El efecto invernadero y el balance de temperatura
Temperatura media de la Luna 255 K y 290K de la Tierra.
La diferencia se debe a un fenómeno conocido como efecto invernadero en el que ciertos gases en una trampa de la energía atmósfera de la Tierra dentro del sistema de la Tierra y producen el consiguiente aumento de la temperatura media de la Tierra. Los gases que provocan el efecto son, dióxido de carbono, metano, vapor de agua, y el óxido nitroso. El ozono es un aporte natural, hecha por el hombre para el efecto.
El efecto invernadero natural es debido a los niveles naturales de los gases responsables. El aumento del efecto invernadero en el que aumentó las concentraciones de los gases, que se producen posiblemente como resultado de los procesos de origen humano o animal, de arrendamiento a nuevos aumentos de la temperatura media de la Tierra y por lo tanto al cambio climático.
La estructura molecular de las moléculas de gas de efecto invernadero significa que absorben la radiación ultravioleta e infrarroja del sol a medida que viaja a través de la atmósfera. La luz visible en el otro lado no es tan fácilmente absorbido por estos gases y pasa a través de la atmósfera para ser absorbido por la tierra y el agua en la superficie. Como resultado, la temperatura de la superficie se eleva. La Tierra y luego re-irradia al igual que cualquier otro objeto caliente.
¿Por qué los gases de efecto invernadero absorben la energía:
Ultravioletas y de longitud de onda larga radiaciones infrarrojas son absorbidas por la atmósfera.
Los fotones tienen suficiente energía para romper los enlaces dentro de las moléculas de gas. Esto conduce a la producción de materiales iónicos en la atmósfera.
Las energías de los fotones infrarrojos son mucho más pequeñas que las de los rayos ultravioleta y no son suficientes para romper las moléculas de separación. Cuando la frecuencia de un fotón coincide con un estado de vibración en una molécula de gas de efecto invernadero a continuación, un efecto llamado de resonancia se produce.
En una molécula de dióxido de carbono, los átomos de oxígeno en cada extremo están unidos por dobles enlaces al carbono en una disposición lineal. Los bonos se asemejan a los resortes en su comportamiento.
El primero de estos modos, un simétrico lineal de estiramiento no causa de absorción de infrarrojos, pero los tres movimientos restantes hacer.
Modelando el equilibrio climático:
El 1400J completa no llega a la superficie. Las nubes reflejan aproximadamente el 25% de la energía incidente y por partículas en la atmósfera, la atmósfera absorbe aproximadamente 25%, y aproximadamente el 6% se refleja en la superficie.
La potencia media que llega en cada metro cuadrado es de 1400/4 = 350 W.
El albedo ahora tiene que ser tenido en cuenta para dar una potencia media eficaz en un metro cuadrado de la superficie de (1-a) x 350
Para el valor promedio de la Tierra durante aproximadamente 0,3, la potencia media absorbida por la superficie por metro cuadrado es de 245 W.
El conocimiento de esta potencia emitida permite una predicción de la temperatura de un cuerpo negro T que emitirá 245 m-2 W. Usando la ley de Stefan-Boltzmann: