θ I λ dl dz I λ +di λ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I λ προσεγγίζεται ως δέσμη παράλληλων ακτίνων (dω 0) Δέσμη ηλιακών ακτίνων



Σχετικά έγγραφα
ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Χαρακτηρίζεται από το µήκος κύµατος η τη συχνότητα

ΕΝΤΑΣΗ (ή λαμπρότητα - radiance)

Φαινόμενο θερμοκηπίου

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΣΗ. Εισαγωγή στη Φυσική της Ατμόσφαιρας: Ασκήσεις Α. Μπάης

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

4.1 Εισαγωγή. Μετεωρολογικός κλωβός

Πληροφορίες για τον Ήλιο:

Διάδοση Θερμότητας. (Αγωγή / Μεταφορά με τη βοήθεια ρευμάτων / Ακτινοβολία)

Οι κλιματικές ζώνες διακρίνονται:

Φαινόμενο του Θερμοκηπίου

Υπεύθυνη για τη γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. Εξατμίζει μεγάλες μάζες νερού. Σχηματίζει και διαμορφώνει το κλίμα της γης.

Η πραγματική «άβολη» αλήθεια. Φαινόμενο θερμοκηπίου, αύξηση της θερμοκρασίας της Γης

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Μοντέλα ακτινοβολίας Εργαλείο κατανόησης κλιματικής αλλαγής

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΜΜ618)

ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Είναι τρείς και σχηματικά φαίνονται στο σχήμα

Εκπομπή Φωτός Απορρόφηση φωτός

Φυσική Περιβάλλοντος

Mεγάλου µήκους κύµατος ακτινοβολία - Φαινόµενο

ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΤΗΣ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ (πραγματική ατμόσφαιρα)

Ραδιομετρία. Φωτομετρία

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

9 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Τηλεπισκόπηση Περιβαλλοντικές Εφαρμογές. Αθανάσιος Α. Αργυρίου

Κωνσταντίνος Ραβάνης, Ειρήνη Γιαννοπούλου, Νεφέλη Μπούρου, Ελένη Στέφου CGS (Εκπαιδευτηρια Κωστεα-Γειτονα)

Για παράδειγµα, το σύµβολο HTb αναφέρεται στην άµεση ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει σε µια κεκλιµένη επιφάνεια σε µια ηµέρα.

Περιβαλλοντικά Συστήματα

Aτμοσφαιρική και Γήινη Ακτινοβολία

Μέτρηση της Ηλιακής Ακτινοβολίας

Η παγκόσμια έρευνα και τα αποτελέσματά της για την Κλιματική Αλλαγή

Τεχνολογία Ψυχρών Υλικών

Κεφάλαιο Η Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα Η Ηλιακή Ακτινοβολία και η Φύση της

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

Φαινόµενο του Θερµοκηπίου

Κλιματική Αλλαγή. Χρήστος Σπύρου ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΕΛ. ΒΕΝΙΖΕΛΟΥ 70, ΑΘΗΝΑ.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Εισαγωγή

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Σταμάτης Ζώρας Σοφία Παπαλεξίου Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. szoras@env.duth.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

Κλιματική Αλλαγή. Χρήστος Σπύρου ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΕΛ. ΒΕΝΙΖΕΛΟΥ 70, ΑΘΗΝΑ.

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ενότητα 7

Η ΕΞΕΛΙΣΣΟΜΕΝΗ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ. ηµήτρης Μελάς Αριστοτέλειο Πανε ιστήµιο Θεσσαλονίκης Τµήµα Φυσικής - Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας

Φύλλο Εργασίας 1: Μετρήσεις μήκους Η μέση τιμή

2. ΓΗΙΝΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

Βασικές έννοιες Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης. Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Κοσμάς Γαζέας

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ 2. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Στέμμα km Μεταβατική περιοχή 2100 km. Χρωμόσφαιρα. 500 km. Φωτόσφαιρα. τ500= km. Δομή της ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

Η Φύση του Φωτός. Τα Δ Θεματα της τράπεζας θεμάτων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ

Στέμμα km Μεταβατική περιοχή 2100 km. Χρωμόσφαιρα. 500 km. Φωτόσφαιρα. τ500= km. Δομή της ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

Προσδιορισµός της Ηλιακής ακτινοβολίας Εργαστήριο 7 ον

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

Τι είναι το φαινόµενο του θερµοκηπίου;

Ωκεάνιο Ισοζύγιο Θερμότητας

Αρχές Οικολογίας και Περιβαλλοντικής Χηµείας Φαινόµενο θερµοκηπίου Μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: PHYS215 Π. Παπαγιάννης

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

Τηλεπισκόπηση - Φωτοερμηνεία

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

Σχηματισμός Πλανητών. Μάθημα 9ο 10ο

Κύμα, κάθε διαταραχή που μεταφέρει ενέργεια με ορισμένη ταχύτητα. Γραμμικό κύμα

Οι φυσικές διαδικασίες της Αστροφυσικής Υψηλών Ενεργειών

Η λέπτυνση του στρώματος του όζοντος στην Ατμόσφαιρα και οι επιπτώσεις της στον ανθρώπινο οφθαλμό.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φωτοτεχνία. Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Φωτομετρία

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου»

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

Όπως έγινε κατανοητό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, στις φυσικές του διαστάσεις, δεν είναι επιβλαβές, αντίθετα είναι ζωτικής σημασίας για τη

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

1. Τα αέρια θερµοκηπίου στην ατµόσφαιρα είναι 2. Η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας Ra σε ένα τόπο εξαρτάται:

Αρχές Οικολογίας και Περιβαλλοντικής Χηµείας Φαινόµενο θερµοκηπίου Μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος

Θερμοκρασία: ποσοτικό μέτρο της θερμικής ενέργειας ενός σώματος

Μηχανισµοί διάδοσης θερµότητας

ΤΟ ΦΑΙΝOΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. = 500 nm όταν διαδίδεται στο κενό. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Transcript:

ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I προσεγγίζεται ως δέσμη παράηων ακτίνων (dω 0) θ I Δέσμη ηιακών ακτίνων Ατμοσφαιρικό στρώμα ρ dl dz I +di Εξασθένιση: di = kρidl k = k α + k (Απορρόφηση + σκέδαση ) Εκπομπή: di = jρdl (Θερμική εκπομπή + σκέδαση) s k δεν περιέχει σκέδαση για τη γήινη ακτινοβοία j =0 για την ηιακή ακτινοβοία k : Μαζικός συντεεστής εξασθένισης (cm 2 gr -1 ) j v : συντεεστής συνάρτησης πηγής (W μm -1 sr -1 gr -1 ) Συνοικά: di = k ρi dl + j ρdl Θέτοντας J j / k Επειδή dz=cosθ dl: di kρcosθdz di kρdl = I + J = I + J 9

Νόμος Beer-Bouguer-Lambert Για μια δέσμη ηιακής ακτινοβοίας ( = 0.2 5 μm) θεωρούμε ότι δεν υπάρχει εκπομπή ακτινοβοίας από το σύστημα ατμόσφαιρα-γη, ούτε συνεισφορά από ποαπή σκέδαση J =0 di di = I = kρds k ρds I I ( s ) s di 1 1 I = k I (0) 0 ρds s1 I( s1 ) = I(0) exp kρds 0 Αν το μέσον είναι ομογενές, τότε k είναι ανεξάρτητο της θέσης s. Θέτοντας u s 1 = ρ ds 0 (οπτικός δρόμος της δέσμης) s 1 τ = k ρds ή (οπτικό πάχος ή οπτικό βάθος) 0 10

I ( s ) = I (0) e = I (0) e ku 1 Η εξασθένιση μιας δέσμης όταν διέρχεται από ένα μέσον είναι μια απή εκθετική συνάρτηση με εκθέτη το γινόμενο του μαζικού συντεεστή εξασθένισης και του οπτικού δρόμου που διανύει η δέσμη τ Διαπερατότητα του μέσου I ( s ) 1 ku τ T = = e = e I (0) Αν το μέσον δεν σκεδάζει την ακτινοβοία: Απορροφητικότητα: απορροφούμενηένταση Α = = 1 T = προσπίπτουσα ένταση e ku Αν το μέσον σκεδάζει την ακτινοβοία: Ανακαστικότητα: R = οπισθοσκεδαζόμενηένταση προσπίπτουσα ένταση Για να διατηρείται η ενέργεια: Α + T + R = 1 Ενεργός θερμοκρασία Τ e ΜΕΛΑΝ ΣΩΜΑ: F=σT 4 ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΣΩΜΑ: F=σT e 4 Ενεργός θερμοκρασία ενός σώματος είναι η θερμοκρασία που θα είχε ένα μέαν σώμα που θα εξέπεμπε την ίδια ροή ακτινοβοίας ανά μονάδα επιφάνειάς του. 11

Ενεργός θερμοκρασία F s = σ T 4 se = 6.2 10 7 W m -2 σ= 5.6697 10-12 W cm -2 K -4 (σταθερά των Stefan-Boltzmann) 2 E s = F s 4π R s d R s = 696x10 3 km F d Es Rs = = F 2 s 4π d d 2 d m = 1.496x10 8 km 2 2 R d s s = Fs = Fd dm dm s = Ηιακή σταθερά = 1362 W m -2 12

Συνοική ισχύς που δέχεται η γή: Eo 2 π Γ = s R Συνοική ισχύς που φθάνει στο έδαφος: E = s R 2 (1 r) εδ π Γ Ανακαστική ικανότητα r = ανακώμενηροή προσπίπτουσα ροή Ακτινοβοία της γης (σαν μέαν σώμα): EIR = 4πR σt γ 2 4 Γ e Θερμική ισορροπία Ε απορροφούμενη = Ε εκπεμπόμενη E = E πr (1 r) s= 4πR σt εδ IR 2 2 4 Γ Γ γ e T γ e (1 r) s = σ 4 1 4 Η Τ γe εξαρτάται μόνο από την ανακαστικότητα και την απόσταση από τον ήιο (μέσω της s) 13

ΠΛΑΝΗΤΗΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΗΛΙΟ [10 6 km] ΡΟΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ [kw m -2 ] ΛΕΥΚΟΤΗΤΑ r ΕΡΜΗΣ 58 9.2000 0.06 442 ΑΦΡΟΔΙΤΗ 108 2.6000 0.71 244 ΓΗ 150 1.3530 0.33 251 ΑΡΗΣ 228 0.6000 0.17 216 ΔΙΑΣ 778 0.0490 0.73 87 ΚΡΟΝΟΣ 1430 0.0150 0.76 63 ΟΥΡΑΝΟΣ 2870 0.0037 0.93 33 ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ 4500 0.0015 0.84 32 ΠΛΟΥΤΩΝ 5900 0.00089 0.14 43 Η Τ e είναι ανεξάρτητη του μεγέθους του πανήτη Τ e ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΠΟΥ ΔΕΝ ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΤΗ ΓΗΙΝΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Stefan-Boltzmann Law: F = σ T e 4 T e = (F/σ) 1/4 Η γή εκπέμπει όση απορροφά F εδ E sπ R (1 r) 1362 Wm (1.33) = = = 240Wm 4π 4 4 2 2 εδ Γ 2 2 RΓ πrγ 2 Άρα χωρίς ατμόσφαιρα: T e = 255 Κ Η γη θα ήταν παγωμένη (-18 C) Η πραγματική μέση θερμοκρασία της γης είναι: T = 288 K (15 C) 14

Τ = 288 Κ 15

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Προκαείται από απορρόφηση της υπέρυθρης γήινης ακτινοβοίας (~80%) o (τριατομικά αέρια: CO 2, CH 4, H 2 O, N 2 O, O 3 και CFCs) Η απορροφούμενη ενέργεια επανεκπέμπεται προς όες τις διευθύνσεις (άρα και προς το έδαφος) Είναι φυσικό φαινόμενο το οποίο συνέβαινε ανέκαθεν Ανθρωπογενείς δραστηριότητες αυξάνουν τις συγκεντρώσεις των θερμοκηπικών αερίων οδηγώντας σε Παγκόσμια Θέρμανση Συνέπειες της παγκόσμιας θέρμανσης (ενισχυμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου) Αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της γης Απορρύθμιση του κίματος Θερμική διαστοή της υδρόσφαιρας (1) Λιώσιμο των παγετώνων (2) (1) και (2) Αύξηση της μέσης στάθμης της θάασσας Παγκοσμίως.5 m στα επόμενα 100 χρόνια Στην Εάδα, 1-1.5 mm την δεκαετία Τροποποίηση του ρεύματος το Κόπου Αύξηση των ακραίων καιρικών φαινομένων 16

17

18