行星发射温度
地球几乎所有的能量都来自太阳。在太阳目前的演化过程中,太阳以Q = 3.87 x 1026 W的速率发射能量。的通量太阳能太阳常数,取决于地球到太阳的距离r,由平方反比定律给出,因此= Q/4nr2。当然,由于地球轨道的变化(见第5.1.1节和12.3.5节)太阳常数是并不是恒定的;陆地价值
表2.1。一些行星的属性。在距离太阳r处的太阳常数为,ap为行星反照率,Te为由式2-4计算的发射温度,Tm为实测的发射温度,Ts为全球平均地表温度。自转周期T以地球日为单位。
r S0 ap
金星108 2632 0.77
地球150 1367 0.30
火星228 589 0.24
木星780 51 0.51
地球日
227 230 760 243
255 250 288 1.00
211 220 230 1.03
103 130 134 0.41
表2.1所列的S0 = 1367Wm,以及其他行星的S0 = 1367Wm,是对应于地球到太阳的平均距离r = 150 x 109 m的平均值。
辐射与大气相互作用的方式取决于波长以及辐射的强度辐射通量.能量通量与波长(即光谱)之间的关系如图2.2所示。太阳发射的辐射主要是光谱的可见部分,与彩虹的颜色相对应——红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫——能量通量向较长的(红外,IR)波长和较短的(紫外线,UV)波长递减。
为什么光谱有这种模式?这种行为是白炽物质发出的辐射的特征,例如在煤火中可以观察到。火焰中最热的部分几乎是白色的,发出最强烈的辐射,其波长比火焰中发出红色光的温暖部分要短。火的最冷的部分似乎根本没有辐射,但实际上,是红外辐射。实验
-
- 图2.2。从太阳发射的能量以波长为基础绘制了一条黑体曲线,T = Tsun。大部分能量在可见光谱中,总能量的95%位于0.25到2.5^m(10-6m)之间。
理论表明,辐射强度最大的波长和发射辐射的通量,只取决于源的温度。理论光谱是物理学的瑰宝之一,是由普朗克提出的,被称为普朗克
1900年,马克斯·普朗克(1858-1947)结合了维恩和瑞利的公式,将能量分布描述为温度T下腔内辐射波长的函数,得出了现在所知的普朗克辐射曲线。他继续进行了完整的理论推导,引入了能量量子,并为量子力学的发展奠定了基础。

24000 K
12000 K
24000 K
12000 K
继续阅读:大气吸收光谱
这篇文章有用吗?