Эффективная температура

Земля освещена Солнцем с одной стороны, поэтому величина падающего потока излучения равна:${\displaystyle J_{0}=\pi R^{2}\varepsilon }$ , где ${\displaystyle \varepsilon }$  — солнечная постоянная. Вследствие того, что Земля отражает часть излучения, с учётом среднего по всему спектру альбедо Земли поток энергии, поглощённой планетой будет равен:${\displaystyle J_{1}=\pi R^{2}\varepsilon (1-a)}$ , где ${\displaystyle a}$  — геометрическое альбедо Земли.В равновесии поток поглощённой энергии равен потоку излучаемой (выражающейся из закона Стефана-Больцмана), поэтому получаем равенство

${\displaystyle \pi R^{2}\varepsilon (1-a)=4\pi R^{2}\sigma T_{E}^{4},}$

откуда следует, что

${\displaystyle T_{E}={\sqrt[{4}]{\frac {\varepsilon (1-a)}{4\sigma }}},}$

где ${\displaystyle \sigma }$  — постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67⋅10^-8 Вт/(м² К⁴).

Откуда численное значение эффективной температуры Земли равно 249 К, или −24 °C.

Реальное значение средней температуры земной поверхности выше указанного благодаря парниковому эффекту. Спектральный максимум солнечного излучения, соответствующий 5500 К, лежит в видимой области, для которой земная атмосфера прозрачна. А спектральный максимум теплового излучения земной поверхности лежит в инфракрасной области. Это инфракрасное излучение поглощается парниковыми газами земной атмосферы и переизлучается со спектральным максимумом, соответствующим температуре воздуха на этих высотах. Так что —24° — это эффективная температура земной атмосферы, как она видна из космоса.

• Парниковый эффект
• Яркостная температура

• Archie E. Roy, David Clarke. Astronomy. — CRC Press, 2003. — ISBN 978-0-7503-0917-2.
• Earth Fact Sheet  (неопр.). nssdc.gsfc.nasa.gov. Дата обращения: 8 мая 2018. Архивировано 30 октября 2010 года.