Lämmön siirtyminen II

Anonyymi

Nyt kun toivottavasti siirrytään tiedepalstan imagoa vastaaviin asioihin, niin mieltäni askarruttaa kysymys.

Lämpöoskillaatio perustuu ilmiöön, jossa lämpöä siirtyy maan pinnalta ilmakehään ja öiseen aikaan päin vastoin.
Termodynamiikan II-ps mukaan lämpö voi siirtyä vain kylmään suuntaan, ja näin juuri tapahtuu öisin, silloin maan pinnan lämpötila voi olla huomattavasti kylmempi kuin ilmakehän, joka saa aikaan lämmön siirtymisen ilmasta maanpintaan ja tasaa vaihteluja.

Pohtimani kysymys kaipaa selitystä, kuinka maan pinnan lämpötila on voinut muuttua ympäröivää ilmakehää kylmemmäksi, säteily, johtuma tai siirtymä ei kykene luonnollisesti muodostamaan lämpötilaeron lisääntymistä tilojen välille.

21

73

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Väittihän tuolla aikaisemmassa keskustelussa joku nero, että ulkona auton ikkuna säteilee itsensä pakkaselle ja jäätyy siitä syystä vaikka ympäristö olisi lämpimämpi.

      • Anonyymi

        Et ilmeisesti usko omia silmiäsi? Käypä mittaamassa infrapunamittarilla auton ikkunan lämpötila kun se on huurtumassa. Vertaa sitä sitten siihen, mitä ilman lämpötilaa mittaava tavallinen lämpömittari kertoo samassa paikassa.

        Tämä on varsin perustason oppikirja-asiaa ja kuka tahansa voi nämä asiat kokeilla aivan itsekin.


    • Anonyymi

      Jäähtyminen onnistuu lämpösäteilyn ja haihtumisen avulla.

      Jos sää on pilvetön ja kuiva niin maan pinta menettää yöllä ylöspäin enemmän lämpösäteilyä kuin mitä ilmakehästä tulee takaisinpäin. Tuo on helposti testattavissa mittaamalla taivaan näennäinen lämpötila ja maanpinnan näennäinen lämpötila infrapunamittarilla. Mittari näyttää pilvettömälle taivaalle osoitettaessa helposti miinus 35 astetta tai kylmempää. Tästä on keskustelua ollut aiemminkin, esimerkiksi keskustelussa "Energian siirtyminen lämpösäteilyn avulla".

      Toinen jäähdyttävä mekanismi on haihtuminen. Märkä kappale jäähtyy alle ympäristön lämpötilan kun kuivaa ilmaa kulkee sen pintaa pitkin. Eräs tapa mitata ilman kosteutta on märkä/kuiva - lämpömittari jossa siis märkä mittari näyttää sitä matalampaa lämpötilaa kuivaan verrattuna mitä vähemmän ilmassa on kosteutta.

      Jos maan pinta on kostea ja sää kirkas sekä tuulinen niin sekä haihtuminen että lämpösäteily molemmat jäähdyttävät pintaa.

      • Anonyymi

        Säteilyn osalta noilla mittauksilla ei liene merkitystä, myös ilmakehä säteilee ulospäin ja viilenee, säteilemällä maan pinta ei kuitenkaan voi viiletä niin paljon että ilmakehä alkaa sitä lämmittää,
        nettolämpö kulkee vain yhteen suuntaan.

        Haihtuminen tuli heti mieleen, vaikka edellä muuan asiantuntija sanoi että lämpö ei siirry termodynamiikan mukaan sillä tavalla, kuivien aavikoiden haihdunta taas hieman tökkii, siellähän maaperään päinvastoin tiivistyy vesihöyryä.
        Löytyisikö jotain esimerkiksi ilman liikkeestä, auringon lämmittävän vaikutuksen loputtua myös konvektio ja ilman liike pinnalta ylöspäin loppuu, tai muuttuu tai jotain sen kaltaista kuten termiikkitoiminnan lakkaaminen.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Säteilyn osalta noilla mittauksilla ei liene merkitystä, myös ilmakehä säteilee ulospäin ja viilenee, säteilemällä maan pinta ei kuitenkaan voi viiletä niin paljon että ilmakehä alkaa sitä lämmittää,
        nettolämpö kulkee vain yhteen suuntaan.

        Haihtuminen tuli heti mieleen, vaikka edellä muuan asiantuntija sanoi että lämpö ei siirry termodynamiikan mukaan sillä tavalla, kuivien aavikoiden haihdunta taas hieman tökkii, siellähän maaperään päinvastoin tiivistyy vesihöyryä.
        Löytyisikö jotain esimerkiksi ilman liikkeestä, auringon lämmittävän vaikutuksen loputtua myös konvektio ja ilman liike pinnalta ylöspäin loppuu, tai muuttuu tai jotain sen kaltaista kuten termiikkitoiminnan lakkaaminen.

        Jatkan vielä kelaamista.
        Voihan olla että aloitukseni oletus ilmakehän lämmittävästä vaikutuksesta onkin väärä, ja ilmakehä viilenesi samaa tahtia maan pinnan mukana, joka selittäisi "iltakasteen" ja tiivistymisen, mutta siirtäisi oskilaation kokonaan ilmakehään.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Säteilyn osalta noilla mittauksilla ei liene merkitystä, myös ilmakehä säteilee ulospäin ja viilenee, säteilemällä maan pinta ei kuitenkaan voi viiletä niin paljon että ilmakehä alkaa sitä lämmittää,
        nettolämpö kulkee vain yhteen suuntaan.

        Haihtuminen tuli heti mieleen, vaikka edellä muuan asiantuntija sanoi että lämpö ei siirry termodynamiikan mukaan sillä tavalla, kuivien aavikoiden haihdunta taas hieman tökkii, siellähän maaperään päinvastoin tiivistyy vesihöyryä.
        Löytyisikö jotain esimerkiksi ilman liikkeestä, auringon lämmittävän vaikutuksen loputtua myös konvektio ja ilman liike pinnalta ylöspäin loppuu, tai muuttuu tai jotain sen kaltaista kuten termiikkitoiminnan lakkaaminen.

        Maan pinnan lämpösäteily ei ole merkityksetöntä vaan se määrää nimenomaan kuivan pinnan tasapainolämpötilan. Loppupelissähän kaikki energia Maapallolta kuitenkin poistuu säteilyn kautta.

        Alailmakehä kerrostuu viilentyneen maan kohdalla siten että kylmä ja tiheä ilma laskeutuu alaspäin. Käy kuten arkkupakastimessa eli pohjalla kylmyys säilyy vaikka kannen avaisikin. Jos tuulee niin sitten lämpötilat tasautuvat ilmakehän alakerroksen ja maanpinnan välillä.


    • Anonyymi

      Vai että tiedepalsta.......

    • Anonyymi

      Lämpötilassa 20 C olevan kiinteän maan tai veden pinta säteilee noin teholla 400 W/m2. Kuiva kirkas ilma säteilee takaisin (ja avaruuteen päin) hyvin heikosti. Näin ollen nettona pinnalta karkaa energiaa kohti avaruuden peräseinää.

      Ilmasta lämpöä kyllä siirtyy pinnalle, pääasiassa konvektiolla ja jonkin verran johtumalla. Tämä ei kuitenkaan usein riitä kompensoimaan säteilyn aiheuttamaa jäähtymistä.

      Kuivalta pinnalta haihtumista ei tapahdu. Päin vastoin kylmenevä pinta kondensoi kuivassakin ilmassa mahdollisesti olevaa vähäistä kosteutta pinnalle. Näin esim. hiekkaerämaassa yöaikaan.

      • Anonyymi

        Kirkas ja kuiva ilmakehä on IR-säteilyllekin kutakuinkin läpinäkyvää. Se ei siis absorboi eikä emittoi juuri nimeksikään. Maasta lähtevä säteily pääsee esteittä läpi avaruuteen. Toisaalta avaruus lähettää säteilyä tännepäin, mutta siellä lämpötila on vain 2.7 K, joten sieltä tännepäin tuleva säteilyteho on olematon ja voidaan tässä yhteydessä unohtaa. Nettona energia siirtyy korkeammasta lämpötilasta matalampaan, kuten pitääkin.

        Auringon pintalämpötila on noin 6000 K. Niinpä sieltä riittää tänne energiaa päiväsaikaan reilusti. Keskimäärin sitä tulee 238 W/m2 teholla pallon pinnalle. Saman verran poistuu sitten täältä säteilemällä avaruuden kylmyyteen.


      • Anonyymi

        Paljon puhuttu hiilidioksidin lisäys aiheuttaa jonkin verran IR-säteilyn lisäabsorptiota ilmakehässä. Tämä häiritsee tulevan ja lähtevän säteilytehon tasapainoa. Arvion mukaan CO2-pitoisuuden tuplaaminen esiteollisen ajan lukemista aiheuttaa 3.7 W/m2 olevan epätasapainon "tuloihin ja menoihin". Se on suhteellisesti 1.5 % tuosta arvosta 238 W/m2. Häiriön kompensoimiseksi lämpötila sitten hieman nousee pitkän päälle. Lämmennyt pallo säteilee tehokkaammin. Näin tulot ja menot asettuvat taas tasapainoon. Eli lämpeneminen loppuu lämpenemällä, jos päästöt saadaan loppumaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kirkas ja kuiva ilmakehä on IR-säteilyllekin kutakuinkin läpinäkyvää. Se ei siis absorboi eikä emittoi juuri nimeksikään. Maasta lähtevä säteily pääsee esteittä läpi avaruuteen. Toisaalta avaruus lähettää säteilyä tännepäin, mutta siellä lämpötila on vain 2.7 K, joten sieltä tännepäin tuleva säteilyteho on olematon ja voidaan tässä yhteydessä unohtaa. Nettona energia siirtyy korkeammasta lämpötilasta matalampaan, kuten pitääkin.

        Auringon pintalämpötila on noin 6000 K. Niinpä sieltä riittää tänne energiaa päiväsaikaan reilusti. Keskimäärin sitä tulee 238 W/m2 teholla pallon pinnalle. Saman verran poistuu sitten täältä säteilemällä avaruuden kylmyyteen.

        Kuiva kirkas ilma on juuri se, joka säteilee suurimman osan lämmöstä sinne avaruuden takaseinään.
        Maan pinnasta suoraan avaruuteen säteilee vain hyvin pieni osa (10...12 µ alueella) n 15 W/m^2, loput jää ilmakehään, ja säteilee avaruuteen siitä kuivasta kirkkaasta ilmasta käsin n 230 W/m^2, joten käsityksesi hieman poikkeaa täälläkin useaan kertaan esitetyistä ja todetuista mittaustuloksista.

        Konvektiota varmaan tapahtuu, mutta varmuudella ei niin että se viilentäisi maan pintaa jos ilma on lämpimämpää.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Paljon puhuttu hiilidioksidin lisäys aiheuttaa jonkin verran IR-säteilyn lisäabsorptiota ilmakehässä. Tämä häiritsee tulevan ja lähtevän säteilytehon tasapainoa. Arvion mukaan CO2-pitoisuuden tuplaaminen esiteollisen ajan lukemista aiheuttaa 3.7 W/m2 olevan epätasapainon "tuloihin ja menoihin". Se on suhteellisesti 1.5 % tuosta arvosta 238 W/m2. Häiriön kompensoimiseksi lämpötila sitten hieman nousee pitkän päälle. Lämmennyt pallo säteilee tehokkaammin. Näin tulot ja menot asettuvat taas tasapainoon. Eli lämpeneminen loppuu lämpenemällä, jos päästöt saadaan loppumaan.

        Kuinkas tämä vanhaIPCC- hokema liittyy aiheeseen ?


      • Anonyymi

        Haihtumisesta.

        Noin 70 % pallon pinnasta on vesien peitossa. Veden höyrystäminen sitoo paljon lämpöä. Tämä lämpö vapautuu sitten ilmakehässä, kun höyry aikanaan tiivistyy vesipisaroiksi eli pilviksi. Pilvet peittävät myös noin 70 % pinnasta (avaruudesta katsottuna). Tiivistymisessä vapautuva lämpö siirtyy ilmakehän seoksen lämmöksi. Siellä erityisesti vesi absorboi ja emittoi tehokkaasti IR-säteilyä. Seuraavaksi tehokkain absorboija/emittoija on kaasumainen vesihöyry ja sitten tulee kaasumainen hiilidioksidi. Valtakaasut N2 ja O2 eivät abrorboi/emittoi IR-aallonpituuksilla nimeksikään. Nekin kyllä saavat osansa tiivistymisessä vapautuvasta lämmöstä, mutta eivät siis siirrä lämpöä avaruuteen muuta kuin välillisesti.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kuiva kirkas ilma on juuri se, joka säteilee suurimman osan lämmöstä sinne avaruuden takaseinään.
        Maan pinnasta suoraan avaruuteen säteilee vain hyvin pieni osa (10...12 µ alueella) n 15 W/m^2, loput jää ilmakehään, ja säteilee avaruuteen siitä kuivasta kirkkaasta ilmasta käsin n 230 W/m^2, joten käsityksesi hieman poikkeaa täälläkin useaan kertaan esitetyistä ja todetuista mittaustuloksista.

        Konvektiota varmaan tapahtuu, mutta varmuudella ei niin että se viilentäisi maan pintaa jos ilma on lämpimämpää.

        Noin on

        On hieman epäuskottavaa väittää maan pinnan säteilytehon (400W/m^2) olevan suurempi kuin pinnalle auringosta saapuvan (250 w/m^2)


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Noin on

        On hieman epäuskottavaa väittää maan pinnan säteilytehon (400W/m^2) olevan suurempi kuin pinnalle auringosta saapuvan (250 w/m^2)

        Kiellätkö S-B lain. Nuubeli tulossa varmaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kirkas ja kuiva ilmakehä on IR-säteilyllekin kutakuinkin läpinäkyvää. Se ei siis absorboi eikä emittoi juuri nimeksikään. Maasta lähtevä säteily pääsee esteittä läpi avaruuteen. Toisaalta avaruus lähettää säteilyä tännepäin, mutta siellä lämpötila on vain 2.7 K, joten sieltä tännepäin tuleva säteilyteho on olematon ja voidaan tässä yhteydessä unohtaa. Nettona energia siirtyy korkeammasta lämpötilasta matalampaan, kuten pitääkin.

        Auringon pintalämpötila on noin 6000 K. Niinpä sieltä riittää tänne energiaa päiväsaikaan reilusti. Keskimäärin sitä tulee 238 W/m2 teholla pallon pinnalle. Saman verran poistuu sitten täältä säteilemällä avaruuden kylmyyteen.

        Voisit hieman tarkistaa tietojasi, maasta
        suoraan avaruuteen pääsee säteilyä mittausten mukaan noin 6 % kokonaismäärästä.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Voisit hieman tarkistaa tietojasi, maasta
        suoraan avaruuteen pääsee säteilyä mittausten mukaan noin 6 % kokonaismäärästä.

        Tuo on keskiarvo. Edellä puhuttiin kuvasta kirkkaasta ilmasta.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tuo on keskiarvo. Edellä puhuttiin kuvasta kirkkaasta ilmasta.

        Ilmakehän absorptiosta vastaavat vesi (pilvet), vesihöyry ja CO2, pääasiassa. N2 ja O2 ovat sivuosassa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tuo on keskiarvo. Edellä puhuttiin kuvasta kirkkaasta ilmasta.

        Yläilmakehä. joka säteilee avaruuteen, on juuri sitä kuivaa puhdasta ilmaa.


      • Anonyymi

        Kaikki "kerrokset" säteilevät. Maan pinnaltakin karkaa suoraan tuo edellä mainitsemasi 6 %, tai sinne päin - keskimäärin. Ilmassa säteilystä vastaavat nuo kh-kaasut. Ylhäällä CO2 merkitys vain korostuu, kun vesi putoaa kyydistä.


    • Anonyymi

      Jos ilmakehä ei takaisinsäteilisi niin ylöspäin osoitettu infrapunalämpömittari näyttäisi -270 astetta eli avaruuden pakkasen. Nykyisellään mittari näyttää ainakin Etelä-Suomen kohdalla päiväsaikaan luokkaa -40 asteen paikkeilla olevaa lämpötilaa eli kyllä sieltä tulee varsin paljon pitkäaaltoista infrapunasäteilyä takaisinpäin. Se on sitä paljonpuhuttua takaisinsäteilyä...

      Jos ilmakehästä ei tulisi takaisinsäteilyä niin aurinkoisellakin säällä varjon puolella maa jäätyisi.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Ikävä sinua

      Onkohan sulla ollut sama tunne kuin mulla viimeisten parin päivän aikana, eilen varsinkin. Ollaan oltu ihan lähellä ja k
      Ikävä
      27
      3673
    2. Oletko sä oikeesti varattu?

      Että sen takii ei voida olla tekemisissä?
      Ikävä
      41
      2509
    3. Otavassa tapahtuu!

      Rakennuspalo, yläkerta tulessa. Henkirikosta epäillään. Tiettyä henkilöautoa etsitään, minkä mahdollinen epäilty ottanut
      Mikkeli
      37
      2382
    4. Tulemmeko hyvin

      Toimeen ja juttuun keskenämme? Luulen, että sopisit hyvin siihen ☀️ympäristöön, paljon kaikkea erilaista.♥️mietin tätä s
      Ikävä
      7
      2117
    5. Rakas, kerro mulle

      Miltä se tuntuu?
      Ikävä
      38
      1599
    6. Tiedän kuka sinä noista olet

      Lucky for you, olen rakastunut sinuun joten en reagoi negatiivisesti. Voit kertoa kavereillesi että kyl vaan, rakkautta
      Ikävä
      43
      1582
    7. Horoskooppikysely

      Oma ja ikävän kohteen horoskooppi? Sopivatko yhteen?
      Ikävä
      15
      1522
    8. Oletko ollut vihainen, suuttunut tai pettynyt

      johonkin kaivattusi toimintaan?
      Ikävä
      131
      1365
    9. Pitkäaikaiset työttömät työllisyystöillä takaisin yhteiskuntaan

      Vaikka se vähän maksaakin, niin parempi on valtion teettää hanttihommia, jottei yksilöistä tule yhteiskuntakelvottomia.
      Maailman menoa
      283
      1351
    10. Kesäseuraa

      Kesäseuraa mukavasta ja kauniista naisesta. Viesti tänään mulle muualla asiasta jos kiinnostaa Ne ketä tahansa huoli, t
      Ikävä
      45
      1305
    Aihe