Парниковый эффект
Эффект «парника» известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, играющую роль стекла или пленки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение — инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем приходящего от Солнца, и потому атмосфера, почти прозрачная для видимого света, пропускает инфракрасное излучение значительно хуже.
Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоев атмосферы. За водяным паром в списке парниковых газов следует углекислый газ (), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли.
Атмосфера поглощает восходящий от поверхности планеты поток длинноволнового излучения, нагревается и, в свою очередь, нагревает поверхность Земли. Максимум в спектре излучения Солнца приходится на длину волны около 550 нм. Максимум в спектре излучения Земли приходится на длину волны примерно 10 мкм. Роль парникового эффекта иллюстрирует рисунок.
(с температурой фотосферы Рисунок б. Поглощение (в процентном отношении) земной атмосферой излучения на разных длинах волн. кривая 2 — расчетный спектр излучения Земли (с температурой поверхности
На участке спектра от 10 до 20 мкм находятся полосы поглощения молекул ,
,
,
. Эти газы и поглощают излучение, приходящее с поверхности Земли.
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротковолновая область (0,80–2,5 мкм), средневолновая область (2,5–50 мкм) и длинноволновая (50–100 мкм). Для какой(-их) области(-ей) солнечного инфракрасного излучения земная атмосфера непрозрачна? Ответ поясните.
Ответ: коротковолновая область.
Объяснение. Из диаграммы следует, что излучение Солнца происходит более интенсивно в диапазоне до 10 мкм. Следовательно, для волн с длиной волны 0,80—2,5 мкм атмосфера непрозрачна.



