Welche Arten von Wechselwirkungen treten auf? Wie wirken sie sich aus?
4. Emission
Die Grundlagen und Grundgesetze der Emission wurden bereits im Modul 1, Kapitel „Von der Erdoberfläche und Atmosphäre ausgehende Strahlung“, erläutert.
Vereinfacht gesagt, trifft kurzwellige elektromagnetische Strahlung auf ein Objekt, wird absorbiert, und anschließend in Form von langwelliger Thermalstrahlung wieder emittiert:
Graphik 1: schematisch dargestelltes Emissionsprinzip [Quelle: Petty, 2006]
Übertragen auf das Modell einer dünnschichtigen, isothermen Atmosphäre, sieht der Vorgang folgendermaßen aus:
Graphik 2: Emission der Atmosphäre [Quelle: Petty, 2006]
Trifft kurzwellige Strahlung der Sonne auf die Atmosphäre (1) der Temperatur Ta, wird zunächst ein Teil des Lichts absorbiert (asw). Die übrige Strahlung transmittiert die Atmosphärenschicht (2) und trifft auf die Erdoberfläche der Temperatur Ts. Dort wird sie gemäß des Albedowertes A reflektiert (4) und teilweise beim erneuten Durchgang durch die Atmosphäre absorbiert. Schließlich gelangt der Transmissionsanteil (3) wieder zurück in den Weltraum. Die von der Atmosphäre und der Erdoberfläche absorbierten Strahlungsanteile werden in Form von thermischer Emission abgegeben. Die Atmosphäre emittiert zum einen in das Weltall (5), zum anderen in Richtung der Erdoberfläche (6). Die thermische Emission der Erde ist unter Nummer 8 dargestellt. Teile dieser Strahlung passieren wiederum die Atmosphäre (7) und gelangen ebenso in den Weltraum.