Benützer:
Sonnenstrahlung
Storyboard 
Der Ursprung des Wetters ist die Sonne. Seine Energie erreicht die Erde, indem es auf eine andere Art und Weise die Atmosphäre und die Oberfläche erwärmt und dabei Steigungen erzeugt, die durch Wärmeleitung, Konvektion und Wind ausgeglichen werden.
Daher muss die Kraft der Sonne untersucht werden, wie sie auf die Erde gelangt und wie sie sich auf der Erdoberfläche verteilt.
ID:(534, 0)
Mechanismen
Iframe
Mechanismen
ID:(15660, 0)
Die Sonne
Beschreibung
Die Energiequelle, die das Klima auf der Erde bestimmt, ist die Sonne.
Die wichtigsten Parameter der Sonne sind:
| Parameter | Variable | Wert |
| Radius | $R$ | 696342 km |
| Oberfläche | $S$ | 6,09E+12 km2 |
| Masse | $M$ | 1,98855E+30 kg |
| Dichte | $\rho$ | 1,408 g/cm3 |
| Oberflächentemperatur | $T_s$ | 5778 K |
| Leistung | $P$ | 3,846E+26 W |
| Intensität | $I$ | 6,24E+7 W/m2 |
ID:(3078, 0)
Planet Erde
Beschreibung
Der Planet Erde, dargestellt im folgenden Bild:
hat die folgenden Eigenschaften:
| Parameter | Symbol | Wert |
| Entfernung zur Sonne | $r$ | 1.496E+8 km |
| Radius | $R$ | 6371.0 km |
| Masse | $M$ | 5.972E+24 kg |
| Umlaufdauer | $T_o$ | 365 Tage |
| Rotationszeitraum | $T_r$ | 24 Stunden |
| Exzentrizität | $\epsilon$ | 0,017 |
| Achsenneigung | $\phi$ | 23,44° |
ID:(9990, 0)
Die Planeten
Beschreibung
Unten sind die Bilder der verschiedenen Planeten in der Reihenfolge: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto:
Die verschiedenen Planeten haben unterschiedliche Radien, Massen, Umlauf- und Rotationsperioden, Achsneigungen und Entfernungen zur Sonne, die wie folgt zusammengefasst sind:
| Planet | Radius* | Masse* | Entfernung zur Sonne* | Umlaufperiode* | Rotationsperiode* | Exzentrizität | Achsneigung |
| Merkur | 0.382 | 0.06 | 0.39 | 0.24 | 58.64 | 0.206 | 0.04° |
| Venus | 0.949 | 0.82 | 0.72 | 0.62 | -243.02 | 0.007 | 177.36° |
| Erde | 1.000 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.017 | 23.44° |
| Mars | 0.532 | 0.11 | 1.52 | 1.88 | 1.03 | 0.093 | 25.19° |
| Jupiter | 11.209 | 317.8 | 5.2 | 11.86 | 0.41 | 0.048 | 3.13° |
| Saturn | 9.449 | 95.2 | 9.54 | 29.46 | 0.43 | 0.054 | 26.73° |
| Uranus | 4.007 | 14.6 | 19.22 | 84.01 | -0.72 | 0.047 | 97.77° |
| Neptun | 3.883 | 17.2 | 30.06 | 164.8 | 0.67 | 0.0009 | 28.32° |
| Pluto | 0.186 | 0.0022 | 39.482 | 247.94 | 1.005 | 0.2488 | 17.16° |
* Daten im Verhältnis zum Erdwert
ID:(9991, 0)
Intensität auf der Sonnenoberfläche
Konzept
Die Strahlungsintensität auf der Sonnenoberfläche ($I_s$) wird als die Sonnenleistung ($P_s$) pro Einheit von die Oberfläche der Sonne ($S_s$) definiert, wobei die Leistung durch folgende Gleichung dargestellt wird:
| $ I_s =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_s }$ |
Wenn wir die Sonne als eine Kugel mit einem Radius von der Solarradio ($R_s$) modellieren, ist ihre Oberfläche:
| $ S_s = 4 \pi R_s ^2$ |
Daher wird die Strahlungsintensität auf der Sonnenoberfläche ($I_s$) wie folgt berechnet:
| $ I_s = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi R_s ^2}$ |
ID:(15655, 0)
Intensität der Sonne im Orbit
Konzept
Die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$) wird als die Sonnenleistung ($P_s$) pro Einheit von die Kugeloberfläche im Orbit ($S_r$) definiert:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_r }$ |
Wenn wir eine imaginäre Kugel mit einem Radius, der der Entfernung zwischen der Sonne und der Erde entspricht, Kugeloberfläche im Orbit ($S_r$), betrachten, können wir deren Querschnittsfläche berechnen:
| $ S_r = 4 \pi r ^2$ |
Dies ermöglicht es uns, die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$) zu erhalten:
| $ I_r = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi r ^2}$ |
ID:(15657, 0)
Radius der Umlaufbahn von Erde und Sonne
Beschreibung
Die Strahlung der Sonne breitet sich über ihre Oberfläche aus, die eine Fläche von $4\pi R_s^2$ hat, wobei ein Solarradio ($R_s$) der Radius der Sonne ist, und sie wird in der Entfernung der Erdumlaufbahn verteilt, die eine Fläche von $4\pi r^2$ hat, wobei eine Entfernung Erde Sun ($r$) die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne ist:
None
ID:(3082, 0)
Intensität im Orbit relativ zur Sonne
Konzept
Wenn wir die Sonnenleistung ($P_s$) der Sonne, berechnet als die Strahlungsintensität auf der Sonnenoberfläche ($I_s$) auf der Oberfläche einer Kugel mit einem Radius von Solarradio ($R_s$):
| $ I_s = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi R_s ^2}$ |
,
in die Gleichung für die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$) der Sonnenstrahlung bei die Entfernung Erde Sun ($r$) einsetzen:
| $ I_r = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi r ^2}$ |
,
können wir das Verhältnis der Intensitäten erhalten:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ R_s ^2}{ r ^2} I_s $ |
ID:(15658, 0)
Vom Boden eingefangene Kraft
Konzept
Da die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$), das die Erde erreicht, gleich die Leistung von der Erde gefangen ($P_d$) ist, das von die Abschnitt, der den Planeten vorstellt ($S_d$) erfasst wird, gemäß:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ S_d }$ |
und da die Abschnitt, der den Planeten vorstellt ($S_d$) die Fläche der Scheibe von der Planetenradius ($R_p$) ist, die gleich:
| $ S_d = \pi R_p ^2$ |
,
haben wir:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ \pi R_p ^2}$ |
.
ID:(15659, 0)
Bereich auf der Erde, der Strahlung einfängt
Beschreibung
Die Durchschnittliche Intensität der Erde ($I_p$) über die gesamte Oberfläche von der Planetenradius ($R_p$) entspricht die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$), das von einer Scheibe von der Planetenradius ($R_p$) erfasst wird, daher gilt:
$4\pi R_p^2 I_s = \pi R_p^2 I_p$
Daraus folgt:
| $ I_r =\displaystyle\frac{1}{4} I_p $ |
ID:(3084, 0)
Modell
Top
Parameter
Variablen
Berechnungen
zu 
, dann die Variable auswählen: 
zu 
Berechnungen
Berechnungen
Variable 
Gegeben Berechnen 
Ziel : Gleichung Zu verwenden 
Gleichungen
$ I_s =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_s }$
I = P / S
$ I_r =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_r }$
I = P / S
$ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ S_d }$
I = P / S
$ I_p =\displaystyle\frac{ P_d }{ S_p }$
I = P / S
$ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ \pi R_p ^2}$
I = P /( pi * r ^2)
$ I_s = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi R_s ^2}$
I = P /(4* pi * r ^2)
$ I_r = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi r ^2}$
I = P /(4* pi * r ^2)
$ I_p = \displaystyle\frac{ P_d }{4 \pi R_p ^2}$
I = P /(4* pi * r ^2)
$ I_s =\displaystyle\frac{ R_s ^2}{ r ^2} I_r $
I_1 = ( r_2 ^2/ r_1 ^2)* I_2
$ I_r =\displaystyle\frac{1}{4} I_p $
I_r = I_p /4
$ S_s = 4 \pi R_s ^2$
S = 4* pi * r ^2
$ S_r = 4 \pi r ^2$
S = 4* pi * r ^2
$ S_p = 4 \pi R_p ^2$
S = 4* pi * r ^2
$ S_d = \pi R_p ^2$
S = pi * r ^2
ID:(15671, 0)
Intensität und Leistung (1)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird als die Menge von die Leistung ($P$) definiert, die pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$) abgestrahlt wird. Daher wird die folgende Beziehung etabliert:
| $ I_s =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_s }$ |
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
ID:(9988, 1)
Intensität und Leistung (2)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird als die Menge von die Leistung ($P$) definiert, die pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$) abgestrahlt wird. Daher wird die folgende Beziehung etabliert:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_s }{ S_r }$ |
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
ID:(9988, 2)
Intensität und Leistung (3)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird als die Menge von die Leistung ($P$) definiert, die pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$) abgestrahlt wird. Daher wird die folgende Beziehung etabliert:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ S_d }$ |
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
ID:(9988, 3)
Intensität und Leistung (4)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird als die Menge von die Leistung ($P$) definiert, die pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$) abgestrahlt wird. Daher wird die folgende Beziehung etabliert:
| $ I_p =\displaystyle\frac{ P_d }{ S_p }$ |
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
ID:(9988, 4)
Oberfläche einer Kugel (1)
Gleichung
Die Oberfläche einer Kugel ($S$) von ein Radius einer Kugel ($r$) kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
| $ S_s = 4 \pi R_s ^2$ |
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
ID:(4665, 1)
Oberfläche einer Kugel (2)
Gleichung
Die Oberfläche einer Kugel ($S$) von ein Radius einer Kugel ($r$) kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
| $ S_r = 4 \pi r ^2$ |
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
ID:(4665, 2)
Oberfläche einer Kugel (3)
Gleichung
Die Oberfläche einer Kugel ($S$) von ein Radius einer Kugel ($r$) kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
| $ S_p = 4 \pi R_p ^2$ |
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
ID:(4665, 3)
Intensität je nach Leistung (1)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird berechnet als die Leistung ($P$) dividiert durch die Oberfläche einer Kugel mit ein Radio ($r$):
| $ I_s = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi R_s ^2}$ |
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
Die Intensität ($I$) ist definiert als die Leistung ($P$) pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$):
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
Wenn wir eine imaginäre Kugel mit Entfernung Erde Sun ($r$) betrachten, können wir ihre Oberfläche berechnen:
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
Dadurch können wir die Intensität ($I$) erhalten:
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
ID:(4662, 1)
Intensität je nach Leistung (2)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird berechnet als die Leistung ($P$) dividiert durch die Oberfläche einer Kugel mit ein Radio ($r$):
| $ I_r = \displaystyle\frac{ P_s }{4 \pi r ^2}$ |
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
Die Intensität ($I$) ist definiert als die Leistung ($P$) pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$):
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
Wenn wir eine imaginäre Kugel mit Entfernung Erde Sun ($r$) betrachten, können wir ihre Oberfläche berechnen:
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
Dadurch können wir die Intensität ($I$) erhalten:
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
ID:(4662, 2)
Intensität je nach Leistung (3)
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird berechnet als die Leistung ($P$) dividiert durch die Oberfläche einer Kugel mit ein Radio ($r$):
| $ I_p = \displaystyle\frac{ P_d }{4 \pi R_p ^2}$ |
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
Die Intensität ($I$) ist definiert als die Leistung ($P$) pro Einheit von die Oberfläche einer Kugel ($S$):
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
Wenn wir eine imaginäre Kugel mit Entfernung Erde Sun ($r$) betrachten, können wir ihre Oberfläche berechnen:
| $ S = 4 \pi r ^2$ |
Dadurch können wir die Intensität ($I$) erhalten:
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
ID:(4662, 3)
Oberfläche einer Scheibe
Gleichung
Die Oberfläche einer Scheibe ($S$) von ein Scheibenradius ($r$) wird wie folgt berechnet:
| $ S_d = \pi R_p ^2$ |
| $ S = \pi r ^2$ |
ID:(3804, 0)
Eingefangene Leistung
Gleichung
Die Intensität ($I$) wird berechnet, indem die Leistung ($P$) durch die Fläche der Scheibe mit einem Radius von der Radio ($r$) dividiert wird, das heißt:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ P_d }{ \pi R_p ^2}$ |
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ \pi r ^2}$ |
Da die Intensität ($I$) Die Leistung ($P$) ist, das von die Oberfläche einer Kugel ($S$) erfasst wird, gemäß:
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$ |
und die Oberfläche einer Scheibe ($S$) die Fläche der Scheibe von der Scheibenradius ($r$) ist, die gleich:
| $ S_d = \pi R_p ^2$ |
,
haben wir:
| $ I =\displaystyle\frac{ P }{ \pi r ^2}$ |
.
ID:(4666, 0)
Intensität abhängig von der Sonnenintensität
Gleichung
Das Verhältnis zwischen die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$) und die Strahlungsintensität auf der Sonnenoberfläche ($I_s$) entspricht dem Verhältnis der Oberfläche einer Kugel mit einem Radius von der Solarradio ($R_s$) zur Oberfläche einer Kugel mit einem Radius von die Entfernung Erde Sun ($r$). Daher ist es:
| $ I_r =\displaystyle\frac{ R_s ^2}{ r ^2} I_s $ |
| $ I_1 =\displaystyle\frac{ r_2 ^2}{ r_1 ^2} I_2 $ |
Wenn wir die Sonnenleistung ($P_s$) der Sonne, berechnet als die Strahlungsintensität auf der Sonnenoberfläche ($I_s$) auf der Oberfläche einer Kugel mit einem Radius von Solarradio ($R_s$):
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
,
in die Gleichung für die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$) der Sonnenstrahlung bei die Entfernung Erde Sun ($r$) einsetzen:
| $ I = \displaystyle\frac{ P }{4 \pi r ^2}$ |
,
können wir das Verhältnis der Intensitäten erhalten:
| $ I_1 =\displaystyle\frac{ r_2 ^2}{ r_1 ^2} I_2 $ |
ID:(4663, 0)
Durchschnittliche von der Erde abgestrahlte Intensität
Gleichung
Die Durchschnittliche Intensität der Erde ($I_p$) ist gleich ein Viertel von die Intensität in Orbitentfernung ($I_r$), da die Oberfläche der emittierenden Kugel viermal größer ist als die des aufnehmenden Diskus. Daher:
| $ I_r =\displaystyle\frac{1}{4} I_p $ |
ID:(4667, 0)