Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)

2. Általános meteorológiai alapismeretek - 2.8 A sugárzás

egészét és az ultraibolya sugarak jelentős részét) a sztratoszférában kialakult ózonréteg elnyeli. Ez a tény alapvető fontosságú a földi élet szempontjából, miután az ózonrétegben elnyelt rövid hullámhosszúságú sugarak az élő sejtekre roncsoló hatásúak. Ha elérnék a Föld felszínét, a szerves élet csakhamar kipusztulna.

3. A sugárzási energiaspektrum nem sima lefutású, hanem rajta bizonyos hullámhosszaknál bemélyedések (energiacsökkenés), úgynevezett elnyelési sávok találhatók. A jelentős energiaveszteségeket elsősorban az infravörös sugarak tartományában találjuk, s az ottani jellegzetes elnyelési sávokat túlnyomórészt a légkörben levő vízgőz és szén-dioxid okozza, amely meghatározott hullámhosszúságú sugárzást elnyel, abszorbeál.

2.8.4 A földfelszín és a légkör sugárzása

A földfelszínre a Napból érkező elektromágneses sugárzás kisebb részét (a látható fénysugarak tartományában) a felszín visszaveri, nagyobb részét azonban elnyeli és molekuláinak hőmozgásává, azaz hővé változtatja, s ennek a hőnek egy részét átadja a légkörnek. A földfelszín és a légkör ily módon elektromágneses sugárzást kibocsátó rendszerré válik. Jó közelítéssel abszolút fekete testként sugározva rá is érvényesek a (2.8.2-1), (2.8.2-2) és (2.8.2-3) összefüggések.

A földfelszín átlagos hőmérséklete 288 K, ennek a hőmérsékletnek az esetén a Planck-törvény értelmében a kisugárzott energia 99 %-át a 3—80 gm hullámhosszak tartalmazzák, s a Wien-törvény szerint a sugárzás maximuma a 10 gm hullámhosz- szon található. A légkör sugárzására a troposzféra felső határfelületének átlagos hőmérséklete (217 K) a mértékadó, mivel a légkör tömegének túlnyomó része ez alatt foglal helyet. Az ilyen hőmérsékleten sugárzó abszolút fekete test a 13 gm hullámhosszon bocsátja ki a legtöbb energiát, ez azonban az alacsonyabb hőmérséklet miatt csupán negyed része a földfelszín 10 gm maximális kisugárzásának, s a légkör teljes kisugárzása kereken egy harmada a földfelszín teljes kisugárzásának.

A földfelszín sugárzási spektruma az infravörös tartományba esik, itt jelentős elnyelési sávok találhatók, amelyek elsősorban a vízgőztől, kisebb mértékben a széndioxidtól és a különböző gáz alakú szennyeződésektől erednek.

A légkör elnyelőképességét vizsgálva a következőket állapíthatjuk meg.

1. Az 5—7 gm közötti és a 14 pm-nél nagyobb hullámhossz-tartományban a légkör gyakorlatilag teljesen elnyeli a felszín hőmérsékleti sugárzását.

2. A 7—8 gm és a 11—14 gm közötti hullámhossz-tartományban légkörünk félig áteresztő, középértékben a felszín kisugárzásának 50 százalékát elnyeli, 50 százalékát átereszti a világűr felé.

3. A földfelszín 8—11 gm közötti hullámhosszon történő sugárzását a légkör teljes egészében átereszti, ez az energiamennyiség tehát eltávozik a világűrbe.

74