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2014-11-10

【仮説】横向き大気放射は どうなっているか? 上下左右から四方八方からの数メートル厚みを持つ大気層からの入射15μm赤外線が 同じ値になってないか?

17:31

(発光源がCO₂によるか否かに関わらず、) 15μmの放射は CO₂に吸収されるなどして急激に到達率が低下するので 10m遠方では 発生源由来の15μmの放射は ほとんど到達していないと仮定しよう。

そうすると 高度1万メートルほどにある大気上面からの15μmの放射は 地上へは 到底 到達し得まい。

では 地上からの観測で見えている15μmの下向き赤外放射は なにか。どこから来ているのか? 観測器上部の大気層せいぜい高度十メートル未満からの二酸化炭素(など?)からの放射が主体なのではなかろうか。

これは、計測器の近傍周囲半径10メートル以内が すでに 大気温度での黒体放射ないし灰色体放射による15μm放射で 等方的に平衡状態に満たされているからではないか? 横向きに計ったり いろいろすれば 分かるであろう。


実際には 模式的に高度で区切られた 高度n層CO₂と 上層のn+1層 及び下層のn-1層との間で エネルギーあるいは15μm赤外光の交換があり 任意のn層で 赤外光の帰還率が67パーセント程度のようである。(桁落ちしてなければ、、)

これはつまり、 15μm赤外光は 上下方向それぞれ1/2程度の確率での酔歩的に 上下方向に(あるいは左右にも)拡散していくようである。放射による赤外の拡散過程、、 途中に 二酸化炭素の励起モードによる中継が入る、、 あるいは 空気分子による介在もあるかもしれない、、 気温になってしまっている?


どの高度においても その近傍数メートルの大気温の 黒体ないし灰色体の放射に応じた15μmの放射で充満というか平衡しているのだと思う。


「15μmの放射は他のCO₂に吸収されて10mより先には進めず」ならば、「CO₂の赤外線吸収波長15μmでは288K(15度)黒体放射(地球放射)と同じ大きさの下向き大気放射が地表で観測され」るのは 赤外放射計の周囲10m以内からの大気放射による影響と思われる。ためしに横向きを計ってみてはどうか?

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