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反照率、溫室效應與輻射平衡實驗解說
地球吸收的太陽能與發射的紅外輻射之間的平衡與溫度相關。透過改變太陽輻射、反射率、紅外吸收速率以及熱容量，比較平衡溫度，並探討如何達到該溫度。區分導致最終溫度變化的情況，以及導致變化發生所需時間的變化情況。
它是怎麼工作的？
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。
關鍵關係
Te=[S(1−α)/(4σ)]¼ · Ts=Te·[2/(2−ε)]¼
嘗試這個實驗
- 從 260 K 開始，我們計算 1200 天。請檢視溫度曲線和能量箭頭，觀察流入量與流出量的差異是否在減小。
- 執行並記錄 ε=0.78 和 ε=0，以區分有效的輻射溫度與地面溫度。
- 保持太陽輻射，並記錄 ε、反射率和熱容量，透過分別改變它們。比較曲線的終點和斜率。
解讀結果的依據
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。
模型的範圍與限制
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。