¿Cómo calcular el efecto invernadero?

Probé muchas ecuaciones (constante de Stefan-Boltzmann) que me dieron una temperatura de 249.769 Kelvin (-23.38°C) sin atmósfera y 297 Kelvin (24°C) con una absorción perfecta, pero mi planeta no es ninguno de los dos y SpaceEngine no tiene remedio. (Aunque puede ser cierto) me dio una temperatura con efecto invernadero de 267.6 Kelvin (-5.5°C (El efecto invernadero es 16.373° Celsius/Kelvin.)).

Entonces, ¿cómo puedo calcularlo?


Mi planeta está orbitando una estrella tipo K/enana naranja y no tiene vida en él.

Planeta:(La unidad es la Tierra = 1) Masa: 1.8 | Radio: 1.2 | Atmósfera: 88% N2 / 9% CO2 / 1,5% Argón / 1,5 otros gases. con Presión al nivel del mar de 1 atm.

Eje semi-mayor (modificable): 0.5 AU (Tenga en cuenta que ~ 0.52 AU es la distancia donde el calor y la energía recibidos de la estrella son los mismos que la Tierra recibe del sol), no sé si sería mareal- bloqueado a la estrella, así que por si acaso hice que tuviera una luna muy grande con 0.2 de masa y 0.6251 de radio, por lo que puede romper el bloqueo y bloquearlo en la luna, con un eje semi-mayor de 84500 km.

Con ~25% de tierra y ~75% de H2CO3 en el mar (el ciclo del carbono causó un bajo CO2 en la atmósfera + el mar es H2CO3) Por supuesto, tiene un campo magnético y placas tectónicas.

Estrella: (La unidad es Sol/Sol = 1) Masa: 0,72 | Radio: 0,78 | Luminosidad: 0.2687 | Temperatura de la superficie: 4710 Kelvin

Verificación de la realidad no es la etiqueta correcta aquí, creo
Creo que tienes razón a medias porque mis valores (con eso solo me refiero a SpaceEngine) tal vez sean correctos, por lo que de alguna manera es una verificación de la realidad.

Respuestas (2)

No es un simple cálculo. Si quiere hablar en serio, pruebe el libro "Principios del clima planetario" de Raymond Pierrehumbert: https://www.cambridge.org/core/books/principles-of-planetary-climate/5B5EEF0534CB6F69FB2E395DD21D3476

Para algo más simple, creo que el programa EdGCM le permitirá ingresar varios valores. Desafortunadamente, parece que solo se ejecuta en Windows o Mac, por lo que nunca tuve la oportunidad de jugar con él: http://edgcm.columbia.edu/ También hay un Open Climate Workbench, aunque nunca lo he usado: https://clima.apache.org/

Una respuesta anterior decía "no simple". Sí, muy en serio no es simple. Aquí hay algunas consideraciones.

Las nubes son un gran efecto. Y, bastante desconcertante, pueden ser positivos o negativos en diferentes circunstancias. Grandes nubes blancas y esponjosas reflejan la luz del sol y cosas geniales. Pero, las grandes nubes blancas y esponjosas en la noche tienden a reflejar el infrarrojo desde el suelo. Y así una noche nublada puede ser más cálida. Las nubes de diferentes altitudes también pueden producir efectos diferentes. Esas pequeñas nubes delgadas y tenues a gran altura no bloquean mucha luz, pero pueden reflejar una gran cantidad de infrarrojos. Entonces, un pequeño cambio en la cobertura de nubes, incluso del tipo de nube, podría producir un efecto sustancial.

El clima también es un factor muy importante. La lluvia mueve el calor. mucho calor Considere una lluvia de 1 cm que cae a una distancia de 1 km. 1 cm sobre 1 metro cuadrado son 10 kg. Caer 1 km son 98.000 julios de energía por metro cuadrado. La evaporación lleva así todo ese calor desde la superficie hasta las nubes. Cuando el agua se condensa en lluvia, deja ese calor en las nubes, evitando gran parte de la atmósfera. Es como una bomba de calor vertical.

Otros aspectos del clima involucran movimientos masivos de aire hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de dónde se encuentre. Entonces, el aire caliente puede moverse hacia arriba en grandes cantidades a una velocidad bastante rápida. Local y temporalmente esto puede superar cualquier posible efecto invernadero.

La cobertura del suelo relacionada con el clima puede marcar una gran diferencia. La capa de nieve refleja mucha luz solar, al igual que la arena en los desiertos. Ciertos tipos de cubierta vegetal reflejan más luz que otros. Las diferentes condiciones del océano reflejarán más o menos la luz solar.

Así que calcular el efecto invernadero es una tarea monumental. A menos que sea un instituto de investigación climática, probablemente no pueda hacer el cálculo completo, o incluso una buena aproximación.

Si estás contando una historia, te sugiero que coloques tu mundo en la zona "habitable" alrededor de una estrella, y luego simplemente agítalo con la mano. Tienes nubes, árboles y océanos, y todo funciona.

Eso será mucho más fácil, creo que puedo reducir el CO2 en la atmósfera usando el "Océano que absorbe CO2 en el ciclo del carbono" (Y estimaré que si la tierra tiene 0% de CO2, solo será 3 ° C más fría porque tenemos otros gases de efecto invernadero y no sé si eso era cierto)" tarjeta.