Парниковый эффект

Парниковый эффект Парниковый эффект Парниковые газы в атмосфере защищают планету от потери тепла в космос.   Нагрев поверхности происходит от внутреннего […]

Парниковый эффект

  • Парниковый эффект

    • Парниковые газы в атмосфере защищают планету от потери тепла в космос.  
    • Нагрев поверхности происходит от внутреннего источника тепла или звезды-хозяина.  
    • Солнце испускает коротковолновое излучение, которое нагревает поверхность Земли.  
    • Поверхность Земли испускает длинноволновое излучение, которое поглощается парниковыми газами.  
  • История открытия

    • Существование парникового эффекта было предложено Жозефом Фурье в 1824 году.  
    • Клод Пуйе и Юнис Ньютон Фут подтвердили этот эффект в 1827 и 1856 годах.  
    • Нильс Густав Экхольм ввел термин «теплица» в 1901 году.  
  • Измерение парникового эффекта

    • Парниковый эффект измеряется как изменение температуры на 33 °C.  
    • Тепловое излучение характеризуется количеством энергии, переносимой в ваттах на квадратный метр.  
    • Парниковый эффект может быть выражен как доля или процент длинноволнового излучения, покидающего поверхность Земли.  
  • Роль в изменении климата

    • Усиление парникового эффекта связано с деятельностью человека.  
    • CO2 образуется в результате сжигания ископаемого топлива и других видов деятельности.  
    • Концентрация CO2 увеличилась с 313 частей на миллион в 1960 году до 400 частей на миллион в 2013 году.  
  • Энергетический баланс и температура

    • Солнце излучает коротковолновое излучение, Земля и ее атмосфера — длинноволновое.  
    • Атмосфера и облака отражают около 23% света, поверхность Земли — 7%.  
    • Земля отражает около 30% поступающего солнечного света, остальное поглощает.  
    • Парниковый эффект можно увидеть на графиках исходящего длинноволнового излучения.  
    • Углекислый газ ответственен за падение уровня исходящего излучения на 667 см−1.  
    • Увеличение концентрации газов увеличивает степень поглощения и выделения тепла.  
  • Эффективная температура

    • Мощность исходящего длинноволнового излучения соответствует эффективной температуре планеты.  
    • Эффективная температура Земли составляет -18 °C.  
  • Выбросы с поверхности и температура

    • Эффективная температура поверхности Земли составляет около 16 °C, что на 34 °C выше общей эффективной температуры Земли.  
    • Средняя приземная температура воздуха на 15 °C ниже эффективной температуры поверхности.  
  • Поток энергии и радиационный баланс

    • Поток энергии выражается в Вт/м2 и представляет собой количество джоулей энергии, проходящих через квадратный метр в секунду.  
    • Радиационный баланс зависит от баланса между входящим и исходящим излучением, при котором планета стремится к состоянию радиационного равновесия.  
    • Энергетический дисбаланс Земли (EEI) составляет около 0,7 Вт/м2, что указывает на потепление.  
  • Дневной и ночной цикл

    • Дневное отопление работает только в дневное время, ночью атмосфера немного охлаждается.  
    • Суточные изменения температуры уменьшаются с высотой в атмосфере.  
  • Влияние частоты пропусков

    • В нижних слоях атмосферы температура воздуха снижается с высотой.  
    • Вертикальный температурный градиент играет важную роль в парниковом эффекте.  
  • Температура и высота выброса

    • Парниковые газы делают атмосферу непроницаемой для длинноволнового излучения вблизи поверхности.  
    • Эффективная температура излучения и высота зависят от длины волны.  
  • Парниковые газы и скорость их истечения

    • Поверхность Земли излучает длинноволновое излучение, которое поглощается парниковыми газами.  
    • Парниковые газы вносят большую часть парникового эффекта в энергетический бюджет Земли.  
  • Компоненты, поглощающие инфракрасное излучение

    • Парниковые газы поглощают и испускают длинноволновое излучение в определенных диапазонах длин волн.  
    • Газы, содержащие два разных атома, активны в инфракрасном диапазоне и действуют как парниковые газы.  
  • Радиационные эффекты

    • Воздух нагревается за счет скрытого тепла, тепловых потоков и солнечного света.  
    • Парниковые газы охлаждают воздух, испуская больше теплового излучения, чем поглощая.  
    • Парниковые газы влияют на энергетический баланс верхних слоев атмосферы, уменьшая поток длинноволнового излучения в космос.  
  • Эффективная температура и парниковый эффект

    • Эффективная температура планеты определяется как температура, при которой абсолютно черное тело испускает такое же количество теплового излучения.  
    • Парниковый эффект измеряется как разница температур между эффективной температурой поверхности и общей эффективной температурой планеты.  
  • Облака и аэрозоли

    • Облака и аэрозоли могут как охлаждать, так и согревать атмосферу.  
    • Облака оказывают сильное охлаждающее действие, но их влияние варьируется в зависимости от характеристик.  
  • Радиационный баланс

    • Энергетический дисбаланс в верхних слоях атмосферы (TOA) указывает на превышение поступающей энергии над исходящей.  
    • Равновесная радиационная температура планеты определяется как температура, при которой энергетический дисбаланс равен нулю.  
  • Парниковый эффект и температура

    • Парниковый эффект измеряет, насколько поверхность теплее общей эффективной температуры планеты.  
    • Эффективная температура поверхности определяется как разница между эффективной температурой поверхности и общей эффективной температурой планеты.  
  • Заблуждения и упрощенные модели

    • Ошибочное представление о поверхностном бюджете: увеличение CO2 не вызывает потепление только за счет увеличения теплового излучения на поверхность.  
    • Упрощенные модели: воздух рассматривается как единый слой, обменивающийся излучением с землей и космосом.  
    • Эквивалентная высота выброса: все исходящее длинноволновое излучение рассматривается как исходящее с высоты, где температура воздуха равна общей эффективной температуре планеты.  
  • Негативный парниковый эффект в Антарктиде

    • В некоторых районах Антарктиды наблюдается негативный парниковый эффект.  
    • В местах с сильной температурной инверсией парниковый эффект может быть обращен вспять.  
    • Присутствие парниковых газов увеличивает скорость радиационного охлаждения космоса.  
  • Парниковый эффект на Венере

    • Венера обладает очень плотной атмосферой, состоящей на 97% из углекислого газа.  
    • Температура на поверхности Венеры достигает 735 К из-за парникового эффекта.  
    • Венера отражает 77% солнечного света, что делает её теплее Земли.  
    • Высокое давление CO2 в атмосфере Венеры способствует непрерывному поглощению.  
  • Парниковый эффект на Марсе

    • На Марсе в 70 раз больше углекислого газа, чем на Земле, но парниковый эффект невелик.  
    • Парниковый эффект невелик из-за отсутствия водяного пара и разреженности атмосферы.  
    • Расчеты переноса излучения точно объясняют температуру на Марсе.  
  • Парниковый и антипарниковый эффект на Титане

    • Титан обладает как парниковым, так и антипарниковым эффектом.  
    • Присутствие азота, метана и водорода способствует парниковому эффекту.  
    • Высокогорная дымка способствует антипарниковому эффекту.  
    • Конечный результат: температура поверхности Титана на 12 К выше, чем без атмосферы.  
  • Влияние давления на парниковый эффект

    • Общее атмосферное давление влияет на поглощение теплового излучения.  
    • Высокое давление увеличивает поглощение, низкое — уменьшает.  
    • На других планетах увеличение давления делает молекулы парниковых газов более эффективными.  

Полный текст статьи:

Парниковый эффект

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх