Gleichung für die Sonnenstrahlung bei einem bestimmten Breitengrad auf einem bestimmten Exoplaneten?

Ich versuche, Gleichungen zu finden, die mir helfen würden, die Menge an Sonnenstrahlung zu bestimmen, die einen bestimmten Breitengrad auf einem bestimmten Planeten trifft, wenn die folgenden Eingaben gegeben sind:

  • die Breitengrade des betreffenden Ortes
  • die aktuelle Saison dieser Hemisphäre (Winter oder Sommer)
  • Größe des Planeten
  • Leuchtkraft der Sterne, die der Planet umkreist

Ohne Berücksichtigung von Wind, Luftdruck oder atmosphärischen Einflüssen.

Idealerweise möchte ich die durchschnittliche Sonneneinstrahlung eines bestimmten Standorts sowohl im Winter als auch im Sommer ermitteln.

Mein Endziel ist es, die durchschnittliche Oberflächentemperatur eines bestimmten Breitengrades auf einem Planeten zu bestimmen, indem ich die Basis-Sonnenstrahlung und die Auswirkungen von Wind, Luftdruck und Meeresströmungen an der Oberfläche verwende.

Ich weiß, dass dies allgemein für den gesamten Planeten möglich ist, aber ich hätte gerne eine Möglichkeit, dies für einen bestimmten Breitengrad und eine bestimmte Jahreszeit zu tun.

Es gibt einige gute Informationen im Wikipedia-Artikel über Sonneneinstrahlung .
Suchen Sie einen Tagesdurchschnitt/Gesamtwert (Tag+Nacht) für Hochsommer und Mittwinter, wenn die 'Sonne' durchgeht, oder für die Sonneneinstrahlung zu einem bestimmten Zeitpunkt?

Antworten (1)

Die Rotationsperiode (oder ob ein Körper gezeitengesperrt ist) ist hier ein Faktor. Ein durch Gezeiten gesperrter Körper hat auf der einen Seite eine heiße Stelle und auf der anderen eine kalte Stelle. Die Rotation kann auch die Durchschnittstemperaturen beeinflussen.

Die Jahreszeit hängt von orbitalen Faktoren ab. Einfach zu sagen, dass es die eine oder andere Jahreszeit ist, sagt Ihnen nicht, wie weit Sie vom Stern entfernt sind, was der wichtigste Faktor ist ( kombiniert mit der Kraft des Sterns ).

Um jedoch eine sehr grundlegende Berechnung durchzuführen, können Sie eine Schwarzkörperstrahlungsberechnung und ein thermisches Gleichgewicht verwenden, um etwas zu erhalten. Sie können mehr darüber unter diesen Links sehen:

http://claesjohnson.blogspot.ie/2010/04/black-body-temperatures-of-planets.html

http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/energybalance/predictedplanetarytemperatures.html

Es ist ein ziemlich guter Prädiktor, wenn man seine Einfachheit bedenkt. Beachten Sie die Auswirkungen von Atmosphäre und Ozean. Beachten Sie auch, dass einige Körper erhebliche Energie abstrahlen.

Diese Diashow enthält mehrere Gleichungen, die Ihnen helfen können. Es hat auch ein interessantes Modell über die Wirkung einer Eiskappe, das ich vorher noch nicht gesehen hatte.

http://www.math.umn.edu/~mcgehee/Seminars/ClimateChange/presentations/2011-2Fall/20111102Handouts.pdf