Solare und terrestrische Strahlungswechselwirkung zwischen ... - AWI

Höhe
400
m m m
300
300
300
200
a) r24_7_1
400
200
b) c)
400
100
100
0
0 300 -2
W m
600
0
200 250 300 W m
kurzw. Flußdichten
langw. Flußdichten
-2 aufwärts
abwärts
σΤ4 Luft
100
langwellige
kurzwellige
0
-100
totale
0
K/d
100
Kühlungsrate
Abbildung 5.2: Beispiel fur ein gemessenes Strahlungs u dichtepro l in Stratuswolken (Obergrenze
300 m). Die linke Abbildung zeigt die solaren Strahlungs u dichten (Globalstrahlung und
Re exstrahlung). In der mittleren Gra k sind die terrestrischen Strahlungs u dichten abgebildet
(Gegenstrahlung und Ausstrahlung). Die rechte Abbildung stellt die aus den Strahlungsmessungen
resultierenden Abkuhlungsraten dar. Die e ektive Abkuhlungsrate ist geringer, weil andere
Beitrage { z.B. Kondensation und vertikale Einmischung { entgegenwirken.
5.1.2 Flußdichteprofile in einer Atmosphäre ohne hohe Bewölkung
Aerosolteilchen beeinflussen durch ihr Streu- und Absorptionsvermögen, aber auch als Kondensationskerne
durch Tropfenbildung indirekt den Strahlungshaushalt der Erdatmosphäre.
Höhe
Höhe
3 000
m
2 000
1 000
2 000
1 000
0
0 300
W m
600
-2 0
100 200 300
W m -2 σT
0
3 000
d) e)
3 000
-5
f)
3 000
0
K/d
langw.
5
m
kurzw.
totale
2 000
2 000
2 000
4
Luft
1 000
200
a) b) c)
3 000
3 000
1 000
abwärts
aufwärts
0
0
0 300 -2
W m 600 100 200 300
W m
kurzw. Flussdichten
langw. Flussdichten
-2 0
-5 0 K/d 5
Kühlungsrate
Abbildung 5.3: Beispiele fur Strahlungspro le und Abkuhlungsraten fur eine Atmosphare ohne
hohere Bewolkung. Die oberen drei Abbildungen betre en eine stark mit Aerosolen belastete
Atmosphare uber niedrigen Wolken, die unteren eine klare Atmosphare uber dem o enen Ozean.
Die linke und die mittlere Gra k zeigen die gemessenen solaren und terrestrischen Strahlungsu
dichten. Die rechte Gra k zeigt die aus den Messungen berechnete Abkuhlungsrate. Der
Strahlungse ekt tritt am deutlichsten in der Abkuhlungsrate zutage. Der Gesamtbeitrag fur
die aerosolhaltige Atmosphare ist negativ, die Atmosphare wird mit 1 K/d erwarmt. Dagegen
besteht eine Abkuhlung von 1 K/d fur die gering belastete Atmosphare.
2 000
1 000
1 000
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