意義與機制
較高的反照率意味著相同的入射太陽輻射中，被吸收的比例較小。 輻射平衡在入射輻射和輻射輸出的能量速率相等時發生。
大氣可以吸收來自物體的紅外輻射，然後以向上和向下兩種方式重新發射。當保持穩定的輻射散發時，物體的平衡溫度可以升高。
關係與條件
對於一個沒有大氣層的球形黑體，其溫度 Te=[S(1−α)/(4σ)]¼。這裡的 4 來自於太陽入射截面積與球的完整表面積的比值。
單層大氣模型忽略雲、對流以及水蒸氣回饋。 它的紅外吸收係數不能直接等同於特定的二氧化碳濃度或實際氣候敏感度。
觀察實驗中需要注意的事物
如果反射率很高，則吸收的太陽輻射減少。當大氣吸收並重新發射紅外輻射時，平穩的表面溫度會升高。
這是一個大氣層第一層輻射平衡模型，僅吸收紅外輻射。大氣處於瞬時的輻射平衡狀態，而表面具有恆定的熱容量，該熱容量透過 RK4 積分計算。 ε 不對應特定的二氧化碳濃度。雲、對流、水汽回饋以及實際氣候預測均未包含在內。
關鍵關係與符號
Te=[S(1−α)/(4σ)]¼ · Ts=Te·[2/(2−ε)]¼
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| α | 行星反照率 | 0~1 |
| S | 太陽輻射功率 | W/m² |
| σ | 斯圖爾斯-博爾茲曼常數 | W/(m²·K⁴) |
透過範例確認
如果只有熱容量增加，那麼經過足夠的時間，平衡溫度會如何變化？
平衡是指吸收的太陽輻射與向太空輻射的損失相等。C 僅改變 dT/dt，因此它不會改變最終溫度。
常見誤解
- 溫室效應並不意味著大氣正在創造新的能量。