Климат антропогена

[Роман Джиров]

По "мысленному эксперименту" - первый вариант. То есть не в процессе, а изначально будем считать такую плотность атмосферы. Но в этой атмосфере постоянно происходит конвективный перенос тепла - это стоит учитывать.

Так, понял. Берем две Земли- одна с нормальным давлением атмосферы- контроль, а одна- с увеличенной, все остальное так само, температура вначале одинаковая, и смотрим что будет с температурой на Земле с увеличенной атмосферой? Для простоты дела, я так понял, любой парниковый эффект игнорируем, т.е нет ни воды ни СО2, только кислород и азот?
Это, в отличие от второго варианта, очень сложно, боюсь ошибиться. Если нет парникового, то все дело сведется к балансу приход от излучения Солнца-радиация в космос. Внутренним теплом Земли пренебрежем, а то совсем запутаимси.
Итак: площадь поверхности атмосферы, которая излучает- станет больше при большей атмосфере. А вроде как излучают в значительной мере верхние слои атмосферы. А излучение с поверхности- останется прежним, ее площадь не изменилась. Облаков нет- воду мы убрали. СО2 нет. Т.е. если парникового эфекта нет, то и отражения назад к Земле излучения в космос тоже нет. Конвективные потоки должны забирать от поверхности примерно то-же количество тепла и доставлять его в верхние слои, где оно излучится поверхностью атмосферы(которая увеличилась). Итого- расход должен увеличится(ну, вроде, не до конца уверен).
Приход тепла вроде как останется примерно прежним(есть вопрос как изменится приход от того, что радиус "линзы"- атмосферы стал больше, но вряд-ли значительно). Ведь от Солнца энергия приходит в виде фотонов такой энергии(коротковолновое излучение , а не длинноволновое, как на рассеяние атмосферой), что атмосфера их не преломляет почти, потому приход будет зависеть главным образом исключительно от площади поверхности , а она не изменилась, следовательно- приход прежний. Вывод  - если я не сильно ошибся с приходом и расходом радиации, то температура должна понизится.

[langust]

Вообще-то не предлагалось убрать все парниковые газы, а только насытить атмосферу кислородом и азотом. Этот вариант проще рассчитывать, так как нам в общем-то известен нынешний баланс, а главные излучатели в космос - все-таки водяной пар и другие парниковые газы. То есть сохраним и альбедо, и саму излучательную способность водяного пара. В остальном все рассуждения остаются такими же.
Но игнорируется сами процессы адиабатического расширения-сжатия газов при конвекции воздуха. И если предположить превышение влияния конвективного переноса тепла в тропосфере над радиационным, то и считаем температуру по вышеуказанной формуле. А она дает существенное превышение температуры именно за счет высокого давления.

[langust]

При увеличении давления атмосферы у поверхности Земли до 100 ат формула приблизительно выглядит так:
Т=288(100^0,19).
Температура по ней почти что венерианская... . Хотя здесь было сохранено старое альбедо (0,3), и с учетом его повышения, при увеличении облачности за счет повышенной температуры, она будет меньше теоретической, однако же все равно останется достаточно высокой.
Еще один "парадокс": если заменить азотно-кислородную атмосферу Земли на углекислотную, то глобальная температура только ... уменьшится. Хотя и не очень существенно - на пару градусов... .
http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501111%22

[Макроассемблер]

Еще один "парадокс": если заменить азотно-кислородную атмосферу Земли на углекислотную, то глобальная температура только ... уменьшится. Хотя и не очень существенно - на пару градусов... .
http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501111%22

Толсто

[langust]

...если заменить азотно-кислородную атмосферу Земли на углекислотную, то глобальная температура только ... уменьшится.

Толсто

Скорее - тонко.
Объясняются эти, казалось бы, парадоксальные результаты тем, что вынос тепла из тропосферы в основном происходит благодаря конвекции, а главными факторами в этом процессе, определяющими температурный режим плотных планетных тропосфер, являются давление (т.е. масса) атмосферы и ее теплоемкость. Но при одинаковых давлениях (т.е. массах) теплоемкость углекислотной атмосферы всегда меньше теплоемкости азотно-кислородной атмосферы. Иными словами, углекислотная атмосфера, подобно тонкому одеялу, хуже сохраняет тепло на поверхности планеты, по сравнению с более толстым "пуховым одеялом" азотно-кислородной атмосферы, обладающим к тому же и большей теплоемкостью.
http://www.scgis.ru/russian/cp1251/dgggms/1-98/par_eff.htm

[Роман Джиров]

Толсто

Скорее - тонко.

http://www.scgis.ru/russian/cp1251/dgggms/1-98/par_eff.htm

Т.е. так или иначе, а троллим?

[langust]

Каков вопрос - таков ответ... (с). Это был лишь ответ на реплику. Но ниже приведена цитата из вполне научной статьи, которая как раз объясняет вышеупомянутый "парадокс". Совпадения в "терминах" - лишь игра слов, не более того... . И конечно же, цитата не может быть проявлением троллизма, раз она подкрепляет выводы с научной точки зрения.
Что же касается самой реплики "толсто", то полагаю, что она означала только степень удивления и недоверия, сетование на слишком длинное обоснование, но только в "оригинальной упаковке". Если перевести это на великий и могучий, то как-то так:
- Не может быть!
- Еще как может! (далее следуют объяснения).
Если я что-то не так понял или слово имеет вполне определенный смысл слэнгового характера, то расшифруйте, плиз... .

[Роман Джиров]

Ну как может конвекция излучать тепло в космос, а? Конвекция - перенос теплоты от вещества к вещество, а космос - он же ва-ку-ум! Может, все-таки, в верхние слои атмосферы? Ну это я так, придираюсь.
Конвекция снижает градиент температуры, вынося тепло в верхние слои. То есть при исчезновении конвекции градиент увеличится. Рассморим 2 случая:
- верхняя граница, где должна кончаться конвекция, той же температуры. Значит, температура поверхности выше. Но это значит, что общее излучение планеты увеличится.
- температура поверхности не изменяется. Раз градиент сильнее, значит, температура атмосферы снижается, то есть общее излучение планеты уменьшится.
Вывод: при исчезновении конвекции температура поверхности увеличится, а температура атмосферы на высоте, где должна кончаться конвекция, уменьшится.
То есть конвекция снижает парниковый эффект

Могу только присоединится.

[Роман Джиров]

Дело вовсе не том, что два больше, чем один, а в том, что именно конвективный перенос тепла от поверхности в атмосферу играет более значительную роль, нежели радиационный. И основной вклад в таком переносе играет именно водяной пар. Он же в большей степени излучает тепло в космос еще в тропосфере.

Ну как может конвекция излучать тепло в космос, а? Конвекция - перенос теплоты от вещества к вещество, а космос - он же ва-ку-ум! Может, все-таки, в верхние слои атмосферы? Ну это я так, придираюсь.

Придираетесь... . Так и написано - в атмосферу. Причем, излучение может происходить не только в верхних слоях. И не только в космос, а во все стороны... .

И это излучение, которое "не только в космос" а и назад, к поверхности- и есть парниковый эффект, которого, как Вы настаиваете, не существует.

Конвекция снижает градиент температуры, вынося тепло в верхние слои. То есть при исчезновении конвекции ...
То есть конвекция снижает парниковый эффект

Мы не можем произвольно убрать конвекцию. Поэтому рассуждать о том, снижает она парниковый эффект или повышает не имеет смысла. Можно только поразмышлять, где она более интенсивная, а где - менее... .

В мысленном эксперименте, Лангуст, можем. Или мысленные эксперименты одним позволены ,а иным- нет? Сами-то Вы их здесь проводите без остановки.

[Роман Джиров]

В той же теплице никакой конвекции нет, так что же, делать вывод, что "отсутствие конвекции увеличивает парниковый эффект" ?
Она лишь один из механизмов переноса тепла, как и теплопроводность или излучение, а не "лишний ингредиент" атмосферы... .

В той-же теплице- конвекция есть. Она переносит тепло от земли к стеклу, которое далее рассеивается им в окружающую среду. Можете считать стекло- тропопаузой, немного чем-то оно похоже.

[langust]

И это излучение, которое "не только в космос" а и назад, к поверхности- и есть парниковый эффект, которого, как Вы настаиваете, не существует.

Вообще-то парниковый эффект это разность температур: поверхностной и радиационной... .
Переизлучение тепла к поверхности, несомненно, существует и я нигде не "настаивал"... . А вот влияние на парниковый эффект СО2, СН4... весьма незначительное.

В мысленном эксперименте, Лангуст, можем. Или мысленные эксперименты одним позволены ,а иным- нет? Сами-то Вы их здесь проводите без остановки.

Так я же не отменяю физические законы произвольно, а только предлагаю, например, заменить состав атмосферы. Тем более, что когда-то на Земле была углекислотная атмосфера. Да и давление в каких-то пределах могло меняться... . 

[Роман Джиров]

Имеется в виду, что чем выше давление, тем выше температура газа. На Венере давление составляет 90 земных атмосфер. Кроме того, в той же пропорции больше и плотность, а значит и выше  теплоемкость венерианской атмосферы по сравнению с земной.   

Ладно, прикол удался, я ответил на полном серьезе. Макроассемблер отметил, что было:

Цитата: Макроассемблер от Января 10, 2010, 13:28:16

Толсто

Цитата: langust от Января 08, 2010, 23:23:23
Баллону со сжатым газом есть куда отдать тепло и его температура сравняется с окружающим воздухом.

Но продолжать Толсто уже просто некрасиво. Планете, значит, отдать тепло некуда?

Автор: langust Отправлено: Января 10, 2010, 17:18:25
Скорее - тонко.
Объясняются эти, казалось бы, парадоксальные результаты тем, что вынос тепла из тропосферы в основном происходит благодаря конвекции

Нет, скорее опять Толсто. Вынос тепла из тропосферы в основном происходит благодаря радиации. Что делает конвекция- уже писал busak. А хотите спорить- объясните тогда что такое тропопауза.

Автор: langust Отправлено: Сегодня в 11:42:25
Каков вопрос - таков ответ... (с). Это был лишь ответ на реплику. Но ниже приведена цитата из вполне научной статьи, которая как раз объясняет вышеупомянутый "парадокс". Совпадения в "терминах" - лишь игра слов, не более того... . И конечно же, цитата не может быть проявлением троллизма, раз она подкрепляет выводы с научной точки зрения.
Что же касается самой реплики "толсто", то полагаю, что она означала только степень удивления и недоверия, сетование на слишком длинное обоснование, но только в "оригинальной упаковке". Если перевести это на великий и могучий, то как-то так:
- Не может быть!
- Еще как может! (далее следуют объяснения).
Если я что-то не так понял или слово имеет вполне определенный смысл слэнгового характера, то расшифруйте, плиз... .

Совсем Толсто. Для человека знакомого с термином "троллизм".
Ладно, поведусь еще раз, расшифрую, раз уж человек, знающий что такое троллизм в ответ на Толсто говорит Тонко и утверждает(!) что ни сном ни духом при этом...
http://lurkmore.ru/Троллинг

[langust]

В той-же теплице- конвекция есть. Она переносит тепло от земли к стеклу, которое далее рассеивается им в окружающую среду. Можете считать стекло- тропопаузой, немного чем-то оно похоже.

Вот и хорошо, что она там все-таки есть в реальном случае, хотя и минимальна - лимитирует только теплопроводность, да излучение. Их можно минимизировать многослойными стеклами (они плохо пропускает ИК). И тогда - "полный парник" без конвекции и без излучения...  . Но именно конвекция сыграла главную роль в "парниковом эффекте"  и градиент температуры - нулевой, а сама температура по всей толще одинаково высока. Лимитирует только теплоотдача в почву.
Кстати, Вуд проделывал опыты и со стеклами, которые пропускают ИК - температура та же .

[Роман Джиров]

И это излучение, которое "не только в космос" а и назад, к поверхности- и есть парниковый эффект, которого, как Вы настаиваете, не существует.

Вообще-то парниковый эффект это разность температур: поверхностной и радиационной... .
Переизлучение тепла к поверхности, несомненно, существует и я нигде не "настаивал"... . А вот влияние на парниковый эффект СО2, СН4... весьма незначительное.

Уже Тоньше  .
Вообще-то парниковый эффект это не разность температур на поверхности планеты и эффективной, а повышение  температуры нижних слоев по сравнению с эффективной. Возникающее как раз вследствие переизлучения тепла к поверхности, коего Вы не отрицаете. Т.е. кагбе закон всемирного тяготения я не отрицаю, а вот яблоко с яблони на голову Ньютону падать не обязано, вполне может и вверх улететь... "Взаимоисключающие параграфы"- не находите?  
http://ru.wikipedia.org/wiki/Парниковый_эффект
http://lurkmore.ru/Взаимоисключающие_параграфы

[langust]

Имеется в виду, что чем выше давление, тем выше температура газа. На Венере давление составляет 90 земных атмосфер. Кроме того, в той же пропорции больше и плотность, а значит и выше  теплоемкость венерианской атмосферы по сравнению с земной.   

Ладно, прикол удался, я ответил на полном серьезе. Макроассемблер отметил, что было:

Цитата: Макроассемблер от Января 10, 2010, 13:28:16
Толсто

Неправда, он отвечал на другой пост:

Еще один "парадокс": если заменить азотно-кислородную атмосферу Земли на углекислотную, то глобальная температура только ... уменьшится. Хотя и не очень существенно - на пару градусов... .
http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501111%22

Толсто

Цитата: langust от Января 08, 2010, 23:23:23
Баллону со сжатым газом есть куда отдать тепло и его температура сравняется с окружающим воздухом.

Но продолжать Толсто уже просто некрасиво. Планете, значит, отдать тепло некуда?

Хитрите, Роман... . Про планету я ничего не говорил - вы же сами попросили "поместить" баллон на воздух. В этом случае и был ответ о выравнивании температур. При изоляции - температура будет изначальная.

Нет, скорее опять Толсто. Вынос тепла из тропосферы в основном происходит благодаря радиации.

Это и есть главный вопрос нашей дискуссии. Именно конвективные потоки транспортируют тепло по всей вертикали тропосферы - излучение в разогреве тропосферы играет подчиненную роль.