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.
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.
Vastaukset 21
Vanhimmat
Väittihän tuolla aikaisemmassa keskustelussa joku nero, että ulkona auton ikkuna säteilee itsensä pakkaselle ja jäätyy siitä syystä vaikka ympäristö olisi lämpimämpi.
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.
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.
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.
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.
Vai että tiedepalsta.......
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.
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.
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.
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.
Kuinkas tämä vanhaIPCC- hokema liittyy aiheeseen ?
Haihtumisesta.
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.
Voisit+hieman+tarkistaa+tietojasi,+maasta
Tuo on keskiarvo. Edellä puhuttiin kuvasta kirkkaasta ilmasta.
Ilmakehän absorptiosta vastaavat vesi (pilvet), vesihöyry ja CO2, pääasiassa. N2 ja O2 ovat sivuosassa.
Yläilmakehä. joka säteilee avaruuteen, on juuri sitä kuivaa puhdasta ilmaa.
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.
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.