Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 28305
i

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 (\ChemFormCO_2), 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.

Ри­су­нок а. Кри­вая 1  — рас­чет­ный спектр из­лу­че­ния Солн­ца

(с тем­пе­ра­ту­рой фо­то­сфе­ры  6000 гра­ду­совC пра­вая круг­лая скоб­ка ; кри­вая 2  — рас­чет­ный спектр из­лу­че­ния Земли (с тем­пе­ра­ту­рой по­верх­но­сти  25 гра­ду­совC пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ри­су­нок б. По­гло­ще­ние (в про­цент­ном от­но­ше­нии) зем­ной ат­мо­сфе­рой из­лу­че­ния на раз­ных дли­нах волн.

На участ­ке спек­тра от 10 до 20 мкм на­хо­дят­ся по­ло­сы по­гло­ще­ния мо­ле­кул \ChemFormCO_2, \ChemFormH_2O, \ChemFormO_3, \ChemFormCH_4. 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.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

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.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на во­прос, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным, хотя со­дер­жит ука­за­ние на фи­зи­че­ские яв­ле­ния (за­ко­ны), при­част­ные к об­суж­да­е­мо­му во­про­су.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван

1
Пред­став­ле­ны общие рас­суж­де­ния, не от­но­ся­щи­е­ся к от­ве­ту на по­став­лен­ный во­прос.

ИЛИ

Ответ на во­прос не­ве­рен не­за­ви­си­мо от того, что рас­суж­де­ния пра­виль­ны или не­вер­ны, или от­сут­ству­ют

0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ: 2.5 Виды теп­ло­пе­ре­да­чи: теп­ло­про­вод­ность, кон­век­ция, из­лу­че­ние.