Utilizador:


Radiação infra-vermelha

Storyboard

>Modelo

ID:(536, 0)



Mecanismos

Definição


ID:(15667, 0)



Emisividad de la tierra

Nota

ID:(3073, 0)



Temperatura da superfície

Citar

ID:(3075, 0)



Intensidade de emissão NIR da superfície do planeta para o espaço

Exercício

Assim como ocorre com a radiação visível, a atmosfera interage com a radiação infravermelha. De maneira semelhante a como a interação com a atmosfera é modelada para a radiação visível usando la cobertura visível (VIS) ($\gamma_v$), pode-se introduzir ERROR:7452 que afeta a radiação infravermelha.

Portanto, la intensidade NIR emitida pela Terra para o espaço ($I_{es}$) é igual a la intensidade NIR emitida pela Terra ($I_e$) ponderado por um fator que depende de ERROR:7452, de modo que:

$ I_{es} =(1- \gamma ) I_s $

ID:(4677, 0)



Intensidade de emissão NIR da terra para a atmosfera

Equação

Da radiação terrestre $I_e$, que em sua maioria

$\lambda > 750\,nm$



A fração da radiação que interage com a atmosfera é calculada utilizando a cobertura $\gamma$ através de

$ I_{esa} = \gamma I_s $

ID:(4684, 0)



Distribuição do calor transportado por convecção

Variable

Se observarmos a distribuição do calor transportado por convecção sobre a superfície do planeta, podemos notar que existem níveis mais ou menos constantes. Por um lado, temos as zonas oceânicas e continentais com um fluxo em torno de $17 W/m^2$ (ascendente) e aproximadamente $-30 W/m^2$ (descendente) em áreas cobertas de neve e gelo:

Esses dados são provenientes de uma reanálise de 40 anos realizada por Kallberg P., Berrisford P., Hoskins B., Simmons A., Uppala S., Lamy-Thepaut S., Hine R., 2005: ERA-40 Atlas. Reading, Reino Unido, Projeto de Reanálise do ECMWF (Kallberg et al., 2005).

ID:(9263, 0)



Fluxo de condução e evaporativo

Audio

Ao modelar la energia transmitida por condução e evaporação ($I_d$), pode-se estabelecer uma relação para o transporte de calor que inclui a diferença entre ERROR:6516 e la temperatura do fundo da atmosfera ($T_b$), e ERROR:8094, que é crucial no processo. A equação envolve duas constantes, ERROR:8093 e ERROR:6521, de modo que:

$ I_d =( \kappa_l + \kappa_c ( T_e - T_b )) u $



ERROR:8093 está na ordem de 10,0 W/m², e ERROR:6521 está na ordem de 0,16 W/m²K, com ERROR:8094 tipicamente em torno de 8 m/s.

ERROR:8093 vem principalmente da energia transportada pelo movimento de massas de ar úmido, que liberam energia ao se condensarem. ERROR:6521 se origina do transporte de ar através da convecção e da correspondente expansão adiabática, dependendo principalmente do gradiente de temperatura.

ID:(15682, 0)



Modelo

Video


ID:(15678, 0)



Radiação infra-vermelha

Storyboard

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\epsilon$
e
Emissividade
-
$\epsilon$
e
Emissividade
-
$I_d$
I_d
Energia transmitida por condução e evaporação
W/m^2
$I_e$
I_e
Intensidade NIR emitida pela Terra
W/m^2
$I_{esa}$
I_esa
Intensidade NIR emitida pela Terra para a atmosfera
W/m^2
$I_{es}$
I_es
Intensidade NIR emitida pela Terra para o espaço
W/m^2
$\sigma$
s
Stefan Boltzmann constant
J/m^2K^4s
$\sigma$
s
Stefan Boltzmann constante
J/m^2K^4s
$T_t$
T_t
Temperatura da parte superior da atmosfera
K
$T_b$
T_b
Temperatura do fundo da atmosfera
K

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

Se a Terra est a uma temperatura $T_s$, ela emite radia o, principalmente em comprimentos de onda $\lambda > 750$ nm, com uma pot ncia dada pela lei de Stefan-Boltzmann:

equation=4664

onde $\sigma$ a constante de Stefan-Boltzmann, $\epsilon$ a emissividade e $S$ a superf cie de emiss o.

A intensidade da radia o definida como a pot ncia por unidade de rea, portanto, podemos express -la como:

equation=9988

onde $S$ a rea de emiss o.

Assim, a intensidade emitida a partir da superf cie da Terra $I_e$ dada por:

equation

onde $T_e$ a temperatura e $\epsilon$ a emissividade da superf cie.


Exemplos


mechanisms

Assim como ocorre com a radia o vis vel, a atmosfera interage com a radia o infravermelha. De maneira semelhante a como a intera o com a atmosfera modelada para a radia o vis vel usando la cobertura visível (VIS) ($\gamma_v$), pode-se introduzir ERROR:7452 que afeta a radia o infravermelha.

Portanto, la intensidade NIR emitida pela Terra para o espaço ($I_{es}$) igual a la intensidade NIR emitida pela Terra ($I_e$) ponderado por um fator que depende de ERROR:7452, de modo que:

equation=10324

Da radia o terrestre $I_e$, que em sua maioria

equation=9950

A fra o da radia o que interage com a atmosfera calculada utilizando a cobertura $\gamma$ atrav s de

equation=9986

Se a Terra est a uma temperatura $T_e$, ela emite radia o de acordo com a lei de Stefan-Boltzmann com uma intensidade dada pela seguinte f rmula:

14479,1

Onde $\sigma$ a constante de Stefan-Boltzmann e $\epsilon$ o coeficiente de emissividade. A constante de Stefan-Boltzmann $\sigma$ tem um valor aproximado de $5.67 \times 10^{-8} W/m^2K^4$, e o coeficiente de emissividade $\epsilon$ representa a efici ncia com que a superf cie da Terra emite radia o, variando de 0 a 1.

A intensidade $I$ emitida por um corpo a uma temperatura $T$ regida pela lei de Stefan-Boltzmann, expressa como:

equation=14479,2

onde $\epsilon$ a emissividade e $\sigma$ a constante de Stefan-Boltzmann. Portanto, no caso da borda inferior da nuvem, que possui uma temperatura $T_b$, a intensidade ser :

Se observarmos a distribui o do calor transportado por convec o sobre a superf cie do planeta, podemos notar que existem n veis mais ou menos constantes. Por um lado, temos as zonas oce nicas e continentais com um fluxo em torno de $17 W/m^2$ (ascendente) e aproximadamente $-30 W/m^2$ (descendente) em reas cobertas de neve e gelo:

image

Esses dados s o provenientes de uma rean lise de 40 anos realizada por Kallberg P., Berrisford P., Hoskins B., Simmons A., Uppala S., Lamy-Thepaut S., Hine R., 2005: ERA-40 Atlas. Reading, Reino Unido, Projeto de Rean lise do ECMWF (Kallberg et al., 2005).

Ao modelar la energia transmitida por condução e evaporação ($I_d$), pode-se estabelecer uma rela o para o transporte de calor que inclui a diferen a entre ERROR:6516 e la temperatura do fundo da atmosfera ($T_b$), e ERROR:8094, que crucial no processo. A equa o envolve duas constantes, ERROR:8093 e ERROR:6521, de modo que:

equation=9270

ERROR:8093 est na ordem de 10,0 W/m , e ERROR:6521 est na ordem de 0,16 W/m K, com ERROR:8094 tipicamente em torno de 8 m/s.

ERROR:8093 vem principalmente da energia transportada pelo movimento de massas de ar mido, que liberam energia ao se condensarem. ERROR:6521 se origina do transporte de ar atrav s da convec o e da correspondente expans o adiab tica, dependendo principalmente do gradiente de temperatura.


model

La intensidade irradiada ($I_i$) a fra o definida por ERROR:8393 de ERROR:8390, calculada da seguinte maneira:

kyon

La intensidade irradiada ($I_t$) igual a ERROR:8390 reduzido por ERROR:8393, de modo que :

kyon

A Lei de Stefan-Boltzmann estabelece que la intensidade irradiada ($I$) uma fun o de la temperatura ($T$), utilizando as constantes la emissividade ($\epsilon$) e la stefan Boltzmann constant ($\sigma$), da seguinte maneira:

kyon

A Lei de Stefan-Boltzmann estabelece que la intensidade irradiada ($I$) uma fun o de la temperatura ($T$), utilizando as constantes la emissividade ($\epsilon$) e la stefan Boltzmann constant ($\sigma$), da seguinte maneira:

kyon

A Lei de Stefan-Boltzmann estabelece que la intensidade irradiada ($I$) uma fun o de la temperatura ($T$), utilizando as constantes la emissividade ($\epsilon$) e la stefan Boltzmann constant ($\sigma$), da seguinte maneira:

kyon

La energia transmitida por condução e evaporação ($I_d$) depende da diferen a entre la temperatura do fundo da atmosfera ($T_b$) e ERROR:6516, bem como de ERROR:8094 e das constantes ERROR:8093 e ERROR:6521, da seguinte maneira:

kyon


>Modelo

ID:(536, 0)