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Gleichgewicht

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In einem Gleichgewichtszustand muss die von der Sonne aufgenommene Energie notwendigerweise der Energie entsprechen, die die Erde selbst abgibt und die in den Weltraum zurückkehrt. Die erste kommt hauptsächlich als sichtbare Strahlung an, erwärmt den Planeten und sendet diese wiederum als Infrarotstrahlung über die Atmosphäre in den Weltraum zurück.

>Modell

ID:(537, 0)


Strahlungsbilanzmodell (D1+0)

Beschreibung


![earth016](showImage.php)

earth016

ID:(3077, 0)


Equilibrio termodinámico

Beschreibung

En general el calor fluye desde los objetos de mayor temperatura a los de menor evolucionando asi las temperaturas de todos los elementos involucrados.

Si uno espera un tiempo suficiente los sistemas alcanzan un equilibrio térmico, es decir cada cuerpo esta recibiendo la misma cantidad de calor como entrega a su entrono. En esta situación las temperaturas permanecen constantes en el tiempo y se habla de que el sistema esta en equilibrio termodinámico.

ID:(9976, 0)


Numerische Lösung

Beschreibung

Las ecuaciones de balance radiativo



nos permiten calcular las temperaturas sobre la superficie de la tierra $T_e$, en la parte inferior de la atmosfera $T_b$ y en la parte superior $T_t$.

ID:(6866, 0)


Gleichgewicht

Beschreibung

In einem Gleichgewichtszustand muss die von der Sonne aufgenommene Energie notwendigerweise der Energie entsprechen, die die Erde selbst abgibt und die in den Weltraum zurückkehrt. Die erste kommt hauptsächlich als sichtbare Strahlung an, erwärmt den Planeten und sendet diese wiederum als Infrarotstrahlung über die Atmosphäre in den Weltraum zurück.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$a_a$
a_a
Albedo der Erdatmosphäre
-
$a_e$
a_e
Albedo der Planetenoberfläche
-
$\gamma_v$
g_v
Atmosphärenabdeckung für VIS-Strahlung
-
$I_d$
I_d
Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie
W/m^2
$I_p$
I_p
Durchschnittliche Intensität der Erde
W/m^2
$\epsilon$
e
Emissions
-
$I_t$
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
$I_{esa}$
I_esa
NIR-Intensität, die von der Erde an die Atmosphäre abgegeben wird
W/m^2
$T_e$
T_e
Oberflächentemperatur der Erde
K
$\sigma$
s
Stefan-Boltzmann-Konstante
J/m^2K^4s
$I_{sa}$
I_sa
Strahlung, die von den Wolken versunken
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
$I_{ev}$
I_ev
Vom Boden absorbierte VIS-Intensität
W/m^2
$I_e$
I_e
Von der Erde emittierte NIR-Intensität
W/m^2

Berechnungen


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

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele


![earth016](showImage.php)

earth016

(ID 3077)

En general el calor fluye desde los objetos de mayor temperatura a los de menor evolucionando asi las temperaturas de todos los elementos involucrados.

Si uno espera un tiempo suficiente los sistemas alcanzan un equilibrio t rmico, es decir cada cuerpo esta recibiendo la misma cantidad de calor como entrega a su entrono. En esta situaci n las temperaturas permanecen constantes en el tiempo y se habla de que el sistema esta en equilibrio termodin mico.

(ID 9976)

Die Oberfl che der Erde Energie von der Sonne $I_{ev}$ und von der unteren Atmosph re $I_b$. Diese gesamte Energie wird als $I_e$ abgestrahlt und geht durch Konvektion und Leitung als $I_d$ verloren, mit:

$ I_{ev} - I_e - I_d + I_b =0$


(ID 4692)

Bajo condici n con de

$$



la ecuaci n de balance con durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie $W/m^2$, infrarot-Intensität von der Unterseite der Atmosphäre emittiert $W/m^2$, vom Boden absorbierte VIS-Intensität $W/m^2$ und von der Erde emittierte NIR-Intensität $W/m^2$

$ I_{ev} - I_e - I_d + I_b =0$



se puede reescribir con la radiaci n VIS absorbida por la superficie con

$ I_{esv} = a_e I_{sev} $



la radiaci n NIR recibida de la atm sfera con

$ I_b = \epsilon \sigma T_b ^4 $



la perdida por calor latente y convecci n con

$ I_b = \epsilon \sigma T_b ^4 $



y la emisi n NIR de la propia superficie con

$ I_e = \epsilon \sigma T_e ^4 $



como con

$(1- a_e )(1- \gamma_v ) I_s -( \kappa_l + \kappa_c ( T_e - T_b )) u - \sigma \epsilon T_e ^4+ \sigma \epsilon T_b ^4=0$


(ID 4681)

Die Energiebilanzgleichung f r den unteren Teil der Atmosph re umfasst den Erwerb von Energie durch Konvektion und Leitung, als $I_d$ bezeichnet, sowie die Strahlung von der Erdoberfl che $I_{esa}$ und von der oberen Atmosph re $I_t$. Diese gesamte Energie wird anschlie end vom unteren Teil der Atmosph re $I_b$ sowohl in Richtung der oberen Atmosph re als auch zur Erdoberfl che hin abgestrahlt.:

$ I_d + I_{esa} -2 I_b + I_t =0$


(ID 4693)

Bajo condici n con de

$$



la ecuaci n de balance con durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie $W/m^2$, infrarot-Intensität von der Obergrenze der Atmosphäre emittiert $W/m^2$, infrarot-Intensität von der Unterseite der Atmosphäre emittiert $W/m^2$ und nIR-Intensität, die von der Erde an die Atmosphäre abgegeben wird $W/m^2$

$ I_d + I_{esa} -2 I_b + I_t =0$



se puede reescribir con la energ a del calor latente y convecci n recibida con

$ I_d + I_{esa} -2 I_b + I_t =0$



la radiaci n NIR recibida desde la superficie de la tierra con

$ I_{esa} = \gamma_i I_e $



la radiaci n NIR recibida desde la atm sfera superior con

$ I_t = \epsilon \sigma T_t ^4 $



y la radiaci n emitida tanto hacia la tierra como a la atm sfera superior con

$ I_b = \epsilon \sigma T_b ^4 $



con como:

$( \kappa_l + \kappa_c ( T_e - T_b )) u -2 \sigma \epsilon T_b ^4+ \sigma \epsilon T_t ^4+(1- \gamma_i ) \sigma \epsilon T_e ^4=0$

(ID 4682)

Die obere Atmosph re gewinnt Energie durch die Absorption von Sonnenenergie $I_{sa}$ und von der unteren Atmosph re $I_b$. Anschlie end wird diese Energie von der oberen Atmosph re $I_t$ sowohl in Richtung der unteren Atmosph re als auch in den Weltraum abgestrahlt:

$ I_{sa} + I_b -2 I_t =0$


(ID 4694)

Bajo condici n con de

$$



la ecuaci n de balance con infrarot-Intensität von der Obergrenze der Atmosphäre emittiert $W/m^2$, infrarot-Intensität von der Unterseite der Atmosphäre emittiert $W/m^2$ und strahlung, die von den Wolken versunken $W/m^2$

$ I_{sa} + I_b -2 I_t =0$



se puede reescribir con la radiaci n VIS absorbida por la atm sfera con

$ I_{sa} =( 1 - a_a ) I_{sav} $



la radiaci n NIR recibida de la parte inferior de la atm sfera con

$ I_b = \epsilon \sigma T_b ^4 $



y la radiaci n NIR emitida hacia la parte inferior y al espacio con

$ I_t = \epsilon \sigma T_t ^4 $



como con

$(1- a_a ) \gamma_v I_s + \sigma \epsilon T_b ^4-2 \sigma \epsilon T_t ^4=0$


(ID 4683)

Las ecuaciones de balance radiativo



nos permiten calcular las temperaturas sobre la superficie de la tierra $T_e$, en la parte inferior de la atmosfera $T_b$ y en la parte superior $T_t$.

(ID 6866)


ID:(537, 0)