Varför strålar jorden ut mer
Strålningsbalans: Om planeternas temperatur och avstånd till solen:
vid NASAs faktablad om planeterna finns avstånd samt uppmätta temperaturer att jämföra med. Se även ett mer utförligt lektionsförslag The reason for the season. Detta påverkar i sin tur jordens albedo. På gymnasienivå kan man öka inslagen av matematisk modellering, med exempel såsom ger rimliga resultat även med enkla modeller, som sedan kan förbättras och förfinas. detta numeriska värdet på solarkonstanten påverkas bl. angående vi som en första approximation antar för att hela planeten har samma temperatur T p så kommer den att stråla ut effekten.
Månen vänder alltid samma sida och rör sig runt jorden ett varv på ett knapp månad. För en punkt där solen står i zenit kan vi då uppskatta temperaturen till. Instrålningens beroende av solhöjden φ, kan också beräknas teoretiskt som S sin φ, där S kallas Solarkonstanten och existerar definierad som solstrålningens effekt utanför atmosfären nära jordens medelavstånd till solen. Dessa periodiska variationer kallas Milankovitch-cykler och kommer att tas upp i mer detalj i del 5.
inom exemplet med temperaturer för de olika planeterna i solsystemet försummades atmosfären. Diskutera sedan:. All rights reserved. Detta kan användas för för att få ett approximativt värde för planetens medeltemperatur:. Använd relationen mellan planettemperatur och soltemperatur på grund av att göra en teoretisk uppskattning av temperaturerna för planeterna i solsystemet. Väder och klimat är en del av det centrala innehållet också för grundskolans högstadium, där bl.
vid avståndet D från solen har denna inverkan fördelats på en mycket större yta, 4πD 2.
Detta exempel visar latitudens betydelse för temperaturen. Om den utstrålade effekten är mindre än den instrålade kommer planeten att värmas upp, och om den utstrålade effekten är mindre kyls den av. vid mycket längre tidsskalor varierar jordaxelns lutning samt excentriciteten i jordens bana vilket också påverkar den genomsnittliga effekt som tas emot från jorden. Avslutningsvis diskuteras Solarkonstanten som anger solstrålningen vid jordens medelavstånd till solen.
IR-bilden ifrån månen är hämtad från:Vollmer, M. Möllmann Figur 10b doi Reproduced with permission. såsom en första approximation för att uppskatta temperaturen på en planet, p, på avståndet D från solen behandlar vi både planeten samt Solen som perfekta svartkroppsstrålare, dvs den utstrålade effekten per ytenhet är σT 4 , enligt Stefan Boltzmanns lag. Man kan då inte tala om strålningsbalans, utan om energibudgetmodeller.
Solen går upp och ned en gång per varv. I kalkylarket finns också inlagt beräkning av flykthastighet för de olika planeterna som kan relateras till den genomsnittliga kinetiska energin för olika molekyler. För de flesta planeterna ger detta en relativt god överensstämmelse, medan den temperaturen på Venus är många högre än förväntat. I senare delar från modulen 2, 6 studeras mer avancerade energibudgetmodeller. Det blir därför väldigt stor skillnad inom temperatur mellan månens ljusa och mörka blad.
Temperaturen för solsystemets planeter jämförs med uppgifter från NASA, och som kompletterande uppgift jämförs termisk rörelse och flykthastighet på olika planeter. Ett andra exempel är temperaturen på månens belysta sida, där astronauterna från Apollo 12 har kunnat genomföra mätningar på plats för att jämföra med beräkningarna. Vinkelns betydelse för ljusintensiteten studeras också med hjälp av telefonens ljussensor.
Varför har vi årstider i Sverige?
likt ett första exempel används Stefan-Boltzmanns lag till att uppskatta temperaturen på en planet vid avståndet D från solen. Om du besitter en telefon med ljussensor kan du testa att mäta hur ljusintensiteten beror på vinkeln till ljuskällan. Det är också möjligt för att göra mätningar från jorden med hjälp från en IR kamera. Vilka konsekvenser har detta för planetens atmosfär? Stefan-Boltzmanns konstant har värdet.
Som en inledning till diskussioner av lokalklimat kan man också titta på fotografier från månens yttemperatur - eller kanske själv fotografera med en IR-kamera på skolan. Uttrycket på grund av temperaturen kan skrivas in i kalkylark alternativt annat program för att få figuren mot vänster. Man brukar säga att Venus besitter en skenande växthuseffekt. Se separat sida tillsammans länk till kalkylark, exempel på Matlab-kod samt förslag på formulering av elevuppgift.