1 / 85

Energetické balancování teploty Země

Energetické balancování teploty Země. ing. Pavel Oupický Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i Detašované pracoviště Turnov Oddělení optické diagnostiky. Energetické balancování teploty Země. Střední hodnota teploty na planetě Zemi je výslednicí mnoha rizikových faktorů.

fay
Download Presentation

Energetické balancování teploty Země

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Energetické balancování teploty Země ing. Pavel Oupický Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i Detašované pracoviště Turnov Oddělení optické diagnostiky

  2. Energetické balancování teploty Země Střední hodnota teploty na planetě Zemi je výslednicí mnoha rizikových faktorů

  3. Energetické balancování teploty Země Průměrná teplota zemského povrchu je dána rovnovážným stavem mezi energií přicházející ze Slunce a energií odraženou a vyzářenou povrchem planety a atmosférou zpět do kosmického prostoru. E přicházející = E odcházející => průměrná pozemská teplota

  4. Energetické balancování teploty Země Přicházející energie

  5. Energetické balancování teploty Země sluneční zářivý tok zasahuje ekvivalentní zemský disk

  6. Definice Intenzita Slunečního Záření (ISZ) Intensity of Solar Radiation (ISR) Total Solar Irradiation (TSI) (označení používané v zahraničních publikacích) je zářivý tok procházející plochou o velikosti 1m2 ve vzdálenosti dané průměrnou vzdáleností hranice zemské atmosféry od Slunce během oběhu Země kolem Slunce po idealizované kruhové dráze. Jednotka : W/m2

  7. Měření intenzity slunečního záření - satelity Přehled satelitních projektů na měření SR (TSI)

  8. Měření intenzity slunečního záření - satelity Výsledky měření SR ze satelitních projektů po úpravě dat

  9. Měření intenzity slunečního záření - satelity Sluneční aktivita sledovaná družicemi v projektu ACRIM

  10. Měření sluneční radiace satelity Projekt SORCE (SOlar Radiation Climate Experiment)

  11. Měření sluneční radiace satelity SORCE na oběžné dráze kolem Země + data

  12. Měření sluneční radiace - SORCE Radiospektrometry – XPS,SOLSTICE,SIM a TIM

  13. Měření sluneční radiace - SORCE Širokopásmový radiometr TIM ( Total Irradiation Measuring)

  14. Měření sluneční radiace - SORCE Radiometr TIM - konstrukce

  15. Měření slunečního radiace - SORCE Radiometr TIM – konstrukce - detail vstupu

  16. Měření sluneční radiace - SORCE Radiometr TIM – konstrukce – senzorový kužel

  17. Měření intenzity slunečního záření - SORCE Princip radiometrického měření u radiometru TIM

  18. Měření intenzity slunečního záření - SORCE Montáž satelitu SORCE

  19. Měření slunečního záření - SORCE Vypouštění satelitu SORCE na oběžnou dráhu - start

  20. Měření slunečního záření - SORCE Konstrukce rakety Pegasus

  21. Měření slunečního záření - SORCE Postup vynesení satelitu na oběžnou dráhu

  22. Měření slunečního záření - ACRIMSAT Satelit ACRIMSAT na oběžné dráze kolem Země

  23. Měření intenzity slunečního záření - ACRIMSAT Project ACRIM – základní fakta

  24. Měření intenzity slunečního záření - ACRIMSAT Project ACRIM – základní fakta - pokračování

  25. Měření intenzity slunečního záření - ACRIMSAT ACRIM II – vstupní strana se čtyřmi otvory pro vstup slunečního záření

  26. Měření slunečního záření - ACRIMSAT Senzorový modul radiometr na satelitu Acrimsat

  27. Měření slunečního záření - ACRIMSAT ACRIM II – celý radiometr

  28. Měření intenzity slunečního záření - ACRIMSAT ACRIM II s elektronickým a napájecím modulem

  29. Měření slunečního zářivého toku

  30. Měření slunečního zářivého toku satelity

  31. Měření ISZ v pozemských podmínkách Panely slunečních elektráren

  32. Měření ISZ v pozemských podmínkách První měření ISZ na Jižní stolové hoře v Coloradu

  33. Měření ISZ v pozemských podmínkách Přístrojové vybavení Měřícího a instrumentačního datového centra MIDC při NREL (National Renewable Energy Laboratory)

  34. Měření ISZ v pozemských podmínkách Výsledek měření 9.7.2003 v NREL, Golden, Colorado, USA Za jasného dne

  35. Měření ISZ v pozemských podmínkách Výsledek měření v NREL, Golden, Colorado, USA, zataženo

  36. Měření ISZ v pozemských podmínkách • Příklad pokusného radiometru na měření ISZ

  37. Měření ISZ v pozemských podmínkách Příklad přístroje na pokusné měření ISZ

  38. Princip měření ISZ v pozemských podmínkách Měření deklinace Slunce jako jednoho z parametrů měření ISZ

  39. Princip měření ISZ v pozemských podmínkách Tabulka na zapisování času a naměřených teplot

  40. Princip měření ISZ v pozemských podmínkách • Měření nárůstu teploty při expozici slunečním zářením v závislosti na čase

  41. Princip měření ISZ v pozemských podmínkách • Vyhodnocení výsledku měření

  42. Princip měření ISZ v pozemských podmínkách • Vyhodnocování vlivu atmosféry při měření v různých nadmořských výškách

  43. Energetické balancování teploty Země Pokud změříme sluneční radiaci, pak z ní můžeme odvodit další zajímavé odhady skutečností v naší sluneční soustavě – například : Celkový radiační výkon Slunce, teplotu sluneční fotosféry, Intenzitu slunečního záření na úrovni oběžných drah planet.

  44. Energetické balancování teploty Země Maximum sluneční radiace, kterou Země získává ze Slunce, je soustředěna do krátkovlnných délek (cca do 1 um ) . Pt = Es x π r2 Pt je celkový (total) krátkovlnný radiační výkon, kterým je naše planeta (lépe řečeno její povrchová slupka s atmosférou) zásobována, intenzitu slunečního záření zde značíme Es (solar)

  45. Energetické balancování teploty Země Druhým zdrojem energie, kterým je naše planeta zásobena, je geotermální energie zemského subpovrchu a zemského jádra. Vzhledem k malým změnám v její hodnotě jí podobně jako ISZ můžeme přibližně pokládát za konstantní hodnotu. Odpovídající výkon tohoto energetického zdroje označíme písmeny Pz . Je to zdroj dlouhovlnné radiace.

  46. Energetické balancování teploty Země Nyní se dostáváme k energii, která naši planetu opouští. Bude se to opět dít zářením a opět zářením dvojího charakteru – krátkovlnným a dlouhovlnným. Unikající krátkovlnné záření je sluneční záření odražené povrchem planety a její atmosférou. Zapíšeme to následující rovnicí :

  47. Energetické balancování teploty Země Odražená energie : Pa = a x Pt (1) Význam symbolů je následující : Pt = totální (celková) přicházející radiace Pa = odražená radiace a = reflexe = Pa / Pt (2)

  48. Energetické balancování teploty Země Reflexe je zde označena písmenem a, což je celková průměrná relativní reflektivita zemského povrchu a atmosféry. Ve světové literatuře se však místo pojmu reflektivita používá výraz "albedo" ( z latiny albus = bílý , což koresponduje s faktem, že naše planeta se díky mračnům jeví z kosmu jako převážně bílá) Písmeno a je pouzito také proto, že písmeno r by se nám pletlo s označením poloměru Země.

  49. Energetické balancování teploty Země Přicházející krátkovlnný výkon (tok) zapíšeme rovnicí : Ps = Pt - Pa = Pp + Pd - Pa (3) nebo ji lze psát ve tvaru Ps = Pt (1 - a) (4) Význam symbolů je následující : Ps = krátkovlnná (short) aktivně působící radiace Pt = totální (celková) sluneční radiace Pa = odražená radiace Pp = přímo působící radiace Pd = difůzně působící radiace

  50. Energetické vybalancování teploty ZeměEnergie unikající z planety do kosmu Unikající energie je soustředěna do dlouhovlnné radiace a je částečně zachycována skleníkovým efektem

More Related