планетарна температура

Температурите на планетата. ТЕОРИЯ. РОЛЯ НА АТМОСФЕРАТА

Това е важен физическа характеристика на планетата служи температурата на повърхността. Ако планета лишени атмосферата и само нейния източник на топлина е слънчевото лъчение (излагане на слънце), след изчисляване на средната температура на повърхността проста. Загрява потоци на планетата Земята на, и обратно пропорционална на квадрата и тяхното средно разстояние от слънцето, и те излъчват в пространството като четвърта силата на неговата абсолютна температура Т. Следователно, средната температура Т на планетата може да бъде сравнена с средната температура на Земята (288 К), съгласно пропорцията

при условие, че излъчването на планетата е същата като тази на Земята. В действителност, това примитивно изчисление е необходима в редица изменения.

Първо, средната температура на Земята 288 К е не само в резултат на изолация, но топлинния поток от вътрешността му. Дали абсолютната стойност на топлинната поток на Земята, че е трудно да се установи със сигурност; второ, всяка планета има приток на топлина от вътрешната страна, чиято стойност може да бъде само предмет на гадаене; На трето място, много да играе значителна роля в атмосферата.

На пример на земната атмосфера, видяхме, че атмосферата в инфрачервената радиация е особено ефективен забавяне поради наличието в него на водните молекули и въглероден диоксид. Тази роля може да се извършва и от други молекули, които не се срещат в земната атмосфера. В същото време, самостоятелно излъчване на планетата се пада точно в инфрачервената област. Както се вижда от изместване право Wien на (392 CPS) за температурата до 200-250 K при максимална излъчване на абсолютно черно (или сиво) на тялото трябва да бъде в диапазона 14,5- 11,6 микрона, където водна пара и въглероден диоксид имат силни абсорбционни ивици , При по-високи температури от 300-400 K се поддържа при същата позиция (радиация максимум настъпва при 10- 8 m). В същото време атмосферата, земята, т. Е. богата на азот, кислород, въглероден диоксид, аргон, водна пара свободно преминава слънчевата радиация maksialnaya сила, която представлява дължини на вълните на 0.5-0.4 микрона. Под влияние на повърхността на радиация загрява до планета 200-300-400 К се нагрява и атмосферата като усвояването на радиация и чрез конвективно смесване и топлинният поток в пространството чрез радиация е икономичен, поради усвояването на радиация в инфрачервената област.

В крайна сметка трябва да се установи баланс между притока на топлина и дебит, но при това положение ще се монтира на по-високо ниво на температурата: температура на планетата ще бъде значително по-високо от това, което следва от уравнение (33.36).

Описани явление се нарича "парников (или оранжерия) ефект" като относително висока температура в оранжерията е разположен поради силна абсорбция на инфрачервени оранжерия стъкло.

Така атмосферата увеличава средната температура на планетата и допълнително омекотява разлики между дневните и нощните температури, като охлаждането забавя повърхността през нощта.

Нека разгледаме математическата страна. Нека Q - слънчева константа (CPA 450), т.е. инцидента енергийния поток от слънцето върху земната повърхност на нивото на най-горната атмосфера от Земята на разстояние - .. Слънце, и равен на 1. д. На планетата ще падне от потока на слънце

iesli чрез определена фракция показва каква част от падащата енергия се отразява naplanetu (разсеян) в пространството,

изразява своя дял от абсорбира слънчевата енергия на планетата. Стойността може да се нарече bolometric албедо. В момента на единица планета абсорбира енергия и излъчва Бора, където - излъчването на повърхността на планетата, - температура, и - константа на Stefan - константа на Болцман. За да се балансира трябва да бъде

Най-голямата несигурност при определянето на температурата на тази формула е променлива. Както видяхме в § 29, температурата на частиците в междузвездното пространство може да поеме много различни значения в зависимост от вида на функция и функциите на радиация усвояване че приложихме на планетата е много слабо позната. В първата, много груба приблизителна до реалността може да се постави, където - визуален албедо на планетата (сферична), и по-нататък, на планетата получава слънчева радиация площ на вашия диск, и излъчва областта на топката; следва да се счита съотношението на тези количества 1. 4.

Тя се взема предвид точно това, ако на планетата се върти бързо. Така че, ние получаваме

Поставили сме индексът да покаже, че ние говорим за средната температура на планетата. Ето защо, в знаменателя на дясната ръка, вместо R сме написали и - средното разстояние на планетата от слънцето.

По отношение на формула Земята (33,40) дава стойност, която е доста под прието във формула (33,36) температура на повърхността 288 К. Причината за тази разлика е лесно разбираем от съображения, които се експресират върху предишната страница. Поради факта, че земята има достатъчно плътна и удължено атмосфера, балансът между входящата и изходящата радиация е разположен в някакво ниво над повърхността, приблизително където оптичната дълбочина в атмосферата е равна на един микрон.

Ако във формула (33.40), за да премахнете фактор стигаме до температура, която трябва да се приписва на слънчоглед ( "subsolyarnoy") на повърхността на земята, при условие, че Земята е лишен атмосфера и, че все още е един и същ. Но лишен атмосферата на Земята, ще има значително по-малко албедо и по този начин щеше да е значително по-висока температура. Всъщност, Луната получава от слънцето колкото лъчиста енергия, температура слънчоглед точка близо до 380 К. В същото време, с формула (33,40) дава в. Разликата може да се дължи на неточността на допусканията на бавно въртящ планетата.

Всъщност формулата (33.40) е по-добре, приложима към много бързо въртяща се планета, която не разполага с време, за да се охлади значително за през нощта на дните му. При липса на атмосферна планета с определен период от време за няколко часа, за да се охлади за една нощ и тъй повърхностно предположение, че охлаждането на цялата площ на топката е при температура през деня на планетите (което ние измерваме). Без да навлизаме в подробности за изчисленията, ние може да предложи следния компромисен формулата за средната температура T ден-планетарна диск: