Cтраница 2
Подобно углекислому газу и водяным парам атмосферы ведет себя обычное стекло. При этом оно не только само поглощает тепловое излучение Земли, но и изолирует прилегающий к ней слой атмосферы. Тем самым создается возможность без применения искусственного отопления поддерживать в оранжереях и парниках температуру значительно более высокую, чем в окружающем воздухе. [16]
Подобно углекислому газу и водяным парам атмосферы ведет себя обычное стекло. При этом оно не только само поглощает тепловое излучение Земли, но и изолирует прилегающий к ней слой атмосферы. [17]
В целом атмосфера и биосфера Земли представляют собой сложную открытую систему. Стационарный баланс потоков энергии устанавливается за счет теплового излучения Земли в космическое пространство: на Землю приходит энергия с малой энтропией, а уходит с энтропией намного большей. Но нельзя сказать, что необратимый процесс возрастания энтропии идет совершенно монотонно во всех составных частях сложной системы. Напротив, общий рост энтропии сопровождается процессом создания упорядоченных структур с уменьшением локальных величин энтропии. Именно за счет глобального роста энтропии и возникает возможность противоположного процесса локальной организации и развития порядка. Ситуация здесь сходна с ирригационной системой, использующей механизмы для перекачки воды с нижнего уровня на более высокий: сама падающая вниз вода приводит в действие водяное колесо, перекачивающее часть воды вверх. Большой поток вниз создает малый поток вверх. [18]
Излучение земной поверхности складывается из дневного отражения и ночного теплового излучения Земли. [19]
Холодные и одновременно сухие территории с этим климатом находятся в северной Канаде и Сибири, а также вдоль побережья Гренландии. Низкие температуры связаны с высокими широтами, длинной полярной ночью, обильным тепловым излучением Земли при прозрачной зимней атмосфере и большим альбедо снежно-ледяного покрова. Прозрачность арктической атмосферы определяется малым количеством пыли и газа. В период полярного дня солнечная радиация часто не достигает поверхности земли из-за большой облачности и туманов. Средняя температура января от - 29 до - 34 С, а средняя температура июля 4 С; условия для развития растительности связаны с низкой температурой и влажностью, а также неглубоким и кратковременным протаиванием вечной мерзлоты в летнее время. Преобладающей формой выветривания является морозное расклинивание и морозное растрескивание, что проявляется в образовании осыпей под клиффами. Низменные равнины имеют полигональное растрескивание и четковидные водоемы вдоль водотоков, связанные с морозным подпруживанием и термокарстом. [20]
Все увеличивающееся содержание СО2 в атмосфере вызывает так называемый парниковый эффект. Углекислый газ атмосферы свободно пропускает на Землю излучение Солнца, но сильно задерживает тепловое излучение Земли. Слой СО2 играет такую же роль как стекло в парниках. За последние 100 лет средняя температура на поверхности Земли возросла на 0 5 - 0 6 градуса. Дальнейшее накопление углекислого газа в атмосфере может привести к изменению климата на Земле. Многие ученые полагают, что это вызовет таяние льдов и катастрофическое повышение уровня Мирового океана. [21]
Это выхолаживание атмосферы под действием аэрозоля, так как частички последнего пропускают большую долю теплового излучения Земли и отражают часть солнечной радиации. Теоретически рассчитанный для случая ядерной войны этот эффект называют ядерной зимой, поскольку за-мутнение атмосферы из-за увеличения планетарного альбедо, потери парникового эффекта, водяного пара и других причин могут быть столь катастрофическим, что на Земле произойдет такое необратимое похолодание, которое погубит жизнь. [22]
Так как покрытия имеют различную поглощающую способность, спектральная чувствительность приемников излучения тоже различна. Приемник с черным покрытием чувствителен как к отраженному солнечному излучению, так и к собственному тепловому излучению Земли. Приемник с белым покрытием отражает солнечное излучение в видимой и коротковолновой ИК-области спектра, следовательно, он не чувствителен к этому излучению, зато он имеет высокую чувствительность к собственному излучению Земли. [23]
В результате содержание СО2 в воздухе за последние 100 лет выросло с 0 030 1СГ2 до 0 033 1СГ2 ( т.е. примерно на 10 %) и продолжает увеличиваться. Это приводит к росту так называемого парникового эффекта, так как СС2 задерживает все большую часть теплового излучения Земли, не давая ему уйти через атмосферу в космос. Это, в свою очередь, ведет к потеплению климата, увеличению площади засушливых зон, таянию полярных льдов, повышению уровня океана, затоплению низменных частей суши. Эти процессы уже идут и темп их нарастает; более того, гигантская инерция Земли такова, что если бы даже накопление СО2 в атмосфере сейчас прекратилось, то его последствия все равно еще долго будут продолжаться и даже нарастать. Все это - научно установленные факты: дискуссия идет лишь о том, в каком темпе эти и другие негативные воздействия на природу будут развиваться и когда может наступить катастрофическая ситуация. [24]
Это приводит к росту так называемого парникового эффекта, так как СО2 задерживает все большую часть теплового излучения Земли, не давая ему уйти через атмосферу в космос. Это, в свою очередь, ведет к потеплению климата, увеличению площади засушливых зон, таянию полярных льдов, повышению уровня океана, затоплению низменных частей суши. Эти процессы уже идут и темп их нарастает; более того, гигантская инерция Земли такова, что если бы даже накопление СО2 в атмосфере сейчас прекратилось, то его последствия все равно еще долго будут продолжаться и даже нарастать. Все это - научно установленные факты: дискуссия идет лишь о том, в каком темпе эти и другие негативные воздействия на природу будут развиваться и когда может наступить катастрофическая ситуация. [25]
Содержащийся в воздухе водяной пар также активно участвует в тепловом балансе земной поверхности. Он ( как и углекислый газ) пропускает большую часть солнечных лучей и в значительной степени задерживает обратное тепловое излучение земли, таким образом способствуя сохранению ею тепла. [26]
Для эффективного излучения тепла в направлении этого тепло-приемника целесообразно ИК-цатчики установить на специальной аккумулирующей холод плите, обладающей приемлемыми размерами и высокой излучательной способностью. При этом необходима защита холодной плиты от поступающей к ней прямой солнечной радиации, от излучения космического летательного аппарата и, в случае околоземных орбит, от непосредственного теплового излучения Земли, а также солнечного света, отраженного от нее и ее атмосферы. [27]
Далее описывается ночь после стрелецкой казни. Тогда тепловое излучение земли беспрепятственно уходит в космос. При низких температурах, благодаря закону Клапейрона-Клаузиуса ( середина XIX века) содержание водяного пара в атмосфере экспоненциально мало, нет облаков и нет парникового эффекта, т.е. испускания вниз тепловой радиации, поднимающей температуру поверхности. [28]
Тогда как главная доля энергии, доставляемой земной поверхности Солнцем, приходится на лучи с длинами воли 0 5 - 1 мк, обратное излучение Земли характеризуется длинами волн от 4 мк и выше, причем особое значение имеют длины волн около 15 мк. Как видно из рис. Х-38, это соответствует области избирательного поглощения углекислого газа. Около 20 % теплового излучения Земли приходится на окно в области 9 - 13 мк и почти полностью теряется. [29]
Первичным источником энергии общей циркуляции атмосферы является солнечное тепло. Доля А этой радиации ( планетарное альбедо) отражается обратно в космос. Такова же в среднем мощность теплового излучения Земли в космос - ей соответствует температура излучения около - 17 С, фактически достигаемая в атмосфере на высоте около 5 км. [30]