태양 복사 에너지가 무슨뜻이예요?

태양 복사에너지는 태양에서 온 우주로 핵융합 에너지 중 복사열의 형태로 사방으로
방출하는 에너지를 말합니다. 이중에서 지구까지 도착한에너지가 단위 면적당 에너지
즉 열량을 환산하여 사용하는 것을 흔히 태양 상수라고 합니다.
단위는 cal/min.Cm^2을 사용합니다. 대기권 바로 밖에서는 이값이 2입니다.
그런데 대기를 통과하여 지표에 도달하는 과정에서 그 양의 20퍼센트 정도를 대기가 흡수하게 되고 50퍼센트를 지표가 흡수하게 되죠. 나머지는 반사(알베도)해버립니다.
여기에서 위도에 영향을 받는 요소가 생기게 됩니다.
첫째 대기의 길이입니다. 적도 부근에서는 북위 23.5도에서 남위 23.5도까지 태양의 고도가 1년을 주기로 변화하는데 일반적으로는 통상 가장 통과하는 대기의 거리가 짧은 지역입니다. 그러니 대기에 의해 흡수되는 양도 상대적으로 극지방과 같이 빛이 경사져서 들어와서 통과하는 대기가 긴지역보다 적을 수밖에는 없습니다. 그래서 극지방으로 갈수록 태양복사에너지의 양이 감소하는 것입니다.
둘째 알베도 입니다. 이는 극지방이 특성상 흰눈이 많다는 것이 착안점입니다. 흰색은 모든 색깔의 빛을 반사하는 성질이 있죠. 스키장에서 추운데도 피부가 검게 타는 이유가 바로 이 반사율 때문입니다. 즉 극지방으로 갈수록 알베도의 수치가 급격하게 늘어나게 되는 것이죠.
이두가지 요소에 의해 급격한 기울기 분포를 가지게 됩니다.

반대로 지구 복사에너지는 지구의 평균온도가 15도(절대 온도 288K)이기 때문에 이에 맞게 복사열이 방출되는 것을 말하는데 여기에 관여된 이론이 둘있습니다.
둘다 흑체 복사에 관련된 이론입니다.
하나는 슈테판 볼츠만의 법칙입니다. 간단하게 말해서 물체 표면에서 나오는 복사에너지는 표면의 면적과 표면의 절대온도에 비례해서 방출된다는 얘기죠
다시 말하면 낮은 온도의 물체도 복사열을 낸다는 말입니다.(물론 적기는 하지만)
두번째는 빈의 법칙입니다. 물체 표면에서 나오는 복사에너지의 형태중 가장 많이 나오는 복사선의 파장은 물체의 절대 온도의 네제곱에 반비례한다는 내용입니다.
다시 말하면 높은온도는 파장이 짧고(예를 들어 자외선) 낮은 온도는 파장이 길다(예를 들어 적외선)는 내용입니다.
즉, 태양 복사에너지는 표면온도 6000k때문에 노란색 가시광선이 가장 많이 나오고 지구 복사에너지는 288k이기 때문에 적외선이 많이 나오게 됩니다.
결론적으로 지구의 표면온도에 다소 차이는 있지만 흑체 복사를 하는 지구의 표면적 전체에서 골고루 지구 복사에너지가 방출한다는 얘기가 되네요...
그래서 완만한 경사를 이루고 있지요...^^

 

위로 갈수록 서늘해집니다 태양복사에너지가 못 미치기 때문이죠. 하지만 진짜 높이 올라가면(태양에 가까워지면) 다시 뜨거워지기 시작합니다