1 просмотров

Парниковый эффект

Дом

Примечание. Это старый веб-сайт Государственного управления по климату, который больше не обновляется. Чтобы перейти на наш новый сайт, перейдите по ссылке https://climate.ncsu.edu.

Меню образования

  • Главная страница образования
  • Предыстория и основы
    • Климат и погода
    • Наклон и широта
    • Атмосферные свойства
    • Передача энергии
    • Атмосфера
    • Понимание погодных условий
    • Погодные силы
    • Круговорот воды
    • Суровая погода
    • Измерение погоды и климата
    • Тиражи
    • Полупостоянные максимумы и минимумы
    • Циклоны средних широт
    • Тропические циклоны
    • Североатлантическое колебание
    • Тихоокеанский/североамериканский образец
    • Эль-Ниньо
    • Ла-Нинья
    • Юго-восточные климатические модели
    • Засуха и жара
    • Растительность: ее роль в погоде и климате
    • Парниковый эффект
    • Парниковые газы
    • Глобальное потепление против изменения климата
    • Модели
    • Последствия изменения климата на юго-востоке

    «Парниковый эффект» — это эффект атмосферных газов, таких как углекислый газ, поглощающих энергию солнца и земли и «улавливающих» ее у поверхности Земли, нагревая Землю до температурного диапазона, благоприятного для жизни.

    Почему меня это волнует? Без парникового эффекта земля была бы намного холоднее, чем сейчас, и жизнь была бы затруднена. Однако слишком сильное парниковое потепление может поднять глобальные температуры до уровня, который значительно отличается от нынешнего климата.

    портрет Жозефа Фурье

    Рисунок А. Жозеф Фурье. (Изображение из Википедии).

    «Парниковый эффект» — это не то же самое, что глобальное потепление. «Глобальное потепление» относится к увеличению средней глобальной температуры из-за чрезмерного количества парниковых газов. Парниковый эффект описывает важнейшую функцию нашей атмосферы: поддерживать температуру земли достаточной для поддержания жизни.

    Парниковый эффект чем-то похож на процесс, происходящий в настоящей теплице.Первоначальная концепция парникового эффекта восходит к 1824 году с Жозефом Фурье. Стекло теплицы пропускает внутрь солнечную радиацию, которая прогревает землю внутри, которая, в свою очередь, прогревает воздух над землей длинноволновым (тепловым) излучением. Затем стекло выступает в качестве барьера, не позволяющего теплому воздуху внутри смешиваться с более холодным воздухом снаружи теплицы.

    Парниковые газы в атмосфере пропускают коротковолновое солнечное излучение, и из-за химических свойств газов они не взаимодействуют с солнечным светом. Но они поглощают длинноволновое излучение земли и излучают его обратно в атмосферу, в отличие от теплицы, которая не позволяет длинноволновому излучению выходить через стекло. Увеличение захваченной энергии приводит к повышению температуры на поверхности земли. Это заставило некоторых людей переименовать процесс в «парниковый эффект атмосферы» или просто «парниковый эффект».

    Схема парникового эффекта

    Рисунок B. Парниковый эффект. (Изображение из EPA).

    Наиболее распространенными парниковыми газами, ответственными за парниковый эффект в атмосфере, являются водяной пар, углекислый газ, метан, закись азота и озон. Эти парниковые газы поддерживают температуру поверхности Земли примерно на 60F выше, чем можно было бы ожидать без присутствия этих газов.

    Парниковый эффект работает следующим образом: во-первых, солнечная энергия проникает в верхние слои атмосферы в виде коротковолнового излучения и спускается к земле, не вступая в реакцию с парниковыми газами. Затем земля, облака и другие земные поверхности поглощают эту энергию и выделяют ее обратно в космос в виде длинноволнового излучения. Когда длинноволновое излучение поднимается в атмосферу, оно поглощается парниковыми газами. Затем парниковые газы испускают свое излучение (также длинноволновое), которое часто поглощается и излучается различными поверхностями, даже другими парниковыми газами, пока в конечном итоге не покинет атмосферу.Поскольку часть повторно испускаемой радиации возвращается к поверхности земли, она нагревается сильнее, чем если бы не было парниковых газов.

    Если бы концентрация парниковых газов на Земле увеличилась, а в атмосфере больше ничего не изменилось, то можно было бы ожидать, что температура поверхности повысится. Количество радиации, направленной обратно на Землю, будет увеличиваться, и это будет нагревать поверхность по мере того, как мировой энергетический баланс приспосабливается к новым условиям. Однако Земля имеет очень сложную климатическую систему, и если бы это увеличение энергии произошло, другие вещи, такие как повышенное испарение и образование облаков, а также таяние полярных льдов, вероятно, произошли бы и взаимодействовали неожиданным образом, что также привело бы к дальнейшим изменениям в регионе. как глобальная температура и климат.

    Ниже представлено видео Национальной академии наук, в котором объясняется, как парниковый эффект поддерживает нашу планету более теплой из-за парниковых газов, чем мы были бы в противном случае.

    Хотите узнать больше?

    Ссылки на национальные стандарты научного образования:

    Науки о Земле: EEn.2.6.2: Объясните изменения глобального климата в результате естественных процессов.

    Мероприятия, сопровождающие информацию выше:

    Мероприятия: Деревья и углерод (pdf-версия оригинальной деятельности.)

    Описание: Это задание поможет учащимся понять важность лесов с точки зрения уровня углекислого газа и количества углерода, которое деревья способны хранить. Полезно в основном для класса AP по науке об окружающей среде.

    Мероприятия: Что такое теплица? (Ссылка на исходную активность.)

    Описание: Это задание посвящено тому, как теплица удерживает тепло. Студенты будут строить модель теплицы, чтобы объяснить этот процесс.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x