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Albedo, efecto invernadero y equilibrio radiativo: principios y exploración
El equilibrio entre la energía solar absorbida por la Tierra y la energía infrarroja emitida está relacionado con la temperatura. Compare la temperatura de equilibrio y el proceso para alcanzarla cambiando la radiación solar, la reflectancia, la tasa de absorción de infrarrojos y la capacidad calorífica. Distinga entre condiciones que cambian la temperatura final y condiciones que cambian el tiempo que tarda en ocurrir el cambio.
¿Cómo funciona?
Si la reflectividad es alta, la radiación solar absorbida se reduce. Cuando la atmósfera absorbe y reemite rayos infrarrojos, la temperatura de equilibrio de la superficie aumenta.
Te=[S(1−α)/(4σ)]¼ · Ts=Te·[2/(2−ε)]¼
Prueba esta investigación
- A partir de 260 K calculamos 1200 días. Mire la curva de temperatura y la flecha de energía y vea si la diferencia entre el flujo de entrada y el de salida está disminuyendo.
- Ejecute y registre ε=0,78 y ε=0 para distinguir entre la temperatura radiante efectiva y la temperatura del suelo.
- Mantenga la radiación solar y registre ε, reflectancia y capacidad calorífica cambiándolas una por una. Compara el final y la pendiente de la curva juntos.
Interpretación de resultados
¿Cuál es la temperatura de equilibrio si esperamos el tiempo suficiente para aumentar la capacidad calorífica?
El equilibrio se produce cuando la radiación solar absorbida y la radiación de onda larga que sale al espacio son iguales. C solo cambia dT/dt, por lo que no cambia la temperatura final.
Supuestos y limitaciones
Es un modelo de equilibrio de radiación de la primera capa de la atmósfera, que absorbe únicamente rayos infrarrojos. La atmósfera se encuentra en equilibrio de radiación instantánea y la superficie tiene una capacidad calorífica constante, que está integrada por RK4. ε no corresponde a una concentración específica de CO₂. Se excluyen las nubes, la convección, las retroalimentaciones de vapor de agua y las predicciones climáticas reales.