Auringon korkeuden suhde lämpötehoon

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Auringon maahan säteilemän lämpötehon yksikkönä käytetään W/m^2 . Se kasvaa mitä korkeammalta aurinko paistaa. Kasvaako tämä suoraan verrannollisesti, eksponentiaalisesti vai kellokäyrämäisesti?

Suoraan verrannollinen se tuskin on, sillä päättelin että pohjoisnavan ja 70-leveyspiirin kesät olisivat tällöin yhtä lämpimiä (aurinko on keskimäärin yhtä korkealla).

Eksponentiaalinen se tuskin on myöskään, sillä tämän logiikan mukaan trooppisten alueiden kesät (joita on enemmän tai vähemmän kaksi kertaa vuodessa) olisivat reilusti muita alueita lämpimämpiä tai sitten napojen kesät reilusti muita alueita kylmempiä.

Eniten kallistun kellokäyrä- eli normaalijakaumateoriaan. Kun auringon korkeus kasvaa tasaisesti, sen maanpinnalle tuoma teho kasvaa ensin vähän, puolivälissä paljon ja lopussa taas vähän.

Syy miksi se voisi kuitenkin olla suoraan verrannollinen tai eksponentiaalinen, on että tuulet sekoittavat ilmavirtoja sen verran että se luo illuusion auringon lämpötehon kellokäyrämäisestä luonteesta.

Mitä mieltä olette?

Kommentit (6)

daiska
Seuraa 
Viestejä571
Liittynyt29.1.2007
lma
Suoraan verrannollinen se tuskin on, sillä päättelin että pohjoisnavan ja 70-leveyspiirin kesät olisivat tällöin yhtä lämpimiä (aurinko on keskimäärin yhtä korkealla).

No ei todellakaan ole yhtä korkealla.

Eniten kallistun kellokäyrä- eli normaalijakaumateoriaan. Kun auringon korkeus kasvaa tasaisesti, sen maanpinnalle tuoma teho kasvaa ensin vähän, puolivälissä paljon ja lopussa taas vähän.

Maanpinnan vastaanottama auringon säteilyteho riippuu erityisesti auringon kulmasta maanpintaan ja säteilyn kulkemasta matkasta ilmakehässä (ekstinktio). Maanpintaan saapuva vuo noudattaa _suurpiirteisesti_ sinikäyrää välillä 0-PII.

Syy miksi se voisi kuitenkin olla suoraan verrannollinen tai eksponentiaalinen, on että tuulet sekoittavat ilmavirtoja sen verran että se luo illuusion auringon lämpötehon kellokäyrämäisestä luonteesta.

wtf?

Vierailija

Juu niin ja sitten pitää ottaa huomioon se että aurinkon laidoilta säteilee vähemmän kuin muualta kun se on niin pistemäinen säteilylähde. Hah. Kaikki huomaa tän aamuisin kun on kylmä kun aurinko on puoliksi horisontin yläpuolella. Hah.

Vierailija

Hei,

daiska

Maanpinnan vastaanottama auringon säteilyteho riippuu erityisesti auringon kulmasta maanpintaan ja säteilyn kulkemasta matkasta ilmakehässä (ekstinktio). Maanpintaan saapuva vuo noudattaa _suurpiirteisesti_ sinikäyrää välillä 0-PII.

Näin on. Auringon säteilyvuon tiheys ilman ekstinktiota noudattaa lakia

S=So*sin(a)

missä So (=1390 W/m^2) on Aurinkovakio ja a on Auringon korkeus horisontista asteina.

Jos kysytään millä leveysasteella saadaan eniten energiaa Auringosta yhden päivän aikana auringonnousun ja laskun välisenä aikana, voi vastaus olla yllättävä, riippuen vuodenajasta. Nimittäin Pohjoisnapa saa kesällä enemmän energiaa kuin päiväntasaajan seutu ! (jos ei huomioida ilmakehän ekstiktiota)

Syy tähän on se että keskikesällä Aurinko ei laske pohjoisnavalla ollenkaan ja vaikka Aurinko paistaakin vain 23 asteen korkeudelta, se paistaa tasaisesti läpi yön, kun taasen päiväntasaajalla Auringon korkeus riippuu kellonajasta ja yö on siellä lähes puolen päivän mittainen. Tämä on laskettu Ursan toimittamassa kirjassa Tähtitieteen perusteet sivulla s.182. Laskussa osoitetaan myös että jos Auringon deklinaatio on suurempi kuin 17,7 astetta, saa napaseutu vuorokaudessa enemmän energiaa vuorokaudessa. Lasku ei ole mikään monimutkainen, jos tuntee pallotähtitieteessä käytetyt koordinaatit ja osaa integroida.

Kuitenkin käytännössä ekstinktio muuttaa tilannetta siten että napa-alueiden saama säteily on päiväntasaajaa suurempi vain hyvin lyhyenä keskikesän jaksona, joten napajäät eivät ainakaan Auringon toimesta sula.

HSTal
Seuraa 
Viestejä736
Liittynyt10.4.2009
lma
Onko tolle ekstinktiolle olemassa jotain kaavaa sitten?




Näin on. Auringon säteilyvuon tiheys ilman ekstinktiota noudattaa lakia

S=So*sin(a)

missä So (=1390 W/m^2) on Aurinkovakio ja a on Auringon korkeus horisontista asteina.




Mistä tällainen arvo kuin 1390 W/m^2 on peräisin?

Vuonna 1997 auringon "säteilyvakio" TSI oli klimatologien parhaan arvion mukaan 1368 W/m^2

Tällä hetkellä on TSI @ 1 AU noin 1365 W/m^2, katso TSI monitor:

http://www.acrim.com/TSI%20Monitoring.htm

Pienempiäkin TSI arvoja on mitattu!

Heikkenneekö aurinkosäteily, vai mitä? (IPCC ei kuulema usko siihen?)

Atmosfäärin eri komponenttien absorptiosta (ekstinktio), katso kuva:

HSTal: Viestin otsikko: Re: Gerlich & Tscheuschner 2009Lähetetty: Su Huhti 12, 2009 12:10 pm
geologia-maa-meri-ja-ilma-f7/gerlich-tscheuschner-2009-t38448-45.html

tosikolie
Seuraa 
Viestejä663
Liittynyt1.1.2009
lma

Eniten kallistun kellokäyrä- eli normaalijakaumateoriaan. Kun auringon korkeus kasvaa tasaisesti, sen maanpinnalle tuoma teho kasvaa ensin vähän, puolivälissä paljon ja lopussa taas vähän.

Mitä mieltä olette?





Hmm,,,kysymyksesi ei tarkkaa auennut joten vastaus voi olla toisella saralla.

Aurinko lämmittää selvästi yhtä maapallolla olevaa paikkaa vuorokauden aikana eri tavoin,,eli paikalla on sitä lämpimämpää mitä enemmän auringosta tulee hiukkasia tai säteilyä tai yksinkertaistettuna valoa siihen kohtaan.
Ja mitä korkeammalla aurinko on sitä suorempaa valo tulee maahan,,,eli sitä enemmän hiukkasia lentää suoraan maan pinnalle kimpoamatta ilmakehästä ja jäämättä ilmakehään.

Pilvikerros välissä ottaa osan kiinni ja siirtää naapurille.

Se mikä on kokonaisteho jonka aurinko saa aikaiseksi onkin sitten vaikeampi laskettava,,,siinähän pitää laskea vuorokausi- ja vuosirytmi mukaan,,,sekä maapallon lämmön varastointikyky. Maapallohan jäähtyisi aika nopeasti jos aurinko sammuisi,,hmm,,niin onko se maapallon sisus sittenkään kuumaa massaa täynnä.

Uusimmat

Suosituimmat