Решение задачи № 4

Солнечная постоянная у орбиты Земли в среднем равна

I з = L / 4π R 2 = 1370 Вт·м-2.

Здесь L – светимость Солнца, R – расстояние от Солнца до Земли (астрономическая единица).

Для орбиты Венеры (радиус орбиты 0.723 а.е.) среднее значение солнечной постоянной равно

Полный поток солнечного излучения, поглощаемого Венерой, равен

где A – альбедо Венеры, а r – ее радиус. Для того, чтобы температура Венеры оставалась постоянной, необходимо, чтобы такая же энергия излучалась планетой в космическое пространство. Если представить Венеру как абсолютно чёрное тело, то

Здесь T – эффективная температура Венеры, а σ – постоянная Стефана-Больцмана. Из последнего уравнения получаем:

Известно, что температура у поверхности Венеры составляет около 730 K, что сильно отличается от полученной эффективной температуры. Причина столь большой разницы состоит в том, что тепловое излучение Венеры возникает в верхних слоях атмосферы, где температура как раз составляет около 200 K. Тепловое излучение поверхности поглощается в нижних плотных слоях атмосферы, что и становится причиной столь сильного нагрева. В этом состоит механизм «парникового эффекта».