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人熱?

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2014-11-14

地表面が受ける赤外放射量L↓=  地表面の放つ赤外放射量L↑の3分の2未満と (10mぐらい)上空からの大気放射とを勘案したもの、、 かな?

| 20:34

10m上空のほうが低温の場合 たとえば 10m上空の大気20℃293K、地表40℃313Kとした場合、

大気放射量L↓の目安は,地上付近の日平均気温Ta(K)に対する黒体放射量σTa4との比で表すとわかりやすい。

ただし,σ(=5.67×10―8Wm―2)はステファン・ボルツマン定数である。


基礎3: 地表面の熱収支と気|象著者:近藤純正|研究指針|近藤純正ホームページ

http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kenkyu/ke03.html 2014/11/14取得

no title

とある。

大気放射は黒体放射に係数をかける。 係数は 湿度ゼロ快晴のときで 0.6。 湿度が高く降雨降雪の場合には 1に近づく。

20℃の黒体放射は

L↓=σTS4=5.67×10―8×2934=418Wm-2

仮に湿度ゼロ快晴ならば 係数0.6をかけてL↓=251Wm-2

40℃地面の黒体放射は

L↑=σTS4=5.67×10―8×3134=544Wm-2

地面に接する空気からの赤外輻射は L↑に対するCO2等赤外活性ガスからの帰還率最大2/3を掛けると362Wm-2

なので 本設定の場合 快晴湿度ゼロ

40℃地表高度ゼロでL↓最大362から始まって 徐々に気温20℃の黒体放射に応じた係数0.6値 251へと近づくものと思われる。

は、ちょっと変か。

地表空気が もし40℃になっていれば この空気の黒体放射544Wm-2の係数0.6倍も もともとあるかもしれない。

これは どう考えればいいのか。あっそうか、15μmとか 赤外活性ガスが カバーする領域だけ 帰還率が設定しうるからか。そうでもないな、、

帰還率の高い部分は もともとの大気放射には欠けていた部分とも 波長域が合う。その部分が さらに3分の1程度増えることもあるのだろうか?どうだろうか。それはなさそうか。同温度で放射が平衡しないのは 変か?そうともかぎらないか、、

地表面の放つ赤外放射量L↑のほうが、地表が受ける大気放射量L↓より 多そう。

| 19:03

御紹介いただいたリンク先http://t.co/QnJEcIq3On基礎3: 地表面の熱収支と気|象著者:近藤純正|研究指針|近藤純正ホームページに 地表面からの放射の高の記述がある。

地表面の放つ赤外放射量
上向きの赤外放射量はL↑=εσTS4 (TSは地表面温度)で表わすことができる。 磨いた金属(アルミや銅など)の赤外放射に対する「射出率」ε は小さいが,地表面を構成する地物(土壌,岩石,草木,ビル,積雪) や水面(海面,湖面)の射出率εは0.95~0.99であり,近似的に「黒体」と みなしてよい。
地表面温度が20℃(T=293.2K)のとき、L↑=419 W m―2である。
3.5 熱収支式

http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kenkyu/ke03.html


基礎3: 地表面の熱収支と気|象著者:近藤純正|研究指針|近藤純正ホームページ

http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kenkyu/ke03.html 2014/11/14取得

no title

代表値として 

  • 大気放射量 L↓     :
    • 300(日中、夜間)
  • 地球放射 L↑=σTS4:
    • 日中:550,夜間370

このようにある。 地表面からの放射のほうが 多いことになっている。


御紹介先確認。地表面の放つ赤外放射量L↑のほうが、受ける大気放射L↓よりも多そう。受け取る赤外放射の正味は地表面に接する空気層からの輻射か。赤外活性ガスの輻射だけだと、分子間衝突によるエネルギー分配を考慮しなくとも 帰還率は3分の2のようだし…てことはこれ未満かな…http://ahf.g.hatena.ne.jp/raycy/20141114/1415959437 @spv28av9


地表面に すぐに 二酸化炭素分子がいくらか接しているわけで、その二酸化炭素分子からの放射の帰還率が5割。既に地表から赤外線が出た段階で 下向き放射L↓は 減光されはじめている。


日中L↑550とL↓300とでの内訳をみたほうがいいか。 300/550=0.5454

15μm赤外光の地表からの放射は 平均すれば大気からの放射よりは 大きいのではないか? たとえば太陽光パネルと外気温との差をみれば 顕著である。特に物体近傍50cm以内ぐらい。

| 11:21


大気からの放射は 平均気温相当でしょうか

他方 地表からの赤外光は 高いときもあれば低いときもあろうが、まあだいたい 平均が 気温と同じぐらいになるのでしょうか。輻射が 絶対温度の4乗に比例することを考慮すれば、地温が上っているときに放射される15μm赤外光の量のほうが 地温が下がっているときに減る赤外光の量より多いであろう。

すなわち、平均すれば 地表面から放射される15μm赤外光のほうが 大きいであろう。この輻射も 地表に接する大気をCO2による吸収・射出と分子間衝突によって近傍空気分子へとエネルギーが分配され 暖めている。


確認すべきは 高度50cm以下の 地表面すれすれからの15μm赤外光の値である。 サハラ砂漠ならば それは ときに50℃程度の黒体放射であろうし、地表のひとつである太陽光発電パネルの表面温度も 結構高温になることもあろう。

太陽光発電システムによる空調負荷軽減効果についての研究 芳村 惠司 京都精華大学紀要 第28号

20141114114811

http://www.city.kumagaya.lg.jp/kakuka/kankyo/kankyoseisaku/oshirase/cleanenergy.html

第28号 | 京都精華大学紀要 | 研究成果・出版物 | 全学研究センター | 京都精華大9 | | 全学研究センター | 京都精華大学

成層圏下部あたりからの二酸化炭素による15μm赤外光のエネルギー源がオゾンの紫外線吸収によるものだとしたならば、

11:07

太陽放射紫外線→オゾンの紫外線吸収→オゾンの振動運動→オゾンの並進温度→二酸化炭素の並進温度→二酸化炭素の振動温度→二酸化炭素からの赤外射出

成層圏下部大気成分であるオゾンとの分子間衝突によるエネルギー交換によって 二酸化炭素がエネルギー供給を受けその振動温度に見合った程度の15μm赤外線を射出している という流れを想定しているのではないか?

大気のエクセルギー

10:35

大気の安定・不安定

大気に 赤外活性ガスが含まれるだけでは、 (my用語)帰還率は3分の2を超えられなさそうだ。

09:22

【これは誤り。】CO2が吸収エネルギーを空気に分配することなく全て再放出するならば、ハーフミラーモデルに近く、 ならば 帰還率は平面大地で最大3分の2。 - 人熱? - AHF?

ところが現状 (my用語)帰還率は全体として1程度のようなので、

大まかに言えば、地球大気は短波放射(オゾン層に吸収される紫外線部分を除く)に関しては透明であり、太陽放射は地面か雲に吸収されるか反射される。 長波放射に対しては大気の光学的厚みは約1である。 つまり、地表面から出た赤外放射は、平均約1回、吸収・再射出される。


大気大循環モデルとは何をするものか|紙版(電気学会分科会での説明レジュメ) 1990-03-01; HTML版 2000-08-01, 2000-08-24, 2004-01-23, 2004-01-27

増田 耕一

How do AGCMs work? (memo in Japanese)

赤外活性ガスの働きだけではなく、そのエネルギーの分配をうけた 大地の昇温、 空気分子の働き 蓄熱顕熱 対流 潜熱 雲等 が絡んでいることが 推察される。

【これは誤り。】CO2が吸収エネルギーを空気に分配することなく全て再放出するならば、ハーフミラーモデルに近く、 ならば 帰還率は平面大地で最大3分の2。

| 09:05

追記 これは 誤り。修正版は *[HM検討中-人熱? - AHF?:]


  • 「CO2は吸収した地球放射を全て再放射する。」 
  • かつ 「CO2分子が持っていたエネルギーは空気分子に分配されて内部エネルギーに」ではない。

とするならば

大気を 二酸化炭素のみとした場合の CO2間での15μm赤外光のやり取り(および大地吸収)のみを考えるようなモデルとなろうか。

二酸化炭素ハーフミラーモデル!超単純モデル 二酸化炭素ハーフミラー比喩による 。大気:二酸化炭素のみの場合、窒素と二酸化炭素の場合。地表:平面大地の場合、地球の場合。  - 人熱? - AHF?
二酸化炭素ハーフミラーモデル HMNE、 HMNG 大気は二酸化炭素のみN。 地表は平面E 地球G。 - 人熱? - AHF?

二酸化炭素からの赤外射出はランダム方向なので 地上側への戻り50パーセント 宇宙側への放出50パーセントとすると、 極限値 3分の2に漸近。

約67パーセントについて。 3分の2に漸近。 - 人熱? - AHF?

CO2が吸収した15μm赤外エネルギーを 他空気分子へとエネルギー交換することなく 全量15μm赤外エネルギーとして射出、、CO2がこの吸収・射出を繰り返すのみならば、帰還率は3分の2程度になりそうだが…

約67パーセントについて。 3分の2に漸近。

| 08:23

ハーフミラーモデルHMで 赤外活性ガスのみNo collision 平面大地Earthだとすると

HMNE

HMNE 大気は赤外活性ガスのみ。 地平面上空にハープミラー層が0.5枚一枚1.5枚2枚3枚…

0.5+0.53+0.55+・・・

二酸化炭素ハーフミラーモデル HMNE、 HMNG 大気は二酸化炭素のみN。 地表は平面E 地球G。 - 人熱? - AHF?

Σ=0.5/0.75=2/3

等比数列の和のようなもの - ?の基礎

上空に至るにつれて 地球表面へ帰還する確率は 一層では 初期値(高度ゼロmでは)0.5であったものが、 徐々に減っていく。

04:50

地球上空のある高度からの上と下について - 人熱? - AHF?

地球は半径6000kmの球であるそうな。  - 人熱? - AHF?

その程度は 半径6000kmの地球の 高度12キロでは

上空12km出口面積と地表との面積比は 60122/60002=1.004004 約0.4パーセント 宇宙側が広い。

没?   ところてん方式? - 人熱? - AHF?

その程度は 高度12キロで 1対1.004 ?てことは (地球表面に向かう)下向き49.9% 対 (宇宙に出て行く側)上向き50.1%程度?

ステラジアンで 再検討してみるか。

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