661. Auringon ja Maan säteily

Säteilyn voimakkuutta ilmaisee suure intensiteetti [[$I$]], joka tarkoittaa sen tehoa [[$P$]] pinta-alaa [[$A$]] kohden:

[[$\qquad I=\dfrac{P}{A}$]]

Kappaleen lähettämän säteilyn intensiteetti riippuu toisaalta sen pinnan lämpötilasta Stefan-Bolzmannin lain mukaisesti:

[[$\qquad I=\sigma T^4$]].

Kaavassa [[$T$]] on kappaleen pinnan absoluuttinen lämpötila ja [[$\sigma$]] on vakio, jonka arvo on [[$5{,}67\cdot10^{-8} \dfrac{\text{W}}{\text{m}^2\text{K}^4}$]]. 

  1. Auringon pintalämpötila on noin 5 770 K. Laske tämän perusteella säteilyn intensiteetti Auringon pinnalla, eli säteilyn teho (W) pinta-alayksikköä (m2) kohden.
  2. Auringon säteily leviää tasaisesti joka suuntaan. Näin ollen sen intensiteetti heikkenee etäisyyden kasvaessa ja on Maan etäisyydellä Auringosta 1 361 W/m2. Laske Maahan osuvan säteilyn kokonaisteho. 
  3. Maan pinta säteilee myös Stefan-Bolzmannin lain mukaisesti. Maa on säteilytasapainossa, eli säteilee yhtä paljon energiaa kuin vastaanottaa. Maa heijastaa 39 % Auringon säteilyn energiasta ja vastaanottaa loput. Laske näiden tietojen perusteella, mikä olisi Maan pinnan lämpötila, jos ilmakehää ei olisi.

661

  • Palauta kuva tai muu tiedosto
  • Palauta merkintä
  • Palauta linkki

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.