Излучение приходящее, излучение уходящее

Нагретые тела испускают электромагнитное излучение. Чем выше температура объекта, тем больше энергия излучения.

Поверхность Солнца имеет температуру около 6000 К, и это значит, что Солнце излучает в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах.

Земля нагревается солнечным излучением. Средняя температура земной поверхности 285 К, это гораздо меньше, чем у Солнца, но достаточно для того, чтобы Земля имела собственное электромагнитное излучение. Из-за более низкой, чем у Солнца, температуры Земля излучает, в основном, в инфракрасной области спектра (рис. 4).

Рис. 4 Излучение Солнца, достигающее внешних слоев атмосферы, и излучение поверхности Земли (частоты и длины волн даны в логарифмическом масштабе)

Основная доля энергии излучения Солнца сосредоточена в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Частично солнечная энергии поглощается Землей и ее атмосферой, а частично отражается в космическое пространство. Поглощенная энергия нагревает Землю, и, как нагретое тело, Земля излучает энергию в космос. Устанавливается стационарное состояние, при котором Земля отдает энергию в окружающее пространство с такой же скоростью, с какой поглощает солнечную энергию. В этих условиях (рис.4) средняя температура Земли остается постоянной.

Как и в любой стационарной системе, равновесие может быть нарушено вследствие каких-то изменений в системе. В данном случае, это может произойти, например, из-за изменения содержания различных атмосферных газов, в частности, метана.

Задание 9.

На рис. 4 приведены энергетические спектры излучения Солнца и Земли.

Метан поглощает излучение в диапазонах частот

0,39 ∙ 10¹⁴ Гц - 0,46 ∙ 10¹⁴ Гц

0,85 ∙ 10¹⁴ Гц - 1,03 ∙ 10¹⁴ Гц.

1. Поглощает ли метан в земной атмосфере приходящее солнечное излучение?

2. Поглощает ли метан испускаемое Землей излучение?

3. Какое влияние может оказать изменение содержания метана в атмосфере на: а) энергетическое равновесие Земли, устанавливающееся в результате поглощения солнечной энергии и испускания инфракрасного (теплового) излучения?

б) температуру Земли?

Приложение 1.

Термодинамические величины органических соединений