Парниковый эффект

Земля была бы безжизненным каменным шаром, если бы на ней не было атмосферы. Отчасти это связано с тем, что живые существа полагаются на атмосферу, которая снабжает их необходимыми элементами, такими как углерод, азот и кислород. Живые существа также зависят от атмосферы для поддержания температуры, необходимой им для выживания. Слои воздуха, окружающие планету, действуют как солнцезащитный крем и изоляция, защищая жизнь от самых яростных солнечных лучей, сохраняя при этом тепло, которое в противном случае ушло бы обратно в космос ночью. Эта особенность атмосферы известна как парниковый эффект. Без него жизнь на Земле была бы невозможна, но его растущая мощность также вызывает глобальное потепление.

СОХРАНЕНИЕ ТЕПЛА

Большая часть коротковолнового солнечного излучения, или солнечного света, проходит прямо через атмосферу и достигает поверхности Земли. Когда Земля поглощает эту солнечную энергию, она нагревается и излучает тепло в виде невидимого длинноволнового инфракрасного излучения. Он не проходит прямо через атмосферу. Вместо этого большая часть его энергии поглощается газами в воздухе. Поскольку эти газы поглощают энергию, они нагреваются. Как и поверхность Земли, они излучают часть этого тепла обратно в космос, но они также излучают часть обратно на Землю, поддерживая на поверхности планеты более высокую температуру, чем она была бы в противном случае. Это парниковый эффект. Газы, вызывающие его, известны как парниковые газы.

Статья в тему: Парниковый эффект, кого это волнует

Коротковолновое излучение, отраженное облаком

Рассеянное коротковолновое излучение

Спасение от длинноволнового излучения

Длинноволновое излучение, поглощаемое парниковыми газами

Атмосфера в основном состоит из газообразного азота и кислорода, а также гораздо меньшего количества углекислого газа, водяного пара и других газов. Он образует ряд слоев, при этом большая часть газов сосредоточена в самом нижнем слое, тропосфере.

Коротковолновое излучение, отраженное облаком

Рассеянное коротковолновое излучение

Спасение от длинноволнового излучения

Длинноволновое излучение, поглощаемое парниковыми газами

Углекислый газ (CO2)

Водяной пар (H2O)

ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ Наиболее важными парниковыми газами являются водяной пар, двуокись углерода, метан, закись азота и озон. Как и все газы, они существуют в виде кластеров атомов, называемых молекулами. Молекула углекислого газа состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Молекула метана состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Не все парниковые газы содержат углерод. Закись азота состоит из азота и кислорода, водяной пар состоит из водорода и кислорода, а озон состоит из кислорода.

Углекислый газ (CO2)

Водяной пар (H2O)

ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ

Если эта роза продолжит терпеть отрицательные температуры, она замерзнет и погибнет. То же самое произошло бы со всеми живыми существами, если бы Земля в одночасье лишилась атмосферы. Дневные температуры будут палящими, но ночные температуры упадут намного ниже нуля. Средняя глобальная температура понизится с 57°F (14°C) примерно до 0°F (-18°C). Без парникового эффекта жизнь на Земле не могла бы развиваться.

Статья в тему: Что является вторым по величине фактором антропогенного парникового эффекта?

Тепло уходит в космос

Теплые газы нагревают поверхность Земли

Парниковые газы в атмосфере

ХОЛОДНЫЙ СОСЕД

Луна намного меньше Земли и намного легче. Из-за своей малой массы у него не так много гравитации, поэтому любой газ, который может просочиться из его внутренностей, просто дрейфует в космос, а не образует атмосферу. Поскольку атмосферы нет, не может быть и парникового эффекта, удерживающего солнечное тепло, поэтому, хотя Луна находится на таком же расстоянии от Солнца, как и мы, средняя температура ее поверхности намного ниже. Это одна из причин, почему на Луне нет жизни.

Вулканы на Венере

ТЕПЛИЧНАЯ ПЛАНЕТА

Венера такого же размера, как Земля, и имеет атмосферу, но она слишком близка к Солнцу, чтобы образовались океаны. На Земле океаны поглощают углекислый газ из воздуха, уменьшая парниковый эффект.Но на Венере океанов нет, поэтому весь углекислый газ, извергаемый вулканами планеты, остался в ее атмосфере. Результатом является чрезвычайно мощный парниковый эффект, который поднимает температуру поверхности Венеры выше 930 ° F (500 ° C) — достаточно высокой температуры, чтобы расплавить свинец.

ЧАРЛЬЗ КИЛИНГ

Из основных атмосферных парниковых газов углекислый газ является одним из самых важных. Он поглощает гораздо меньше энергии на молекулу, чем другие парниковые газы, такие как закись азота и метан, но его гораздо больше. Измерения содержания углекислого газа в воздухе, проведенные американским ученым Чарльзом Килингом, показывают, что его концентрация ежегодно увеличивается с 1958 года.

Статья в тему: Каковы три характеристики парникового эффекта?

Воздушный шар содержит образец углерода, двуокиси

Измерения углекислого газа в атмосфере, проведенные Килингом, создают восходящую зигзагообразную линию на графике. Зигзагообразный эффект указывает на ежегодный подъем и падение — падение вызвано поглощением углекислого газа растениями, произрастающими на обширных северных континентах летом. Но тренд на графике продолжает расти: с 315 частей углекислого газа на миллион воздуха в 1958 году до 380 сегодня.

Продолжить чтение можно здесь: Круговорот углерода.

Эта статья была полезной?