Oddolne promieniowanie długofalowe LW_u

Gęstość powierzchniowa strumienia (oświetlenie wektorowe oddolne[1]) promieniowania cieplnego emitowanego przez powierzchnię morza oraz promieniowania cieplnego odbitego od tej powierzchni, z zakresu długości fal 4 µm - 100 µm. Wartości wyrażone w [Wm^-2]. W systemie SatBałtyk prezentowane są mapy wartości średnich dobowych tego strumienia jako składowe bilansu promieniowania z rozdzielczością przestrzenną 1 km oraz w trybie on-line punktowo chwilowe wartości tego strumienia rejestrowane na stacji pomiarowej zlokalizowanej na platformie wiertniczej Baltic Beta.

Metodyka

Chwilowe wartości oddolnego strumienia promieniowania długofalowego wyznacza się w oparciu o prawo Stefana Boltzmanna i założeniu, że morze promieniuje jak ciało szare. Danymi wejściowymi są satelitarne mapy temperatury powierzchni wody SST, wyznaczane na podstawie kanałów termalnych radiometru AVHRR umieszczonego na satelitach typu NOAA oraz MetOp. Mapa średnia dobowa liczona jest ze wszystkich dostępnych dla danej doby map chwilowych (model SBRS). W przypadku braku wartości strumienia na mapie średniej, wynikających z długookresowej obecności chmur nad danym pikselem, ostateczny produkt średni może zawierać piksele pozbawione wartości. Do pomiarów chwilowych punktowych wartości oddolnego strumienie długofalowego wykorzystywany jest pyrgeometr CGR3 firmy Kipp&Zonen.

Walidacja

Błąd statystyczny, wyrażony jako odchylenie standardowe różnic pomiędzy wartościami pomiarowymi i wyznaczonymi na podstawie modelu satelitarnego dla wartości średnich dobowych wynosi σ=-7.1Wm^-2. Błąd systematyczny (średnia różnica pomiędzy wartościami zmierzonymi i obliczonymi) oszacowano na 0.4 Wm^-2. Walidację przeprowadzono w oparciu o dane empiryczne zebrane na platformie wiertniczej Baltic Beta zlokalizowanej na Morzu Bałtyckim (φ=55°28’50.9’’N, λ=18°10’44.7’’E).

Rys. Porównanie średnich dobowych wartości zmierzonych LW_u,real oraz obliczonych LW_u,model na podstawie modelu.

[1]Dera J., 2003, Fizyka Morza, PWN, Warszawa, 541 SBRS - Surface Radiation Budget for SatBałtyk