Citat:
Ursprungligen postat av
lasternassumma
Du sveper över en hel del på en gång i resan från solens yta till jordytan.
Eftersom din resa går ända ner till jordytan, så passerar du genom atmosfären.
På olika sätt tas en del av energin upp där. Sedan räknar du som att
det bara är energin som når jordytan som kommer tillbaka ut i rymden.
Eftersom hela diskussionen handlar om yttemp så behöver vi bara följa den strålning som absorberas och emitteras vid ytan och dess förhållande till TSI och utgående vid TOA.
All energi i hela universum flödar mot rymdens vakuum.
Citat:
Energi försvinner aldrig
.
I teorin nej, men när energin flödar mot rymdens bottenlösa kyla så kan vi i praktiken räkna stora mängder som förlorade i processerna som absorberar och emitterar strålning.
Citat:
Du har tre alternativ:
1. Räkna på jorden som helhet, gränsen satt utanför atmosfären, energi in = energi ut.
Det här är en renodlad gråkroppsberäkning vid jordens definitiva yta som är dess yttre gränsyta mot rymdens värmesänka.
Citat:
2. Räkna på vad som når jordytan och vad som lämnar jordytan, energi in = energi ut.
Det är en bra siffra att använda för att det är ändhållplats i utbytet mellan solen och jorden, den säger mycket om atmosfärens påverkan på inkommande energi.
Citat:
3. Ta med atmosfären i dina beräkningar.
Som en tveklöst försvagande effekt på energiinnehållet i strålningen i båda riktningar, ja.
Eller hur?
Citat:
Att räkna med att det som kommer in i 1. ska vara samma som går ut i 2.
blir fel.
För en gråkropp ja, för en svartkropp nej.
Det som kommer in reduceras av atmosfären innan ytan absorberar, det motsvaras av en sänkning av emissivitet i värmestrålningens verkan på jordens system när man beräknar flux förändring.
Det som går ut från jordytan reduceras både vid absorption och emission som båda innebär ett bortfall i strålningsintensitet och beskrivs med emissivitet som inkluderar all jordens egenskaper som innebär att den gör förluster av energi i processen av apsorbtion och emission.
Detta är ett uttryck för att den har en ganska kraftigt reducerad verkningsgrad på inkommande effekt oavsett var någonstans i systemet som man beräknar absorption och emission.
Citat:
I det tredje fallet blir det ju lite mer komplicerat.
I en första förenkling kan vi betrakta atmosfären som en "svart låda".
Innan vi tittar lite närmare på atmosfären ska jag upprepa dina beräkningar.
Jag räknar genomgående i SI-enheter. Antal siffror speglar inte alltid noggrannheten.
att överhuvudtaget använda en beskrivning med en modell där atmosfären betraktas som en svart låda är helt verklighetsfrånvänt och tyder på en bristande förståelse för atmosfärens förhållande till strålning. Bättre är att se atmosfären som en låda som är gjord av luft och innehåller luft. Som är iskall.
Citat:
j(mot jordens profil, som solen ser den) = 1366,83
Imponerande intensitet i den termiska strålningen, eller hur?
Genomsnittet över sfärens belysta halva ligger mellan 1360 och 690W, så vi får ett medel kring 1000W vid TOA.
Vid ytan så har vi ett medel kring 600-800W/m^2 som är tillgängligt för absorbtion när atmosfären har absorberat och reflekterat några hundra watt på nervägen.
Effekter som när solstrålning bryter bindningar i molekyler högt upp i atmosfären som i fallet med ozon, måste givetvis betänkas i processen. Det är också tillförd energi som finns latent i förändringen hos gaserna.
Vatten är ju en motorväg för olika former av energiöverföring med sina många och omfattande absorptionsprocesser på både in och utgående strålning. Där finns ett stort mått av "gömd" energi från både solens och jordens strålflöden.
Citat:
j(per ytenhet på jorden, om vi bortser från atmosfären) = 341,71
Detta är ju en rent felaktig siffra som inte är verklighetsförankrad. Om man bortser från atmosfären så skulle jordytan motta det tredubbla flödet.
Effekten måste ju representera vad bestrålad yta har tillgängligt för absorption, att slå ut det över klotet är ju inte en beskrivning av verkligt förlopp, det är en fantasi.
Citat:
Bara 74% kommer igenom atmosfären = 252,86
4% reflekteras av jordytan = 242,75
Jag kommer fram till, som du, att i medeltal når 243 W/m^2 jordytan.
Det är så jävla konstigt att man kalibrerar solceller för en effekt kring 1000W när du påstår att det endast finns 243W tillgänglig värmestrålning.
Den siffran är helt oanvändbar som del i en beräkning av strålningsbalans.
Citat:
Notera dock vad som händer på vägen.
26% (89 W/m^2) av energin från solen (342 W/m^2) som når atmosfären, tas upp av eller reflekteras av atmosfären.
Det motsvarar 89 W/m^2 som tas upp eller reflekteras av atmosfären på vägen in.
4% reflekteras av jordytan. Det motsvarar 13,7 w/m^2 som vänder upp mot atmosfären.
Eftersom alltihop är termisk strålning i olika våglängder och strålningens väg mot rymden efter reflektion vid ytan är en aning komplicerad så kan man inte utgå från att vi tappar den energin. Snarare säger P/A=σT1^4 att vi bör inkludera all effekt innan vi vet vilka skillnader som uppstår efter systemets förluster har påverkat verkningsgraden.
Jag noterar att du undviker att använda ordet absorberar när du berör strålningseffektens nivå efter passage genom atmosfären. Det är ju lite av en obekväm detalj att det absorberas strålning i gaserna innan den har träffat jordytan.
Givetvis så omvandlas ju en hel del av solstrålning till värme i atmosfären och det innebär ju att atmosfären värms upp istället för jordytan. Det leder ju till en spridning över klotet av värme som inte värmer upp jordytan utan istället minskar den mängd energi som jordytan kan värmas av.
Citat:
Ännu så länge har vi bara talat som vad som händer med den kortvågiga
strålningen som kommer från solen.
Den högintensiva termiska strålning som består till 50% IR-strålning av kortare våglängd som är mycket mer intensiv än jordens utgående strålning menar du?
Inkommande IR-strålning av kortare våglängd mellan 700nm och 4 micrometer innehåller mycket mer energi och har en mycket större påverkan på temperatur hos allt den träffar, än vad jordens utgående avkylande strålning har.
Våglängd är irrelevant, allt är termisk strålning, kortvågig strålning är mycket kraftigare som temperaturfaktor än vad jordens långvågiga strålning är. Både på gas och materia med högre densitet.
Citat:
Om vi ser atmosfären som en "svart låda" på vägen mellan rymden och
jordytan så kan vi i en första förenkling säga att den tar emot ca 103 W/m^2
solstrålning. Dessutom exponeras den för den värmestrålning som kommer
från jorden. Totalt sett är det lika mycket energi som kommer in i
atmosfären som det är som lämnar den. Sett över tid, när den är
i jämvikt.
Det beror på vad din definition av "energi som lämnar" är.
Om du påstår att det är ett utgående flöde med samma uteffekt som ineffekt så är du ute och seglar. Men om man räknar med de förluster i systemet som är en konsekvens av att planeten befinner sig i nollpunktsvakuum, som innebär ett stort läckage av strålning som dämpas bort och till synes "försvinner" i processen, och som beror på att rymdens optimala värmesänka absorberar all energi som träffar den utan någon påverkan på dess temperatur, så är det givetvis så att all energi som kommer in också lämnar systemet.
Dock så är det irrelevant för beräkningen.
Strålningsbalansen ska ej beskrivas som ett jämviktsflöde, det går inte att få ihop matematiskt med endast något hundratal watt som kan mätas på utgående i relation till 1.3kW inkommande.
Det är inte jämvikt, det är balans.
Jämvikt är vad som uppstår när du ställer ett glas under en rinnande kran, när det är fullt så är utflödet över kanten detsamma som mängden som kommer från kranen.
Jordens strålbalans beskrivs bättre med ett durkslag där endast lite stänk och skvalp fångas upp av kranens flöde och jämvikt är så långt bort att någon ökning av energi i form av strålning är helt oväsentlig. Jorden har en balans mellan solstrålning och jordstrålning men den är mycket långt från jämvikt.
Solstrålningens påverkan är enormt mycket större på temperatur eftersom så liten del absorberas av systemet att det bara blir smulor av effekten som omvandlas till temperatur genom hela systemet. De stora förlusterna görs just i atmosfären som har mycket dåliga absorptionsegenskaper pga en låg densitet och kontakt med total bottenlös rymdkyla.
Citat:
Nu tror jag att vi är framme vid din fetning.
Det får bli ett separat inlägg…
–
Du är ett separat inlägg i mänsklighetens ytterligheter när det kommer till förmåga att förstå hur de simplaste processer i vår omgivning fungerar.
Du använder konsekvent beskrivningar som motsäger de väl beprövade modeller för värmeöverföring i alla former, som har fungerat under drygt hundra år felfritt.
En enda formel kan ensamt bevisa om du har rätt eller fel och den är skitsimpel. Du är dock helt oförmögen att passa in den i din modell där luft som är iskall värmer upp en varm och gosig jordyta.
Anledningen är ju att den gör hela ditt resonemang till en ful teckning målad av en efterbliven apa med hjärnhinneinflammation. Det är ju dock väldigt svårt att vända om nu, eller hur?
Du är ju så tungt investerad intellektuellt i denna beskrivning som är en matematisk studie av felaktiga förlopp och missförstådda effekter hos strålkroppar, att det har ju blivit en omöjlighet för dig att ta in information från verkligheten. Det skulle ju vara en sådan förlust av självrespekt att du har försvarat en så inkompetent modell att du måste ta livet av dig för att slippa ångesten och skammen över din enorma brist på logiskt tänkande och sunt förnuft.
Sista chansen nu, du får ett frikort. Erkänn att det inte går att balansera din teori matematiskt.
Alternativet är att du visar hur.