Übungen „Einführung in die Meteorologie“ (met110)
Prof. Dr. Clemens Simmer
Blatt 4
Abgabe: 14.11.2017 12:15 Uhr Postfach: Simmer
Kontakt:
Timo Neuschäfer (s6tineus@uni-bonn.de) Velibor Pejcic (velibor@uni-bonn.de)
Armin Blanke (s6arblan@uni-bonn.de)
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Übungen zu III.1
1. ! Allgemeines
a) ! In welchen der meteorologischen Grundgleichungen taucht die Strahlung als Energiequelle/senke auf?
b) ! In welchen Spektralbereichen ist die Erdatmosphäre durchlässig für
Strahlung, in welchen ist sie undurchlässig, und welche Gase sind hierfür verantwortlich?
2. ! Strahlungsbilanz
a) ! Wieviel % der am Oberrand eintreffenden solaren Strahlung wird von der Erde (Atmosphäre+Oberfläche) insgesamt absorbiert?
b) ! Wie groß ist die Nettostrahlungsbilanz (in % der eintreffenden solaren
Strahlung am Oberrand der Atmosphäre) der Erdoberfläche einerseits und der Atmosphäre andererseits?
3. ! Reproduziere die Abbildung zur Planck-Funktion auf Seite 21 mit R
©. 4. ! Leite aus der spektralen Strahldichte eines schwarzen Körpers nach
Planck in Abhängigkeit von der Wellenlänge B
!die Formulierung für
die Wellenzahl (k=2 " / ! ) B
kab.
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Übungen zu III.2.
1. ! Wie ändert sich nach dem in der Vorlesung besprochenen 2-Platten-Modell für eine „graue Atmosphäre“ die Oberflächentemperatur der Erde, wenn sich die Albedo (30%) oder die Solarkonstante (1365 Wm
-2) oder die langwellige
Emissivität der Atmosphäre (0.7706) um 1% ihres Wertes ändern?
2. ! Welche Oberflächentemperaturänderungen entsprechen nach dem 2- Plattenmodell-Modell für die „graue Atmosphäre“ der Variation der Solarkonstanten durch die elliptische Erdbahn um die Sonne?
3. ! Schreibe die Bilanzgleichungen für Erdoberfläche und Atmosphäre auf für den Fall, dass die Atmosphäre im Terrestrischen ein schwarzer Körper ist, die
Erdoberfläche dagegen ein grauer Körper mit Emissivität %
B
