/天气
/天气部分
/令人耳目一新的天气

气温气温

气温

人们可能会想,大气中的空气是如何变暖的,因为它是透明的,来自太阳的热辐射。我们能感觉到热量,但那实际上是红外线辐射(IR),就像我们站在暖气或明火前一样。

由于空气被称为良好的隔离器(带有绝缘双墙的家庭建筑,因为隔离之间的间隙是一个很好的例子),有趣的是要了解为什么和空气如何获得温度,以便我们在我们的房子里感到舒适在我们的环境中,虽然我们根本无法影响外面的空气温度。

在这个页面上,我们在加热或热身的过程或过程中深入潜水,我们的行星/空气/气氛。

透明空气

大气组成大气组成

我们的大气的组成主要由氮气和氧气(99%)组成,两者都对来回和传出的红外辐射(以及也是可见光的:-)是透明的。其余1%由氩(0.93%)和二氧化碳(0.04%)加上一些其他痕量气体;查看我们的页面大气组成了解更多细节。

传播热量

有五个过程涉及从地球到大气中的热量(能量)转移,它们是:

  • 传导-通过在表面的分子直接接触来传递热量
  • 对流 - 通过导通温热的空气在大气中向上移动,冷却表面
  • 辐射 - 不会加热气氛,而是只加热它(太阳的地球)
  • 平流 - 这是空气质量具有不同性质的水平运动
  • 湍流-这导致不同温度的气层混合

我们将在下面讨论这些,并从温度的定义开始。

温度

温度基本上是空气中内能量(分子和原子的动能)的数值指示器。通过这种情况,我们可以将绝对零定义为分子运动停止的温度。它处于Zelly Kelvin或减去273,15°C。

传导,辐射与对流

下面的例子很容易解释这些问题:当热水被泵入散热器时,(汽车发动机或你家的)散热器确实会有一点辐射。但空气实际上是通过与散热器接触/传导而加热的。试着把你的手拿开一些距离,然后触摸它。在几英寸远的地方,几乎感觉不到热量,但只要触摸它,热量几乎立刻就能感觉到。

物质(导热率)的电导率在很大程度上取决于其进行热量,银具有最高和空气最低。它以每米的瓦特 - kelvin表示(w⋅m-1⋅K.-1)。有关导热系数的更多细节在这里

当接触散热器的空气向上移动(因为暖空气的密度较低,分子距离更远)带走热量时,就会发生对流,这种运动基本上是试图使散热器冷却。

辐射

只有辐射的所有物体都会发热,只要它与周围环境之间存在差异,并且强度会随着距离平方的差异而减小。这种发射(IR)能量通过空气,空间和水(尽管它不得不非常渗透)。这种能量转移总是从较温暖的身体到较冷的身体发生。

平流和湍流

两者都是在通过传导通过传导并通过对流向上移动之后的空气运动的结果,导致较低压力区域的发展(称为热低)。然后,当该移动空气(也称为风)与表面或其他空气质量上的物体碰撞时,空气从附近的高压区域移动和湍流发生。

热响应

无论是辐射、传导还是对流;一种物质(输入或输出)的温度响应因物质而异。比热容的单位为焦耳/克开尔文(J⋅g)-1⋅K.-1)。

太阳 - >地球 - >氛围 - >空间

因此,我们可以看到汉斯·施罗德的咒语“太阳加热地球,地球加热大气”是正确的,看下一个链接温室效应.气氛不会加热地球(由于质量和温度差异,热力学上不可能)。相反:我们可以将大气层视为巨大的冷却系统(通过传导和对流)。它只会重新辐射出出的红外辐射的微量空间。

太阳的辐射穿过大气层,与地球上的岩石、沙漠、草原、森林、湖泊、河流和海洋发生碰撞。平均来说,当太阳直射在头顶时,大约是1000 W/m2.传导和对流然后只能温暖气氛,将温暖从行星移动到太空中(约为0 k)。

高度

二氧化碳频谱二氧化碳频谱

随着高度的增加,空气分子之间的距离会越来越远(90%或气团低于~15公里),因此它们的温度(或动能)会下降。通过传导加热的气泡只要其温度高于周围空气的温度,就会通过对流上升。在上升过程中,由于气压降低,气泡也绝热冷却。直到与周围空气达到平衡,垂直运动停止。气泡中水分的数量也决定了它冷却的速度,更多的水分意味着气泡中更多的能量,因此在上升过程中冷却的速度更慢。

冷却

上述过程中,上升云从表面带走温暖,只能冷却行星。因此形成了负反馈系统。h的总冷却效果2O的证据是对流层的湿直减率明显小于干直减率。

气压

另一方面,在高压区域内,由于气压上升,空气下降和绝热增加,在温度中,云由于相对湿度降低而溶解。你会注意到在某一高度有逆温层时的这种效果,当低云上升到该层之上时,下降的空气是清澈的。人们可能得出的结论是,整体空气压力也影响空气/大气的温度。

天然气法

气体法(pv = nrt.为理想的气体,由博伊尔的法律组成PV = K.查理定律V / T = k和艾奥拉多州的法律v / n = k)完美地解释了这一现象:如果粒子的数量和容器的体积不变,则压力与温度成正比。关于气体定律和气体性质的深入介绍,我们有一份Pedro Julio Villegas Aguilar博士的文件《普通化学,气体定律》.或者看看苏格拉底的下一个视频理想的天然气法

暖气

二氧化碳频谱二氧化碳频谱

随着空气通过上述过程和压力温热,所谓的“温室气体”也在空气中加热和这些分子在较低的红外频率下重新辐射。但这种较低的温度,较长的波长辐射不会变得非常远,因为分子非常小,并且辐射受逆平方法管辖。
由于公司2辐射波长较长(大多在13 μ m左右,约为2 W/m)2)比地球,密度较低,它不能温暖地球。对于比地球的温度较低,并且根据热力学的定律,冷却器物体(或分子)不能加热较温暖的物体。

那些思考的人只有所谓的“温室气体”(大气的1%)变暖,应该意识到空气是不可能99%冷1%暖的。

然后这些“温室”气体能够使地球变暖,就像一些人说的,从热力学上讲是不可能的。由于温度和密度的差异。也被称为热容,空气的容量比地球的容量小一个数量级。

如果您希望加快热力学定律,请遵循下一个链接:热力学定律

EAI写的。


享受这个网站吗?

问候。
如果您在我们的网站上享受并找到价值,请考虑成为成员。在您的帮助下,本网站可以继续作为所有航空爱好者的信息来源!

成为我们的顾客

谢谢!