Уравнение для солнечного излучения на данной широте на данной экзопланете?

Я пытаюсь найти уравнения, которые помогли бы мне определить количество солнечного излучения, достигающего определенной широты на определенной планете, с учетом следующих входных данных:

  • градусы широты рассматриваемого местоположения
  • текущее время года в этом полушарии (зима или лето)
  • размер планеты
  • светимость звезды (звезд), вокруг которой вращается планета

Без учета ветра, атмосферного давления или каких-либо атмосферных воздействий.

В идеале я хотел бы определить среднее солнечное излучение в данном месте как зимой, так и летом.

Моя конечная цель — определить среднюю температуру поверхности на заданной широте на планете, используя базовое солнечное излучение и влияние ветра, давления воздуха и поверхностных океанских течений.

Я знаю, что это возможно сделать для всей планеты в целом, но я хотел бы сделать это для определенной широты и времени года.

В статье Википедии об инсоляции есть полезная информация .
Вы ищете среднесуточные/общие значения (день+ночь) для середины лета и середины зимы, когда «солнце» проходит, или для инсоляции в любой момент времени?

Ответы (1)

Период вращения (или то, заблокировано ли тело приливом) является фактором здесь. Тело, запертое приливом, имеет горячую точку с одной стороны и холодную — с другой. Вращение также может влиять на средние температуры.

Сезон зависит от орбитальных факторов. Просто сказать, что это тот или иной сезон, не сказать вам, на каком расстоянии вы находитесь от звезды, что является самым важным фактором (в сочетании с силой звезды).

Однако с точки зрения выполнения очень простого расчета вы можете использовать расчет излучения черного тела и тепловое равновесие, чтобы получить что-то. Вы можете увидеть больше об этом по этим ссылкам:

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

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

Это довольно хороший предиктор, учитывая его простоту. Обратите внимание на влияние атмосферы и океана. Обратите также внимание на то, что некоторые тела излучают значительную энергию.

В этом слайд-шоу есть несколько уравнений, которые могут вам помочь. Также есть интересная модель эффекта ледяной шапки, которую я раньше не видел.

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