Климат антропогена

[василий андреевич]

Не буду сейчас говорить чем конвекция отличается от конвективного теплообмена, скажу только, что идеализированный газ, нагретый чуть сильнее, легче, только при равенстве давлений. В реальности тропосферы такого нет, нагретый газ обязательно плотнее более холодного. А о тепловой конвекции можно говорить только при высоких горизонтальных градиентах давлений.
  Вот Вам мысленный эксперимент. Имеем торообразно замкнутую трубку наполненную водой "с блестками. Подвесим трубку вертикально, как колесо-бублик, и будем подогревать горелкой нижний конец. Вода в трубке придет в циркулярное движение в случайную сторону. В этом нет ничего удивительного, хотя нет никаких расширений. Но при дальнейшем нагреве, вода вдруг прекратит циркулярное движение, начнется мелко "амплитудная" турбуленция. Именно это состояние можно считать температурным нагревом. Именно этот хаос (а не ламинарный разгон) является разогревом, что приведет к мощному выплеску энергии в виде излучения и теплообмена. А чуть избавившись от излишков кинетики, вода вновь перейдет к циркуляции, но уже обязательно в противоположную сторону.
  А теперь вопросы ко всем желающим: 1)будем нагревать не низ трубки, а верх; 2)будем нагевать один конец горизонально лежащей трубки; 3)будем нагревать всю трубку равномерно, целиком.
Что будет с водой"?

[Mr. B]

А температура сублимации при низких давлениях сильно отличается от 0 градусов С?

Ответ Вы можете найти в фазовой диаграмме воды. Видимо, с предположением о несуществовании её жидкого состояния в тех условиях я ошибся.

[Alexy]

Спасибо
А какое именно давление на стратопоаузе?

[Mr. B]

Высота стратопаузы - 50-55 км. Следовательно, давление - 0,00001-0,0001 МПа. Всё-таки я не ошибался, жидкая вода при тех условиях не существует. Прошу прощения за многочисленные неточности.

[василий андреевич]

А я спрошу с подвохом. Сколько молекул Н2О надо наблюдать взаимодействующими, что бы была возможность отличить жидкое от твердого?

[идрис]

Ну капли жидкости (в форме серной кислоты) на венере все таки есть. Они даже вероятно там выпадают дождями, может быть даже до поверхности доходят и даже какие то водотоки формируют. При более детальных съемках на поверхностях крупных вулканов (которые очень и очень большие) наверняка будут найдены эрозионные врезы. Все таки серная кислота - это вам посильнее воды.

[Mr. B]

А я спрошу с подвохом. Сколько молекул Н2О надо наблюдать взаимодействующими, что бы была возможность отличить жидкое от твердого?

Столько, чтобы принципиально обнаружимыми были соответствующие свойства.

[langust]

Конвекция воздуха носит адиабатический характер и она сама разогревает воздух внизу вследстие адиабатического сжатия. Иначе говоря, этот процесс и нагревает приповерхностные слои, а вовсе не забирает тепло от поверхности. Тут происходит взаимный процесс поддержания определенной температуры в соответствии с давлением

Верно, что принесенный сверху конвекцией воздух разогревается до определенной температуры (определенной для данной высоты адиабатическим законом). Но ведь и воздух, который здесь был перед приходом верхнего воздуха имел ту же самую температуру. Так что  температуры на определенных высотах от наличия-отсутствия конвекции по-моему не должны зависеть?

Раз охлажденный воздух опустился на определенную высоту, значит он заменил более теплый на этой высоте, который поднялся выше. В этом и состоит конвекция. Именно она и поддерживает то распределение температур, которые как раз и зависят от этой самой конвекции.

[василий андреевич]

А я спрошу с подвохом. Сколько молекул Н2О надо наблюдать взаимодействующими, что бы была возможность отличить жидкое от твердого?

Столько, чтобы принципиально обнаружимыми были соответствующие свойства.

Вот я так же и об атмосфере. До каких объемов надо расширить "кухню" и плиту на кухне, что бы явления на этой кухне были подобны атмосферным? И где провести гранцы между конвекцией, турбуленцией и вращением молекулярных кластеров?

[langust]

А где эти расчеты изложены?

Алексей, я же приводил мнение полдюжины специалистов. Или забыли...  Впрочем, можете поискать работы Линдзена, Кларка и других

А Вы бы могли дать названия статей, или страницу темы, где они написаны?
Может кто-то русский что-то подобное моделировал? Например брат Капицы?

Я не знаю работ А.Капицы по моделированию климата, хотя возможно, они есть, так как он занимается геоморфологией, в которой часто применяется математическое моделирование.
Но позиция его однозначна - против гипотезы об антропогенном глобальном потеплении.
http://www.grani.ru/Society/Science/m.3368.html

На самом деле газы типа двуокиси углерода не приводят к возникновению парникового эффекта. Это было убедительно доказано российскими учеными. Академик Олег Сорохтин, работающий в Институте океанологии РАН, первым создал математическую теорию парникового эффекта. Из его расчетов, подтвержденных измерениями на Марсе и Венере, следует, что даже значительные выбросы техногенного углекислого газа в земную атмосферу практически не меняют тепловой режим Земли и не создают парникового эффекта. Напротив, нам следует ожидать небольшого, на доли градуса, похолодания.

Что касается моделей климата, то можно посмотреть по ссылкам на работы Роя Спенсера и  Джона Кристи, может что есть по вопросу
http://www.drroyspencer.com/Spencer-and-Braswell-08.pdf
http://www.drroyspencer.com/satellite-and-climate-model-evidence/
http://www.drroyspencer.com/Spencer_07GRL.pdf

[langust]

Во всяком случае, проф. Кристи ссылается на моделирование

[Alexy]

- конвекция воздуха носит адиабатический характер и 1) она сама разогревает воздух внизу вследстие адиабатического сжатия. Иначе говоря, этот процесс и нагревает приповерхностные слои, а вовсе не забирает тепло от поверхности. Тут происходит взаимный процесс поддержания определенной температуры в соответствии с давлением
- Верно, что принесенный сверху конвекцией воздух разогревается до определенной температуры (определенной для данной высоты адиабатическим законом). Но ведь и воздух, который здесь был перед приходом верхнего воздуха имел ту же самую температуру. Так что  температуры на определенных высотах от наличия-отсутствия конвекции по-моему не должны зависеть?
- Раз охлажденный воздух опустился на определенную высоту, значит он 2)заменил более теплыйна этой высоте, который поднялся выше. В этом и состоит конвекция. Именно 3) она и поддерживает то распределение температур, которые как раз и зависят от этой самой конвекции

Сравнивая выделенные жирным Ваши высказывания, не могу понять, так конвекция
1) охлаждает "воздух внизу",
2) греет нижний слой тропосферы или
3) "поддерживает то распределение температур, которые как раз и зависят от этой самой конвекции"? (Выделенная кавычками фраза весьма обтекаема, уточните, какое именно распределение температур по высоте она поддерживает - более быстрое, чем адиабатическое понижение t с высотой или менее  быстрое, чем адиабатическое понижение t с высотой)?

[langust]

...не могу понять, конвекция 1) охлаждает "воздух внизу", 2) греет нижний слой тропосферы или 3) "поддерживает то распределение температур, которые как раз и зависят от этой самой конвекции"? Выделенная кавычками фраза весьма обтекаема, уточните, какое именно распределение температур по высоте - более быстрое, чем адиабатическое понижение t с высотой или менее  быстрое, чем адиабатическое понижение t с высотой

Не следует путать понятие конвекции и адиабатического процесса. Конвекция - это движение газа, когда нагретый газ расширяется и устремляется вверх, а более холодный занимает его место. Вот это самое движение и способствует адиабатическому процессу - при сжимании газ разогревается, а при расширении - охлаждается.
То есть конвекция не охлаждает воздух внизу теплопроводностью, а просто заменяет теплый воздух более холодным, который в свою очередь разогревается посредством адиабатического процесса. А от самой поверхности он дополнительно нагревается и снова поднимается вверх. А распределение температур по высоте соответствует адиабатическому закону - чем больше давление, тем выше температура.

[василий андреевич]

Простите, но вмешаюсь опять. Конвекция в широком смысле этого понятия является коллективным движением частиц в подвижных средах (газ, жидкость, сыпучие тела, плазма). Потому конвекция может как охлаждать пространство, унося из него "свободную" энергию, так и нагревать, разрушением части потока. Конвективная ячейка - это аккумулятор тепла (энергетического хаоса) в порядок работы вращательного движения. Как видите, последнее высказывание находится на грани "мобильного перпетума".
 Ячейка это не плоский круговорот, это тор. Система ячеек в гравитационном поле - это не скопище торов, это система восходящих и нисходящих струй. Сруи это порядок, утилизирующий тепло в структуру общего движения. Место перехода струи в горизонтальное движение - это замедление и хаотизация потока, его распад на струи, турбуленции и молекулярный хаос. Чем больше молекулярного хаоса, тем выше температура. Хаотизация может быть большей как в нижней части потоков, так и в верхней, в зависимости от термодинамических условий (разницы температур и давлений между вершиной и подошвой потоков).

[Alexy]

- В мезосфере очевидно должна быть конвекция? Раз там падение температуры с высотой
- Там преобладает передача тепла посредством радиации - для конвекции слишком мизерное давление...

"На высотах выше 100 км атмосфера лишена и другого замечательного свойства — способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции"  (из "Атмосфера Земли"). А мезосфера на высоте до 85 км