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Die Gleichgewichtstemperatur ist die Temperatur eines offenen Systems im Fließgleichgewicht aus eingebrachter und abgegebener Leistung – nicht zu verwechseln mit „im thermodynamischen Gleichgewicht“, wie es das Konzept der Temperatur vorsieht. In der Astronomie sind die Gleichgewichtstemperaturen von Gaswolken und Planetenoberflächen wichtig.
Unter den Annahmen, dass
und mit den Bezeichnungen
gilt zunächst für die absorbierte Strahlungsleistung
und für die Leistung der thermischen Abstrahlung
Die Gleichgewichtsbedingung ergibt
Dies ergibt für die Erde, wenn sie auch für die einkommende kurzwellige Strahlung als schwarzer Körper mit angenommen wird, und , wenn realistischer angesetzt wird. Beobachtet wird aber an der Erdoberfläche . Diese höhere Temperatur ist auf den Treibhauseffekt zurückzuführen. Die Fläche mit einer dem Strahlungsgleichgewicht entsprechenden Temperatur befindet sich in der höheren Atmosphäre. Besonders stark ist der Treibhauseffekt auf der Venus, wo die mit (Wolkenoberfläche, gemessen[1]) und (fiktiver Ozean, eisfrei, wolkenlos) berechneten Temperaturen bei 250 bzw. 318 K liegen, die Bodentemperatur aber bei 740 K.
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