Радиационная температура

Исторически радиационной температурой называли среднюю температуру поверхности окружающих предметов^[2]. Однако с развитием термодинамики смысл термина «радиационная температура» изменился.

Излучение, испускаемое любым излучающим телом, можно охарактеризовать энергетическими величинами, в частности, полной энергетической яркостью^[3]. Мерой полной энергетической яркости, то есть энергетической яркости излучения во всём излучаемом диапазоне спектра, служит радиационная температура^[4]. Радиационную температуру определяют как температуру абсолютно чёрного тела, яркость которого равна яркости исследуемого излучающего тела^[5].

В физике Земли используют понятие эффективной радиационной температуры, определяя её как температуру абсолютно чёрного тела, при которой оно излучало бы в космос энергию, равную солнечной энергии, поглощённой системой «атмосфера — поверхность планеты Земля»^[6].

Согласно закону Стефана — Больцмана соответствие радиационной температуры тела и температуры абсолютно чёрного тела можно записать в виде:

${\displaystyle \sigma T_{\text{рад}}^{4}=\epsilon _{\text{тела}}\sigma T^{4},}$ (1)

где ${\displaystyle \sigma }$ — постоянная Стефана — Больцмана, ${\displaystyle \epsilon _{\text{тела}}}$ — излучательная способность тела, ${\displaystyle T}$ — абсолютная температура тела, К.

Температуру тела можно найти, зная ${\displaystyle \epsilon _{\text{тела}}}$ и ${\displaystyle T}$ по следующей формуле^[7]:

${\displaystyle T=T_{\text{тела}}\epsilon _{\text{тела}}^{-{\frac {1}{4}}}.}$ (2)

Видно, что для реальных тел истинная температура всегда больше радиационной, или ${\displaystyle T>T_{\text{рад}}}$.