"Atmospheric and Climate Sciences, 2018, 8, 212-234; http://www.scirp.org/journal/acs; ISSN Online: 2160-0422; ISSN Print: 2160-0414; DOI: 10.4236/acs.2018.82014; Apr. 26, 2018" 本文是一篇关于大气热辐射及其在温室效应中的作用的研究论文,作者Thomas Allmendinger。文章指出,尽管有关大气热辐射的理论众多,但实际的实证证据相对匮乏。Stefan-Boltzmann定律在大气物理学中占据核心地位,被视为自然定律,但其经验基础主要来源于两百年前Dulong和Petit的实验。 Stefan-Boltzmann定律描述了一个黑体(或固体不透明体)因受到太阳辐射而产生的热辐射量与其绝对温度的四次方成正比。这个定律也应用于计算大气的反辐射。然而,该定律假设的黑体辐射与大气反辐射的特性并未充分考虑压力的影响,这是值得质疑的。作者提出了一种新的测量方法,表明气体的红外辐射发射与压力和绝对温度的平方根成正比,这一发现得到了动态气体理论的支持。 在研究中,作者利用直接热量法确定了有色铝板的太阳吸收系数,以及对应的极限温度,以此验证了修正后的Stefan-Boltzmann定律中关于反辐射项的压力依赖性。为了更深入地探究这一现象,实验在不同高度进行,以考察大气压力变化对热辐射平衡的影响。 论文的关键词包括:气体的IR(红外)辐射、大气的热辐射、反照率、太阳吸收系数、辐射平衡和极限温度。这些概念在理解地球气候系统和温室效应中都起着关键作用。气体的红外辐射是大气层内能量传递的重要方式,反照率则决定了地球表面如何反射太阳辐射,太阳吸收系数描述了物质对太阳辐射的吸收能力,而辐射平衡则涉及地球的能量收支。极限温度则是材料在特定条件下的最高温度,对于分析大气层的能量状态至关重要。 这篇论文提供了一个重新审视Stefan-Boltzmann定律及其在大气物理学应用的新视角,尤其是在考虑压力影响方面。通过实验验证,作者提出了对现有理论的补充,这对于深入理解和预测气候变化具有重要意义。
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