Как Земля нагревается Полной Луной?

Земля получает примерно$6.8\text{mW/m}^2$отраженного солнечного света от Луны (подробнее о том, как я это вычислил, см. ниже).

Однако солнечный свет также поглощается Луной, и это повышает температуру поверхности. Таким образом, Луна также излучает тепловое излучение на Землю (при максимальной дневной температуре 400 К, см. комментарии ниже для получения дополнительной информации).$\epsilon_{\text{moon}}(1-A)\sigma (400K)^4 = 89\text{mW/m}^2$

Таким образом, суммарная мощность, полученная от Луны (отраженная + тепловая), в 10 438 раз слабее солнечной, т.е.

Чтобы ответить на ваш вопрос о том, насколько это нагревает Землю, давайте предположим, что средняя дневная температура Земли составляет 20$^\circ$С, а средняя ночная температура +10.$^\circ$C (эти оценки можно было бы улучшить, но это существенно не меняет ответ).

Поэтому падающая солнечная энергия вызывает разницу температур$\Delta T=10^\circ$C между ночью и днем. Итак, мы знаем, что 1000$\text{W/m}^2$(солнечное излучение на поверхности Земли) вызывают повышение температуры примерно$10^\circ$C. Предположим, что лунный свет также вызывает разницу температур, но такую, которая пропорциональна его интенсивности. Лунный свет в 10 438 (отраженная и тепловая энергия) раз слабее солнечного, изменение температуры земли от поглощения лунного света составляет,

Удачи в измерении...

Предположения и метод

1. Солнечная радиация 1000$\text{W/m}^2$на поверхности Луны и Земли.
2. Отражательная способность Луны составляет около$A=$10%.
3. Телесный угол, стягиваемый луной в небе, такой же, как и угол, стягиваемый солнцем.$\epsilon_{\text{moon}} = 6.8\times10^{-5} \text{Sr}$. Я говорю это, потому что во время затмения они кажутся одинакового размера, так что это, вероятно, довольно хорошее предположение.

Из 1 и 2 мы знаем, что$100\text{W/m}^2$отражается на поверхности Луны. Из 3 давайте умножим это на телесный угол, образуемый Луной, если смотреть с Земли, так как это даст нам количество отраженной энергии, падающей на Землю. Так,$100\text{W/m}^2 \times 6.5\times10^{-5} = 6.5\text{mW/m}^2$.

Предположим, что Луна находится примерно на том же расстоянии от Солнца, что и Земля, и поэтому получает такое же количество солнечной энергии/площадь.

Найдите площадь поверхности Луны, обращенной к Земле (подсказка, это примерно площадь лунного диска). Умножьте на отражательную способность Луны (около 12%).

Но эта сила отражается от Луны во всех направлениях, поэтому вам нужно рассмотреть полушарие на расстоянии Земли. Определите, какая часть этого полушария соответствует земному диску — это доля 12% отраженной энергии, попадающей на Землю.

Сравните это с энергией, поступающей на диск Земли от Солнца.