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Radiación infrarroja
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La radiación infrarroja corresponde principalmente a la energía irradiada por la tierra. Una pequeña parte de esta es irradiada directamente al espacio mientras que la gran mayoría es absorbida por las nubes. Estas a su vez irradian tanto devuelta a la tierra como al espació. El origen del calentamiento global es principalmente una consecuencia de este flujo de la tierra a la atmósfera y de esta ultima a la superficie de la tierra.
ID:(536, 0)
Balance de radiación infrarroja
Imagen
Al calentarse el planeta con la radiación absorbida
La atmósfera en si es modelada como un sistema con una parte superior, que absorbe radiación visible
Finalmente se tienen otros fenómeno como conducción y convección que hacen que exista un flujo de energía adicional de la superficie de la tierra a la parte inferior de la nube. La intensidad asociada la denominamos
Balance infrarrojo
ID:(3074, 0)
Emisividad de la tierra
Imagen
La emisividad de la superficie fluctuar entre 0.7 (océano), 0.8 (desiertos), 0.9 (nieve) y 1.0 (vegetación):
ID:(3073, 0)
Temperatura de la superficie
Imagen
Al asociar la ley de Stefan Boltzmann la temperatura de un cuerpo con la radiación emitida, se puede usar esta ultima para determinar la temperatura de la superficie del planeta:
Temperatura del planeta
ID:(3075, 0)
Emisión Intensidad NIR de la superficie del planeta al espacio
Concepto
Al igual que ocurre con la radiación visible, la atmósfera interactúa con la radiación infrarroja. De manera similar a cómo se modela la interacción con la atmósfera en el caso de la radiación visible utilizando la cobertura visible (VIS) ($\gamma_v$), se puede introducir ERROR:7452 que afecta a la radiación infrarroja.
Por ello, la intensidad NIR emitida por la tierra al espacio ($I_{es}$) es igual a la intensidad NIR emitida por la tierra ($I_e$) ponderado por un factor que depende de ERROR:7452, de modo que:
| $ I_{es} =(1- \gamma_i ) I_e $ |
ID:(4677, 0)
Emisión intensidad NIR de la tierra a la atmósfera
Concepto
De la radiación terrestre $I_e$, que en su mayoría
| $\lambda > 750\,nm$ |
La fracción de radiación que interactúa con la atmósfera se calcula utilizando la cobertura $\gamma$ mediante
| $ I_{esa} = \gamma_i I_e $ |
ID:(4684, 0)
Emisión intensidad NIR de la parte superior de la atmósfera
Concepto
Si la parte superior de la atmósfera esta a una temperatura $T_t$, emite radiación, en su mayoría
| $\lambda > 750\,nm$ |
según a la ley de Stefan Boltzmann
| $ I_t = \sigma \epsilon T_t ^4$ |
donde $\sigma$ es la constante de Stefan Boltzmann y $\epsilon$ el coeficiente de emisividad.
ID:(4680, 0)
Distribución de calor transportado por convección
Descripción
Si observamos la distribución del calor transportado por convección en la superficie del planeta, se puede notar que existen niveles más o menos constantes. Por un lado, tenemos las zonas oceánicas y continentales con un flujo de alrededor de $17 W/m^2$ (ascendente) y aproximadamente $-30 W/m^2$ (descendente) en las áreas cubiertas de nieve y hielo:
Promedio anual de calor transportado por convección calculado de ECMWF 40-años re analizados (Kallberg et al 2005). Cuidado: este diagrama usa la convención de que un flujo ascendente es negativo a diferencia que el presente texto que la define como positiva.
Estos datos provienen de una reanálisis de 40 años realizado por Kallberg P., Berrisford P., Hoskins B., Simmons A., Uppala S., Lamy-Thepaut S., Hine R., 2005: ERA-40 Atlas. Reading, Reino Unido, ECMWF Re-Analysis Project (Kallberg et al., 2005).
ID:(9263, 0)
Emisión onda larga de la tierra en función del tiempo (D0+1)
Php
Si se observa la radiación de onda larga (NIR) se ve que existe un máximo en torno al mes de agosto/septiembre de todos los años:
Esto se debe a que el hemisferio norte presenta mayor masas continentales por lo que estas reflejan mayormente cuando es verano en dicho hemisferio..
ID:(9324, 0)
Emisión onda larga de la tierra en función de la latitud (D1+0)
Php
La radiación de onda larga (NIR) es en primera aproximación simétrica en torno al ecuador fuera de presentar un máximo en torno de los grados -20 y +20:
Esto corresponde tanto a la falta de masa continental en torno al ecuador y la baja de intensidad hacia los polos por efecto de la incidencia inclinada de la radiación.
ID:(9325, 0)
Flujo conducción y evaporación
Concepto
By modeling la energía transmitido por conducción y evaporación ($I_d$), a relationship for heat transport can be established that includes the difference between la temperatura de la superficie de la tierra ($T_e$) and la temperatura de la parte inferior de la atmósfera ($T_b$) and la velocidad del viento ($u$), which is key in the process. The equation involves two constants, el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) and el coeficiente de convección ($\kappa_c$), such that:
| $ I_d =( \kappa_l + \kappa_c ( T_e - T_b )) u $ |
el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) is on the order of 10.0 W/m² and el coeficiente de convección ($\kappa_c$) is on the order of 0.16 W/m²K, with la velocidad del viento ($u$) typically being around 8 m/s.
el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) primarily comes from the energy transported by moving masses of moist air, which release energy when condensed. El coeficiente de convección ($\kappa_c$) originates from the transport of air through convection and the corresponding adiabatic expansion, so it mainly depends on the temperature gradient.
ID:(15682, 0)
Radiación infrarroja
Modelo
La radiación infrarroja corresponde principalmente a la energía irradiada por la tierra. Una pequeña parte de esta es irradiada directamente al espacio mientras que la gran mayoría es absorbida por las nubes. Estas a su vez irradian tanto devuelta a la tierra como al espació. El origen del calentamiento global es principalmente una consecuencia de este flujo de la tierra a la atmósfera y de esta ultima a la superficie de la tierra.
Variables
Cálculos
a 
,
luego, seleccione la variable: 
a 
Cálculos
Variable
Dado
Calcule
Objetivo :
Ecuación
A utilizar
Ecuaciones
Si la Tierra est a una temperatura $T_s$, emite radiaci n, principalmente con longitudes de onda $\lambda > 750$ nm, con una potencia dada por la ley de Stefan-Boltzmann:
| $ P = \sigma \epsilon S T_s ^4$ |
donde $\sigma$ es la constante de Stefan-Boltzmann, $\epsilon$ es la emisividad y $S$ es la superficie de emisi n.
La intensidad de la radiaci n se define como la potencia por unidad de rea, por lo tanto, podemos expresarla como:
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
donde $S$ es el rea de emisi n.
Con ello la intensidad emitida desde la superficie de la Tierra $I_e$ es igual a
| $ I_e = \epsilon \sigma T_e ^4 $ |
donde $T_e$ es la temperatura y $\epsilon$ es la emisividad de la superficie.
(ID 4676)
(ID 9986)
Ejemplos
(ID 15667)
Al calentarse el planeta con la radiaci n absorbida
La atm sfera en si es modelada como un sistema con una parte superior, que absorbe radiaci n visible
Finalmente se tienen otros fen meno como conducci n y convecci n que hacen que exista un flujo de energ a adicional de la superficie de la tierra a la parte inferior de la nube. La intensidad asociada la denominamos
Balance infrarrojo
(ID 3074)
La emisividad de la superficie fluctuar entre 0.7 (oc ano), 0.8 (desiertos), 0.9 (nieve) y 1.0 (vegetaci n):
(ID 3073)
Al asociar la ley de Stefan Boltzmann la temperatura de un cuerpo con la radiaci n emitida, se puede usar esta ultima para determinar la temperatura de la superficie del planeta:
Temperatura del planeta
(ID 3075)
Si observamos la distribuci n del calor transportado por convecci n en la superficie del planeta, se puede notar que existen niveles m s o menos constantes. Por un lado, tenemos las zonas oce nicas y continentales con un flujo de alrededor de $17 W/m^2$ (ascendente) y aproximadamente $-30 W/m^2$ (descendente) en las reas cubiertas de nieve y hielo:
Promedio anual de calor transportado por convecci n calculado de ECMWF 40-a os re analizados (Kallberg et al 2005). Cuidado: este diagrama usa la convenci n de que un flujo ascendente es negativo a diferencia que el presente texto que la define como positiva.
Estos datos provienen de una rean lisis de 40 a os realizado por Kallberg P., Berrisford P., Hoskins B., Simmons A., Uppala S., Lamy-Thepaut S., Hine R., 2005: ERA-40 Atlas. Reading, Reino Unido, ECMWF Re-Analysis Project (Kallberg et al., 2005).
(ID 9263)
Si se observa la radiaci n de onda larga (NIR) se ve que existe un m ximo en torno al mes de agosto/septiembre de todos los a os:
Esto se debe a que el hemisferio norte presenta mayor masas continentales por lo que estas reflejan mayormente cuando es verano en dicho hemisferio..
(ID 9324)
La radiaci n de onda larga (NIR) es en primera aproximaci n sim trica en torno al ecuador fuera de presentar un m ximo en torno de los grados -20 y +20:
Esto corresponde tanto a la falta de masa continental en torno al ecuador y la baja de intensidad hacia los polos por efecto de la incidencia inclinada de la radiaci n.
(ID 9325)
By modeling la energía transmitido por conducción y evaporación ($I_d$), a relationship for heat transport can be established that includes the difference between la temperatura de la superficie de la tierra ($T_e$) and la temperatura de la parte inferior de la atmósfera ($T_b$) and la velocidad del viento ($u$), which is key in the process. The equation involves two constants, el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) and el coeficiente de convección ($\kappa_c$), such that:
| $ I_d =( \kappa_l + \kappa_c ( T_e - T_b )) u $ |
el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) is on the order of 10.0 W/m and el coeficiente de convección ($\kappa_c$) is on the order of 0.16 W/m K, with la velocidad del viento ($u$) typically being around 8 m/s.
el coeficiente de calor latente ($\kappa_l$) primarily comes from the energy transported by moving masses of moist air, which release energy when condensed. El coeficiente de convección ($\kappa_c$) originates from the transport of air through convection and the corresponding adiabatic expansion, so it mainly depends on the temperature gradient.
(ID 15682)
(ID 15678)
ID:(536, 0)