0 просмотров

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ

Парниковый эффект — это процесс, при котором излучение атмосферы планеты нагревает поверхность планеты до температуры выше той, которая была бы без этой атмосферы. Радиоактивные газы (то есть парниковые газы) в атмосфере планеты излучают энергию во всех направлениях.

Часть этого излучения направляется на поверхность, нагревая ее. Интенсивность нисходящего излучения, то есть сила парникового эффекта, будет зависеть от температуры атмосферы и количества парниковых газов, содержащихся в атмосфере.

Естественный парниковый эффект Земли имеет решающее значение для поддержания жизни и изначально был предшественником жизни, переместившейся из океана на сушу. Однако деятельность человека, в основном сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов, ускорила парниковый эффект и вызвала глобальное потепление.

Планета Венера испытала безудержный парниковый эффект, в результате чего атмосфера на 96% состоит из углекислого газа, а атмосферное давление на поверхности примерно такое же, как на Земле на глубине 900 м (3000 футов).

На Венере могли быть водные океаны, но они испарились, когда средняя температура поверхности поднялась до нынешних 735 К (462 ° C; 863 ° F).

Термин «парниковый эффект» по-прежнему используется в научных кругах и средствах массовой информации, несмотря на то, что он является несколько неправильным, поскольку атмосфера уменьшает радиационные потери тепла[8], в то время как теплица блокирует конвективные потери тепла[2]. Результатом, однако, является повышение температуры в обоих случаях.

Статья в тему:  Как леса уменьшают парниковый эффект

Существование парникового эффекта, хотя и не названное как таковое, было предложено Жозефом Фурье в 1824 году. Аргумент и доказательства были дополнительно подкреплены Клодом Пуйе в 1827 и 1838 годах.

Джон Тиндалл первым измерил поглощение и испускание инфракрасного излучения различными газами и парами. Начиная с 1859 года он показал, что эффект был обусловлен очень небольшой долей атмосферы, при этом основные газы не оказывали никакого влияния, и в основном был вызван водяным паром, хотя небольшой процент углеводородов и углекислого газа имел значительное влияние.

Эффект был более полно количественно оценен Сванте Аррениусом в 1896 году, который сделал первое количественное предсказание глобального потепления из-за гипотетического удвоения содержания углекислого газа в атмосфере.

Однако ни один из этих ученых не использовал термин «теплица» для обозначения этого эффекта; этот термин был впервые использован таким образом Нильсом Густавом Экхольмом в 1901 году. Спектр солнечного излучения для прямого света как в верхних слоях атмосферы Земли, так и на уровне моря.

Земля получает энергию от Солнца в виде ультрафиолетового, видимого и ближнего инфракрасного излучения. Около 26 % поступающей солнечной энергии отражается в космос атмосферой и облаками, а 19 % поглощается атмосферой и облаками.

Большая часть оставшейся энергии поглощается на поверхности Земли. Поскольку поверхность Земли холоднее Солнца, она излучает на длинах волн, которые намного длиннее, чем длины волн, которые были поглощены. Большая часть этого теплового излучения поглощается атмосферой и нагревает ее.

Статья в тему:  Физик, изучавший парниковый эффект

Атмосфера также получает тепло за счет потоков явного и скрытого тепла от поверхности. Атмосфера излучает энергию как вверх, так и вниз; часть, излучаемая вниз, поглощается поверхностью Земли. Это приводит к более высокой равновесной температуре, чем если бы атмосфера не излучала.

Идеальное теплопроводное черное тело на том же расстоянии от Солнца, что и Земля, должно иметь температуру около 5,3 ° C (41,5 ° F).

Однако, поскольку Земля отражает около 30% [16] [17] падающего солнечного света, эффективная температура этой идеализированной планеты (температура абсолютно черного тела, излучающего такое же количество радиации) будет около -18 ° C (0 ° F). ).[18][19] Температура поверхности этой гипотетической планеты на 33 °C (59 °F) ниже фактической температуры поверхности Земли, составляющей примерно 14 °C (57 °F) [20]. Парниковый эффект – это вклад парниковых газов в эту разницу.

Идеализированная модель теплицы является упрощением. На самом деле атмосфера у поверхности Земли в значительной степени непрозрачна для теплового излучения, и большая часть потерь тепла с поверхности происходит за счет конвекции. Однако радиационные потери энергии в атмосфере становятся все более значительными, в основном из-за уменьшения концентрации водяного пара, важного парникового газа.

Более реалистично рассматривать парниковый эффект не как саму поверхность, а как относящийся к слою в средней тропосфере, который эффективно связан с поверхностью градиентом. Простая картина также предполагает устойчивое состояние, но в реальном мире суточный цикл, а также сезонный цикл и погодные возмущения усложняют ситуацию. Солнечное отопление применяется только в дневное время.

Статья в тему:  Как имитировать парниковый эффект

Ночью атмосфера несколько охлаждается, но не сильно, потому что ее коэффициент излучения мал. Суточные изменения температуры уменьшаются с высотой в атмосфере.

В регионе, где радиационные эффекты важны, описание, данное идеализированной моделью парниковых газов, становится реалистичным. Поверхность Земли, нагретая до «эффективной температуры» около -18 ° C (0 ° F), излучает длинноволновое инфракрасное тепло в диапазоне 4–100 мкм. На этих длинах волн парниковые газы, которые были в значительной степени прозрачны для поступающего солнечного излучения, лучше поглощают.

Каждый слой атмосферы с парниковыми газами поглощает часть тепла, излучаемого вверх из нижних слоев.Он переизлучает во всех направлениях, как вверх, так и вниз; в равновесии (по определению) столько же, сколько он поглотил. Это приводит к большему теплу внизу.

Увеличение концентрации газов увеличивает количество поглощения и повторного излучения и, таким образом, еще больше нагревает слои и, в конечном счете, поверхность под ними.

Парниковые газы, в том числе большинство двухатомных газов с двумя разными атомами (например, окись углерода, CO) и все газы с тремя и более атомами, способны поглощать и излучать инфракрасное излучение.

Хотя более 99 % сухой атмосферы прозрачно для ИК-излучения (поскольку основные компоненты — N2, O2 и Ar — не способны напрямую поглощать или излучать инфракрасное излучение), межмолекулярные столкновения приводят к тому, что энергия, поглощаемая и излучаемая парниковыми газами, уменьшается. быть общим с другими, не активными в ИК-диапазоне, газами.

Статья в тему:  Какой биогеохимический цикл напрямую влияет на парниковый эффект

По своему процентному вкладу в парниковый эффект на Земле четыре основных газа таковы: Атмосферные газы поглощают только некоторые длины волн энергии, но прозрачны для других. Картины поглощения водяного пара (синие пики) и углекислого газа (розовые пики) перекрываются на некоторых длинах волн.

Углекислый газ не является таким сильным парниковым газом, как водяной пар, но он поглощает энергию в более длинных волнах (12–15 микрометров), чего не поглощает водяной пар, частично закрывая «окно», через которое тепло, излучаемое поверхностью, обычно уходит в космос. .

водяной пар, 36–70%

углекислый газ, 9–26%

Невозможно определить определенный процент для каждого газа, потому что полосы поглощения и излучения газов перекрываются (отсюда и диапазоны, указанные выше). Облака также поглощают и излучают инфракрасное излучение и, таким образом, влияют на радиационные свойства атмосферы. Кривая Килинга концентрации CO2 в атмосфере, измеренная в обсерватории Мауна-Лоа.

Усиление парникового эффекта в результате деятельности человека известно как усиленный (или антропогенный) парниковый эффект.Это увеличение радиационного воздействия в результате деятельности человека объясняется главным образом повышением уровня углекислого газа в атмосфере. Согласно оценочному отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата за 2014 год, «атмосферные концентрации углекислого газа, метана и закиси азота беспрецедентны по крайней мере за последние 800 000 лет.

Их воздействие, наряду с воздействием других антропогенных факторов, было обнаружено во всей климатической системе и, весьма вероятно, было основной причиной наблюдаемого потепления с середины 20-го века».

Статья в тему:  Как закись азота вызывает парниковый эффект

CO2 образуется при сжигании ископаемого топлива и других видах деятельности, таких как производство цемента и вырубка тропических лесов. Измерения CO2 в обсерватории Мауна-Лоа показывают, что концентрация увеличилась примерно с 313 частей на миллион (частей на миллион) в 1960 году, преодолев рубеж в 400 частей на миллион. Текущее наблюдаемое количество CO2 превышает максимальное геологическое значение (~300 частей на миллион) по данным ледяных кернов.[31] Влияние углекислого газа, образующегося при горении, на глобальный климат, частный случай парникового эффекта, впервые описанного в 1896 году Сванте Аррениусом, также называют эффектом Каллендара.

Данные ледяных кернов за последние 800 000 лет[32] показывают, что содержание углекислого газа менялось от 180 частей на миллион до доиндустриального уровня в 270 частей на миллион[33]. Палеоклиматологи считают колебания концентрации углекислого газа фундаментальным фактором, влияющим на изменения климата в этом временном масштабе.

«Парниковый эффект» атмосферы назван по аналогии с теплицами, которые нагреваются на солнце. Однако теплица в первую очередь не нагревается за счет «парникового эффекта»[36]. «Парниковый эффект» на самом деле является неправильным, поскольку нагрев в обычной теплице происходит из-за уменьшения конвекции, [10] в то время как «парниковый эффект» работает, предотвращая выход поглощенного тепла из конструкции за счет переноса излучения.

Теплица строится из любого пропускающего солнечный свет материала: обычно это стекло или пластик. Солнце нагревает землю и содержимое внутри так же, как и снаружи, а они затем нагревают воздух. Снаружи теплый воздух у поверхности поднимается вверх и смешивается с более холодным воздухом наверху, поддерживая температуру ниже, чем внутри, где воздух продолжает нагреваться, потому что он находится внутри теплицы.

Статья в тему:  Какой ланет вызывает безудержный парниковый эффект?

Это можно продемонстрировать, открыв маленькое окошко возле крыши теплицы: температура значительно понизится. Экспериментально было продемонстрировано (Р. В. Вуд, 1909), что (не отапливаемая) «теплица» с покрытием из каменной соли (которая прозрачна для инфракрасного излучения) нагревает помещение так же, как и теплица со стеклянным покрытием.[9] Таким образом, теплицы работают, прежде всего, за счет предотвращения конвективного охлаждения.

Иное дело — отапливаемые теплицы: поскольку они имеют внутренний источник обогрева, желательно минимизировать количество утечек тепла за счет радиационного охлаждения. Это можно сделать за счет использования адекватного остекления.

Противопарниковый эффект представляет собой механизм, аналогичный и симметричный парниковому эффекту: при парниковом эффекте атмосфера пропускает радиацию, но не выпускает тепловое излучение, нагревая таким образом поверхность тела; при антипарниковом эффекте атмосфера не пропускает излучение, но пропускает тепловое излучение, что снижает равновесную температуру поверхности. Такой эффект был предложен для Титана, спутника Сатурна.

Рубрики AU_Home, AU_Science Теги Эффект парникового дома, Зоология

57-летнее наследие в сфере образования — APEX UNIVERSITY

Санджай Шикша Самити с его передовым опытом в области образования на протяжении более 57 лет основал Университет Apex (AU) в Джайпуре.

Университет был создан в соответствии с Законом Законодательного собрания штата Раджастхан № 27 от 2018 года.

Недавние блоги

  • Inter College Fest на национальном уровне @ Apex University
  • Празднование Макара Санкранти – Праздник воздушных змеев
  • APEX UNIVERSITY приветствует 2022 год
  • Поздравляем Танайю Д. и Анджали Д., рэперов из Университета Апекс, за то, что они стали лицом рекламы в Instagram.
  • Студенческие благотворительные клубы в Университете Апекс
  • Apex University стал первым партнером LinkedIn Learning
  • Студенческие благотворительные клубы в Университете Апекс
  • Al Fresco 2k21 – Канун первокурсников
  • На свежем воздухе 2k21
  • Зачем изучать фармацевтические науки?
  • ВЛИЯНИЕ ЙОГАСАНЫ В СФЕРЕ ЖИЗНИ
  • Ориентационная программа — Bienvenue @ Apex University
  • Bienvenue – ориентационная программа
  • Природа-универсальный целитель
  • Карьера в менеджменте
  • Карьера в области компьютеров и ИТ
  • Карьера в архитектуре
  • Журналистика как вариант карьеры
  • Карьера в гостиничном менеджменте
  • Лучшие варианты карьеры после пандемии Covid-19
  • Дизайн одежды: гламурная и захватывающая карьера
  • Специальное образование – концепция и сущность
  • Зачем изучать библиотеку и информатику?
  • Управление человеческими ресурсами – Актуальность и карьерные возможности
  • Юридическое образование — все, что вам нужно знать
  • साहित्य और समाज
  • Влияние массовой коммуникации
  • Карьерные возможности в зоологии
  • Является ли массовая коммуникация хорошим вариантом карьеры?
  • Карьера в науке: миф против реальности
  • Зачем изучать массовые коммуникации?
  • Как студенты, изучающие массовые коммуникации, могут получить работу
  • ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ – Экономим воду, бережем Землю
  • Математика — идеальное решение для тренировки мозга
    ВЫПОЛНИТЕ КАРЬЕРУ ВАШЕЙ МЕЧТЫ С ПОМОЩЬЮ СТИПЕНДИИ APEX
  • Социальные сети против традиционных медиа
  • Онлайн-активность в области фармацевтических наук
  • Журналистика и массовые коммуникации – все, что вам нужно знать
  • Почему выбирают журналистику и массовые коммуникации?
  • 1-й Национальный конкурс виртуальных учебных судебных процессов 2021 г.
  • Карьерные возможности в библиотеке и информатике
  • Карьерные возможности в журналистике и массовых коммуникациях
  • Гражданское строительство – новый взгляд на лучшее строительство
  • Специализация бакалавр компьютерных приложений
  • ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ: технология, определяющая следующее поколение
  • Развитие личности
  • Жизнь во времена COVID
  • Роль социальных сетей в обществе
  • Положение женщины в обществе
  • Беременные или кормящие?
  • Добавки и лекарства, отпускаемые без рецепта
  • Как фармацевты помогают в управлении лекарствами
  • СТАНДАРТНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ (СОП)
  • РОЛЬ QA И GMP В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  • ФАРМАКОНАДЗОР – ПОНЯТИЕ И ПРИНЦИПЫ
  • Java – язык, задающий тренды
  • Комплексная учебная программа по моде и дизайну с изложением последних тенденций индустрии моды
  • Университет Апекс, просвещающий человечество
  • Как написать эффективный академический блог
  • Университет Apex проводит онлайн-тренинги и серии тестов для конкурсных экзаменов
  • Специальная схема стипендий воинов COVID-19 — Университет Apex
  • Высшая педагогическая школа
  • Изучите возможности динамической карьеры в области библиотечного дела
  • Подготовьтесь к работе в отрасли со Школой инженерии и технологий APEX
  • Школа ветеринарных наук APEX
  • Сделайте свою карьеру в области сестринского дела и парамедицинских наук и улучшите свои навыки в университете Apex
  • Получите лучшую экспозицию и практическое обучение с гостиничным менеджментом
голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Как повлияла оранжерея на эффект Венеры
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector