Utilizador:


Radiação infra-vermelha

Storyboard

>Modelo

ID:(536, 0)



Mecanismos

Iframe

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Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15667, 0)



Emisividad de la tierra

Imagem

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ID:(3073, 0)



Temperatura da superfície

Imagem

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ID:(3075, 0)



Intensidade de emissão NIR da superfície do planeta para o espaço

Equação

>Top, >Modelo


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 ($$) 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 ($$), de modo que:

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

ID:(4677, 0)



Intensidade de emissão NIR da terra para a atmosfera

Equação

>Top, >Modelo


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)



Intensidade de emissão NIR da superfície da Terra

Equação

>Top, >Modelo


Se a Terra está a uma temperatura $T_e$, ela emite radiação de acordo com a lei de Stefan-Boltzmann com uma intensidade dada pela seguinte fórmula:

Onde $\sigma$ é a constante de Stefan-Boltzmann e $\epsilon$ é 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 eficiência com que a superfície da Terra emite radiação, variando de 0 a 1.

ID:(4676, 0)



Intensidade VIS que interage com a atmosfera

Equação

>Top, >Modelo


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

$ I = \sigma \epsilon T_b ^4$

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

ID:(4679, 0)



Distribuição do calor transportado por convecção

Descrição

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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

Conceito

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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 ($$) e la temperatura do fundo da atmosfera ($T_b$), e ($$), que é crucial no processo. A equação envolve duas constantes, ($$) e ($$), de modo que:

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



($$) está na ordem de 10,0 W/m², e ($$) está na ordem de 0,16 W/m²K, com ($$) tipicamente em torno de 8 m/s.

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

ID:(15682, 0)



Modelo

Top

>Top



Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\epsilon$
e
Emissividade
-
$\epsilon$
e
Emissividade
-
$\sigma$
s
Stefan Boltzmann constant
J/m^2K^4s
$\sigma$
s
Stefan Boltzmann constante
J/m^2K^4s

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$I_d$
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
$T_t$
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

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$ I_e = \sigma \epsilon T_e ^4$

I = s * e * T ^4


$ I_b = \sigma \epsilon T_b ^4$

I = s * e * T ^4


$ I_t = \sigma \epsilon T_t ^4$

I = s * e * T ^4


$ I_b = \epsilon \sigma T_b ^4 $

I_b = e * s * T_b ^4


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

I_d =( k_l + k_c *( T_e - T_b ))* u


$ I_e = \epsilon \sigma T_e ^4 $

I_e = e * s * T_e ^4


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

I_es =( 1 - g_i )* I_e


$ I_{esa} = \gamma_i I_e $

I_esa = g_i * I_e


$ I_{esa} = \gamma_i I_e $

I_i = g * I_s


$ I_t = \epsilon \sigma T_t ^4 $

I_t = e * s * T_t ^4


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

I_t =(1- g )* I_s

ID:(15678, 0)



Intensidade que interage

Equação

>Top, >Modelo


La intensidade irradiada ($I_i$) é a fração definida por ($$) de ($$), calculada da seguinte maneira:

$ I_{esa} = \gamma I_s $

$ I_i = \gamma I_s $

$I_i$
$I_{esa}$
Intensidade NIR emitida pela Terra para a atmosfera
$W/m^2$
6525

ID:(9986, 0)



Intensidade que não interage

Equação

>Top, >Modelo


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

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

$ I_t =(1- \gamma ) I_s $

$I_t$
$I_{es}$
Intensidade NIR emitida pela Terra para o espaço
$W/m^2$
6518

ID:(10324, 0)



Intensidade dependendo da temperatura (1)

Equação

>Top, >Modelo


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

$ I_e = \sigma \epsilon T ^4$

$ I = \sigma \epsilon T ^4$

$\epsilon$
Emissividade
$-$
10369
$I$
$I_e$
Intensidade NIR emitida pela Terra
$W/m^2$
6517
$\sigma$
Stefan Boltzmann constant
$J/m^2K^4s$
10368
$T$
Temperatura
$K$
10367

ID:(14479, 1)



Intensidade dependendo da temperatura (2)

Equação

>Top, >Modelo


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

$ I = \sigma \epsilon T_b ^4$

$ I = \sigma \epsilon T ^4$

$\epsilon$
Emissividade
$-$
10369
$I$
Intensidade irradiada
$W/m^2$
10370
$\sigma$
Stefan Boltzmann constant
$J/m^2K^4s$
10368
$T$
$T_b$
Temperatura do fundo da atmosfera
$K$
6519

ID:(14479, 2)



Intensidade dependendo da temperatura (3)

Equação

>Top, >Modelo


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

$ I = \sigma \epsilon T_t ^4$

$ I = \sigma \epsilon T ^4$

$\epsilon$
Emissividade
$-$
10369
$I$
Intensidade irradiada
$W/m^2$
10370
$\sigma$
Stefan Boltzmann constant
$J/m^2K^4s$
10368
$T$
$T_t$
Temperatura da parte superior da atmosfera
$K$
6520

ID:(14479, 3)



Fluxo de condução e evaporativo

Equação

>Top, >Modelo


La energia transmitida por condução e evaporação ($I_d$) depende da diferença entre la temperatura do fundo da atmosfera ($T_b$) e ($$), bem como de ($$) e das constantes ($$) e ($$), da seguinte maneira:

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

$I_d$
Energia transmitida por condução e evaporação
$W/m^2$
6522
$T_b$
Temperatura do fundo da atmosfera
$K$
6519

ID:(9270, 0)