如果太阳变大，但保持其光度，地球会变热还是变冷？

一个最近的问题：如果太阳更大但更冷，地球会变得更热或更冷？问-如果太阳变得更大和更凉，地球会变热还是变凉。我认为答案主要取决于最终的发光度。

但是，我想（假设地）在这里要知道的是，太阳是否变大并且其有效温度降低，以致其光度保持不变；这将如何影响地球的平衡温度？我怀疑答案可能与反照率的波长相关性，地球的发射率和大气吸收有关。

另一个较少假设的询问方式是，如果将一个类似地球的行星放置在与具有各种温度的恒星不同的距离处，从而使入射到大气层顶部的总通量相同，那么温度将如何变化？那些行星比较？

the-sun earth

如果将增加215倍，则地球将位于太阳的表面上。然后，其面积增加了46,200倍。为了保持其发光度，必须减小相同的倍数，因此它将达到120ºC，在这种情况下地球应该变热。

R_{⊙}

$R_\odot$

T^{4}

$T^4$

— 佩拉

@佩拉尼斯。那不是我真正想的。地球与太阳之间的差异更大，例如地球离M矮星更近。所以因素有几个。

— 罗布·杰弗里斯

是的，我知道了。

— 佩拉2015年

我假设您正在询问类似（我知道您已经知道）？我倾向于同意，主要差异将归因于反照率项，可能还有发射率项（以上未包括在内），两者均取决于波长/频率。

T_{p}^{4} = \frac{r_{s}^{2} T_{s}^{4}}{4 (1 - α) a_{p}^{2}} = \frac{(1 - α) E_{a b s a t p}}{σ A_{e m i t, p}}

$T_{p}^{4} = \frac{ r_{s}^{2} T_{s}^{4} }{ 4 \left( 1 - \alpha \right) a_{p}^{2} } = \frac{ \left( 1 - \alpha \right) \ E_{abs \ at \ p} }{ \sigma \ A_{emit, p} }$

α

$\alpha$

— 诚实生活'16

您会挑衅地问更多问题吗？

— 屏蔽好巨魔。

Answers:

如果太阳变大（以相对较小的倍数，例如数倍）但保持其当前的光度，则近似为第一近似值，因为地球每单位时间仍将截取相同的总能量，温度将保持不变。恒定的光度在地球与太阳的距离处给出恒定的强度（强度是单位时间内能量穿过单位面积的强度），这意味着被地球拦截的总太阳能量将保持不变。

但是，在这种情况下，太阳的颜色将发生变化，并且由于地球的反射率与频率有关，因此我们将获得二次效应，因此反射的入射能量（而不是被吸收的能量）的比例将发生变化，这将导致温度变化。很难说这将朝哪个方向发展，因为温度升高会导致更多的云雾，从而增加反射率...

— 康拉德·特纳
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康拉德，我都知道。我想知道温度的变化方式以及原因。

— 罗布·杰弗里斯

然后，它不是关于天文学的问题，而是关于气候学的问题。

— 康拉德·特纳

可能涉及气候学。我怀疑云的形成并不重要。关于不同光谱类型的恒星周围的宜居带的位置问题无疑是最受关注的问题。

— 罗布·杰弗里斯

关键问题是大气的不透明性，因为我想这个问题与地球固体表面的温度有关。可以从/physics/135260/can-someone-explain-to-me-the-concept-of-atmosphere-opacity看到大气不透明度，您可以在其中看到“彩虹”来自太阳的最大热通量恰巧碰到了大气不透明的一个洞。这对地球具有显着的变暖作用，并且温室效应加剧了这一影响。如果阳光进一步进入红外线，该图将显示更多的阳光将被大气层拦截。这将使表面明显变冷，尽管肯定不会变冷2倍。

毫无疑问，这个问题不仅仅是令人感兴趣的，因为M矮星是最多的主序星，因此对于生命是有趣的。为了使生命靠近M矮星，行星必须比地球离太阳更近，但是将行星移近并收缩和冷却恒星的效果类似于将地球留在原处并使恒星变凉和更大。因此，潮湿大气的大气不透明性对于理解小矮星周围的生命前景必须具有重要意义。

— 肯
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