Beregning af planeternes temperatur ud fra strålingsloven

2. fys-aflevering (2½ elevtime) for 1t, fredag d. 10/1 2020

Beregning af planeternes temperatur ud fra strålingsloven

Det oplyses, at Solen stråler med en effekt på 3,85·1026 Watt. Afstanden fra Solen til Jorden er 150·109 meter. Jordens radius er 6378000 meter.

Vi har i timerne brugt en af de matematiske formler til højre til at vise, at Sollysets intensitet er på 1362 Watt/m2, når det når ud i Jordens afstand. Vi siger, at Jordens solarkonstant er 1362 Watt/m2.

Vi har brugt en af formlerne til højre til at vise, at strålingen, der rammer Jorden giver en opvarmning på 1,74·1017 Watt.

Imidlertid vil kun 60% af sollyset optages i Jorden. De 40% reflekteres ud i verdensrummet igen, idet områderne omkring polerne har stor betydning her. Man taler om, at Jorden har en Albedo på 0,40. Den virkelige opvarmning bliver derfor kun på

Popvarmning= 1,04·1017 Watt.

Den opvarmede Jord udsender også selv stråling. Jo varmere Jorden bliver, jo mere stråling udsender den. Vi har anvendt strålingsloven til at beregne, hvor mange Watt, der udsendes fra Jorden. I loven indgår Kelvin-temperaturen T, der kan beregnes ved at lægge 273 grader til Celsius-temperaturen.

Pafkøling= OverfladearealJorden·5,67·10-8·T4

Når der er ligevægt mellem opvarmningen og afkølingen, så gælder Popvarmning=Pafkøling.