Global warming

Topla greda bi lahko bila predstavljena kot ena velika toplotna črpalka, ki jo poganja Sonce. Črpa pa toploto iz višjih plasti atmosfere, v nižje in v površje.

Od koder se potem dvigne - topel zrak še zmeraj gre samo gor. Tega noben ne upošteva.

Tale shema ( klik) je pa slaba - telo pri 14°C (287K) oddaja 384 w, da bi oddajalo 492w, bi morala biti temperatura 32°C(305K). Izračunano s pomočjo tega appleta.

Teskan: na GW skici so upostevani se ostali nacini prenosa toplote. V mojem primeru jih zanalasc zanemarjamo, da vidimo, kaksen je lahko goli efekt tople grede. Sele, ko ga bomo enkrat zelo dobro razumeli, lahko pocasi zacnemo vpeljevati se ostale procese.

TESKAn, res je, na uni skici so upoštevani ostali prenosti toplote (to sem enkrat že rekel, pa morava s kitom zdajle vseeno ponavljat)

Ampak lahko si tako predstavljaš, če je temperatura 15°al pa 14°, potem površje mora oddati tistih 384W. Ampak lahko pa oddaja še energijo v drugačnih oblikah - in seveda tudi jo (če je nebi bi se segrel na še višjo temperaturo). Izhlapevanje vode recimo jo požre kar veliko. Je pa treba pazit, niso vsi prenosti energije med atmosfero in površjem kar po defaultu efekt tople grede. Jaz sem rekel za efekt tole grede, da je toplotna črpalka, ki energijo črpa navzdol. Seveda se toplota seli tudi navzgor iz površja, kar zagotavljata nasprotni efekt, in s tem ravnovesje temperature.

jah kitzbrado, a si kje določil kako veliko je ogledalo? :) Jaz sem samo dal rešitev, ko ogledalo ne odbije čisto vse od kvadra oddane svetlobe. Kar se večinoma dogaja pri realnih toplih gredah.

gundolf>jah kitzbrado, a si kje določil kako veliko je ogledalo? :) Jaz sem samo dal rešitev, ko ogledalo ne odbije čisto vse od kvadra oddane svetlobe. Kar se večinoma dogaja pri realnih toplih gredah.

V drugem delu poskusa postaviš okoli telesa steklo

Mogoce je malce dvoumno, samo sem s tem mislil vse.

Recimo, da je temperatura telesa 350 K. Temperatura stekla je 0 K. Koliko je temperatura sistema? A nam kaj pove?

> Če gledamo na kvader in ogledala kot na sestavljen sistem (sistem, ki je skupaj spet nekakšno črno telo, le malo večje) tega sistema tudi ni mogoče ogreti več, kot je pa temperatura takega sistema (kot črnega telesa z influxom 1000 W) po Stefanu.

Približno pravilno povedano. Od zunaj je tako sestavljeno telo videti, kot da bi imelo temperaturo, pri kateri seva ven 1kW (sej tudi seva ven točno 1kW). Znotraj sistema je pa temperatura lahko porazdeljena praktično tako kot si zaželiš. Ampak tako sestavljeno telo ni več črno telo. Sej pravzaprav nobeno telo ni čisto 'črno' Vsa so siva v tem pogledu, da delujejo le približno tako kot idealno črno telo. Ampak bolj kot je telo komplicirano, bolj je verjetno da se bo obnašalo manj 'črno'. Da torej ne bo izsevalo energije proporcionalno s svojo temperaturo. Sej, kako sploh definiraš temperaturo (temperaturo, kakršna je videti od zunaj) takega sistema, ki jo ima neenakomerno porazdeljeno.

Recimo glede temperature. Sonce ima kakšno temperaturo (gledano od zunaj, kar mi tule že ves čas počnemo)? In koliko na to zaznano temperaturo vpliva dejstvo, da ima njegovo jedro temperaturo v milijonih Kelvinov? Po tem kaj Sonce izseva ne moremo sklepati na to, kakšne so njegove notranje temperature. Ne tako direktno preko sevanja črnega telesa.

Če se odpelješ na luno in izmeriš temperaturo zemlje po tvojem postopku gani-med boš dobil vrednost -15°.

Pri Soncu je bistvena razlika, da energijo od znotraj proizvaja.
Zemlja pa izseva le toliko, kot je od zunaj prejme.

Tudi v naš sistem kvadra in zrcal nisem zraven štel laserja. Laser je zunanji vir energije.

Saj to vem, da je znotraj lahko temperatura tudi večja od sevalne energije črnega telesa.
Zanima me, kako bi določil najvišjo možno temperaturo znotraj, če je znan skupni influx.
Vsaj oceno te najvišje notranje temperature.

Pa recimo da ne bomo komplicirali z ozračjem in okroglo Zemljo, ostanimo kar pri kvadru in zrcalu (zrcalih), ker princip je isti.

Rešitev moje naloge:

a) T1 = 364 K = 91 °C
Telo izseva skupaj 1000 W moči.

b) T2 = 857.8 K = 584.8 °C
Telo izseva 30700 W moči!!!

b) primer je seveda rešen tako, kot je povedal že snow.

Je to dovolj visoko povišanje temperature za vse skeptike?

Vse, ki vas zanima postopek, vam lahko pošljem datoteko v kateri sem računal. Pogoj je inštalirana Mathematica (mislim, da obstaja tudi brezplačna reader varianta).

Kakšna pa je temperatura če je zaprto okno od 2000 - 3000nm.

1000W = integral(0,2000nm) planck dLAMBA * S + integral(3000,nesk) planck dLAMBA * S
T=?

Misliš zato ker tlak pada z višino?

Po drugi strani nam je lahko za oddajanje neko merilo temperatura zraka, ki pada z višino.


V formulo damo še recimo 0.5 * integral(2000,3000nm) planck dLAMBA * S

1000W = integral(0,2000nm) planck dLAMBA * S + 0.5 * integral(2000,3000nm) planck dLAMBA * S
+ integral(3000,nesk) planck dLAMBA * S
T=?

Atmosfera se lahko zaradi lastne debeline precej približa ogledalu, ker skozi spusti samo majhen delež s planeta izsevanega toka.

Influx na Veneri je sicer res zaradi bližine Soncu večji, samo smo že ugotovili (če je za verjeti Wikipedii), da zunanja plast plinov odbije približno tak del vidne svetlobe, da na CO2 atmosfero pade približno enako sončevega toka kot na Zemlji. 1400W/m2 bo za začetek dobra ocena.

Veliko bolj vmesno je snowovo vprašanje. Ker vemo, da je spekter zelo širok, nas zanima, pri katerih valovnih dolžinah absorbira atmosfera (če želimo izračunati limito za povišanje temperature).

Predlagam da to potegnemo iz spodnje slike.


Še en predlog. preden napademo stanje na Zemlji, poskusimo dobiti vsaj približek za Venero. Torej poskusimo priti do konsenza, katere valovne dolzine bi absorbirala CO2 atmosfera, kjer bi bila koncentracija CO2 v limiti neskončna. Jaz bi rekel, da so v prvem približku v taki atmosferi zaprti intervali: 1+-0.1 mikrona; 1.8-2 mikrona; 4-5 mikronov; 15-20 mikronov. Se strinjamo?

Očitno se nisem dovolj dobro izrazil, ker poskušava reči isto (vidim pa, da sem malo nerodno rekel). Kaj sem želel reči?

Recimo, da imaš zelo tanko atmosfero z nekim plinom, ki absorbira od 2 do 20 mikronov. Recimo še, da ta tanka plast absorbira samo 5% svetlobe v tem oknu, ostalo pa itak spusti skozi. Ker je atmosfera zelo tanka bo 50% absorbiranega emitirala ven in 50% nazaj na planet. Če sedaj povečuješ debelino atmosfere, se zgodita dve stvari: prva je, da se v absorpcijskem oknu absorbira vse več svetlobe; druga je, da višje plasti absorbirajo svetlobo, ki jo emitirajo nižje plasti in jih spet emitirajo 50/50 - rezultat je to, da taka atmosfera (energijsko gledano, to niso odbiti fotoni) podobno kot ogledalo "odbija" vse v tistem pasu valovnih dolžin (2-20 mikronov).

EDIT: Sicer je pa res, da je moja izjava napačna, če jo vzameš iz konteksta. Vlekel sem samo paralele s primerom, ki ga zdaj končno znamo izračunati (vsi razen Thomasa seveda).
EDIT2: Gundolf je spodaj nalimal sliko, ki lepo paše k moji razlagi.

Če plin (hipotetično) absorbira energijo v pasu 2 - 20 mikronov, bo v tem pasu absorbiral tudi, če mu povečaš debelino.
Paketi drugačnih valovnih dolžin bodo šli skozi atmosfero in v vesolje ne glede na debelino. Na drugih pasovih je taka atmosfera prozorna.

Gundolf, a se ti mogoče z magijo ukvarjaš?

Tale zadnja slikca, če debeline puščc vsaj približno ustrezajo količinam energije, je navaden bullshit.
Od kje je lahko 3 navzgor tako debela, če pa nikjer ni videti, da bi šla puščica podobne debeline nazaj dol.

gani-med, a ne vidiš da gresta dol dve, ena z 1 enoto, druga z 2. Skupaj to znese 3, mar ne?

ja, ampak 1 in 2 gresta tudi gor, skupna bilanca za enako gor = enako dol se ne ujema (creatio ex nihilo?)

Snow, a lahko še mene razsvetliš, ker magija ni ravno moje področje.

Iz vsakega pasu gre enako energije ven kot notri. Seštevaš cifre na njih.

Zdej večje pa kot je izmenjevanje energije v sistemu, višja je njegova temperatura.

Jah to so pač enote energije, te je lažje štet če so majhne številke a ne? To je itak nerealen primer. To je za princip. Lahko si predstavljaš da stoji W/m2 za njimi.

Lej, 3 nivoje maš in gledaš puščice, ki grejo čez posamezen nivo:
spodnji (površje - spodnja plast atmosfere): 3 gor, 2 + 1 dol
srednji (spodnja - zgornja plast atmosfere): 2 gor, 2 dol
zgornji (zgornja plasta atmosfere - vesolje): 1 gor, 1 dol

Poleg tega imaš tri 'rezervarje' energije:
Površje (prejme 2 + 1, oda 3)
Spodnja atmosfera (sprejme 3 + 1, odda 2 + 2)
Zgornja atmosfera (sprejme 2, odda 1 + 1)
Vesolje + Sonce (odda 1, sprejme 1)

> Ne glede na pasove in kolikokrat se smer obrne, mora biti skupaj dol = skupaj gor.
Sploh ne. Samo noben izmed rezervoarjev ne sme prejemat ali pa izgublat preveč energije. Lahko bi ibmel tudi krog, po katerem bi večina energije tekla v smeri urinega kazalca in le malo nazaj. Ni tu nobenega problema. Štos, da je videt, da gre več skupno gor, kot pa dol je v tem, da gre sončna energija direkt dol, čez par plasti, katerih se ne dotakne. Torej lahko bi rekel tako, da gre gre dol 3 enote za 1 nivo, in 1 enota za 3 nivoje. gor gre pa 6 enot za 1 nivo. Pa si na istem.