Вікіпедыя

Парніковы эфект: Розніца паміж версіямі

Інтэрактыўны прагляд гісторыі
[недагледжаная версія][недагледжаная версія]
Наступная праўка →
Змесціва выдалена Змесціва дададзена
ВізуальнаВікіразметка
Artificial123 (размовы | уклад)
35 631 праўка
Новая старонка: 'Файл:Atmospheric Transmission.png|350px|міні|справа|'''Мал. 1'''. Празрыстасць атмасферы Зямлі ў бачным і ін...'
 
clean up, replaced: . → ., а у → а ў (2), е]] у → е]] ў, іянічн → іанічн, міні| → thumb| (2), я у → я ў, о у → о ў, Файл: → Выява: (2), ы у → ы ў, р ў → р using AWB
Радок 1:
[[ФайлВыява:Atmospheric Transmission.png|350px|мініthumb|справа|'''Мал. 1'''. Празрыстасць атмасферы Зямлі ў бачным і інфрачырвоным дыяпазонах (паглынанне і рассейванне):<br/> 1. Інтэнсіўнасць сонечнай радыяцыі (злева) і інфрачырвонага выпраменьвання паверхні Зямлі (справа) — дадзены спектральныя інтэнсіўнасці без уліку і з улікам паглынання <br/>2. Сумарнае паглынанне і рассейванне ў атмасферы ў залежнасці ад даўжыні хвалі 3. Спектры паглынання розных парніковых газаў і рэлеяўскае рассейванне.]]
 
'''Парніковы эфект''' — павышэнне [[Тэмпература|тэмпературы]] ніжніх слаёў [[Атмасфера|атмасферы]] [[Планета|планеты]] па параўнанні з [[эфектыўная тэмпература|эфектыўнай тэмпературай]], гэта значыць тэмпературай цеплавога выпраменьвання планеты, назіранага з [[космас]]у.
 
== Гісторыя даследаванняў ==
Ідэя аб механізме парніковага эфекту была ўпершыню выкладзена ў [[1827]] [[Жан Батыст Жазеф Фур'е|Жазефам Фур'е]] уў артыкуле "Запіска пра тэмпературы зямнога шара і іншых планет", у якой ён разглядаў розныя механізмы фарміравання [[клімат|клімату]]у Зямлі, пры гэтым ён разглядаў як фактары, якія ўплываюць на агульны цеплавы баланс Зямлі (нагрэў сонечным выпраменьваннем, ахалоджванне за кошт выпраменьвання, ўнутранае цяпло Зямлі), так і фактары, якія ўплываюць на цеплаперанос і тэмпературы кліматычных паясоў ([[цеплаправоднасць]], атмасферная і акіянічная цыркуляцыя)<ref>[http://mathdoc.emath.fr/cgi-bin/oetoc?id=OE_FOURIER__2 ''Joseph Fourier''. Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires p.97-125 Mémoires de l’Académie royale des sciences de l’Institut de France, t. VII, p.570 à 604. Paris, Didot; 1827 // Gallica-Math: Œuvres complètes]</ref><ref>''Цяпло, якое выдаткоўваецца ў выніку чалавечай актыўнасці Жазеф Фур'е не разглядаў у якасці значнага фактару.''</ref>.▼
 
Пры разглядзе ўплыву атмасферы на радыяцыйны баланс Фур'е прааналізаваў вопыт М. дэ Сасюра з чорным знутры посудам, накрытым [[шкло]]м. Дэ Сасюра вымяраў рознасць тэмператур ўнутрыунутры і звонку такога посуду, выстаўленага на прамое сонечнае [[святло]]. Фур'е патлумачыў падвышэнне тэмпературы ўнутры такой «міні-шклярніцы» па параўнанні з вонкавай тэмпературай дзеяннем двух фактараў: блакаваннем [[Канвекцыя|канвектыўнага]] цеплапераносу (шкло прадухіляе адток нагрэтага [[паветра]] знутры і прыток прахалоднага звонку) і рознай празрыстасцю шкла ў бачным і інфрачырвоным дыяпазоне.▼
▲Ідэя аб механізме парніковага эфекту была ўпершыню выкладзена ў [[1827]] [[Жан Батыст Жазеф Фур'е|Жазефам Фур'е]] у артыкуле "Запіска пра тэмпературы зямнога шара і іншых планет", у якой ён разглядаў розныя механізмы фарміравання [[клімат|клімату]] Зямлі, пры гэтым ён разглядаў як фактары, якія ўплываюць на агульны цеплавы баланс Зямлі (нагрэў сонечным выпраменьваннем, ахалоджванне за кошт выпраменьвання, ўнутранае цяпло Зямлі), так і фактары, якія ўплываюць на цеплаперанос і тэмпературы кліматычных паясоў ([[цеплаправоднасць]], атмасферная і акіянічная цыркуляцыя)<ref>[http://mathdoc.emath.fr/cgi-bin/oetoc?id=OE_FOURIER__2 ''Joseph Fourier''. Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires p.97-125 Mémoires de l’Académie royale des sciences de l’Institut de France, t. VII, p.570 à 604. Paris, Didot; 1827 // Gallica-Math: Œuvres complètes]</ref><ref>''Цяпло, якое выдаткоўваецца ў выніку чалавечай актыўнасці Жазеф Фур'е не разглядаў у якасці значнага фактару.''</ref>.
 
▲Пры разглядзе ўплыву атмасферы на радыяцыйны баланс Фур'е прааналізаваў вопыт М. дэ Сасюра з чорным знутры посудам, накрытым [[шкло]]м. Дэ Сасюра вымяраў рознасць тэмператур ўнутры і звонку такога посуду, выстаўленага на прамое сонечнае [[святло]]. Фур'е патлумачыў падвышэнне тэмпературы ўнутры такой «міні-шклярніцы» па параўнанні з вонкавай тэмпературай дзеяннем двух фактараў: блакаваннем [[Канвекцыя|канвектыўнага]] цеплапераносу (шкло прадухіляе адток нагрэтага [[паветра]] знутры і прыток прахалоднага звонку) і рознай празрыстасцю шкла ў бачным і інфрачырвоным дыяпазоне.
 
Іменна апошні фактар ​​і атрымаў у пазнейшай літаратуры назва парніковага эфекту — паглынаючы бачнае святло, паверхня награваецца і выпускае цеплавыя (інфрачырвоныя) прамяні; паколькі шкло празрыста для бачнага святла і амаль непразрыста для цеплавога выпраменьвання, то назапашванне цяпла вядзе да такога росту тэмпературы, пры якім колькасць цеплавых прамянёў, што праходзяць праз шкло, дастаткова, каб дасягнуць цеплавой раўнавагі.
Радок 13 ⟶ 12:
Фур'е пастуляваў, што аптычныя ўласцівасці атмасферы Зямлі аналагічныя аптычным уласцівасцям шкла, гэта значыць яе празрыстасць у інфрачырвоным дыяпазоне ніжэй, чым празрыстасць у дыяпазоне аптычным, аднак колькасныя дадзеныя па паглынання атмасферы ў інфрачырвоным дыяпазоне доўгі час з'яўляліся прадметам дыскусій.
 
У 1896 [[Свантэ Арэніус]], шведскі фізіка-хімік, для колькаснага вызначэння паглынання атмасферай Зямлі цеплавога выпраменьвання прааналізаваў дадзеныя СэмюэлаСемюэла Лэнглі аб баламетрычнай свяцільнасці [[Месяц, спадарожнік Зямлі|Месяца]] ў інфрачырвоным дыяпазоне<ref>''Samuel P. Langley (and Frank W. Very)''. The Temperature of the Moon, Memoir of the National Academy of Sciences, vol. iv. 9th mem. 193pp (1890)</ref>. Арэніус параўнаў дадзеныя, атрыманыя Лэнглі пры розных вышынях Месяца над [[гарызонт]]ам (гэта значыць пры розных велічынях шляху выпраменьвання Месяца праз атмасферу), з разліковым спектрам яе цеплавога выпраменьвання і разлічыў як каэфіцыенты паглынання інфрачырвонага выпраменьвання вадзяной парай і [[Вуглякіслы газ|вуглякіслым газам]] у атмасферы, так і змены тэмпературы зямлі пры варыяцыях канцэнтрацыі вуглякіслага газу. Арэніус таксама высунуў [[Гіпотэза|гіпотэзу]], што зніжэнне канцэнтрацыі ў атмасферы вуглякіслага газу можа з'яўляцца адной з прычын узнікнення [[ЛедніковыЛедавіковы перыяд|ледніковыхледавіковых перыядаў]]<ref>[http://www.rsc.org/images/Arrhenius1896_tcm18-173546.pdf «On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground»], Philosophical Magazine and Journal Science, Series 5, Volume 41, pages 237—276 {{ref-en}}</ref>.
 
== Колькаснае вызначэнне парніковага эфекту ==
 
Сумарная энергія сонечнага выпраменьвання, якое паглынаецца ў адзінку часу планетай радыусам <math>\! R</math> і сферычным альбеда <math>\! A</math> роўная:
 
Радок 32 ⟶ 30:
 
{| class="standard"
|+Табліца 1<ref group="см" name="Таблица 1">''Температуры дадзеныя уў [[Кельвін, адзінка вымярэння|Кельвінах]], <math>\bar T_{max}</math> — сярэдняя максімальная тэмпература уў поўдзень на [[экватар]]ы, <math>\bar T_{min}</math> — сярэдняя мінімальная тэмпература.''</ref>
!Планета
!Атм. ціск у паверхні, [[Атмасфера, адзінка вымярэння|атм]].
Радок 80 ⟶ 78:
 
== Прырода парніковага эфекту ==
Парніковы эфект атмасфер абумоўлены іх рознай празрыстасцю ў бачным і далёкім інфрачырвоным дыяпазонах. На дыяпазон даўжынь хваль 400-1500 нм ўу бачным святле і блізкім інфрачырвоным дыяпазоне прыходзіцца 75% энергіі сонечнага выпраменьвання, большасць газаў не паглынаюць ўу гэтым дыяпазоне; рэлеяўскае рассейванне ў газах і рассейванне на атмасферных [[Аэразоль|аэразолях]] не перашкаджаюць пранікненню выпраменьвання гэтых [[Даўжыня хвалі|даўжынь хваль]] у глыбіні атмасфер і дасягненню паверхні планет. Сонечнае святло паглынаецца паверхняй планеты і яе атмасферай (асабліва выпраменьванне ў блізкай УФ- і ІК-абласцях) і разагравае іх. Нагрэтая паверхня планеты і атмасфера выпраменьваюць ўу далёкім інфрачырвоным дыяпазоне: так, у выпадку Зямлі пры <math>\bar T_S</math> роўным 300 K, 75% цеплавога выпраменьвання прыпадае на дыяпазон 7,8-28 мкм, для Венеры пры <math>\bar T_S</math> роўным 700 K — 3,3-12 мкм.▼
 
Атмасфера, якая змяшчае мнагаатамныя газы (двухатамныя газы дыятермічныя — празрыстыя для цеплавога выпраменьвання), якія паглынаюць ўу гэтай вобласці спектру (т. зв. [[парніковыя газы]] — H<sub>2</sub>O, CO<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub> і іншыяё — гл Мал. 1), істотна непразрыстая для такога выпраменьвання, накіраванага ад яе паверхні ў касмічную прастору, гэта значыць мае ў ІК-дыяпазоне вялікую аптычную таўшчыню. З прычыны такой непразрыстасці атмасфера становіцца добрым цеплаізалятарам, што, у сваю чаргу, прыводзіць да таго, што перавыпраменьванне паглынутай сонечнай энергіі ў касмічную прастору адбываецца ў верхніх халодных пластах атмасферы. У выніку эфектыўная тэмпература Зямлі як выпраменьвальніка аказваецца больш нізкай, чым тэмпература яе паверхні.▼
▲Парніковы эфект атмасфер абумоўлены іх рознай празрыстасцю ў бачным і далёкім інфрачырвоным дыяпазонах. На дыяпазон даўжынь хваль 400-1500 нм ў бачным святле і блізкім інфрачырвоным дыяпазоне прыходзіцца 75% энергіі сонечнага выпраменьвання, большасць газаў не паглынаюць ў гэтым дыяпазоне; рэлеяўскае рассейванне ў газах і рассейванне на атмасферных [[Аэразоль|аэразолях]] не перашкаджаюць пранікненню выпраменьвання гэтых [[Даўжыня хвалі|даўжынь хваль]] у глыбіні атмасфер і дасягненню паверхні планет. Сонечнае святло паглынаецца паверхняй планеты і яе атмасферай (асабліва выпраменьванне ў блізкай УФ- і ІК-абласцях) і разагравае іх. Нагрэтая паверхня планеты і атмасфера выпраменьваюць ў далёкім інфрачырвоным дыяпазоне: так, у выпадку Зямлі пры <math>\bar T_S</math> роўным 300 K, 75% цеплавога выпраменьвання прыпадае на дыяпазон 7,8-28 мкм, для Венеры пры <math>\bar T_S</math> роўным 700 K — 3,3-12 мкм.
 
▲Атмасфера, якая змяшчае мнагаатамныя газы (двухатамныя газы дыятермічныя — празрыстыя для цеплавога выпраменьвання), якія паглынаюць ў гэтай вобласці спектру (т. зв. [[парніковыя газы]] — H<sub>2</sub>O, CO<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub> і іншыяё — гл Мал. 1), істотна непразрыстая для такога выпраменьвання, накіраванага ад яе паверхні ў касмічную прастору, гэта значыць мае ў ІК-дыяпазоне вялікую аптычную таўшчыню. З прычыны такой непразрыстасці атмасфера становіцца добрым цеплаізалятарам, што, у сваю чаргу, прыводзіць да таго, што перавыпраменьванне паглынутай сонечнай энергіі ў касмічную прастору адбываецца ў верхніх халодных пластах атмасферы. У выніку эфектыўная тэмпература Зямлі як выпраменьвальніка аказваецца больш нізкай, чым тэмпература яе паверхні.
 
=== Уплыў парніковага эфекту на клімат планет ===
Ступень уплыву парніковага эфекту на прыпаверхневыя тэмпературы планет (пры аптычнай таўшчыні атмасферы<1) залежыць ад аптычнай шчыльнасці парніковых газаў і, адпаведна, іх [[парцыяльны ціск|парцыяльнага ціску]] ў паверхні планеты. Такім чынам, парніковы эфект <math>\Delta \bar T</math> найбольш выяўлены ў планет з шчыльнай атмасферай, складаючы уў Венеры ~500 K.▼
 
▲Ступень уплыву парніковага эфекту на прыпаверхневыя тэмпературы планет (пры аптычнай таўшчыні атмасферы<1) залежыць ад аптычнай шчыльнасці парніковых газаў і, адпаведна, іх [[парцыяльны ціск|парцыяльнага ціску]] ў паверхні планеты. Такім чынам, парніковы эфект <math>\Delta \bar T</math> найбольш выяўлены ў планет з шчыльнай атмасферай, складаючы у Венеры ~500 K.
 
{| class="standard"
Радок 120 ⟶ 116:
 
=== Парніковы эфект і клімат Зямлі ===
[[ФайлВыява:Climate.Indicators.0.5.MYr-1.jpg|300px|мініthumb|справа|Кліматычныя індыкатары за апошнія 0,5 млн гадоў: змена ўзроўняўзроўню акіяна (сіні), канцэнтрацыя <sup>18</sup>O ў марской вадзе, канцэнтрацыя CO<sub>2</sub> у антарктычным лёдзе. Дзяленне часовай шкалы - 20 000 гадоў. Пікі ўзроўню мора, канцэнтрацыі CO<sub>2</sub> і мінімумы <sup>18</sup>O супадаюць з міжледніковыміміжледавіковымі тэмпературнымі максімумамі.]]▼
 
▲[[Файл:Climate.Indicators.0.5.MYr-1.jpg|300px|міні|справа|Кліматычныя індыкатары за апошнія 0,5 млн гадоў: змена ўзроўня акіяна (сіні), канцэнтрацыя <sup>18</sup>O ў марской вадзе, канцэнтрацыя CO<sub>2</sub> у антарктычным лёдзе. Дзяленне часовай шкалы - 20 000 гадоў. Пікі ўзроўню мора, канцэнтрацыі CO<sub>2</sub> і мінімумы <sup>18</sup>O супадаюць з міжледніковымі тэмпературнымі максімумамі.]]
 
Па ступені ўплыву на [[клімат]] парніковага эфекту [[Зямля]] займае прамежкавае становішча паміж [[Венера, планета|Венерай]] і [[Марс]]ам: у Венеры павышэнне тэмпературы прыпаверхневыя атмасферы ў ~13 разоў вышэй, чым у Зямлі, у выпадку Марса — ў ~5 разоў ніжэй; гэтыя адрозненні з'яўляюцца следствам розных шчыльнасцей і складаў атмасфер гэтых планет.
 
Пры нязменнасці сонечнай сталай і, адпаведна, патоку сонечнай радыяцыі, сярэднегадавыя прыпаверхневыя тэмпературы і клімат, вызначаюцца цеплавым балансам Зямлі. Для цеплавога балансу выконваюцца умовыўмовы роўнасці велічынь паглынання караткахвалевай радыяцыі і выпраменьвання даўгахвалевай радыяцыі ў сістэме Зямля-атмасфера. У сваю чаргу, доля паглынутай караткахвалевай сонечнай радыяцыі вызначаецца агульным (паверхня і атмасфера) [[альбеда]] Зямлі. На велічыню патоку даўгахвалевай радыяцыі, якая сыходзіць у [[космас]], істотны ўплыў аказвае парніковы эфект, у сваю чаргу, які залежыць ад складу і тэмпературы зямной атмасферы.
 
Асноўнымі парніковымі газамі, у парадку іх ўздзеянняуздзеяння на цеплавой баланс Зямлі, з'яўляюцца вадзяной пар, [[вуглякіслы газ]], [[метан]] і [[азон]]
<ref>
{{Cite journal
Радок 169 ⟶ 164:
Такім чынам, [[клімат]] на Зямлі можа пераходзіць у стадыі пацяплення і пахаладання ў залежнасці ад змены альбеда сістэмы Зямля-атмасфера і парніковага эфекту.
 
Кліматычныя цыклы карэлююць з канцэнтрацыяй вуглякіслага газу ў атмасферы: на працягу сярэдняга і позняга [[плейстацэн]]у, які папярэднічаў сучаснаму часу, канцэнтрацыя атмасфернага вуглякіслага газу зніжалася падчас працяглых ледніковыхледавіковых перыядаў і рэзка павышалася падчас кароткіх міжледнікоўем міжледавікоўем.
 
На працягу апошніх дзесяцігоддзяў назіраецца рост канцэнтрацыі вуглякіслага газу ў атмасферы.
 
== Гл. таксама ==
 
* [[Клімат]]
* [[Забруджанне атмасферы]]
Радок 183 ⟶ 177:
 
== Спасылкі ==
 
* [http://asd-www.larc.nasa.gov/erbe/ The Earth Radiation Budget Experiment (ERBE)]
 
Радок 217 ⟶ 210:
 
=== Міжнародныя пагадненні ===
 
* [http://unfccc.int/ Рамачная канвенцыя ААН аб змены клімату — афіцыйны сайт (англ)]
 
Узята з "https://be.wikipedia.org/wiki/Парніковы_эфект"