Was ist eine strahlungsbilanz?
Gefragt von: Herr Prof. Dr. Karl-Ludwig Ackermann B.Eng. | Letzte Aktualisierung: 25. Dezember 2021sternezahl: 4.5/5 (67 sternebewertungen)
Eine Strahlungsbilanz dient dazu, den Strahlungsaustausch eines Systems mit seiner Umgebung zu bilanzieren. Dabei werden die Strahlungsflüsse, die das System verlassen, gegen jene aufgerechnet, die von außen in das System einwirken.
Was ist positive Strahlungsbilanz?
Die Strahlungsbilanz der Erde ist dafür verantwortlich, ob sich die Erde erwärmt oder abkühlt. Wird in Summe weniger Energie ins Weltall abgestrahlt wie auf die Erde eintrifft (positive Strahlungs- bzw. Energiebilanz), hat das eine Erwärmung der Erde zur Folge.
Wie berechnet man die Strahlungsbilanz?
Die Summe diffuser Himmelsstrahlung und direkter Sonneneinstrahlung ergibt die Globalstrahlung (G): G = H + S (1). Trifft die Globalstrahlung auf die Vegetationsoberfläche, so werden Teile der kurzwelligen Strahlung transmittiert (tG), reflektiert (rG) (Albedo) und absorbiert (aG).
Was versteht man unter dem Strahlungshaushalt der Erde?
Strahlungshaushalt, beschreibt die abwärts und aufwärts gerichteten Strahlungsflüsse in der Atmosphäre und deren Änderungen durch Reflexion, Streuung, Absorption und Emission. Die Summe von absorbierter Strahlungsenergie und im Infraroten abgegebener Strahlungsenergie wird Strahlungsbilanz genannt.
Was bedeutet negative Strahlungsbilanz?
Die Atmosphäre gewinnt einerseits im kurzwelligen Bereich die bereits erwähnten 19%, verliert aber durch langwellige Ausstrahlung nach oben und unten andererseits 49%. Sie erleidet folglich einen Wärmeverlust von 30% (negative Strahlungsbilanz).
Strahlungshaushalt der Erde/ Strahlungsbilanz [Erdkunde, Oberstufe]
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Welchen Einfluss hat die Atmosphäre auf die Strahlungsbilanz?
4 Die Strahlungsbilanz
Abb. ... Abb. 1 macht vereinfacht den Vorgang an der Obergrenze der Atmosphäre deutlich: Die Atmosphäre nimmt die kurzwellige Solarstrahlung von 342 W/m2 auf und gibt die reflektierte Strahlung von 107 W/m2 sowie die langwellige Wärmestrahlung von 235 W/m2 an den Weltraum wieder ab.
Was bedeutet Globalstrahlung?
Da unsere Atmosphäre auf die Sonnenstrahlung wie ein Filter wirkt, kommt nur ein Bruchteil der Strahlen auf der Erde an. Diesen Anteil der Strahlung, welcher einen großen Einfluss auf Wetter und Klima hat, nennt man Globalstrahlung.
Wie funktioniert der Strahlungs und Wärmehaushalt der Erde?
Jedoch werden 98% der absorbierten kurzwelligen Sonnenstrahlung als infrarote Strahlung (Wärmestrahlung) wieder von der Erdoberfläche abgegeben. ... Eine Teil davon wird von Wolken aufgenommen und als Wärmestrahlung wieder zur Erdoberfläche zurückgegeben (77%). Dies wird als Gegenstrahlung bezeichnet.
Wie funktioniert der strahlungshaushalt?
Unter dem Strahlungshaushalt der Erde versteht man die Differenz der ankommenden und wieder abgegebenen Energie am Rande der Atmosphäre. ... Die restlichen 70% werden vom System Erde-Atmosphäre aufgenommen, also absorbiert, wobei die Atmosphäre 20%, der Erdboden 50% für sich beanspruchen.
Wie funktioniert der Energiehaushalt der Erde?
Energiehaushalt der Erde: Sonnenstrahlung (gelb) erwärmt die Erdatmosphäre und die Erdoberfläche, sie wird als Wärmestrahlung (rot) wieder abgegeben. ... Ein Teil der Wärmestrahlung wird von Gasen in der Atmosphäre zur Erde rückgestrahlt – die Atmosphäre wirkt daher als eine Art natürliches “Treibhaus”.
Was ist der natürliche Treibhauseffekt?
Der Unterschied von 33 °C wird durch den natürlichen Treibhauseffekt bewirkt. Der natürliche Treibhauseffekt wird dadurch möglich, dass die Erde eine Atmosphäre besitzt, in der es einige Gase gibt, die die Strahlungsvorgänge in der Atmosphäre so beeinflussen, dass sich die Erde um zusätzliche 33 °C auf +15 °C erwärmt.
Wie setzt sich die Atmosphäre der Erde zusammen?
Die Atmosphäre setzt sich hauptsächlich aus Stickstoff (Volumenanteil = 78,1 %), Sauerstoff (Volumenanteil = 20,9 %) und Argon (Volumenanteil = 0,93 %) zusammen.
Was sind kurzwellige und langwellige Strahlen?
Strahlung, die von einem heißen Körper wie der Sonne abgegeben wird, ist kurzwellig. ... Die kurzwellige Strahlung wird beim Auftreffen auf die Erdoberfläche umgewandelt und als langwellige Wärmestrahlung reflektiert. Diese langewellige Wärmestrahlung kann die Atmosphäre nicht wie die kurzwellige Strahlung durchdringen.
Was ist effektive Ausstrahlung?
Als effektive Ausstrahlung wird die Differenz zwischen Ausstrahlung und Gegenstrahlung bezeichnet (Strahlungsbilanz).
Was sind langwellige Strahlen?
langwellige Strahlung, in der Meteorologie Bezeichnung für terrestrische Strahlung im Spektralbereich zwischen 3,5 μm und 100 μm. elektromagnetisches Spektrum.
Was ist diffuse Sonneneinstrahlung?
Bei der diffusen Strahlung wird das Sonnenlicht aufgrund von Nebel, Dunst oder Wolken gestreut und trifft es aus verschiedenen Richtungen auf die Erdoberfläche auf. Bei der direkten Strahlung erreichen die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche ohne Streuung.
Wie entsteht der Treibhauseffekt einfach erklärt?
Der natürliche Treibhauseffekt
Ein Teil der Sonnenstrahlen wird von der Erde in die sogenannte Atmosphäre zurückgeworfen. ... Sie hält einen Teil der Strahlen auf und schickt sie wieder zur Erde zurück, die dadurch zusätzlich erwärmt wird. Diese Erwärmung durch die CO2-Schicht nennt man den natürlichen Treibhauseffekt.
Welchen Weg nimmt die Strahlung?
Von 100 % Sonnenenergie, welche die Erde erreichen, werden ca. 55 % wieder ins Welktall abgegeben. Die anderen 45 % werden vom Land und den Ozeanen absorbiert. 20 % davon nehmen dann die Atmosphäre und die Wolken auf.
Was hält die Wärme auf der Erde?
Das zeigt sich am Treibhauseffekt, der unseren Planeten aufheizt. Dass die Erde überhaupt eine Atmosphäre hat, liegt an der Schwerkraft. Sie hält die Gasmoleküle auf der Erde fest und verhindert, dass diese einfach ins Weltall hinaus fliegen.
Welche Rolle spielen die Polargebiete für den Strahlungshaushalt der Erde?
Sie absorbieren einen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung sowie einen Großteil der ausgehenden Wärmestrahlung der Erde und tra- gen so zur Erwärmung der Atmosphäre bei.
Wie wirken sich Wolken auf die Bestrahlung der Erde aus?
Wolken üben damit einen Treibhauseffekt ähnlich dem der Treibhausgase aus. ... Die hohen und dünnen Cirrus-Wolken lassen zwar die kurzwellige Solarstrahlung passieren, absorbieren aber die langwellige Wärmestrahlung und emittieren sie sowohl Richtung Weltraum wie zurück zur Erdoberfläche.
Warum sendet die Erde langwellige Strahlung aus?
Energieabstrahlung durch die Erdeoberfläche
Doch die Erde empfängt nicht nur Strahlungsernergie aus dem Weltraum, sondern gibt auch selbst Energie durch Wärmestrahlung in den Weltraum ab. Dabei handelt es sich größtenteils um langwellige Strahlung, da die Erde (zum Glück) sehr viel kälter ist als die Sonne.
Was ist absorbierte Globalstrahlung?
Von der Globalstrahlung zu unterscheiden ist die klimatologisch wichtige Nettostrahlung, die die absorbierte Sonnenstrahlung angibt, d. h. abzüglich des reflektierten Anteils, der Albedo, siehe Strahlungshaushalt der Erde. Die Globalstrahlung ist die Insolation an der Erdoberfläche.
Wie entsteht Solarstrahlung?
Sonnenstrahlung oder Solarstrahlung ist die von der Sonne ausgesandte Strahlung, die auf verschiedene physikalische Effekte zurückgeht. ... Sie besteht aus den geladenen Teilchen des Sonnenwinds und den Neutrinos, die bei der Kernfusion und Folgereaktionen im Innern der Sonne entstehen.
Wie groß ist der Anteil der diffusen Strahlung an der Globalstrahlung in Deutschland?
Die Sonneneinstrahlung auf die Atmosphäre der Erde beträgt 1340 W/m2. Selbst bei wolkenlosem Himmel wird diese Strahlung aber durch Adsorption, Streuung und Reflexion bis auf durchschnittlich 1000 W/m2 vermindert. Der Anteil an diffuser Strahlung beträgt in Deutschland durchschnittlich 50 %, er ist jedoch variabel.