Temperatura efectivă

Temperatura efectivă este un parametru care caracterizează luminozitatea ( puterea totală de radiație ) a unui corp ceresc (sau a altui obiect), adică este temperatura unui corp absolut negru cu dimensiuni egale cu dimensiunile unui corp ceresc și care radiază la fel. cantitatea de energie pe unitatea de timp [1] . $T_{E}$

În conformitate cu legea Stefan-Boltzmann, luminozitatea unui corp sferic absolut negru cu rază , adică aria suprafeței radiante : $L$ $R$ $4\pi R^{2}$

L=4\pi R^{2}\sigma T_{E}^{4}

Unde este constanta Stefan-Boltzmann , egala cu 5,67⋅10 -8 W / (m 2 K 4 ). $\sigma$

Astfel, temperatura efectivă a unui obiect este egală cu temperatura unui corp absolut negru, de la suprafața unității a cărui energie este radiată pe unitatea de timp . $L/4\pi R^{2}$

În cazul corpurilor cerești înconjurate de atmosfere , temperatura efectivă este determinată de temperatura stratului radiant exterior al atmosferei cu grosime optică : în cazul stelelor - de fotosferă , în cazul planetelor - de straturile superioare . a atmosferei. Atât în cazul corpurilor cerești cu surse proprii de energie (stelele), cât și în cazul corpurilor cerești care primesc energie din corpul central (planete interioare, ale căror atmosfere conțin gaze cu efect de seră ), temperatura efectivă este mai mică decât temperatura interioarelor stelelor sau suprafețelor planetare. $\tau \aprox 1$

Temperatura efectivă a Pământului

Pământul este iluminat de Soare dintr-o parte, deci mărimea fluxului de radiație incidentă este: , unde este constanta solară . Datorită faptului că Pământul reflectă o parte din radiație, ținând cont de media pe întregul spectru al albedo-ului Pământului, fluxul de energie absorbit de planetă va fi: , unde este albedo geometric al Pământului. In echilibru, fluxul de energie absorbit este egal cu fluxul de energie radiata (exprimat din legea Stefan-Boltzmann), deci obtinem egalitatea $J_{0}=\pi R^{2}\varepsilon$ $\varepsilon$ $J_{1}=\pi R^{2}\varepsilon (1-a)$ $A$

\pi R^{2}\varepsilon (1-a)=4\pi R^{2}\sigma T_{E}^{4},

de unde rezultă că

T_{E}={\sqrt[{4}]{\frac {\varepsilon (1-a)}{4\sigma }}},

unde este constanta Stefan-Boltzmann , egala cu 5,67⋅10 -8 W / (m 2 K 4 ). $\sigma$

De unde valoarea numerică a temperaturii efective a Pământului este de 249 K, sau -24 °C.

Valoarea reală a temperaturii medii a suprafeței pământului este mai mare decât cea indicată din cauza efectului de seră . Maximul spectral al radiației solare, corespunzător la 5500 K, se află în regiunea vizibilă, pentru care atmosfera pământului este transparentă. Iar maximul spectral al radiației termice de pe suprafața pământului se află în regiunea infraroșie. Această radiație infraroșie este absorbită de gazele cu efect de seră din atmosfera terestră și este reemisă cu un maxim spectral corespunzător temperaturii aerului la aceste altitudini. Deci -24° este temperatura efectivă a atmosferei pământului văzută din spațiu.

Vezi și

Note

↑ Bychkov K. V. Temperatura efectivă // Enciclopedia fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1999. - V. 5: Dispozitive stroboscopice - Luminozitate. - S. 645-646. — 692 p. — 20.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-101-7 .

Link -uri

Archie E. Roy, David Clarke. Astronomie . - CRC Press , 2003. - ISBN 978-0-7503-0917-2 .
Fișă informativă Earth . nssdc.gsfc.nasa.gov . Preluat la 8 mai 2018. Arhivat din original la 30 octombrie 2010. (nedefinit)

Stele
Clasificare	Hipergiganți supergiganți Giganți strălucitori Giganți Subgiganți Stele din secvența principală (pitici) subpitici pitice albe stele cu hipervelocitate stele variabile
Obiecte substelare	pitică brună pitic subbrun Planetară
Evoluţie	Formare protostar Steaua în secvența principală Secvența principală Ramura subgigant Ramura gigant rosie ramură orizontală îngroșare roșie buclă albastră Ramura asimptotică a giganților nebuloasă planetară supernova pitic alb pitic albastru stea neutronică Gaură neagră
Nucleosinteza	Ciclul proton-proton Ciclul CNO flash de heliu Reacție triplă cu heliu Arderea carbonului detonarea carbonului arderea neonului arderea oxigenului Arderea siliconului s-proces proces r p-proces procesul rp proces alfa
Structura	Nucleu zona convectiva zona radianta atmosfera stelară Fotosferă Cromosferă coroană Vânt Un câmp magnetic
Proprietăți	Mărimea absolută metalicitatea Indice de culoare Mișcarea corectă Clasa spectrală Temperatura efectivă
Concepte înrudite	Corp complet negru Diagrama Hertzsprung-Russell Asociații de vedete sisteme stelare clustere de stele sisteme planetare linii Fraunhofer
Liste de stele	Cel mai masiv Cel mai mare Cel mai luminos cu cea mai mare luminozitate Cel mai apropiat pitice brune Numele proprii de stele