4.4 放射過程
4.4.1赤外放射
・平行平板を仮定する。
(したがって雲水量や気温などは、直上の気柱によってのみ決まる)
・吸収物質は、雲水量、水蒸気、炭酸ガスのみ
・計算領域より上での比湿は、計算領域の上端での値から100hPaでの値2.5×
10-6kgkg-1まで高さと共に指数関数的に減少すると仮定する。
・また、領域のトップより上の層での雲水量はなしとする。
・雲はランダムオーバーラップする。
・モデルのトップ〜平均温度220Kの場所を1層とする。
上図のような仮定により、正味の上向きフラックスは、
=(surfaceからtopまでの正味放射)+(topから220Kまでを一つの層とした時の正味放射)+(topからの放射)よって数式で表すと、
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: 放射束密度(radian flux density) |
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: Black body radiation(σT4) |
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: ステファン・ボルツマン定数(5.6698E-8W/m2/K4) |
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: 透過関数(transmittance) |
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: 光学的厚さ (optical thickness) |
透過率は物質ごと(水蒸気、炭酸ガス、雲水)に決定し、その積により全体の透
過率が求められる。
i) 水蒸気の透過率
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 : 気圧効果を加味した有効水蒸気量 |
大気上端からの放射の場合
地表面から大気上端間の場合
ii) 炭酸ガスの透過率
iii) 雲水の透過率
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 : Liquid water path |
また、モデル中に含まれる部分凝結した雲については、最大雲量
内
でランダムオーバーラップするとした。したがって雲による透過率は下
の式であらわされる。
よって
