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

3. ANALISI ENERGETICA DEL PLANETARY BOUNDARY LAYER—————————————————————————————————————visibile, mentre per la temperatura di circa 300 K tale picco è localizzato nell'infrarosso. Dato che il solepresenta il picco di irradianza monocromatica nella banda delle onde corte, la radiazione solare ènormalmente indicata col termine radiazione ad onda corta.1.0E+840Emissività (W/m²)/micron8.0E+76.0E+74.0E+72.0E+7Emissività (W/m²)/micron3020105780 °K 300 °K0.0E+000.0 0.5 1.0 1.5 2.0Lunghezza d'onda (m icron)0 20 40 60 80 100Lunghezza d'onda (m icron)Fig.3.1 : Irradianza monocromatica di corpo nero per due temperature tipiche.La legge di Planck applicata all’intero intervallo di lunghezza d’onda dello spettro (in linea di principioda 0 a ∞) consente di determinare la distribuzione di irradianze da corpo nero ad una data temperatura;si nota facilmente che tra tutte le possibili lunghezze d’onda ne esiste una a cui corrisponde l’irradianzamassima. Tale lunghezza d’onda (λ max ), funzione della sola temperatura del corpo nero, si ottiene inbase alla relazione seguente (legge di Wien):λ = a T[3.3]maxin cui la costante numerica a è pari a 2897 (µm⋅K).L’ammontare totale di emissione, cioè l’integrale della distribuzione di irradianza rispetto alla lunghezzad’onda, E* è anch’essa funzione della sola temperatura del corpo nero ed è data dalla legge di Stefan-Boltzmann:E= σ[3.4]*T 4SBin cui E* è espressa in (W⋅m -2 ) e la costante σ SB(costante di Stefan Boltzmann) è pari a 5.67⋅10 -8Wm -2 K -4 ; tale variabile prende il nome di Irradianza o Flusso Radiativo. Se si considera il sole, si hache E*=63.28⋅10 6 W⋅m -2 : l'irradianza solare è, quindi, veramente enorme, soprattutto rispetto a quellaterrestre che, in base alla (3.4) e ad una temperatura media di 300 K, è di circa 459 W⋅m -2 .3.1.1.3 Emissione di radiazione da corpi sfericiLa radiazione emessa da una sorgente sferica decresce col quadrato della distanza dal centro dellasfera: se R 1 è il raggio della sfera che emette la radiazione e R 2 è il raggio di una sfera che ha lo stessocentro della prima e dimensioni maggiori, la legge dell’inverso del quadrato della distanza dice che:E( R ) 2* *2E1⋅1R2= [3.5]—————————————————————————————————————- 109 -