Venuksen, Maan ja Marsin pintalämpötilat kaasukehien infrapunasäteilyn transmissiona – helpommallakin sen voi tehdä

Venuksen, Maan ja Marsin pintalämpötilat kaasukehien infrapunasäteilyn transmissiona – helpommallakin sen voi tehdä

Planeettojen kaasukehiä voidaan analysoida myös infrapunasäteilyn transmissiona, eli läpäisevyytenä. Se on mahdollista mitata toistuvasti suhteellisen yksinkertaisesti kahdessa vaiheessa: 

  1. Ensimmäisessä vaiheessa, tehdään mittaus tähden tai auringon spektristä avaruudessa, planeetan kaasukehän ulkopuolelta, josta saadaan referenssi.
  2. Toisessa vaiheessa, mittaus suoritetaan avaruudessa horisontaalisesti planeetan kaasukehän läpi, mitä verrataan referenssiin, josta saadaan transmissio T(λ):

Jatkona tälle, planeettojen kaasukehien infrapunasäteilyn transmission avulla, pintalämpötilat voidaan arvioida, ottamalla jälleen käyttöön Stefan-Boltzmann säteilylaki:

Edellä olevaa Stefan-Boltzmann säteilylakia soveltaen, planeettojen pintalämpötilat (Ts) voidaan arvioida:

Venus = 734.97°K (461.82°C)

Maa  = 287.43°K (14.28°C)

Mars = 217.87°K (-55.27°C)

Huomioitavaa: 

  • Venuksen korkea pintalämpötila selittyy osin auringon intensiteetin suuruudella ja Venuksen kaasukehän lähes täydellisellä infrapunasäteilyn läpinäkymättömyydellä (0.011), joka käytännössä tarkoittaa hyvin voimakasta kasvihuoneilmiötä. Huolimatta Venuksen eri vuodenajoista, sen pintalämpötila vaihtelee suhteellisen vähän. 
  • Marsin alhainen pintalämpötila selittyy osin auringon intensiteetin pienuudella ja lähes olemattomalla kaasukehällä (0.86), joka ei kykene pidättämään auringosta tulevaa säteilyä. Riippuen Marsin vuodenajoista, sen pintalämpötila vaihtelee voimakkaasti. Marsissa ei siis ole enää varsinaista kasvihuoneilmiötä. 
  • Maan pintalämpötila ja sen muutokset on siis määriteltävissä jälleen kerran Stefan-Boltzmann säteilylailla, ilmakehän infrapunasäteilyn transmissiolla, α:n ja Fsun:n variaatioina ja trendeinä, suhteessa planeettoihin Venus ja Mars.
0
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu