¿Ecuación para la radiación solar en una latitud dada en un exoplaneta dado?

Estoy tratando de encontrar ecuaciones que me ayuden a determinar la cantidad de radiación solar que llega a una determinada latitud en un determinado planeta dadas las siguientes entradas:

  • los grados de latitud del lugar en cuestión
  • la estación actual de este hemisferio (invierno o verano)
  • tamaño del planeta
  • luminosidad de la(s) estrella(s) que orbita el planeta

Sin tener en cuenta el viento, la presión del aire o cualquier efecto atmosférico.

Idealmente, me gustaría determinar la radiación solar promedio de un lugar determinado tanto en invierno como en verano.

Mi objetivo final es determinar la temperatura superficial promedio de una latitud dada en un planeta utilizando la radiación solar base y los efectos del viento, la presión del aire y las corrientes oceánicas superficiales.

Sé que es posible hacer esto para todo el planeta en general, pero me gustaría alguna forma de hacerlo para una latitud y estación en particular.

Hay buena información en el artículo de Wikipedia sobre la insolación .
¿Está buscando un promedio/total diario (día+noche) para pleno verano y pleno invierno cuando el 'sol' está en tránsito, o para la insolación en un momento dado?

Respuestas (1)

El período de rotación (o si un cuerpo está bloqueado por mareas) es un factor aquí. Un cuerpo bloqueado por mareas tiene un punto caliente en un lado y un punto frío en el otro. La rotación también puede afectar las temperaturas promedio.

La temporada depende de factores orbitales. Simplemente decir que es una estación u otra no te dice la distancia que estás de la estrella, que es el factor más importante (combinado con el poder de la estrella).

Sin embargo, en términos de hacer un cálculo muy básico, puede usar un cálculo de radiación de cuerpo negro y equilibrio térmico para obtener algo. Puedes ver más sobre esto en estos enlaces:

http://claesjohnson.blogspot.ie/2010/04/black-body-temperatures-of-planets.html

http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/energybalance/predictedplanetarytemperatures.html

Es un predictor bastante bueno considerando su simplicidad. Tenga en cuenta el impacto de la atmósfera y el océano. Tenga en cuenta también que algunos cuerpos están irradiando energía significativa.

Esta presentación de diapositivas tiene varias ecuaciones que pueden ayudarlo. También tiene un modelo interesante sobre el efecto de una capa de hielo, que no había visto antes.

http://www.math.umn.edu/~mcgehee/Seminars/ClimateChange/presentations/2011-2Fall/20111102Handouts.pdf