Dlaczego Ziemia traci ciepło głównie przez promieniowanie?

Dlaczego Ziemia traci ciepło głównie przez promieniowanie?
Anonim

Ciepło jest przenoszone przez trzy mechanizmy: przewodzenie, konwekcję i promieniowanie.

Przewodzenie to transfer ciepła z jednego obiektu do drugiego, gdy są w bezpośrednim kontakcie. Ciepło z ciepłej szklanki wody przenosi się do kostki lodu unoszącej się w szkle. Gorący kubek kawy przenosi ciepło bezpośrednio na stół, na którym siedzi.

Konwekcja to transfer ciepła przez ruch gazu lub płynu otaczającego obiekt. Na poziomie mikroskopowym jest to tak naprawdę tylko przewodzenie między obiektem a cząsteczkami powietrza, które są w kontakcie. Jednakże, ponieważ ocieplenie powietrza powoduje jego wzrost, więcej powietrza jest zasysane w kierunku obiektu, co zwiększa szybkość wymiany ciepła. Łatwiej jest myśleć o tym jako o zupełnie innym procesie niż przewodzenie.

Promieniowanie to transfer ciepła przez fale elektromagnetyczne. Wszystkie obiekty nieustannie emitują energię w zakresie podczerwieni. Jeśli wystarczająco je podgrzejesz, będą promieniować w zakresie widzialnym, świecąc na czerwono, żółto lub biało, w zależności od temperatury.

Otaczająca ziemię próżnia przestrzeni nie zawiera zbyt wiele materii. Próżnia nie jest idealna. Na centymetr kwadratowy przypada kilka cząsteczek. Ale tam po prostu nie ma zbyt wiele materiałów. Przewodzenie i konwekcja w próżnię kosmiczną zdarza się, ale ponieważ jest tak mało materiału do przewodzenia ciepła, nie zdarza się to zbyt wiele. Nic (lub prawie nic) nie ma kontaktu z ziemią.

Atmosfera, chmury i próżnia przestrzeni są przezroczyste dla promieniowania. Energia cieplna wypromieniowana w przestrzeń kosmiczną może łatwo przejść do najdalszych zakątków galaktyki.