Radiazione solare

Assorbimento, emissione &
energia solare entrante
Geografia Fisica I
2nd anno
CdS STA - DISAT
Risalendo l’aria raffredda,
Scendendo l’aria riscalda
• Immaginare una massa d’aria come un palloncino
• Sale verso pressioni minori
• Le molecole d’aria usa E esterna per espandere la massa d’aria
• La temperatura diminuisce
L’intensità diminuisce con la
dispersione
• A 2x della distanza, E si disperde a 4x l’area.
• Area = πr2
Bilancio
• Assorbimento, emissione & equilibrio
• Terra o un corpo nero = assorbe tutte le lunghezze d’onda
• L’atmosfera non è un corpo nero
– Assorbe alcune lunghezze d’onda
– Trasparente ad altre lunghezze d’onda
Emettitori ed assorbitori selettivi
• Esempio di assorbimento selettivo:
– Vetro (IR & UV), Neve (IR), Atmosfera (???)
– La legge di Kirchoff – buon assorbitore è anche un
buon emettitore di particolari lung. d’onda
Atmosfera: assorbitore selettivo
• Gas assorbono varie lunghezze d’onda
– Ozono = 100% dell’UV inferiore a 0.3 micron
– Metano & Ossido nitrico = ?
• Aumento della temperatura
dell’aria per:
– Aumento energia interna
– Emissione IR
Atmosfera: assorbitore selettivo
• CO2 vs. H2O, quale è il maggiore?
• Finestra atmosferica
– In = Visibile
– Out = 8 to 11 micron
– Gocce d’acqua nelle nuvole?
Effetto serra
• Cosa crea il riscaldamento aggiunto della
superficie terrestre?
• -18º C (senza ES) vs.
15º C (con ES)
• 33º C Differenza!
Effetto serra
• Gas atmosferici assorbono e ri-emettono
selettivamente radiazioni a lunghezza
d’onda alte.
• Stefan-Boltzman
– E in & out = 240 Wm-2
– Effetto serra intrappola E
– T della Terra aumenta
Feedback: positivo o negativo?
• Il ruolo dell’acqua è ciclico
– Aumento del vapore H2O
– Aumento T
– Aumento del vapore H2O
• Nuvole
– Alte = riflettono E λ corte
– Basse = assorbono E λ lunghe
Riscaldamento dal basso
Luce diffusa vs. riflessa
• Diffusione della luce
• Sole bianco & giallo, cielo blu & rosso
• Riflessione verso l’esterno
• Sci chiama Albedo
•
•
•
•
Nuvole …
Acqua …
Suolo …
Terra & atmosfera …
Bilancio annuale della Terra
• 100 unità dal Sole,
• 51 assorbite dalla superficie terrestre & 19 dall’atmosfera
Bilancio Atmosferico & Superficie
Bilancio energetico
Particelle solari e l’Aurora
• Campo magnetico intorno alla Terra
• Linee del campo magnetico si riuniscono ai poli
• La forma della magnetosfera è influenzata dal vento solare
L’Aurora e la de-eccitazione
• Plasma penetra & viene intrappolato dalla
magnetosfera, seguendo le linee di forza fino ai poli
• Particelle interagiscono con le molecole alta atmosfera
• e- eccitano gas atmosferici
• gas atmosferici decadono eemettendo fotoni
• 80 a 200 km di quota