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二氧化碳和水汽的溫室效應

發布于:2013-10-22 10:14來源:未知 作者:admin 點擊:
    長波輻射量與其輻射物體的溫度的關系極為密切。溫度愈高輻射量愈多,隨著溫度降低輻射量則減少,若溫度降至絕對零度時輻射就停止了。因此,假想既無太陽又無地球大氣時,地表面只因發射長波輻射而損失熱量,故其溫度降至絕對零度以前,一直繼續降低。
    如考慮太陽開始照縫,地球表面吸收太陽輻射而獲得熱量,溫度開始上升。但是,在地表面溫度上升的同時,地表面放出的長波輻射也增加,不久,地表面由太陽輻射獲得的熱量和因長波輻射而失去的熱量相等。這時,地球表面因無熱量差額而溫度保持不變。很設在有太陽而無大氣時,計算地表面溫度約為一20℃,這樣的低溫人類生活是困難的。然而,實際上地表面的平均溫度約為15℃。這是因為地球上存在大氣,嚴格說是因為大氣中有吸收長波輻射的水汽和二氧化碳的緣故。
    那么,讓我們說明一下,存在吸收長波輻射的物質,為什么就能保持地面具有較高溫度呢?
    其重要的原因是:吸收長波輻射的物質,同時也放出長波輻射。而且,吸收率大的物質放射量也大。
    首先,掛我們從地面長波輻射量與太陽輻射量平衡時的情況來考慮。假定這種狀態的地球突然為大氣所包圍。大氣中的水汽和二氧化碳在吸收長波輻射的同時,也向宇宙空間和地表面發射長波輻射。其結果,由于地表面除獲得太陽輻射外,還從大氣長波輻射獲得熱量,所以失去開始時的熱量平衡。這樣,在地表面因長波輻射放出的熱量等于地面從太陽輻射和大氣長波輻射獲得的熱量以前,地表面的氣溫是上升的。因此,就要保持新的熱量平衡狀態。這樣,在大氣中存在吸收長波輻射物質時,由于該物質又向地面發射長波輻射,所以使地表面保持較高沮度。這種效應稱為溫室效應。溫室效應這個術語的由來是:大氣中保持較高沮度的過程與溫室中保持較溫暖的過程完全相同。玻璃一方面能很好地讓太陽輻射透過;另一方面又能完全吸收長波輻射。溫室之所以能保持溫暖,就是因為透過玻璃的太陽熱,在以長波輻射放出而又返回室內的緣故。
    大家都有這樣的經驗:冬天晴朗的夜晚氣溫下降很低,陰天的夜間則不太寒冷。云是吸收長波輻射非常強的物質,晴朗的夜晚,大氣中含水汽少,基本上沒有吸收長波輻射的物質。和晴朗的夜晚相比,陰夭之夜氣溫之所以不太低,就是因為溫室效應的結果。
    人類主要用煤、石油等礦物嫩料作能源,它們的消耗量每年都在增加。燃燒礦物徽料時,放出二氧化碳到大氣中。

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