Emissionsgrad für Wasser bestimmen
Verfasst: 15.05.2017, 15:57
Hallo
Ich wollte einfach mal den hemisphärischen Emissinsgrad von Wasser erfahren, fand dazu im Netz aber keine nützlichen oder zumindest belastbaren Angaben. Nun der Reflexionsgrad einer Wasseroberfläche wohl durch eine Fresnelgleichung mit n1 = 1 (Luft) und n2 = 1,33 (Wasser - im Bereich sichbaren Lichts) beschrieben. Im Bereich des terrstrischen Infrarot kann ich für n2 hingegen annähernd 1,27 bestimmen, wenn ich mich von idesen Arbeiten hier leiten lasse:
https://scienceofdoom.com/2010/12/27/em ... the-ocean/
Als nächstes müsste man die beiden Funktionen (für solare Strahlung bzw. terrestrisches Infrarot) "gewichten". Da Sonnenlicht ja nur aus einer Richtung einfällt, lassen sich die jeweiligen Gradienten auf Basis der Funktion sin^2 x darstellen, bzw. eigentlich deren Ableitung. Das ergibt mir für R dann 0,066, bzw. 0,934 für die hemisphärische Absorptionsrate. Das sollte stimmen, weil diverse Quellen ähnliche Werte angeben.
Bei der Emissionsrate wäre nun von einer gleichmäßigen Emission in die Hemisphäre auszugehen. Das wäre mit 1 - cos x abzubilden, wobei x wiederum der Winkel ab der Normalen ist. Wenn ich das durchrechne ergibt sich dann ein Emissionsgrad von 0,8395.
Ich hab das ganze im beliegenden excel file gerechnet (die beiden Fresnel Gleichungen separat). Sollte das stimmen?
Ich wollte einfach mal den hemisphärischen Emissinsgrad von Wasser erfahren, fand dazu im Netz aber keine nützlichen oder zumindest belastbaren Angaben. Nun der Reflexionsgrad einer Wasseroberfläche wohl durch eine Fresnelgleichung mit n1 = 1 (Luft) und n2 = 1,33 (Wasser - im Bereich sichbaren Lichts) beschrieben. Im Bereich des terrstrischen Infrarot kann ich für n2 hingegen annähernd 1,27 bestimmen, wenn ich mich von idesen Arbeiten hier leiten lasse:
https://scienceofdoom.com/2010/12/27/em ... the-ocean/
Als nächstes müsste man die beiden Funktionen (für solare Strahlung bzw. terrestrisches Infrarot) "gewichten". Da Sonnenlicht ja nur aus einer Richtung einfällt, lassen sich die jeweiligen Gradienten auf Basis der Funktion sin^2 x darstellen, bzw. eigentlich deren Ableitung. Das ergibt mir für R dann 0,066, bzw. 0,934 für die hemisphärische Absorptionsrate. Das sollte stimmen, weil diverse Quellen ähnliche Werte angeben.
Bei der Emissionsrate wäre nun von einer gleichmäßigen Emission in die Hemisphäre auszugehen. Das wäre mit 1 - cos x abzubilden, wobei x wiederum der Winkel ab der Normalen ist. Wenn ich das durchrechne ergibt sich dann ein Emissionsgrad von 0,8395.
Ich hab das ganze im beliegenden excel file gerechnet (die beiden Fresnel Gleichungen separat). Sollte das stimmen?