Che cos'è la radiazione terrestre?
La radiazione terrestre è la quantità di calore o energia luminosa che la Terra emette di nuovo nello spazio, in gran parte come percentuale della radiazione totale che riceve dal Sole. Questo è anche indicato come albedo, che è espresso come rapporto o percentuale della quantità di energia luminosa che qualsiasi corpo stellare, compresi pianeti, asteroidi o veicoli spaziali, riflette sulla loro superficie rispetto a ciò che viene ricevuto. Un altro termine per radiazione terrestre è Radiazione a onde lunghe in uscita (OLR), che fa riferimento generale al fatto che ciò che la Terra irradia nello spazio sono per lo più onde di luce infrarossa invisibili alla vista umana, che sono una forma di energia termica o radiazione del corpo nero.
La radiazione della superficie terrestre come perdita netta di energia dalla superficie risulta in realtà abbastanza ridotta, a causa degli effetti di smorzamento atmosferico. La quantità media di energia di radiazione solare ricevuta dalla Terra al di sopra dei confini dell'atmosfera è stimata a 1.370 watt per metro quadrato. A partire dal 2010, le radiazioni di picco nello spazio si sono verificate nelle regioni desertiche equatoriali con valori di circa 350 watt per metro quadrato, e sono scese a meno di 150 watt per metro quadrato quando ci si avvicina alle calotte polari. La quantità effettiva di radiazione che fuoriesce nello spazio da qualsiasi posizione dipende dalle condizioni a breve termine nell'atmosfera che hanno un effetto variabile sul blocco e sull'assorbimento della luce a lunghezze d'onda. Man mano che i livelli di gas serra aumentano nell'atmosfera dalle attività industriali globali, aumenta anche questo effetto per intrappolare il calore, riducendo il livello generale di radiazione terrestre.
La National Aeronautics and Space Administration (NASA) negli Stati Uniti ha calcolato cifre per vari aspetti del bilancio delle radiazioni terrestri. Della luce solare ricevuta a livelli atmosferici, il 6% viene immediatamente riflesso nello spazio e un altro 20% viene riflesso dalla copertura nuvolosa. Un altro 19% della radiazione non raggiunge mai la superficie, poiché il 16% è assorbito dall'atmosfera e il 3% dalle nuvole. Della luce che raggiunge la superficie terrestre, il 4% di questo viene riflesso nello spazio all'istante. Il resto della luce che raggiunge la superficie della terra e degli oceani - il 51% - è la composizione della radiazione terrestre.
Di poco più della metà dell'energia solare che colpisce la superficie terrestre, circa il 70% di questo alla fine ricade nello spazio, mentre il resto viene assorbito dall'atmosfera e dal vapore acqueo. Ciò significa che alla fine circa un terzo della radiazione che colpisce la superficie terrestre dal Sole viene persa nello spazio, così come un terzo della luce che non raggiunge mai la superficie e viene riflessa dall'atmosfera stessa. Mentre il processo di trasferimento di energia è continuo, la Terra si irradia anche di più nello spazio durante la notte rispetto al giorno, poiché la temperatura della superficie terrestre ha un impatto diretto su quanta perdita di calore ha luogo e il pianeta subisce un graduale effetto di raffreddamento durante la notte.
Diverse superfici sulla Terra hanno tuttavia livelli diversi di albedo o rapporti per quanta energia luminosa assorbono e riflettono. Un albedo di 0 equivarrebbe all'assorbimento totale di energia, e un valore di 1 sarebbe la riflessione totale, entrambi i quali non si verificano mai nella realtà. Le superfici come il cemento hanno una qualità riflettente del 55%, erba del 25% e terreno tipico del 17%. Le regioni della Terra che hanno un albedo molto alto per gli effetti di radiazione quasi totale della Terra includono quelle coperte da neve fresca, dove è ovunque dall'80% al 90%, e quelle con un albedo molto basso e un assorbimento quasi totale dell'energia luminosa includono conifere foreste al culmine della stagione di crescita, con una qualità riflettente dell'8%.