Климат антропогена

[langust]

И почему же Земля тогда теплее?

Потому что воздух все время нагревается от поверхности Земли и не мгновенно отдает тепло в космос. Кстати, почти половина радиации от нагретого воздуха "возвращается" на Землю... . Да и  понятие теплее - относительное: поверхность Луны может нагреваться до высоких температур... .

[Сергей]

Потому что воздух все время нагревается от поверхности Земли и не мгновенно отдает тепло в космос. Кстати, почти половина радиации от нагретого воздуха "возвращается" на Землю...

Именно это и называется "парниковым эффектом".

[langust]

Потому что воздух все время нагревается от поверхности Земли и не мгновенно отдает тепло в космос. Кстати, почти половина радиации от нагретого воздуха "возвращается" на Землю...

Именно это и называется "парниковым эффектом".

Парниковая "часть" - лишь газы, подогретые посредством радиации. Но бОльшая часть тепловой энергии газов, входящих в состав атмосферы, приходится на непосредственный их контакт  с поверхностью Земли, независимо от того, являются они "парниковыми" или нет.

[f_evgeny]

Потому что воздух все время нагревается от поверхности Земли и не мгновенно отдает тепло в космос. Кстати, почти половина радиации от нагретого воздуха "возвращается" на Землю...

Именно это и называется "парниковым эффектом".

Парниковая "часть" - лишь газы, подогретые посредством радиации. Но бОльшая часть тепловой энергии газов, входящих в состав атмосферы, приходится на непосредственный их контакт  с поверхностью Земли, независимо от того, являются они "парниковыми" или нет.

Значение имеет только баланс получено/излучено в космос. Чем больше CO2, тем меньше излучается в космос. В общем, с механизмом парникового эффекта достаточно все ясно.

[langust]

Значение имеет только баланс получено/излучено в космос. Чем больше CO2, тем меньше излучается в космос. В общем, с механизмом парникового эффекта достаточно все ясно.

Не совсем так. Нужно учитывать, что в спектре солнечного света присутствует изрядная компонента инфракрасного излучения, а поток солнечной радиации значительно интенсивнее потока излучения земной поверхностью. Даже если гипотетически заменить азотно-кислородную атмосферу Земли на углекислую, то вполне вероятен вариант... некоторого похолодания. Ведь часть инфракрасного излучения солнца будет задерживаться парниковым газом еще "на подходе" к земной поверхности. Этот процесс и сейчас происходит, в том числе, и  за счет нахождения в атмосфере  других парниковых газов: водяного пара, фреонов, метана... . Так сказать, "обратный парниковый эффект".

[f_evgeny]

Не совсем так. Нужно учитывать, что в спектре солнечного света присутствует изрядная компонента инфракрасного излучения,

Наоборот, в солнечном свете инфракрасного излучения немного, а в переизлучаемом нагретой Землей излучении почти одно только инфракрасное.

[langust]

Наоборот, в солнечном свете инфракрасного излучения немного, а переизлучаемом нагретой Землей излучении почти одно только инфракрасное.

Согласен, что спектр небольшой, но как уже указывалось, интенсивность солнечного излучения несравненно выше земного. Они, возможно, компенсируют друг-друга или есть незначительное превышение влияния на температуру атмосферы одной из компонент. Но даже если этого бы не было, то все равно радиационная составляющая не конкурент конвективной.

[f_evgeny]

Наоборот, в солнечном свете инфракрасного излучения немного, а переизлучаемом нагретой Землей излучении почти одно только инфракрасное.

Согласен, что спектр небольшой, но как уже указывалось, интенсивность солнечного излучения несравненно выше земного. Они, возможно, компенсируют друг-друга или есть незначительное превышение влияния на температуру атмосферы одной из компонент. Но даже если этого бы не было, то все равно радиационная составляющая не конкурент конвективной.

Конвекция не столь важна, важен общий баланс, поступающего от Солнца излучения и покидающего. А покидает Землю (включая атмосферу) тепло только с излучением. Конвекция просто перемешивает атмосферу.

[langust]

А покидает Землю (включая атмосферу) тепло только с излучением. Конвекция просто перемешивает атмосферу.

Не так. Сначала воздух вступает в контакт с поверхностью, которая нагревает его. Затем  воздух поднимается вверх за счет того, что нагретый воздух становится легче холодного, а холодный опускается к поверхности и нагревается... . Так происходит конвекция, которая действительно перемешивает воздух, в том числе. Но и выносит бОльшую часть тепла в стратосферу. А там, действительно, молекулы воздуха излучают тепло в основном в космос.

[f_evgeny]

А покидает Землю (включая атмосферу) тепло только с излучением. Конвекция просто перемешивает атмосферу.

Не так. Сначала воздух вступает в контакт с поверхностью, которая нагревает его. Затем  воздух поднимается вверх за счет того, что нагретый воздух становится легче холодного, а холодный опускается к поверхности и нагревается... . Так происходит конвекция, которая действительно перемешивает воздух, в том числе. Но и выносит бОльшую часть тепла в стратосферу. А там, действительно, молекулы воздуха излучают тепло в основном в космос.

1. Молекулы воздуха излучают примерно половину тепла в космос, вторую - обратно на Землю.
2. С точки зрения температуры Земли не так уж важно, как происходит обратная отдача тепла в космос, важен общий баланс и цветовая температура излучения, если я правильно помню термин.
3. Пока прозрачность атмосферы высокая (нет облаков), молекулы воздуха излучают свет в космос на любой высоте, а не только в стратосфере.
4. До стратосферы доходит не очень большая доля нагретого воздуха.

Атмосфера делится на отдельные участки, как это видно из рис. 2.16. Нижний слой атмосферы, называемый тропосферой, содержит 80% массы атмосферы, почти весь водяной пар и облака и характеризуется сильным вертикальным перемешиванием. Сверху тропосфера ограничена тропопаузой, где температура атмосферы меняется очень мало. Выше расположена стратосфера, которая слабо перемешивается.

http://www.nature.web.ru/db/msg.html?mid=1164708&uri=lect2-3.html

[langust]

1. Молекулы воздуха излучают примерно половину тепла в космос, вторую - обратно на Землю.
2. С точки зрения температуры Земли не так уж важно, как происходит обратная отдача тепла в космос, важен общий баланс и цветовая температура излучения, если я правильно помню термин.
3. Пока прозрачность атмосферы высокая (нет облаков), молекулы воздуха излучают свет в космос на любой высоте, а не только в стратосфере.
4. До стратосферы доходит не очень большая доля нагретого воздуха.

1. Правильно. Но это верно для стратосферы. В тропосфере идут еще взаимные процессы теплообмена.
2. Резонно. Однако, мы все же пытаемся выяснить механизм отдачи тепла.
3. В тропосфере еще идет теплообмен между  теплыми (восходящими) и холодыми (нисходящими) потоками воздуха посредством теплопроводности, а также взаимный обмен теплом посредством передачи его радиацией между молекулами парниковых газов.
4. Если молекулы достаточно охлаждаются еще в тропосфере, то они уносятся низходящими потоками к поверхности и процесс конвекции продолжается. Ввиду разреженности стратосферы, там происходит перенос тепла почти исключительно радиацией и поэтому верен первый пункт.

[langust]

Теперь вернемся к вопросу о доле радиационной составляющей в процессе передачи тепла от земной поверхности в атмосферу.
Американский физик Роберт Вуд провел такой эксперимент. Он смастерил две одинаковые теплицы: одну из них накрыл стеклом, которое не пропускает инфракрасные лучи, а другую - кристаллом соли, который наоборот, беспрепятственно пропускает лучи инфракрасного спектра. В результате температура в обеих теплицах оказалась ... одинаковой. И только когда отрывалась дверца в одной из теплиц, не важно какой из них, в ней температура резко падала. Вывод такой: радиационная составляющая ничтожно мала по сравнению с конвективной.

[f_evgeny]

2. Резонно. Однако, мы все же пытаемся выяснить механизм отдачи тепла.
3. В тропосфере еще идет теплообмен между  теплыми (восходящими) и холодыми (нисходящими) потоками воздуха посредством теплопроводности, а также взаимный обмен теплом посредством передачи его радиацией между молекулами парниковых газов.
4. Если молекулы достаточно охлаждаются еще в тропосфере, то они уносятся низходящими потоками к поверхности и процесс конвекции продолжается. Ввиду разреженности стратосферы, там происходит перенос тепла почти исключительно радиацией и поэтому верен первый пункт.

2. Не всегда обязательно детально выяснять механизм, часто гораздо проще энергетический подход. В данном случае тоже гораздо проще оценить результат при хнергетическом подходе, а отдача тепла с Земли в космос происходит ТОЛЬКО за счет излучения. Будь то излучение земной поверхности, или атмосферы.
4. Из-за высокой прозрачности атмосферы, практически на любой высоте испущенный молекулой газа фотон попадает либо в космос, либо на Землю. И в конечном счете, только цветовая температура Земли (вместе с атмосферой) влияет на температуру, до которой нагревается система поверхность+атмосфера. CO2 (и другие парниковые газы) и влияют на эту температуру. Конвекция усредняет температуру системы Земля+атмосфера, но поскольку в космос она ничего не выносит, на общий энергетический баланс она влияния не оказывает ВООБЩЕ.

[f_evgeny]

Теперь вернемся к вопросу о доле радиационной составляющей в процессе передачи тепла от земной поверхности в атмосферу.
Американский физик Роберт Вуд провел такой эксперимент. Он смастерил две одинаковые теплицы: одну из них накрыл стеклом, которое не пропускает инфракрасные лучи, а другую - кристаллом соли, который наоборот, беспрепятственно пропускает лучи инфракрасного спектра. В результате температура в обеих теплицах оказалась ... одинаковой. И только когда отрывалась дверца в одной из теплиц, не важно какой из них, в ней температура резко падала. Вывод такой: радиационная составляющая ничтожно мала по сравнению с конвективной.

http://www.razgovor.org/replika/article771/

Согласно особому мнению Анатолия Вассермана парникового эффекта не существует, и он это пытается доказать. Но его доказательства совершенно не верны, так как Вассерман не слишком глубоко разобрался с существующим явлением, пытаясь экстраполировать пример эксперимента Роберта Вуда с нагреванием теплицы на атмосферу. Нагревание теплицы действительно не зависит от того, какое стекло в ней вставлено – прозрачное или не прозрачное для инфракрасных лучей. Тогда как процессы в атмосфере существенно иные. Попытаемся показать это.

[langust]

Главный вопрос все же в том, каким образом идет теплообмен между земной поверхностью и атмосферой. И если бы радиационная составляющая была бы значительной, то был бы повод говорить о "парниковом эффекте". А раз тепло передается в атмосферу путем теплопроводности и конвекции, то и значимость "эффекта" невелика.