Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

3. ANALISI ENERGETICA DEL PLANETARY BOUNDARY LAYER—————————————————————————————————————λ ⋅ν = C 0;• un numero d’onda σ (cicli⋅m -1 ) definito come σ = 1 λ;• una frequenza angolare ω (radianti⋅s -1 ) legata a ν dalla relazione ω = 2 π⋅ν.L’intero campo delle frequenze (o che è lo stesso delle lunghezze d’onda) prende il nome di spettro,mentre si definisce banda un intervallo di tale spettro che presenti caratteristiche particolari.Normalmente, lo spettro della radiazione elettromagnetica si ripartisce nel modo indicato in Tab.3.1,mentre in Tab.3.2. si analizza più in dettaglio la banda del visibile, cioè della radiazione percepitadall'occhio umano, associando tipiche lunghezze d’onda ai colori principali.COLORETIPICA LUNGHEZZA D'ONDAλ (µm)Violetto 0.430Blu scuro 0.470Blu chiaro 0.495Verde 0.530Giallo-Verde 0.560Giallo 0.580Arancio 0.600Rosso 0.640Tab. 3.2: corrispondenza tra colori e lunghezze d'onda.3.1.1.2 Emissione di energia elettromagnetica da corpi caldiPer quantificare l’emissione di energia elettromagnetica da un corpo caldo si faccia riferimento ad unoggetto un po' particolare e molto ideale, chiamato corpo nero. In pratica il corpo nero è un oggettoche emette la massima radiazione possibile compatibile con la propria temperatura.La legge di Planck individua l’ammontare massimo di flusso radiativo monocromatico (per una singolalunghezza d’onda) che un corpo nero può emettere (Irradianza monocromatica di un corpo nero):* c1E =λ 5λ [ exp( c 2 ( λT))−1][3.1]dove T è la temperatura assoluta del corpo (K), l’asterisco indica che ci si riferisce ad un corpo nero el’irradianza è espressa in (W⋅m -2 ⋅µm -1 ). In questa relazione le costanti c 1 e c 2 valgono rispettivamente3.74⋅10 8 W⋅m -2 µm 4 e 1.44⋅10 4 µm⋅K. Nell’intervallo di temperatura d’interesse per lo studio del PBL, lalegge di Planck può così semplificarsi:[ c ( λT)]E* − 5= c ⋅λ⋅ exp −[3.2]λ 12Dato che da osservazioni astronomiche il sole presenta una temperatura superficiale di circa 5780K edè noto che una tipica superficie terrestre ha una temperatura dell'ordine di circa 300K, è interessantemettere a confronto l'irradianza di due corpi a tali temperature, come viene mostrato nella Fig.3.1. Perla temperatura di 5780 K si ha un picco di irradianza monocromatica in corrispondenza della banda del—————————————————————————————————————- 108 -