有关月面立方体温度的计算--最后一把火

本帖于 2011-11-22 11:39:36 时间, 由普通用户 TBz 编辑

 

下面是到现在为止我的计算:

1)完全不考虑月球影响

 (注意这个假设在讨论开始时我是明确了的)

太阳照射月亮强度 1367W/m²,假设立方体每一个表面的面积为A,太阳直射立方体的一个表面。
辐射能量 = 吸收能量
5.67*10^(-8) * T^4 * 6A = 1367 * A

算得:T = 251.7 K = -21 C

 

2)只考虑月球对太阳的反射

太阳直射时,Moon Albedo = 0.12,注意这个和月面温度无关。

5.67*10^(-8) * T^4 * 6A = 1367 * A + 1367 * 3A * 0.12

算得:T = 271.9 K = -1 C

如果太阳斜射时,立方体接受的阳光要多一些,而接受的月面反射要少一些。这个和下面的一
起算。

 

3)再考虑月面自身的辐射

 这个和月面温度有关。

现在我需要先估算在阳光斜射时月面的温度了。我在网上查得的月面温度是(-173,+117 C)。
就是说日出之时,阳光入射角为0度,阳光还没有使月面升温,月面温度为-173C,中午阳光直射
时,月面温度升高到+117C。由于阳光加热月面是由阳光与月面垂直的分量作用的,因此有理由
估算月面的温升和阳光直射月面的分量成正比。也就是说,与sinθ成正比。这样月面温度就估
算为:

Tm = (-173) + sinθ * (117-(-173)) 摄氏度。

θ=0, Tm =-173C
θ=15,Tm = -98C
θ=30,Tm = -28C
θ=45,Tm =  32C
θ=90,Tm = 117C

这样我们的公式进一步修正为:

  5.67*10^(-8)* T^4 * 6A 
= 1367*A*(sinθ+cosθ) + 1367*3A*sinθ*0.12 + 5.67*10^(-8)* Tm^4 * 3A 

算出最后的结果:

θ=0, T = -20C
θ=15,T =   3C
θ=30,T =  26C
θ=45,T =  51C
θ=90,T =  88C

就是说,当太阳仰角为30度时,我们的立方体温度为26摄氏度。

顺便说一句,月球上日出日落的周期大约是30天,宇航员在月面停留时间也就是几个小时,在这
几个小时里,太阳的仰角几乎是固定不动的。所以同一次登月时的照片阳光入射角应该是一样的。

 

 

-TBz

所有跟帖: 

老T辛苦了!顶一下。阿Q兄怎么不来了?前两天就属他催得厉害 -viewfinder- 给 viewfinder 发送悄悄话 viewfinder 的博客首页 (0 bytes) () 11/22/2011 postreply 19:38:46

你小子的弱智变成俺粗俗啦?看V妹的份上,俺来谈谈俺对老T贴子的看法: -qiasini- 给 qiasini 发送悄悄话 (1187 bytes) () 11/22/2011 postreply 21:01:03

哦,你可真认真,先放这我慢慢看。 -viewfinder- 给 viewfinder 发送悄悄话 viewfinder 的博客首页 (81 bytes) () 11/22/2011 postreply 21:15:53

第三点是概念错误。 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (87 bytes) () 11/22/2011 postreply 21:27:05

接着问一个简单问题 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (103 bytes) () 11/22/2011 postreply 22:04:55

俺认为是SIN(30)~ -qiasini- 给 qiasini 发送悄悄话 (0 bytes) () 11/22/2011 postreply 22:57:54

你小子首先要别胡搅,除非你不是故意的~ -qiasini- 给 qiasini 发送悄悄话 (102 bytes) () 11/22/2011 postreply 23:00:20

那看来你不是故意胡搅,那只能说明你概念太混。用你上面回答的电子光子温度为例: -qiasini- 给 qiasini 发送悄悄话 (392 bytes) () 11/22/2011 postreply 23:19:57

你小子,能把死人给气活乐:)俺服了你~俺死了,你一定要来哭丧:) -qiasini- 给 qiasini 发送悄悄话 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 11:03:19

阿Q是个很认真的人 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 11/22/2011 postreply 20:51:25

这种计算应该有很多人做过吧?象是标准的作业题,智力测验都不够 -iwbb- 给 iwbb 发送悄悄话 iwbb 的博客首页 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 04:10:52

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