@ddacoudre
suite
Fonction
de transfert radiatif.
La
fonction de transfert radiatif permet de modéliser l’interaction
entre la radiation et l’atmosphère, incluant l’absorption,
l’émission et la diffusion. Une forme simplifiée de cette équation
est la suivante :
dIdz=−α(ν)⋅I+ϵ(ν)⋅Bν(T)\fracdIdz
= -\alpha(\nu) \cdot I + \epsilon(\nu) \cdot
B_\nu(T)dzdI=−α(ν)⋅I+ϵ(ν)⋅Bν(T)
Où
:
-
III
est l’intensité de la radiation à une profondeur zzz,
-
α(ν)\alpha(\nu)α(ν)
est le coefficient d’absorption,
-
ϵ(ν)\epsilon(\nu)ϵ(ν)
est l’émissivité de la molécule de CO₂,
-
Bν(T)B_\nu(T)Bν(T)
est le spectre d’émission de Planck pour la température TTT.
Cette
équation décrit comment la radiation change lorsqu’elle traverse
une couche d’atmosphère, avec des photons étant absorbés ou
réémis.
Flux
radiatif net (bilan énergétique).
Le
flux radiatif net est une mesure du transfert d’énergie dans
l’atmosphère, et peut être calculé en utilisant les contributions
de la réémission des photons. La relation pour le flux radiatif net
FnetF_\textnetFnet peut être donnée par :
Fnet=∫ν(Iup(ν)−Idown(ν)) dνF_\textnet
= \int_\nu \left( I_\textup(\nu) - I_\textdown(\nu) \right)
\, d\nuFnet=∫ν(Iup(ν)−Idown(ν))dν
Où
:
-
Iup(ν)I_\textup(\nu)Iup(ν)
est l’intensité de la radiation émise vers l’espace,
-
Idown(ν)I_\textdown(\nu)Idown(ν)
est l’intensité de la radiation émise vers la surface terrestre.
Les
termes IupI_\textupIup et IdownI_\textdownIdown
dépendent de l’absorption et de la réémission par les gaz à effet
de serre, comme le CO₂. Cela fait partie du calcul global de
l’effet de serre, où la radiance est réémise dans différentes
directions, une partie retournant vers la Terre et réchauffant ainsi
la surface.
Équilibre
radiatif de la Terre.
Enfin,
l’équilibre radiatif de la Terre, qui prend en compte la réémission
des photons par les gaz à effet de serre, peut être modélisé par
une balance entre l’énergie reçue du Soleil et l’énergie radiée
vers l’espace. Le flux radiatif total en entrée et en sortie doit
être égal pour maintenir l’équilibre thermique.
Flux solaire=Flux sortant⇒σTe4=S4\textFlux
solaire = \textFlux sortant \quad \Rightarrow \quad \sigma T_e^4 =
\fracS4Flux solaire=Flux sortant⇒σTe4=4S
Où
:
-
σ\sigmaσ
est la constante de Stefan-Boltzmann,
-
TeT_eTe
est la température effective de la Terre,
-
SSS
est l’intensité du flux solaire moyen sur la Terre.
Cependant,
la réémission des photons par le CO₂ et d’autres gaz modifie
cette balance, réduisant la quantité de chaleur perdue vers
l’espace, ce qui est l’essence de l’effet de serre.
cordialement passe de bonne fête.