Premium

Mimořádně jen 19 Kč/měsíc
na prvních 5 měsíců

Povrchová teplota planet je funkcí záření Slunce

V tomto článku je ukázán rozhodující vliv slunečního záření na povrchovou teplotu planety. Pomocí energetické bilance příkonu slunečního záření a radiace planet lze vypočítat povrchovou teplotu planety.

Tak zvaný skleníkový efekt má podle současných názorů na svědomí povrchovou teplotu planety s plynnou atmosférou. V tomto článku je pomocí energetické bilance planety ukázáno, že povrchová teplota na planetách je dána zejména množstvím tepla, které je na planetu předáváno slunečním zářením.

Energetická bilance planety je dána rovnováhou mezi množstvím tepla, které na planetu přichází od Slunce a množstvím tepla, které planeta vyzařuje do svého okolí. Energetický tok na jednotlivé planety (v závislosti na jejich střední vzdálenosti od Slunce) je dán tak zvanou sluneční konstantou IS . Její hodnota pro všechny planety naší sluneční soustavy je uveden v následující tabulce I.

Tabulka I

Hodnota sluneční konstanty pro planety Sluneční soustavy

PlanetaW/m2
Merkur6,7
Venuše1,9
Země1,0
Mars5900,4
Jupiter500,04
Saturn150,01
Uran3,70,003
Neptun1,50,001

 

 

Vzhledem k tomu, že pohyb planet kolem Slunce není rovnoměrný, tj. planety opisují eliptickou dráhu s přísluním a odsluním, není sluneční konstanta pro žádnou planetu skutečně stejná a platí pouze pro střední vzdálenost planety od Slunce. Rozdíl mezi maximální a minimální hodnotou sluneční konstanty pro planety je však v řádu +- 3 %, například pro Zemi jsou hodnoty sluneční konstanty v přísluní, střední vzdálenosti od Slunce a v přísluní tyto:

 

Tabulka II

Sluneční konstanta pro Zemi

Přísluní141244+3,2
136600
Odsluní1321-45-3,2

 

Podstatným je to, že se energetický příkon ze Slunce k planetám mění a není tak fakticky konstantní, v dalším je tak vždy nutné přihlédnout k tomu, že výpočty se sluneční konstantou pro střední vzdálenost planety je zjednodušení výpočtu, který ale nemá pro závěry práce významný vliv.

Energetický příkon planety

Sluneční energie dopadá na polokouli planety přivrácenou ke Slunci. Pro energetický příkon planety ES ve wattech platí následující vztah (1)  

(1)                                              ES = IS.?. rExp2                                                   

kde r je poloměr planety. Sluneční záření dopadá na plochu průmětu planety, tj. právě obsahu kružnice s poloměrem planety.

Energetický výkon (radiace) planety

Každá planeta vyzařuje energii celým svým povrchem, kterým je povrch koule. Pro záření planety ER ve wattech platí vztah (2)

 (2)                                          ER = IR.4. ?. rExp2                                                                                                  

kde IR je intenzita záření planety ve W/m2. Tato intenzita je dána Stefan-Boltzmanovou rovnicí

  (3)                                           IR = ? * TExp 4                                                                                                         

kde ? je Stefan-Boltzmanova konstanta ? = 5,670 374 419…×10-8 W·m-2·K-4

Bilance energie planety

Platí rovnice

 (4)                                          ES = ER                                                                                                     

a z této rovnosti platí pro absolutní teplotu povrchu planety T rovnice (5)

 (5)                                               T = (IR / ?)Exp 1                                                                                                      

kde IR = IS/4.

Tento vztah platí přesně pro absolutně černé těleso, které je schopno přijmout veškerou dopadající energie slunečního záření.

 

V tabulce III jsou uvedeny vypočtené hodnoty povrchové teploty planet za výše uvedených podmínek s tím, že by byla planeta ideálně vystavena stále stejnému výkonu slunečního záření (pohybovala by se přesně pro kruhové dráze) danému hodnotě sluneční konstanty pro danou planetu.

Tabulka III

Vypočtená teplota planet a naměřené hodnoty

 

Planeta
Merkur90402260446440
Venuše2610652,5327737
Země1366341,5278287
Měsíc1366341,5278250
Mars590147,5225210
Jupiter5012,5121152
5012,5121130
Saturn153,759093
153,759093
153,759053-99
Uran3,70,9256368
Neptun1,50,3755053

 

Naměřené hodnoty povrchových teplot planet jsou vesměs převzaty z wikipedie pro danou planetu. Zásadní je pouze rozdíl mezi povrchovou teplotou planety Venuše naměřenou a vypočtenou podle vztahu. U ostatních planet jsou vypočtené teploty až překvapivě blízké hodnotám naměřeným.

Povrchová teplota Venuše

Venuše má atmosféru složenou převážně z kysličníku uhličitého. Zásadní rozdíl od ostatních Zemi podobných planet Sluneční soustavy je fakt, že je atmosféra neprůhledná a tato skutečnost znemožňuje pozorování povrchu planety dalekohledy. Byla však provedena analýza albeda Venuše s tím, že asi 60 % slunečního záření se odrazí do okolního prostoru Venuše a jen 40% záření dopadne na povrch Venuše. Venušin povrch je tedy teplejší než Merkurův, přestože je ve více než dvojnásobné vzdálenosti od Slunce a přijímá tedy jen 25 % slunečního záření (2613,9 W/m2 v horní vrstvě atmosféry, ale jen 1071,1 W/m2 na povrchu).

Na obrázku je uvedeno předpokládané složení vrstev atmosféry Venuše podle Venusatmosphere - Atmosphere of Venus - Wikipedia.

Termínem Sulfuric acid haze se značí ta část atmosféry, která je neprůhledná v důsledku částic prachu, kouře a dalších částic. Tato vrstva sahá do výšky asi 50 km nad povrchem a v této vrstvě je teplota kolem 270 K (kolem – 10oC). Právě tato vrstva pak vlastně vyzařuje radiaci Venuše do okolního prostoru.

Jestliže na povrch planety Venuše dopadá asi 1071 W/m2, ze vztahu (5) lze vypočítat teplotu černého tělesa, které by dokázalo vyzářit stejnou energii, kterou Venuše získává od Slunce. V daném případě  T = (IR / ?) 1 , IR = 1071/4 = 268 W/m2 a T = 261 K, což je velmi blízko  předpokládané teplotě vrstvy pevných částic v atmosféře  ve výši 50 km a tlaku srovnatelném s tlakem na Zemi. Množství tepla, které dopadá na povrch Venuše je tak shodné s množstvím tepla, které z Venuše odchází a tímto mechanismem se na Venuši udržuje vysoká teplota atmosféry.

Závěr

Teplotu na povrchu planety lze velmi dobře aproximovat vztahem pro absolutně černé těleso vyzařující energii podle Stefan-Boltzmanova vztahu. Pro většinu planet a měsíců planet Sluneční soustavy se vypočtená teplota planety liší jen velmi málo od naměřené hodnoty. V případě ,že je planeta obklopena neprůhlednou atmosférou s vysokou hodnotou odrazu (albedem) slunečního záření od planetární atmosféry, , je radiace planety úměrná množství tepla, které dopadne na povrch planety.

Autor: Jan Bartoň | úterý 7.12.2021 8:00 | karma článku: 20,69 | přečteno: 784x

Další články autora

Jan Bartoň

Katastrofální deficit na rok 2027?!

Opozice vyvolala hlasování o nedůvěře vládě ANO, SPD a Motoristů kvůli vysokému deficitu rozpočtu na rok 2027. Podívejme se proto na Česko z pohledu všech států EU a budeme se „divit“!

5.10.2026 v 8:00 | Karma: 24,43 | Přečteno: 1050x | Diskuse | Politika

Jan Bartoň

Inkluze: Jak učitelka ctí inkluzi, a přesto chce odejít ze školství!

Otevřená zpověď učitelky, která nepopírá nutnost inkluze, ale přesto chce odejít ze školství, protože má podle ní inkluze – krásný scénář ale vážné nedostatky.

29.9.2026 v 8:00 | Karma: 20,96 | Přečteno: 576x | Diskuse | Společnost

Jan Bartoň

Německo: Politická situace se mění v „katastrofu“

Německý kancléř Friedrich Merz dostal svou CDU na pokraj nevolitelnosti. Odmítá ale odstoupit, bude ale zřejmě dříve nebo později vykopnut – možná do Bruselu???

22.9.2026 v 9:00 | Karma: 24,45 | Přečteno: 504x | Diskuse | Politika

Jan Bartoň

Babiš je vinen střetem zájmů – a co další politici a předsedové vlád??

Pan Miloslav Grundmann tvrdí, že je Andrej Babiš stále ve střetu zájmů i když Agrofert nevlastní. Velmi podnětná idea, která by de facto zcela zrušila možnost dát se do politiky komukoliv.

18.9.2026 v 11:22 | Karma: 37,67 | Přečteno: 2049x | Diskuse | Politika

Jan Bartoň

AI: Pravděpodobnost zkázy naší civilizace do deseti let je deset procent!?

Podle českého experta na AI je relativně vysoká pravděpodobnost „konce světa“ díky AI do deseti či patnácti let. Domnívám se, že je to poněkud přehnané tvrzení.

17.9.2026 v 8:00 | Karma: 13,74 | Přečteno: 813x | Diskuse | Společnost

Nejčtenější

Poznejte český film jen podle obrázku

Z filmu Pelíšky
vydáno 4. října 2026

České filmy jsou plné nezapomenutelných hlášek, legendárních postav a scén, které známe snad...

Odchod z Primy ho nakopl. Honza Dědek promluvil o nové televizi i otcovství po padesátce

Honza Dědek se dlouhodobě věnuje především rozhovorům a hudbě.
29. září 2026  7:27

Honza Dědek má za sebou mimořádně turbulentní období. Během posledního roku a půl se stal poprvé...

Smíchov čeká velká tramvajová výluka, 6 linek změní trasu. Jak to bude s náhradní autobusy?

Pro náhradní autobusy vznikne dočasná zastávka v Bozděchově ulici.
2. října 2026  8:34

Smíchov čeká tramvajová výluka, která potrvá déle než dva týdny. Kvůli instalaci železničního mostu...

Sloní zadek není diagnóza. Proč s ním můžete chodit a vůbec netušit, že ho máte?

Nejde o to, jestli jsou kalhoty úzké nebo široké. Jde o rozdíl mezi záměrnou...
6. října 2026

Není to diagnóza postavy ani módní trend. Sloní zadek je poněkud nelichotivé označení pro situaci,...

Letecký obr se vrací do Prahy! Airbus A380 přiveze i luxusní novinku pro cestující

Airbus A-380 v barvách společnosti Emirates nad letištěm Paris-Charles de Gaulle
29. září 2026  14:34

Na Ruzyni se vrací pořádný obr. Milovníci letadel si mohou do kalendářů zakroužkovat čtvrtek 1....

Havlovy devadesátiny si Ústí připomnělo netradičním festivalem, zůstává výstava

Havlovy devadesátiny si Ústí připomnělo netradičním festivalem, zůstává výstava
6. října 2026  18:20,  aktualizováno  18:20

Nedožité devadesátiny Václava Havla si Ústí nad Labem připomnělo ojedinělým festivalem NaHavla,...

Turnov otevřel novou atypickou knihovnu, odkazuje na symboly Českého ráje

Turnov otevřel novou atypickou knihovnu, odkazuje na symboly Českého ráje
6. října 2026  17:45,  aktualizováno  17:45

Turnov dnes otevřel nové sídlo městské knihovny ve Skálově ulici v sousedství letního kina a...

V třicetitisícovém Trutnově kandiduje pět subjektů, nejméně od roku 1990

ilustrační snímek
6. října 2026  17:41,  aktualizováno  17:41

V komunálních volbách 9. a 10. října budou voliči ve třicetitisícovém Trutnově vybírat zastupitele...

Doplňky stravy pro ženy: Kde končí smysluplná péče a začínají marketingové sliby?

Tereza Pivná založila značku InSync v roce 2023. Za jejím vznikem stála vlastní...
6. října 2026  19:02

Lepší spánek, více energie i hormony pod kontrolou. Doplňky stravy pro ženy provázejí lákavé sliby....

  • Počet článků 2948
  • Celková karma 23,50
  • Průměrná čtenost 1956x
Jsem dříve narozený, přesto se zájmem o vše, co se kolem nás děje.

Seznam rubrik

Oblíbené články

Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.