Radiační tok - Radiative flux

Radiační tok, také známý jako hustota radiačního toku nebo radiační tok (nebo někdy hustota toku energie^[1]), je částka Napájení vyzařované danou oblastí ve formě fotony nebo jiné elementární částice, obvykle měřené ve W / m².^[2] Používá se v astronomie určit velikost a spektrální třída hvězdy a dovnitř meteorologie k určení intenzity proudění v planetární mezní vrstva. Radiační tok funguje také jako zobecnění tepelný tok, který se rovná radiačnímu toku, je-li omezen na infračervené spektrum.

Když na povrch dopadá radiační tok, často se tomu říká ozáření. Lze emitovat tok emitovaný z povrchu zářivý výstup nebo záření. Poměr ozáření odraženého k ozáření přijatému povrchem se nazývá albedo.

Tok krátkovlnného záření

Tok krátkých vln je výsledkem zrcadlového a rozptýleného odrazu dopadajícího krátkovlnného záření podkladovým povrchem.^[3] Toto krátkovlnné záření, jako sluneční záření, může mít hluboký dopad na určité biofyzikální procesy vegetace, jako je fotosyntéza vrchlíku a rozpočet energie na povrchu země, tím, že je absorbován do půdy a vrchlíků.^[4] Jelikož je hlavním zdrojem energie většiny povětrnostních jevů, využívá se v krátkém čase sluneční krátkovlnné záření numerická předpověď počasí.

Tok dlouhovlnného záření

Tok dlouhých vln je produktem obou downwelling infračervená energie i emise podkladovým povrchem. Chlazení spojené s divergencí dlouhovlnného záření je nezbytné pro vytváření a udržení trvalé inverzní vrstvy blízko k povrchu během polární noci. Při tvorbě mlhy hraje roli také divergence toku dlouhovlnného záření.^[5]

Radiometrické jednotky SI

Radiometrické jednotky SI
Množství		Jednotka		Dimenze	Poznámky
název	Symbol^{[poznámka 1]}	název	Symbol	Symbol	Poznámky
Zářivá energie	Q_E^{[pozn. 2]}	joule	J	M⋅L²⋅T⁻²	Energie elektromagnetického záření.
Hustota sálavé energie	w_E	joule na metr krychlový	J / m³	M⋅L⁻¹⋅T⁻²	Sálavá energie na jednotku objemu.
Sálavý tok	Φ_E^{[pozn. 2]}	watt	Ž = J / s	M⋅L²⋅T⁻³	Vyzařovaná, odražená, vysílaná nebo přijímaná sálavá energie za jednotku času. Tomu se někdy také říká „zářivý výkon“.
Spektrální tok	Φ_{e, ν}^{[pozn. 3]}	watt na hertz	W /Hz	M⋅L²⋅T⁻²	Sálavý tok na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅nm⁻¹.
Spektrální tok	Φ_{e, λ}^{[pozn. 4]}	watt na metr	W / m	M⋅L⋅T⁻³
Intenzita záření	Já_{e, Ω}^{[pozn. 5]}	watt na steradský	W /sr	M⋅L²⋅T⁻³	Vyzařovaný, odražený, vysílaný nebo přijímaný tok záření na jednotku plného úhlu. Tohle je směrový Množství.
Spektrální intenzita	Já_{e, Ω, ν}^{[pozn. 3]}	watt na steradián za hertz	W⋅sr⁻¹⋅Hz⁻¹	M⋅L²⋅T⁻²	Intenzita záření na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅sr⁻¹Mnm⁻¹. Tohle je směrový Množství.
Spektrální intenzita	Já_{e, Ω, λ}^{[pozn. 4]}	watt na steradián na metr	W⋅sr⁻¹.M⁻¹	M⋅L⋅T⁻³
Záře	L_{e, Ω}^{[pozn. 5]}	watt na steradián na metr čtvereční	W⋅sr⁻¹.M⁻²	M⋅T⁻³	Sálavý tok vyzařovaný, odrážený, vysílaný nebo přijímaný a povrch, na jednotku plného úhlu na jednotku projektované plochy. Tohle je směrový Množství. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“.
Spektrální záření	L_{e, Ω, ν}^{[pozn. 3]}	watt na steradián na metr čtvereční na hertz	W⋅sr⁻¹.M⁻²⋅Hz⁻¹	M⋅T⁻²	Zář a povrch na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅sr⁻¹.M⁻²Mnm⁻¹. Tohle je směrový Množství. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“.
Spektrální záření	L_{e, Ω, λ}^{[pozn. 4]}	watt na steradián na metr čtvereční, na metr	W⋅sr⁻¹.M⁻³	M⋅L⁻¹⋅T⁻³
Ozáření Magneticka indukce	E_E^{[pozn. 2]}	watt na metr čtvereční	W / m²	M⋅T⁻³	Sálavý tok obdržel podle a povrch na jednotku plochy. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“.
Spektrální ozáření Hustota spektrálního toku	E_{e, ν}^{[pozn. 3]}	watt na metr čtvereční na hertz	W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	M⋅T⁻²	Ozáření a povrch na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“. Mezi ne-SI jednotky spektrální hustoty toku patří jansky (1 Jy = 10⁻²⁶ W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹) a jednotka solárního toku (1 sfu = 10⁻²² W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹ = 10⁴ Jy).
Spektrální ozáření Hustota spektrálního toku	E_{e, λ}^{[pozn. 4]}	watt na metr čtvereční, na metr	W / m³	M⋅L⁻¹⋅T⁻³
Radiosity	J_E^{[pozn. 2]}	watt na metr čtvereční	W / m²	M⋅T⁻³	Sálavý tok odcházející (emitované, odražené a přenášené) a povrch na jednotku plochy. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“.
Spektrální radiosita	J_{e, ν}^{[pozn. 3]}	watt na metr čtvereční na hertz	W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	M⋅T⁻²	Radiosity a povrch na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅m⁻²Mnm⁻¹. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“.
Spektrální radiosita	J_{e, λ}^{[pozn. 4]}	watt na metr čtvereční, na metr	W / m³	M⋅L⁻¹⋅T⁻³
Zářivý východ	M_E^{[pozn. 2]}	watt na metr čtvereční	W / m²	M⋅T⁻³	Sálavý tok emitované podle a povrch na jednotku plochy. Toto je emitovaná složka radiosity. „Sálavá emise“ je pro tuto veličinu starý termín. Toto se někdy také matoucí nazývá „intenzita“.
Spektrální exitance	M_{e, ν}^{[pozn. 3]}	watt na metr čtvereční na hertz	W⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	M⋅T⁻²	Zářivý východ a povrch na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří ve W⋅m⁻²Mnm⁻¹. „Spektrální emise“ je pro tuto veličinu starý termín. Toto se někdy také matoucí nazývá „spektrální intenzita“.
Spektrální exitance	M_{e, λ}^{[pozn. 4]}	watt na metr čtvereční, na metr	W / m³	M⋅L⁻¹⋅T⁻³
Radiační expozice	H_E	joule na metr čtvereční	J / m²	M⋅T⁻²	Sálavá energie přijímaná a povrch na jednotku plochy nebo ekvivalentní ozáření a povrch integrovaný v průběhu doby ozařování. Toto se někdy také nazývá „zářivé záření“.
Spektrální expozice	H_{e, ν}^{[pozn. 3]}	joule na metr čtvereční na hertz	J⋅m⁻²⋅Hz⁻¹	M⋅T⁻¹	Radiační expozice a povrch na jednotku frekvence nebo vlnové délky. Ta se běžně měří v J⋅m⁻²Mnm⁻¹. Toto se někdy také nazývá „spektrální fluence“.
Spektrální expozice	H_{e, λ}^{[pozn. 4]}	joule na metr čtvereční, na metr	J / m³	M⋅L⁻¹⋅T⁻²
Polokulovitá emisivita	ε	N / A		1	Zářivý východ a povrch, děleno a černé tělo při stejné teplotě jako ten povrch.
Spektrální hemisférická emisivita	ε_ν nebo ε_λ	N / A		1	Spektrální exitance a povrch, děleno a černé tělo při stejné teplotě jako ten povrch.
Směrová emisivita	ε_Ω	N / A		1	Záře emitované podle a povrch, děleno tím, že vyzařuje a černé tělo při stejné teplotě jako ten povrch.
Spektrální směrová emisivita	ε_{Ω, ν} nebo ε_{Ω, λ}	N / A		1	Spektrální záření emitované podle a povrch, děleno a černé tělo při stejné teplotě jako ten povrch.
Polokulová absorbance	A	N / A		1	Sálavý tok vstřebává podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch. To by nemělo být zaměňováno s „absorbance ".
Spektrální polokulová absorbance	A_ν nebo A_λ	N / A		1	Spektrální tok vstřebává podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch. To by nemělo být zaměňováno s „spektrální absorbance ".
Směrová absorbance	A_Ω	N / A		1	Záře vstřebává podle a povrch, děleno zářením dopadajícím na tento povrch. To by nemělo být zaměňováno s „absorbance ".
Spektrální směrová absorbance	A_{Ω, ν} nebo A_{Ω, λ}	N / A		1	Spektrální záření vstřebává podle a povrch, děleno spektrálním zářením dopadajícím na tento povrch. To by nemělo být zaměňováno s „spektrální absorbance ".
Polokulová odrazivost	R	N / A		1	Sálavý tok odráží podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Spektrální polokulová odrazivost	R_ν nebo R_λ	N / A		1	Spektrální tok odráží podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Směrová odrazivost	R_Ω	N / A		1	Záře odráží podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Spektrální směrová odrazivost	R_{Ω, ν} nebo R_{Ω, λ}	N / A		1	Spektrální záření odráží podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Polokulovitá propustnost	T	N / A		1	Sálavý tok přenášeno podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Spektrální hemisférická propustnost	T_ν nebo T_λ	N / A		1	Spektrální tok přenášeno podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Směrová propustnost	T_Ω	N / A		1	Záře přenášeno podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Spektrální směrová propustnost	T_{Ω, ν} nebo T_{Ω, λ}	N / A		1	Spektrální záření přenášeno podle a povrch, děleno tím, co obdržel tento povrch.
Polokulovitý útlumový koeficient	μ	reciproční metr	m⁻¹	L⁻¹	Sálavý tok vstřebává a rozptýlené podle a objem na jednotku délky děleno počtem přijatým tímto objemem.
Spektrální polokulovitý útlumový koeficient	μ_ν nebo μ_λ	reciproční metr	m⁻¹	L⁻¹	Spektrální zářivý tok vstřebává a rozptýlené podle a objem na jednotku délky děleno počtem přijatým tímto objemem.
Koeficient útlumu směru	μ_Ω	reciproční metr	m⁻¹	L⁻¹	Záře vstřebává a rozptýlené podle a objem na jednotku délky děleno počtem přijatým tímto objemem.
Spektrální směrový koeficient útlumu	μ_{Ω, ν} nebo μ_{Ω, λ}	reciproční metr	m⁻¹	L⁻¹	Spektrální záření vstřebává a rozptýlené podle a objem na jednotku délky děleno počtem přijatým tímto objemem.
Viz také: SI · Radiometrie · Fotometrie

^ Organizace pro normalizaci doporučuji radiometrické množství by měl být označen příponou "e" (pro "energický"), aby nedošlo k záměně s fotometrickými nebo foton množství.
^ ^A ^b ^C ^d ^E Někdy se vyskytují alternativní symboly: Ž nebo E pro sálavou energii, P nebo F pro sálavý tok, Já pro ozáření Ž pro zářivý výstup.
^ ^A ^b ^C ^d ^E ^F ^G Spektrální množství udávané na jednotku frekvence jsou označeny příponou "ν „(Řecky) - nelze zaměňovat s příponou„ v “(pro„ vizuální “) označující fotometrickou veličinu.
^ ^A ^b ^C ^d ^E ^F ^G Spektrální množství udávané na jednotku vlnová délka jsou označeny příponou "λ " (Řecký).
^ ^A ^b Směrové veličiny jsou označeny příponou "Ω " (Řecký).

Viz také

Reference

^ „Komunikační systémy / bezdrátový přenos“. WikiBooks: Komunikační systémy / bezdrátový přenos. Citováno 2018-12-11.
^ "Glosář meteorologie: radiační tok". Citováno 2008-12-24.
^ Kantha, L.H .; Clayson, Carol (2000). "Procesy malého rozsahu v toku geofyzikální tekutiny". San Diego: Academic Press. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
^ Yang, Rongqian; Friedl, Mark A .; Ni, Wenge (16. července 2001). „Parametrizace krátkovlnných toků záření pro nerovnoměrné vegetační přístřešky v modelech pozemních povrchů“ (PDF). Journal of Geophysical Research. 106 (D13): 14275–14286. Bibcode:2001JGR ... 10614275Y. doi:10.1029 / 2001JD900180.
^ Hoch, S. W .; Calanca, P .; Philipona, R .; Ohmura, A. (2007). „Celoroční pozorování dlouhovlnných odchylek radiačního toku v Grónsku“. Journal of Applied Meteorology and Climatology. 46 (9): 1469–1479. Bibcode:2007JApMC..46.1469H. doi:10.1175 / JAM2542.1.

[note-suffix-e-6] Organizace pro normalizaci doporučuji radiometrické množství by měl být označen příponou "e" (pro "energický"), aby nedošlo k záměně s fotometrickými nebo foton množství.

[note-alternative-symbol-radiometric-7] A ^b ^C ^d ^E Někdy se vyskytují alternativní symboly: Ž nebo E pro sálavou energii, P nebo F pro sálavý tok, Já pro ozáření Ž pro zářivý výstup.

[note-suffix-nu-8] A ^b ^C ^d ^E ^F ^G Spektrální množství udávané na jednotku frekvence jsou označeny příponou "ν „(Řecky) - nelze zaměňovat s příponou„ v “(pro„ vizuální “) označující fotometrickou veličinu.

[note-suffix-lambda-9] A ^b ^C ^d ^E ^F ^G Spektrální množství udávané na jednotku vlnová délka jsou označeny příponou "λ " (Řecký).

[note-suffix-omega-10] A ^b Směrové veličiny jsou označeny příponou "Ω " (Řecký).

[1] „Komunikační systémy / bezdrátový přenos“. WikiBooks: Komunikační systémy / bezdrátový přenos. Citováno 2018-12-11.

[2] "Glosář meteorologie: radiační tok". Citováno 2008-12-24.

[3] Kantha, L.H .; Clayson, Carol (2000). "Procesy malého rozsahu v toku geofyzikální tekutiny". San Diego: Academic Press. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)

[4] Yang, Rongqian; Friedl, Mark A .; Ni, Wenge (16. července 2001). „Parametrizace krátkovlnných toků záření pro nerovnoměrné vegetační přístřešky v modelech pozemních povrchů“ (PDF). Journal of Geophysical Research. 106 (D13): 14275–14286. Bibcode:2001JGR ... 10614275Y. doi:10.1029 / 2001JD900180.

[5] Hoch, S. W .; Calanca, P .; Philipona, R .; Ohmura, A. (2007). „Celoroční pozorování dlouhovlnných odchylek radiačního toku v Grónsku“. Journal of Applied Meteorology and Climatology. 46 (9): 1469–1479. Bibcode:2007JApMC..46.1469H. doi:10.1175 / JAM2542.1.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[poznámka 1]

[pozn. 2]

[pozn. 3]

[pozn. 4]

[pozn. 5]