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温室效应是怎么计算的?

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阳光输入175PW,地球反照0.33,代黑体辐射应该252K,实际却因为温室效应高达288K
金星更是因为温室失控抬了几百K
这温室效应具体是怎么计算的?


IP属地:江苏1楼2018-12-04 20:26回复
    在弄张表,温室效应方面碰到了问题
    @abc518448 @d盾牌星座b


    IP属地:江苏3楼2018-12-09 16:26
    回复(1)
      和磁场扛太阳风一样玄学


      IP属地:江苏4楼2018-12-09 22:29
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        没有计入行星本身活动制造的热量? 地热,火山,(金星这方面据说活动非常剧烈)自然热源(包括生态圈,飓风,闪电等等),外来影响比如地月磁场造成的潮汐,地壳运动,陨石撞击,各种放射性矿石等等,加起来应该也不少


        IP属地:湖南来自Android客户端5楼2018-12-10 22:18
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          兄啊,你这哪里是算的行星地面的温度,只能算把大气和行星本身当一个整体理想黑体下,大气顶层的温度,根本就没有考虑温室效应
          要理解温室效应主要基于以下事实:
          1.地球绝大部分输入能量来自太阳。当太阳输入能量等于地球向外辐射能量时,地球达到热平衡。太阳温度高,黑体辐射波长短。地表温度低,黑体辐射波长长。
          2.地球大气中的某些气体(包括二氧化碳和水蒸气)对太阳辐射的高频辐射是透明的,但对地球表面发出的低频红外辐射却不透明。热量很容易进入,但在试图逸散时会被这些气体部分捕获,因此地球实际向外辐射能量小于与地球温度相等的黑体。为达到热平衡,地球温度需要升高。

          3.基尔霍夫热辐射定律(Kirchhoff's law of thermal radiation)指出,大气中的气体必须重新发射它们吸收的红外能量,而不是变得越来越热。它们也吸收地面发出的长波红外辐射,并重新向四周辐射,一部分向下重新回到地球表面。当所有到达地球的热能以相同的速率再次离开时,就会达到热平衡状态。在任何给定的波长下,大气的吸收率将等于发射率。
          理想模型:假设地球由地面和大气组成,温度各自均一。地面温度为Ts,理想大气的顶部温度为Ta(为了使Ta和Ts在整个行星上保持恒定,我们可以想象强烈的洋流和大气环流使得温度在横向上分布均匀)。此外,假定温度和任何昼夜或季节性周期都没有关系。
          假设大气对太阳辐射吸收率和红外发射率均为ε,对地面辐射为绝对黑体。单位面积上接受的太阳功率为P0,入射的太阳辐射的通量密度由太阳常数S0指定。为了应用于地球,合适的值为S0 = 1366 W m-2和αP= 0.30。考虑到球体的表面积是其截面积(阴影)的4倍,因此平均入射辐射P0=S0 / 4=342W/m^2。


          IP属地:湖北6楼2020-07-14 12:15
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            对于长波辐射,假定地球表面的发射率为1(即,地球是红外中的黑体,这是现实的)。 根据Stefan-Boltzmann定律,表面发出辐射通量密度F:
            F=σT^4
            其中σ是斯提芬-玻尔兹曼常数。
            理解温室效应的关键是基尔霍夫热辐射定律。在任何给定的波长下,大气的吸收率将等于发射率。 来自表面的辐射与大气所辐射的辐射可能在红外光谱的部分稍有不同。因此,对于任何红外辐射流,一个符号ε表示大气的发射率和吸收率。
            离开大气层顶部的红外通量密度:

            在最后一项中,ε表示来自被吸收表面的向上长波辐射的分数,即大气的吸收率。在右边的第一项中,ε是大气的发射率,对Stefan-Boltzmann定律进行了调整,以说明大气在光学上并不厚。因此,在向外辐射通量密度的计算中,ε起着整齐地混合或平均两个辐射流的作用。
            由零净辐射离开大气层可知:

            αp为地表反射率
            由零净辐射进入表面可知:

            大气的能量平衡可以从上述两个平衡条件得出,也可以独立推导:
            2εσTa^4-εσTs^4=0
            这里出现的2是由于大气向上和向下辐射的事实所致。 因此,Ta与Ts的比率与ε无关:
            Ta=Ts/2^[1/4]=Ts/1.189
            因此,Ta可以用Ts表示,并且可以用模型输入参数获得Ts的解:

            解得表面温度为:


            IP属地:湖北7楼2020-07-14 12:23
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              IP属地:湖北8楼2020-07-14 12:28
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                金星大气比地球大气厚的多,而且不怎么透光,所以要用另一个模型计算,反正对于你做表是没有帮助


                IP属地:湖北9楼2020-07-14 18:09
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                  建议加精@d盾牌星座b


                  IP属地:上海10楼2020-07-17 08:43
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