Die Strahlungen, die die Oberfl che des Ozeans erreichen oder von ihr abgegeben werden, lassen sich in der folgenden Grafik zusammenfassen:

Zusammenfassend:

- $I_{sev}$: Netto-Sonnenstrahlung.
- $I_e$: Von der Erde abgegebene Strahlung.
- $I_H$: Austausch aufgrund von Ein-/Ausgang von Wassertropfen.
- $I_E$: Austausch aufgrund von Wasser verdampfung/Kondensation.
- $I_c$: Austausch aufgrund von W rmeleitung.

Diese Grafik gibt einen zusammenfassenden berblick ber die verschiedenen Formen der Strahlung, die an der Oberfl che des Ozeans interagieren, sowie ber die damit verbundenen Energieaustausche.

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Die Strahlung wird in die des Sonnenlichts ( berwiegend sichtbar) und die der Erde ( berwiegend infrarot) unterteilt. Wenn man sie als Funktion der Wellenl nge darstellt, erh lt man folgendes Bild:

Typische Satellitenmessungen, wie sie beispielsweise im MODIS-Projekt durchgef hrt werden, erfolgen in verschiedenen Kan len.

Der sichtbare Teil wird mit drei Kan len gemessen:

Der infrarote Teil wird mit den folgenden Kan len gesch tzt:

Die Ergebnisse der ersten Gruppe werden als VIS bezeichnet, w hrend die der zweiten Gruppe als NIR bezeichnet werden, obwohl ein Teil des beobachteten Spektrums in den sichtbaren Bereich f llt.

Um zu verstehen, warum die Trennung bei etwa 750 nm und nicht bei 3 Mikrometern erfolgt, wie es normalerweise f r den Infrarotbereich definiert ist, muss man das Verhalten des Albedos betrachten. Dieses zeigt einen deutlichen Anstieg f r Wellenl ngen im Bereich von 750 nm und dar ber, nicht erst ab 3 Mikrometern (siehe Albedo-Diagramm in Abh ngigkeit von der Wellenl nge).

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Wenn die Erde eine Temperatur von $T_e$ hat, strahlt sie gem dem Stefan-Boltzmann-Gesetz mit einer Intensit t, die durch die folgende Formel gegeben ist:



Dabei ist $\sigma$ die Stefan-Boltzmann-Konstante und $\epsilon$ der Emissionskoeffizient. Die Stefan-Boltzmann-Konstante $\sigma$ hat einen Wert von ungef hr $5.67 \times 10^{-8} W/m^2K^4$, und der Emissionskoeffizient $\epsilon$ repr sentiert die Effizienz, mit der die Oberfl che der Erde Strahlung emittiert und liegt zwischen 0 und 1.

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Die Durch Leitung und Verdunstung übertragene Energie ($I_d$) h ngt von der Differenz zwischen die Temperature der Unterseite der Atmosphäre emittiert ($T_b$) und ERROR:6516 sowie von ERROR:8094 und den Konstanten ERROR:8093 und ERROR:6521 folgenderma en ab:

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Die Oberfl che der Erde Energie von der Sonne $I_{ev}$ und von der unteren Atmosph re $I_b$. Diese gesamte Energie wird als $I_e$ abgestrahlt und geht durch Konvektion und Leitung als $I_d$ verloren, mit:

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Der Strahlungsfluss durch Transportelemente folgt der Gleichung:

wobei gezeigt werden kann, dass der konstante Verdampfungskoeffizient wie folgt lautet:

Unter der Annahme einer molaren Konzentration von Luft von $c_a\sim 42.4$, einer molaren Verdampfungsw rme von $L_v\sim 40.6,kJ/mol$, einer Windgeschwindigkeit von $u_z\sim 8,m/s$, einer latenten W rme bertragungskonstante von $C_E\sim 5.0\times 10^{-4}$, einem ges ttigten Wasserdampfdruck von $p_{s,e}\sim 1519,Pa$, einer relativen Luftfeuchtigkeit von $RH_e\sim 85%$, einem atmosph rischen Druck von $p_a\sim 10^5,Pa$ und einer sichtbaren Abdeckung von $\gamma_v\sim 42%$, hat die Konstante eine Gr enordnung von $\kappa_c\sim 5.66,J/m^3s$.

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Da der Transportfluss gegeben ist durch

und der Verdunstungsfluss durch

und wir den Fluss modellieren m chten als

kann der Temperaturfaktor bestimmt werden als

Unter der Annahme, dass die Luftdichte $\rho_a\sim 1.225,kg/m^3$ betr gt, die molare Konzentration der Luft $c_a\sim 42.4$ ist, die molare Verdampfungsenthalpie $L_v\sim 40.6,kJ/mol$ betr gt, die Windgeschwindigkeit $u_z\sim 8,m/s$ betr gt, die W rmetransportkonstante $C_H\sim 1.13\times 10^{-4}$ und die latente W rmetransportkonstante $C_E\sim 5.0\times 10^{-4}$ sind, der S ttigungsdampfdruck $p_{s,e}\sim 1519,Pa$ betr gt, die relative Luftfeuchtigkeit $RH_e\sim 85%$ betr gt, der atmosph rische Druck $p_a\sim 10^5,Pa$ betr gt und die sichtbare Abdeckung $\gamma_v\sim 42%$ betr gt, liegt die Zunahme des Flusses pro Grad Temperaturdifferenz in der Gr enordnung von $\kappa_c\sim 0.47,J/m^3s,K$.

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Neben der Infrarotstrahlung gibt es einen W rmetransport durch Konvektion oder sensible W rmefluss (SHF). Beide Ph nomene sind in erster N herung proportional zum Temperaturunterschied zwischen der Erde $T_e$ und dem unteren Teil der Atmosph re $T_b$:

Wenn der typische W rmefluss, der durch Konvektion transportiert wird, in der Gr enordnung von $I_H\sim 17 W/m^2$ liegt und unter Ber cksichtigung der Dichte $\rho_a\sim 1.225 kg/m^3$, der spezifischen W rmekapazit t $c_p\sim 1006.43 J/kg K$ und der Windgeschwindigkeit $u_z\sim 8 m/s$ liegt, ergibt sich bei einem Temperaturunterschied von $T_e-T_b\sim 15.2 K$ ein W rme bergangskoeffizient in der Gr enordnung von $C_H\sim 1.13\times 10^{-4}$.

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Da die molare Konzentration $c_a$ proportional zum Druck $p_a$ ist, gem :

k nnen wir

umschreiben als

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