《〈太阳银河年的春夏秋冬〉一文中公式的合理性》
本人在《太阳银河年的春夏秋冬》一文中推导出的太阳总能量辐出强度近似公式E=E0(1+0.0027θ)/(1-0.0227cosθ)与椭圆极坐标方程ρ=a(1-e^2)/(1-e*cosθ)很相似,本人的推导公式的分母与椭圆的极坐标方程的分母完全形式相同,而近似公式的分子是个θ的线性表达,椭圆方程的分子是个常量。如果以E-θ构建极坐标,则函数图像应该是个旋开的开放形椭形线,而与椭圆有密切的相关性,这应该是合理的。因为,太阳系绕银核的轨道就是个椭圆。 本人相信这个近似公式有合理的形式性,那么,如果哪位高手能推导出精确解析式,也许跟这个形式也有很大相关性。不过,本人粗略判断,这个推导将十分之困难。目前牛顿流体的精确解析推导都难行,更不要说等离子体汤了!
让我们再关心一下公式数值的可能的准确性。
我们知道,地球平均气温的历史变化曲线,极大值与极小值的出现,影响因素是多方面的,如:太阳总辐出能量强度的变化、地质活动的变化、地球地理环境的变化、大气成份的变化、生物分布及活动的变化都可以造成。但主因是太阳总辐出能量强度的变化,其它因素造成的去尖峰的,△Tmax/Tmax,或△Tmin/Tmin应该比较小。例如,一个大的陨石毁灭事件造成的Tmax是不在考察之列的。一场大的地质变故,去尖峰,产生的温室效应,可截留更多的太阳能与地热能,但在漫长的地质年代中,这种突发性温室效应期相对较短,去尖峰后被时间平均,其产生的平均地球气温的波动是有限的,当然,也会产生曲线相位的变化。于是近似认为:地球吸收能量强度E吸收≈(1-a)*太阳抵达地球总辐出能量强度(a为反照率)。
我们知道:物体传热公式dQ/dt=-kSdT/dx,对于地球S=4πR^2,△x=△R大气层厚度,△T=T地球地表大气温度,
又根据下图瑞利金斯长波辐射公式,有dE/dt=-K'T(其中K'应考虑大气的温室折扣效应)。并且,不考虑大气储能作用,即单位时间散失太空的能量与地表进入大气的能量相等。
则地球向太空放热强度,是传热及长波辐射强度的叠加
E放出=dQ/dt+dE/dt=-4πkTR^2/△R-K'T=-(K+K')T
(E吸收-E放出)dt=(E吸收-(K+K')T)dt=dQ=CedT
则E吸收-(K+K')T=CedT/dt (Ce为地球热容),由于温变非常缓慢,CedT/dt≈O,
有:E吸收≈(K+K')T,△E吸收≈(K+K')△T
如果,两个不同周期有(K+K')1=(K+K')2,(K+K')1为太阳绕银河系一周对应的(K+K')值,而(K+K')2为目前太阳一个11年活动周期对应的(K+K')值。两者当然不严格相等,由于目前的地球环境因是平均气温15℃而没有远离正常平均情况,所以(K+K')2值也没有远离平均状态(K+K')1,可以认为二者近似相等。当然,地球吸收的能量要扣除云层、海洋、大陆的反照,但目前情况应是比较正常的反照率a,折扣率基本相等。
则△E吸收1/△E吸收2=△T1/△T2
我们知道△E地质历史/△E11年活动周期=△E吸收1/△E吸收2
≈(1-a)△Eg/(1-a)△Ez=△Eg/△Ez=45.4,△Eg/△Ez是由《太阳银河年的春夏秋冬》一文中计算所得。
由上图可见:△T2大约在0.3~0.5℃之间,
取△T11年活动周期=△T2≈O.4℃
由上图可见:△T地质历史=△T1≈27-10=17℃
则△T地质历史/△T11年活动周期≈17/0.4=42.5
又上面得出△E地质历史/△E11年活动周期≈45.4
所以△E地质历史/△E11年活动周期≈△T地质历史/△T11年活动周期
相对误差(45.4-42.5)/45.4=0.064,应该还是比较小的。
由此证明,《太阳银河年的春夏秋冬》一文中的太阳辐出总能量强度的近似公式表达数值上还是比较准确的。
至此说明了该近公式的形式合理性及数值准确性。
(当然话说回来,计算中存在数据、假设及忽略误差,真实的相对误差,可能比文中的值要大一些。)
(详见附图)
本人在《太阳银河年的春夏秋冬》一文中推导出的太阳总能量辐出强度近似公式E=E0(1+0.0027θ)/(1-0.0227cosθ)与椭圆极坐标方程ρ=a(1-e^2)/(1-e*cosθ)很相似,本人的推导公式的分母与椭圆的极坐标方程的分母完全形式相同,而近似公式的分子是个θ的线性表达,椭圆方程的分子是个常量。如果以E-θ构建极坐标,则函数图像应该是个旋开的开放形椭形线,而与椭圆有密切的相关性,这应该是合理的。因为,太阳系绕银核的轨道就是个椭圆。 本人相信这个近似公式有合理的形式性,那么,如果哪位高手能推导出精确解析式,也许跟这个形式也有很大相关性。不过,本人粗略判断,这个推导将十分之困难。目前牛顿流体的精确解析推导都难行,更不要说等离子体汤了!
让我们再关心一下公式数值的可能的准确性。
我们知道,地球平均气温的历史变化曲线,极大值与极小值的出现,影响因素是多方面的,如:太阳总辐出能量强度的变化、地质活动的变化、地球地理环境的变化、大气成份的变化、生物分布及活动的变化都可以造成。但主因是太阳总辐出能量强度的变化,其它因素造成的去尖峰的,△Tmax/Tmax,或△Tmin/Tmin应该比较小。例如,一个大的陨石毁灭事件造成的Tmax是不在考察之列的。一场大的地质变故,去尖峰,产生的温室效应,可截留更多的太阳能与地热能,但在漫长的地质年代中,这种突发性温室效应期相对较短,去尖峰后被时间平均,其产生的平均地球气温的波动是有限的,当然,也会产生曲线相位的变化。于是近似认为:地球吸收能量强度E吸收≈(1-a)*太阳抵达地球总辐出能量强度(a为反照率)。
我们知道:物体传热公式dQ/dt=-kSdT/dx,对于地球S=4πR^2,△x=△R大气层厚度,△T=T地球地表大气温度,
又根据下图瑞利金斯长波辐射公式,有dE/dt=-K'T(其中K'应考虑大气的温室折扣效应)。并且,不考虑大气储能作用,即单位时间散失太空的能量与地表进入大气的能量相等。
则地球向太空放热强度,是传热及长波辐射强度的叠加
E放出=dQ/dt+dE/dt=-4πkTR^2/△R-K'T=-(K+K')T
(E吸收-E放出)dt=(E吸收-(K+K')T)dt=dQ=CedT
则E吸收-(K+K')T=CedT/dt (Ce为地球热容),由于温变非常缓慢,CedT/dt≈O,
有:E吸收≈(K+K')T,△E吸收≈(K+K')△T
如果,两个不同周期有(K+K')1=(K+K')2,(K+K')1为太阳绕银河系一周对应的(K+K')值,而(K+K')2为目前太阳一个11年活动周期对应的(K+K')值。两者当然不严格相等,由于目前的地球环境因是平均气温15℃而没有远离正常平均情况,所以(K+K')2值也没有远离平均状态(K+K')1,可以认为二者近似相等。当然,地球吸收的能量要扣除云层、海洋、大陆的反照,但目前情况应是比较正常的反照率a,折扣率基本相等。
则△E吸收1/△E吸收2=△T1/△T2
我们知道△E地质历史/△E11年活动周期=△E吸收1/△E吸收2
≈(1-a)△Eg/(1-a)△Ez=△Eg/△Ez=45.4,△Eg/△Ez是由《太阳银河年的春夏秋冬》一文中计算所得。
由上图可见:△T2大约在0.3~0.5℃之间,
取△T11年活动周期=△T2≈O.4℃
由上图可见:△T地质历史=△T1≈27-10=17℃
则△T地质历史/△T11年活动周期≈17/0.4=42.5
又上面得出△E地质历史/△E11年活动周期≈45.4
所以△E地质历史/△E11年活动周期≈△T地质历史/△T11年活动周期
相对误差(45.4-42.5)/45.4=0.064,应该还是比较小的。
由此证明,《太阳银河年的春夏秋冬》一文中的太阳辐出总能量强度的近似公式表达数值上还是比较准确的。
至此说明了该近公式的形式合理性及数值准确性。
(当然话说回来,计算中存在数据、假设及忽略误差,真实的相对误差,可能比文中的值要大一些。)
(详见附图)
《太阳银河年的春夏秋冬一文中公式的合理性》
本人在《太阳银河年的春夏秋冬》一文中推导出的太阳总能量辐出强度近似公式E=E0(1+0.0027θ)/(1-0.0227cosθ)与椭圆极坐标方程ρ=a(1-e^2)/(1-e*cosθ)很相似,本人的推导公式的分母与椭圆的极坐标方程的分母完全形式相同,而近似公式的分子是个θ的线性表达,椭圆方程的分子是个常量。如果以E-θ构建极坐标,则函数图像应该是个旋开的开放形椭形线,而与椭圆有密切的相关性,这应该是合理的。因为,太阳系绕银核的轨道就是个椭圆。 本人相信这个近似公式有合理的形式性,那么,如果哪位高手能推导出精确解析式,也许跟这个形式也有很大相关性。不过,本人粗略判断,这个推导将十分之困难。目前牛顿流体的精确解析推导都难行,更不要说等离子体汤了!
让我们再关心一下公式数值的可能的准确性。
我们知道,地球平均气温的历史变化曲线,极大值与极小值的出现,影响因素是多方面的,如:太阳总辐出能量强度的变化、地质活动的变化、地球地理环境的变化、大气成份的变化、生物分布及活动的变化都可以造成。但主因是太阳总辐出能量强度的变化,其它因素造成的去尖峰的,△Tmax/Tmax,或△Tmin/Tmin应该比较小。例如,一个大的陨石毁灭事件造成的Tmax是不在考察之列的。一场大的地质变故,去尖峰,产生的温室效应,可截留更多的太阳能与地热能,但在漫长的地质年代中,这种突发性温室效应期相对较短,去尖峰后被时间平均,其产生的平均地球气温的波动是有限的,当然,也会产生曲线相位的变化。于是近似认为:地球吸收能量强度E吸收≈(1-a)*太阳抵达地球总辐出能量强度(a为反照率)。
我们知道:物体传热公式dQ/dt=-kSdT/dx,对于地球S=4πR^2,△x=△R大气层厚度,△T=T地球地表大气温度,
又长波辐射公式dE/dt=-K'T(其中K'应考虑大气的温室折扣效应)。并且,不考虑大气储能作用,即单位时间散失太空的能量与地表进入大气的能量相等。
则地球向太空放热强度,是传热及长波辐射强度的叠加
E放出=dQ/dt+dE/dt=-4πkTR^2/△R-K'T=-(K+K')T
(E吸收-E放出)dt=(E吸收-(K+K')T)dt=dQ=CedT
则E吸收-(K+K')T=CedT/dt (Ce为地球热容),由于温变非常缓慢,CedT/dt≈O,
有:E吸收≈(K+K')T,△E吸收≈(K+K')△T
如果,两个不同周期有(K+K')1=(K+K')2,(K+K')1为太阳绕银河系一周对应的(K+K')值,而(K+K')2为目前太阳一个11年活动周期对应的(K+K')值。两者当然不严格相等,由于目前的地球环境因是平均气温15℃而没有远离正常平均情况,所以(K+K')2值也没有远离平均状态(K+K')1,可以认为二者近似相等。当然,地球吸收的能量要扣除云层、海洋、大陆的反照,但目前情况应是比较正常的反照率a,折扣基本相等。
则△E吸收1/△E吸收2=△T1/△T2
我们知道△E地质历史/△E11年活动周期=△E吸收1/△E吸收2≈45.4,这是由《太阳银河年的春夏秋冬》一文中计算所得。
由上图可见:△T2大约在0.3~0.5℃之间,
取△T11年活动周期=△T2≈O.4℃
由上图可见:△T地质历史=△T1≈27-10=17℃
则△T地质历史/△T11年活动周期≈17/0.4=42.5
又上面得出△E地质历史/△E11年活动周期≈45.4
所以△E地质历史/△E11年活动周期≈△T地质历史/△T11年活动周期
相对误差(45.4-42.5)/45.4=0.064,应该还是比较小的。
由此证明,《太阳银河年的春夏秋冬》一文中的太阳辐出总能量强度的近似公式表达数值上还是比较准确的。
至此说明了该近公式的形式合理性及数值准确性。
(当然,计算过程中存在数据、假设及忽略误差,真实的相对误差可能更大一些)。
(文详见附图)
本人在《太阳银河年的春夏秋冬》一文中推导出的太阳总能量辐出强度近似公式E=E0(1+0.0027θ)/(1-0.0227cosθ)与椭圆极坐标方程ρ=a(1-e^2)/(1-e*cosθ)很相似,本人的推导公式的分母与椭圆的极坐标方程的分母完全形式相同,而近似公式的分子是个θ的线性表达,椭圆方程的分子是个常量。如果以E-θ构建极坐标,则函数图像应该是个旋开的开放形椭形线,而与椭圆有密切的相关性,这应该是合理的。因为,太阳系绕银核的轨道就是个椭圆。 本人相信这个近似公式有合理的形式性,那么,如果哪位高手能推导出精确解析式,也许跟这个形式也有很大相关性。不过,本人粗略判断,这个推导将十分之困难。目前牛顿流体的精确解析推导都难行,更不要说等离子体汤了!
让我们再关心一下公式数值的可能的准确性。
我们知道,地球平均气温的历史变化曲线,极大值与极小值的出现,影响因素是多方面的,如:太阳总辐出能量强度的变化、地质活动的变化、地球地理环境的变化、大气成份的变化、生物分布及活动的变化都可以造成。但主因是太阳总辐出能量强度的变化,其它因素造成的去尖峰的,△Tmax/Tmax,或△Tmin/Tmin应该比较小。例如,一个大的陨石毁灭事件造成的Tmax是不在考察之列的。一场大的地质变故,去尖峰,产生的温室效应,可截留更多的太阳能与地热能,但在漫长的地质年代中,这种突发性温室效应期相对较短,去尖峰后被时间平均,其产生的平均地球气温的波动是有限的,当然,也会产生曲线相位的变化。于是近似认为:地球吸收能量强度E吸收≈(1-a)*太阳抵达地球总辐出能量强度(a为反照率)。
我们知道:物体传热公式dQ/dt=-kSdT/dx,对于地球S=4πR^2,△x=△R大气层厚度,△T=T地球地表大气温度,
又长波辐射公式dE/dt=-K'T(其中K'应考虑大气的温室折扣效应)。并且,不考虑大气储能作用,即单位时间散失太空的能量与地表进入大气的能量相等。
则地球向太空放热强度,是传热及长波辐射强度的叠加
E放出=dQ/dt+dE/dt=-4πkTR^2/△R-K'T=-(K+K')T
(E吸收-E放出)dt=(E吸收-(K+K')T)dt=dQ=CedT
则E吸收-(K+K')T=CedT/dt (Ce为地球热容),由于温变非常缓慢,CedT/dt≈O,
有:E吸收≈(K+K')T,△E吸收≈(K+K')△T
如果,两个不同周期有(K+K')1=(K+K')2,(K+K')1为太阳绕银河系一周对应的(K+K')值,而(K+K')2为目前太阳一个11年活动周期对应的(K+K')值。两者当然不严格相等,由于目前的地球环境因是平均气温15℃而没有远离正常平均情况,所以(K+K')2值也没有远离平均状态(K+K')1,可以认为二者近似相等。当然,地球吸收的能量要扣除云层、海洋、大陆的反照,但目前情况应是比较正常的反照率a,折扣基本相等。
则△E吸收1/△E吸收2=△T1/△T2
我们知道△E地质历史/△E11年活动周期=△E吸收1/△E吸收2≈45.4,这是由《太阳银河年的春夏秋冬》一文中计算所得。
由上图可见:△T2大约在0.3~0.5℃之间,
取△T11年活动周期=△T2≈O.4℃
由上图可见:△T地质历史=△T1≈27-10=17℃
则△T地质历史/△T11年活动周期≈17/0.4=42.5
又上面得出△E地质历史/△E11年活动周期≈45.4
所以△E地质历史/△E11年活动周期≈△T地质历史/△T11年活动周期
相对误差(45.4-42.5)/45.4=0.064,应该还是比较小的。
由此证明,《太阳银河年的春夏秋冬》一文中的太阳辐出总能量强度的近似公式表达数值上还是比较准确的。
至此说明了该近公式的形式合理性及数值准确性。
(当然,计算过程中存在数据、假设及忽略误差,真实的相对误差可能更大一些)。
(文详见附图)
本人在《太阳银河年的春夏秋冬》一文中推导出的太阳总能量辐出强度近似公式E=E0(1+0.0027θ)/(1-0.0227cosθ)与椭圆极坐标方程ρ=a(1-e^2)/(1-e*cosθ)很相似,本人的推导公式的分母与椭圆的极坐标方程的分母完全形式相同,而近似公式的分子是个θ的线性表达,椭圆方程的分子是个常量。如果以E-θ构建极坐标,则函数图像应该是个旋开的开放形椭形线,而与椭圆有密切的相关性,这应该是合理的。因为,太阳系绕银核的轨道就是个椭圆。 本人相信这个近似公式有合理的形式性,那么,如果哪位高手能推导出精确解析式,也许跟这个形式也有很大相关性。不过,本人粗略判断,这个推导将十分之困难。目前牛顿流体的精确解析推导都难行,更不要说等离子体汤了!
(详见附图)
(详见附图)
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