Redigerer Atmosfærisk tilbakestråling (avsnitt)

== Beregning av tilbakestrålingen ==
Fordi mekanismene for atmosfærens stråling kan beskrives med kjente fysiske lover, samt at egenskapene for klimagasser er godt undersøkt, kan en bestemme strålingsintensitet med modellberegninger i stedet for med direkte målinger. Forutsetning for dette er at tilstanden til atmosfæren er kjent med tilstrekkelig nøyaktighet. For eksempel om tilstanden i atmosfæren i ulike høyder er kjent, kan strålingen nær bakken ganske nøyaktig bestemmes via beregningsmetoder, der utvekslingen av strålingsenergi er bestemt av emisjon og absorpsjon i atmosfæren. 

På grunn av den korte rekkevidden for langbølgestråling i atmosfæren har tilbakestrålingen mot bakken opprinnelsen sin maksimalt noen få hundre meter opp i [[troposfæren]], slik at et godt estimat for strålingsintensiteten er mulig når tilstand her er kjent. Ulike empiriske formler er utviklet for dette formålet. Den viktigste størrelsen er temperaturen. Her vil lufttemperaturen målt av værstasjoner i en høyde på 2&#x20;m over bakken vanligvis være tilgjengelig. Temperaturens forandringen over det aktuelle høydenivået er liten og kan tas i betraktning med egnede empiriske formelparametere. Konsentrasjonene av de fleste drivhusgasser er mer eller mindre konstante og kan dermed antas som faste parametere. Bare vanndampinnholdet er svært variabelt, derfor benyttes formler som tar hensyn til dette. I tillegg kan det ekstra bidraget fra skyer legges til estimatet.

Tilbakestrålingen fra en himmel uten skyer kan estimeres, for eksempel ved å bruke Ångström-formelen:<ref name="MoellerS53">F. Möller: ''Einführung in die Meteorologie''. Band 2: ''Physik der Atmosphäre''. Bibliographisches Institut, Mannheim 1973, ISBN 3-411-00288-3, S. 53.</ref><ref name="Blümel_1986_73">K. Blümel et al.: ''Entwicklung von Testreferenzjahren (TRY) für Klimaregionen der Bundesrepublik Deutschland''. BMFT, Forschungsbericht T 86-051, 1986, S. 73 (unter Korrektur eines Vorzeichenfehlers).</ref>

:<math>A_\mathrm{g,k} \, = \, \sigma \, T_\mathrm{St}^4 \, (0{,}790 - 0{,}174 \cdot 10^{-0{,}041 \cdot e})</math>

I tilfelle av helt overskyet himmel og lavtliggende skyer tilsvarer temperaturen i skyens underside (''[[Skybase|kondensasjonsnivå]]'') med god tilnærming målt ''[[duggpunktstemperatur]]en'' i en værstasjon (vanligvis i 2 m høyde). Skyene emitterer ut langbølget stråling som om de var et svart legeme ved denne temperaturen:<ref name="Blümel_1986_73" />

:<math>A_\mathrm{g,w} \, = \, \sigma \, T_\mathrm{d,St}^4</math>

Tilbakestråling fra en delvis overskyet himmel, består av bidrag fra skyenes undersider og deler av himmelen som er klar:

:<math>A_\mathrm{g} \, = \, N \cdot A_\mathrm{g,w} + (1-N) \cdot A_\mathrm{g,k}</math>

der 
:<math>\, A_\mathrm{g}</math> er atmosfærisk stråling, W/m²
:<math>\, A_\mathrm{g,k}</math> er atmosfærisk tilbakestråling ved skyfri himmel, W/m²
:<math>\, A_\mathrm{g,w}</math> er atmosfærisk stråling ved overskyet himmel, W/m²
:<math>\, \sigma</math> er [[Stefan-Boltzmanns lov|Stefan–Boltzmann-konstant]]
:<math>\, T_\mathrm{St}</math> er målt temperatur fra værstasjon (i 2&#x20;m høyde), K
:<math>\, T_\mathrm{d,St}</math> er [[duggpunkt]]temperatur i værstasjonens høyde, K
:<math>\, e </math> er vanndampens [[partialtrykk]] ved værstasjonen, hPa ([[pascal (enhet)|hektopascal]] - hPa)
:<math>\, N</math> er graden av overskyet himmel (0...1)

Med disse formlene med lufttemperatur og relativ fuktighet beregnes tilbakestrålingseffekt for en helt klar og en helt overskyet himmel, der verdiene er satt inn i diagrammet lenger opp. For sammenligning er de målte verdiene (blå og grå kurve) og vist i figuren aller nederst på siden. Som det kan sees stemmer de målte og beregnede verdiene nokså godt overens.