개념과 작동 원리
반사율이 높으면 같은 태양복사 중 흡수되는 비율이 작습니다. 복사 평형 온도는 들어오고 나가는 복사 에너지율이 같아지는 조건입니다.
대기는 지표의 적외선을 흡수하고 위아래로 다시 방출할 수 있습니다. 같은 우주 방출을 유지하는 상황에서 지표의 평형 온도가 높아질 수 있습니다.
관계식과 성립 조건
대기가 없는 구형 흑체 근사에서 Te=[S(1−α)/(4σ)]¼입니다. 4는 태양빛을 받는 단면적과 구 전체 표면적의 차이에서 나옵니다.
1층 대기 모형은 구름·대류·수증기 되먹임을 생략합니다. 모형의 적외선 흡수 계수를 특정 CO₂ 농도나 실제 기후 민감도와 직접 동일시하지 않습니다.
가상 실험에서 읽을 변화
반사율이 크면 흡수 일사가 줄어요. 대기가 적외선을 흡수·재방출하면 평형 지표 온도는 높아져요.
적외선만 흡수하는 1층 대기의 복사 평형 모형이에요. 대기는 순간 복사 평형, 지표는 일정 열용량으로 RK4 적분해요. ε를 특정 CO₂ 농도에 대응시키지 않아요. 구름·대류·수증기 피드백과 실제 기후 예측은 제외해요.
핵심 관계와 기호
Te=[S(1−α)/(4σ)]¼ · Ts=Te·[2/(2−ε)]¼
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| α | 행성 반사율 | 0~1 |
| S | 태양복사 에너지율 | W/m² |
| σ | 슈테판–볼츠만 상수 | W/(m²·K⁴) |
예시로 확인하기
열용량만 높이면 충분히 오래 기다린 평형 온도는?
평형은 흡수 일사와 우주로 나가는 장파 복사가 같을 때예요. C는 dT/dt만 바꾸므로 최종 온도는 바꾸지 않아요.
자주 헷갈리는 점
- 온실 효과는 대기가 에너지를 새로 만들어 낸다는 뜻이 아닙니다.