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Infrarotstrahlung entspricht hauptsächlich der von der Erde abgestrahlten Energie. Ein kleiner Teil davon wird direkt in den Weltraum eingestrahlt, während der größte Teil von Wolken absorbiert wird. Diese wiederum strahlen sowohl auf die Erde als auch in den Weltraum zurückgekehrt. Der Ursprung der globalen Erwärmung ist hauptsächlich eine Folge dieses Flusses von der Erde in die Atmosphäre und von dieser zur Erdoberfläche.

>Modell

ID:(536, 0)

Iframe

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ID:(15667, 0)

Bild

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earth009

ID:(3074, 0)

Bild

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La emisividad de la superficie fluctuar entre 0.7 (océano), 0.8 (desiertos), 0.9 (nieve) y 1.0 (vegetación):

ID:(3073, 0)

Bild

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earth011

ID:(3075, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wie bei der sichtbaren Strahlung interagiert die Atmosphäre auch mit der Infrarotstrahlung. Ähnlich wie die Interaktion mit der Atmosphäre im Fall der sichtbaren Strahlung unter Verwendung von die Sichtbare Abdeckung (VIS) ($\gamma_v$) modelliert wird, kann man Cobertura infrarroja ($\gamma_i$) einführen, das die Infrarotstrahlung beeinflusst.

Daher ist die NIR-Intensität, die von der Erde in den Weltraum emittiert wird ($I_{es}$) gleich die Von der Erde emittierte NIR-Intensität ($I_e$), gewichtet durch einen Faktor, der von Cobertura infrarroja ($\gamma_i$) abhängt, sodass:

ID:(4677, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Von der terrestrischen Strahlung $I_e$, die größtenteils

Der Anteil der Strahlung, der mit der Atmosphäre interagiert, wird mithilfe der Abdeckung $\gamma$ berechnet, gemäß

ID:(4684, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wenn die Erde eine Temperatur von $T_e$ hat, strahlt sie gemäß dem Stefan-Boltzmann-Gesetz mit einer Intensität, die durch die folgende Formel gegeben ist:

Dabei ist $\sigma$ die Stefan-Boltzmann-Konstante und $\epsilon$ der Emissionskoeffizient. Die Stefan-Boltzmann-Konstante $\sigma$ hat einen Wert von ungefähr $5.67 \times 10^{-8} W/m^2K^4$, und der Emissionskoeffizient $\epsilon$ repräsentiert die Effizienz, mit der die Oberfläche der Erde Strahlung emittiert und liegt zwischen 0 und 1.

ID:(4676, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Intensität $I$, die von einem Körper bei einer Temperatur $T$ abgegeben wird, wird durch das Stefan-Boltzmann-Gesetz geregelt. Es lautet:

wobei $\epsilon$ die Emissionsfähigkeit und $\sigma$ die Stefan-Boltzmann-Konstante ist. Daher wird im Fall des unteren Rands der Wolke, der eine Temperatur $T_b$ aufweist, die Intensität sein:

ID:(4679, 0)

Gleichung

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Si la parte superior de la atmósfera esta a una temperatura T_t, emite radiación, en su mayoría con

que en este caso resulta con

donde \sigma es la constante de Stefan Boltzmann y \epsilon el coeficiente de emisividad.

ID:(4680, 0)

Beschreibung

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Wenn wir die Verteilung der durch Konvektion transportierten Wärme über die Oberfläche des Planeten betrachten, fällt auf, dass es mehr oder weniger konstante Ebenen gibt. Auf der einen Seite haben wir ozeanische und kontinentale Gebiete mit einem Fluss von etwa $17 W/m^2$ (aufwärts) und ungefähr $-30 W/m^2$ (abwärts) in Bereichen, die mit Schnee und Eis bedeckt sind:

None

Diese Daten stammen aus einer 40-jährigen Reanalyse von Kallberg P., Berrisford P., Hoskins B., Simmons A., Uppala S., Lamy-Thepaut S., Hine R., 2005: ERA-40 Atlas. Reading, Vereinigtes Königreich, ECMWF Re-Analysis Project (Kallberg et al., 2005).

ID:(9263, 0)

Php

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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)

Php

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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)

Konzept

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Durch die Modellierung von die Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie ($I_d$) kann eine Beziehung für den Wärmetransport etabliert werden, die die Differenz zwischen Oberflächentemperatur der Erde ($T_e$) und die Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert ($T_b$) sowie ($$) einschließt, was im Prozess entscheidend ist. Die Gleichung umfasst zwei Konstanten, ($$) und Koeffizient Konvektion ($\kappa_c$), so dass:

($$) liegt in der Größenordnung von 10,0 W/m², und Koeffizient Konvektion ($\kappa_c$) in der Größenordnung von 0,16 W/m²K, wobei ($$) typischerweise etwa 8 m/s beträgt.

($$) stammt hauptsächlich aus der Energie, die durch die Bewegung von feuchten Luftmassen transportiert wird, die bei der Kondensation Energie freisetzen. Koeffizient Konvektion ($\kappa_c$) resultiert aus dem Lufttransport durch Konvektion und die entsprechende adiabatische Expansion, sodass es hauptsächlich vom Temperaturgradienten abhängt.

ID:(15682, 0)

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Parameter

$\epsilon$

e

Emissions

-

$\epsilon$

e

Emissionsgrad

-

$I_t$

I_t

Infrarot-Intensität von der Obergrenze der Atmosphäre emittiert

W/m^2

$I_b$

I_b

Infrarot-Intensität von der Unterseite der Atmosphäre emittiert

W/m^2

$\gamma_i$

g_i

Infrarot-Reichweite

-

$\kappa_c$

k_c

Koeffizient Konvektion

J/m^3K

$T_e$

T_e

Oberflächentemperatur der Erde

K

$\sigma$

s

Stefan Boltzmann Konstante

J/m^2K^4s

$\sigma$

s

Stefan-Boltzmann-Konstante

J/m^2K^4s

Variablen

$I_d$

I_d

Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie

W/m^2

$I_{esa}$

I_esa

NIR-Intensität, die von der Erde an die Atmosphäre abgegeben wird

W/m^2

$I_{es}$

I_es

NIR-Intensität, die von der Erde in den Weltraum emittiert wird

W/m^2

$T_t$

T_t

Temperatur des oberen Teils der Atmosphäre

K

$T_b$

T_b

Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert

K

$I_e$

I_e

Von der Erde emittierte NIR-Intensität

W/m^2

Berechnungen

• Alternative Methode
• Traditionelle Methode
• Strategie
• 2D
• 3D

Gleichung

Zahl

Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu

---

Berechnungen

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Berechnungen

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden

Gleichungen

ID:(15678, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Abgestrahlte Intensität ($I_i$) ist der Anteil, der durch ($\gamma$) von ($$) definiert wird und wie folgt berechnet wird:

$I_{esa} = \gamma_i I_s$

$I_i = \gamma I_s$

Bedingungen

Variablen

$\gamma$

$\gamma_i$

Infrarot-Reichweite

$-$

6515

$I_i$

$I_{esa}$

NIR-Intensität, die von der Erde an die Atmosphäre abgegeben wird

$W/m^2$

6525

Beziehung

ID:(9986, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Abgestrahlte Intensität ($I_t$) ist gleich ($$) abzüglich ($\gamma$), so dass es lautet:

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

$I_t =(1- \gamma ) I_s$

Bedingungen

Variablen

$\gamma$

$\gamma_i$

Infrarot-Reichweite

$-$

6515

$I_t$

$I_{es}$

NIR-Intensität, die von der Erde in den Weltraum emittiert wird

$W/m^2$

6518

Beziehung

ID:(10324, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Das Stefan-Boltzmann-Gesetz besagt, dass die Abgestrahlte Intensität ($I$) eine Funktion von die Temperatur ($T$) ist, unter Verwendung der Konstanten die Emissionsgrad ($\epsilon$) und die Stefan Boltzmann Konstante ($\sigma$), wie folgt:

$I_e = \sigma \epsilon T_e ^4$

$I = \sigma \epsilon T ^4$

Bedingungen

Variablen

$I$

$I_e$

Von der Erde emittierte NIR-Intensität

$W/m^2$

6517

$\epsilon$

Emissionsgrad

$-$

10369

$\sigma$

Stefan Boltzmann Konstante

$J/m^2K^4s$

10368

$T$

$T_e$

Oberflächentemperatur der Erde

$K$

6516

Beziehung

ID:(14479, 1)

Gleichung

>Top, >Modell

Das Stefan-Boltzmann-Gesetz besagt, dass die Abgestrahlte Intensität ($I$) eine Funktion von die Temperatur ($T$) ist, unter Verwendung der Konstanten die Emissionsgrad ($\epsilon$) und die Stefan Boltzmann Konstante ($\sigma$), wie folgt:

$I_b = \sigma \epsilon T_b ^4$

$I = \sigma \epsilon T ^4$

Bedingungen

Variablen

$I$

$I_b$

Infrarot-Intensität von der Unterseite der Atmosphäre emittiert

$W/m^2$

6523

$\epsilon$

Emissionsgrad

$-$

10369

$\sigma$

Stefan Boltzmann Konstante

$J/m^2K^4s$

10368

$T$

$T_b$

Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert

$K$

6519

Beziehung

ID:(14479, 2)

Gleichung

>Top, >Modell

Das Stefan-Boltzmann-Gesetz besagt, dass die Abgestrahlte Intensität ($I$) eine Funktion von die Temperatur ($T$) ist, unter Verwendung der Konstanten die Emissionsgrad ($\epsilon$) und die Stefan Boltzmann Konstante ($\sigma$), wie folgt:

$I_t = \sigma \epsilon T_t ^4$

$I = \sigma \epsilon T ^4$

Bedingungen

Variablen

$I$

$I_t$

Infrarot-Intensität von der Obergrenze der Atmosphäre emittiert

$W/m^2$

6524

$\epsilon$

Emissionsgrad

$-$

10369

$\sigma$

Stefan Boltzmann Konstante

$J/m^2K^4s$

10368

$T$

$T_t$

Temperatur des oberen Teils der Atmosphäre

$K$

6520

Beziehung

ID:(14479, 3)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie ($I_d$) hängt von der Differenz zwischen die Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert ($T_b$) und Oberflächentemperatur der Erde ($T_e$) sowie von ($$) und den Konstanten ($$) und Koeffizient Konvektion ($\kappa_c$) folgendermaßen ab:

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

Bedingungen

Variablen

$I_d$

Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie

$W/m^2$

6522

$\kappa_c$

Koeffizient Konvektion

0.47

$J/m^3K$

6521

$T_e$

Oberflächentemperatur der Erde

$K$

6516

$T_b$

Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert

$K$

6519

Beziehung

ID:(9270, 0)