Spørgsmål:
Hvorfor er der en temperaturgradient på Jorden?
foggy
2015-12-13 21:37:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg tænkte på, hvorfor polerne er koldere, og jeg kom med tre mulige forklaringer.

1. Atmosfæren blokerer lysstråler, der kommer til poler

atmosphere explanation

Solen ses kun lidt over horisonten ved polerne, så lysstrålerne har længere vej til polerne. Hvis kun dette tilfælde var sandt, ville den samlede forskel mellem polerne og ækvator være den samme som den energi, der blev absorberet af atmosfæren.

2. Solen er kun lidt over horisonten ved polerne.

location explanation

Polakker er ofte i skygge af de dele af jorden, der er tættere på ækvator.

3. Polakker er længere væk fra solen

geometrical explanation

Jo længere er vejen til sol, jo lavere er chancen for at fange et lys fra solen.

Ret mig, uanset hvor jeg tager fejl. Jeg vil gerne vide

  • Hvilken af ​​disse tre er mest korrekte?
  • Hvor signifikant er de beskrevne effekter af de andre forklaringer?
Forsøgte du at skrive * "Hvorfor er polerne kolde?" * I Google?
http://www.hko.gov.hk/education/edu06nature/ele_srad_e.htm
Bemærk, at lysstråler, der når os fra solen, er næsten perfekt parallelle, så især dit andet diagram er ret vildledende.(Det er klart, at ingen af dem skaleres, men ikke-skaleringsværdien af den anden resulterer i en situation, der er meget forskellig fra virkeligheden.)
De relativt små forskelle i afstande til solen er ikke væsentlige sammenlignet med andre effekter: Jordens bane tager det tættest på solen i begyndelsen af januar, men i det meste af den nordlige halvkugle er temperaturerne normalt meget højere i juli, når solen erlængere væk.
To svar:
rodrigo
2015-12-13 21:44:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nej, hovedårsagen til, at polerne er koldere, er fordi overfladen er vinklet i forhold til solstrålene. ray angle modifies the amount of energy

Det er den samme grund til om vinteren det er koldere end om sommeren. Man kan tro, at i polerne er vintrene hårdere, og somrene er blødere, mens det i ækvator er omvendt.

Det er også grunden til, at noget solpanel er motoriseret: at holde dem vinkelret på solstrålerne og få mest muligt ud af dem.

Om din hypotese:

  1. Hvis atmosfæren skulle absorbere energien, ville der stadig være varme ved polerne, måske i luften i stedet for i jorden, men stadig der.

  2. I polar vinter er der konstant mørke (24-timers nat) op til 6 måneder i den geometriske pol. Men om polarsommer er der konstant sol, og det er stadig ret koldt. Så mens skyggen faktisk gør en forskel (polar vinter er langt koldere end polar sommer), er det ikke derfor polerne er koldere end ækvator.

  3. Jorden ligger 150000000 km fra solen og Jordens strålende er omkring 6500 km, alt for lille for at gøre en forskel.

Hvorfor påvirker vinklen opvarmningsforskellen?
@VladK: Se på min grafik.I begge tilfælde er den eksponerede overflade og lysintensiteten den samme, kun vinklen ændres. Den første modtager den dobbelte mængde energi end den anden: 4 solstråler i stedet for 2 solstråler.Forestil dig overfladen parallelt med strålerne, så får du slet ikke stråler!
@VladK: Hvis du vil være teknisk, ganges energitætheden med _sine_ af vinklen mellem strålerne og overfladen.I den første ville det være 90 ° og i det andet 30 °.$ sin (90 ^ o) = 1 $, $ sin (30 ^ o) = 0,5 $.
@VladK kig på et ark papir lige på, vip derefter papiret, så du næsten kigger på kanten.Det fylder meget mindre visuelt, ikke?Fra solens perspektiv ser en kvadratkilometer jord nær polerne meget mindre ud end en kvadratkilometer jord nær ækvator af samme nøjagtige grund.Og solen lægger lige sollys ud i alle retninger, hvilket betyder, at mængden af modtaget sollys er proportional med vinkelstørrelsen.En "vippet" bit af jorden får så meget mindre lys.
Du kan også gøre eksperimentet derhjemme.Brug en lommelygte i et mørkt rum (for at undgå, at lyset hopper over hvide vægge, der belyser alt diffust), og oplys væggen fra samme afstand, en gang vinkelret og en gang i en vinkel - du vil se, at væggen bliver mørkere, ogogså hvorfor: bjælken er spredt over et større område.
Jeg tror, grafikken ville være klarere, hvis du viste alle 4 linjer i det andet tilfælde og viste, hvordan de savner den skrå overflade.
Spirko
2015-12-13 22:18:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det er for det meste lysets vinkel, men atmosfæren har en vis effekt. Når man bestemmer mængden af ​​kraft pr. Arealenhed, der rammer en overflade (Irradiance $ E_e $), spiller intensiteten, albedoen og indfaldsvinklen en rolle. $$ E_e = \ epsilon I \ cos (\ theta) $$ Her bruger jeg $ I $ til intensiteten (tidsgennemsnitlig Poynting-vektor), $ \ epsilon $ til effektiviteten af ​​absorption (sort krop er 1) og $ \ theta $ for lysets indfaldende vinkel (vinkelret er 0). https://en.wikipedia.org/wiki/Irradiance er et anstændigt sted at begynde at læse online.

Den tredje effekt er ret lille. Da intensiteten falder som $ 1 / R ^ 2 $, forårsager en 1% stigning i afstanden fra solen et 2% fald i sollysintensiteten. (Dette er en tilnærmelse fra Taylor-serien, der fungerer godt under omkring 5%.) Kontroller jordens radius sammenlignet med afstanden fra solen; det er en brøkdel af en procent.

Den første effekt er kompliceret. Bestemmelsen dæmpes sollys, når solen bliver lavere, selv for en detektor, der vender mod solen. Men noget af den mistede energi varmer atmosfæren. Tæller det med i absorberet energi eller bliver udelukket? Hvor meget koster det sammenlignet med når solen er overhead? Er det mere udtalt på overskyede dage?

Glem ikke, at polarområder bruger meget tid i skygge. Det modsatte er https://en.wikipedia.org/wiki/Midnight_sun.



ⓘ
Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...