Radiació terrestre

La radiació terrestre és la radiació tèrmica emesa per la Terra com a conseqüència de la seua temperatura. Tots els cossos negres a una temperatura determinada emet radiació cap al seu entorn i absorbix radiació d'este. La distribució de l'energia ve donada per la llei de radiació tèrmica de Planck, la llei de desplaçament de Wien dona la freqüència de radiació emesa més provable i la llei de Stefan-Boltzmann dona el total d'energia emesa per unitat de temps i superfície emissora. Esta energia depén de la quarta potència de la temperatura absoluta.

L'aplicació de la Llei de Planck a la Terra en una temperatura superficial d'uns 288 K (15 °C) nos du a que el 99% de la radiació emesa està entre les llongituts d'ona 3 μm i 80 μm i el seu màxim d'acort a la llei de desplaçament de Wien ocorre a 10 μm. La estratosfera de la Terra en una temperatura entre 210 i 220 K radia entre 4 i 120 μm en un màxim a les 14,5 μm.

La atmòsfera de la Terra constituïx un important filtre puix la fa opaca a tota radiació infrarroja de llongitut d'ona superior als 24 μm, això no afecta a la radiació solar pero sí a la energia tèrmica emesa per la Terra que aplega fins a les 40 μm i que és absorbida. A este efecte es coneix com efecte hivernàcul.

Els fotons segons la seua energia o llongitut d'ona són capaces de:

• Fotoionizar la capa externa d'electrons d'un àtom (requerix una llongitut d'ona de 0,1 μm.
• Excitar electrons d'un àtom a una capa superior (requerix llongituts d'ona entre 0,1 μm i 1 μm).
• Disociar una molècula (requerix llongituts d'ona entre 0,1 de μm i 1 μm).
• Fer vibrar una molècula (requerix llongituts d'ona entre 1 μm i 50 μm).
• Fer rotar una molècula (requerix llongituts d'ona majors que 50 μm).

L'energia solar té llongituts d'ona entre 0,15 μm i 4 μm per lo que pot ionizar un àtom, excitar electrons, disociar una molècula o fer-la vibrar.

L'energia tèrmica de la Terra (radiació infrarroja) s'estén des de 3 μm a 80 μm per lo que només pot fer vibrar o rotar molècules.