Dieser Artikel ist über einen geothermischen Prozess. Für den Einfluss der Medien auf das Oberste Gericht, sieh Treibhauseffekt (gerichtlicher Antrieb)

Der Treibhauseffekt ist ein Prozess, durch den die Thermalradiation von einer planetarischen Oberfläche von atmosphärischen Treibhausgasen gefesselt ist, und in allen Richtungen wiederausgestrahlt wird. Da ein Teil dieser Wiederradiation zurück zur Oberfläche und der niedrigeren Atmosphäre ist, läuft es auf eine Erhebung der durchschnittlichen Oberflächentemperatur darüber hinaus, was es ohne das Benzin sein würde.

Die Sonnenstrahlung an den Frequenzen des sichtbaren Lichtes führt größtenteils die Atmosphäre durch, um die planetarische Oberfläche zu wärmen, die dann diese Energie an den niedrigeren Frequenzen der Infrarotthermalradiation ausstrahlt. Infrarotradiation ist von Treibhausgasen gefesselt, die der Reihe nach viel von der Energie zur Oberfläche und niedrigeren Atmosphäre wiederausstrahlen. Der Mechanismus wird genannt, nachdem die Wirkung des Sonnenstrahlungsdurchführen-Glases und Wärmens eines Gewächshauses, aber der Weg behält es Hitze, im Wesentlichen verschieden ist, weil ein Gewächshaus durch das Reduzieren des Luftstroms, das Isolieren der warmen Luft innerhalb der Struktur arbeitet, so dass Hitze durch die Konvektion nicht verloren wird.

Mit der Existenz des Treibhauseffekts wurde von Joseph Fourier 1824 argumentiert. Das Argument und die Beweise wurden weiter von Claude Pouillet 1827 und 1838 gestärkt, und haben von experimentellen Beobachtungen durch John Tyndall 1859, und mehr völlig gemessen von Svante Arrhenius 1896 vernünftig geurteilt.

Wenn ein Ideal thermisch leitender blackbody war dieselbe Entfernung von der Sonne wie die Erde, ist, würde es eine Temperatur von ungefähr 5.3 °C haben. Jedoch, da die Erde ungefähr 30 % des eingehenden Sonnenlichtes, die wirksame Temperatur des Planeten widerspiegelt (die Temperatur eines blackbody, der denselben Betrag der Radiation ausstrahlen würde), ist ungefähr 18 °C, über 33°C unter der wirklichen Oberflächentemperatur von ungefähr 14 °C. Der Mechanismus, der diesen Unterschied zwischen der wirklichen Oberflächentemperatur und der wirksamen Temperatur erzeugt, ist wegen der Atmosphäre und ist als der Treibhauseffekt bekannt.

Der natürliche Treibhauseffekt der Erde macht Leben, weil wir es möglich wissen. Jedoch haben menschliche Tätigkeiten, in erster Linie das Brennen von fossilen Brennstoffen und Reinigung von Wäldern, den natürlichen Treibhauseffekt verstärkt, Erderwärmung verursachend.

Grundlegender Mechanismus

Die Erde erhält Energie von der Sonne in der Form UV, sichtbar, und in der Nähe von der IR Radiation, von der der grösste Teil die Atmosphäre durchführt ohne, absorbiert zu werden. Der Summe der Energie, die an der Oberseite von der Atmosphäre (TOA) verfügbar ist, werden ungefähr 50 % an der Oberfläche der Erde absorbiert. Weil es warm ist, strahlt die Oberfläche weite IR Thermalradiation aus, die aus Wellenlängen besteht, die vorherrschend viel länger sind als die Wellenlängen, die absorbiert wurden (das Übergreifen zwischen dem Ereignis, sind Sonnenspektrum und das Landthermalspektrum klein genug, um zu den meisten Zwecken vernachlässigt zu werden). Der grösste Teil dieser Thermalradiation ist von der Atmosphäre gefesselt und hat sowohl aufwärts als auch abwärts wiederausgestrahlt; das hat ausgestrahlt abwärts ist von der Oberfläche der Erde gefesselt. Dieses Abfangen der langen Wellenlänge Thermalradiation führt zu einer höheren Gleichgewicht-Temperatur, als wenn die Atmosphäre fehlte.

Dieses hoch vereinfachte Bild des grundlegenden Mechanismus muss auf mehrere Weisen qualifiziert werden, von denen keine den grundsätzlichen Prozess betrifft.

• Die eingehende Radiation von der Sonne ist größtenteils in der Form von sichtbaren leichten und nahe gelegenen Wellenlängen, größtenteils in der Reihe 0.2-4 μm entsprechend der Strahlungstemperatur der Sonne von 6,000 K. Fast Hälfte der Radiation ist in der Form "des sichtbaren" Lichtes, das unsere Augen an den Gebrauch angepasst werden.
• Ungefähr 50 % der Energie der Sonne werden an der Oberfläche der Erde absorbiert, und der Rest wird widerspiegelt oder durch die Atmosphäre gefesselt. Das Nachdenken des Lichtes zurück in den Raum — größtenteils durch Wolken — betrifft den grundlegenden Mechanismus nicht sehr; dieses Licht wird effektiv gegen das System verloren.
• Die absorbierte Energie wärmt die Oberfläche. Einfache Präsentationen des Treibhauseffekts, wie das idealisierte Gewächshaus-Modell, zeigen diese Hitze, die als Thermalradiation wird verliert. Die Wirklichkeit ist komplizierter: Die Atmosphäre in der Nähe von der Oberfläche ist zur Thermalradiation (mit wichtigen Ausnahmen für "Fenster"-Bänder) größtenteils undurchsichtig, und der grösste Teil des Hitzeverlustes von der Oberfläche ist durch die vernünftige Hitze und den latenten Hitzetransport. Strahlungsenergieverluste werden immer wichtiger höher in der Atmosphäre größtenteils wegen der abnehmenden Konzentration des Wasserdampfs, eines wichtigen Treibhausgases. Es ist realistischer, an den Treibhauseffekt als Verwendung auf eine "Oberfläche" Mitte Troposphäre zu denken, die mit der Oberfläche durch eine Versehen-Rate effektiv verbunden wird.
• Das einfache Bild nimmt einen unveränderlichen Staat an. In der echten Welt gibt es den täglichen Zyklus sowie die Saisonzyklen und das Wetter. Sonnenheizung gilt nur während der Tageszeit. Während der Nacht wird die Atmosphäre etwas, aber nicht außerordentlich kühl, weil sein Emissionsvermögen niedrig ist, und während des Tages sich die Atmosphäre erwärmt. Tägliche Temperatur ändert Abnahme mit der Höhe in der Atmosphäre.
• Innerhalb des Gebiets, wo Strahlungseffekten wichtig sind, wird die durch das idealisierte Gewächshaus-Modell gegebene Beschreibung realistisch: Die Oberfläche der Erde, die zu einer Temperatur ungefähr 255 K gewärmt ist, strahlt lange Wellenlänge, Infrarothitze in der Reihe 4-100 μm aus. An diesen Wellenlängen sind Treibhausgase, die zur eingehenden Sonnenstrahlung größtenteils durchsichtig waren, mehr Absorptionsmittel. Jede Schicht der Atmosphäre mit Gewächshaus-Benzin absorbiert etwas von der Hitze, die aufwärts von niedrigeren Schichten wird ausstrahlt. Es strahlt in allen Richtungen sowohl aufwärts als auch abwärts wiederaus; im Gleichgewicht (definitionsgemäß) derselbe Betrag, wie es absorbiert hat. Das läuft auf mehr Wärme unten hinaus. Die Erhöhung der Konzentration des Benzins vergrößert den Betrag der Absorption und Wiederradiation, und wärmt dadurch weiter die Schichten und schließlich die Oberfläche unten.
• Treibhausgase — einschließlich des grössten Teiles von diatomic Benzin mit zwei verschiedenen Atomen (wie Kohlenmonoxid, CO) und des ganzen Benzins mit drei oder mehr Atomen — sind im Stande, Infrarotradiation zu absorbieren und auszustrahlen. Obwohl mehr als 99 % der trockenen Atmosphäre durchsichtig IR sind (weil die Hauptbestandteile — N, O, und Ar — nicht im Stande sind, Infrarotradiation direkt zu absorbieren oder auszustrahlen), veranlassen zwischenmolekulare Kollisionen die Energie, die absorbiert und durch die Treibhausgase ausgestrahlt ist, mit dem anderen, non-IR-active, Benzin geteilt zu werden.

Treibhausgase

Durch ihren Prozentsatz-Beitrag zum Treibhauseffekt auf der Erde ist das vier Hauptbenzin:

• Wasserdampf, 36-70%
• Kohlendioxyd, 9-26%
• Methan, 4-9%
• Ozon, 3-7%

Der Hauptnichtgasmitwirkende zum Treibhauseffekt der Erde, Wolken, absorbiert auch und strahlt Infrarotradiation aus und hat so eine Wirkung auf Strahlungseigenschaften der Atmosphäre.

Rolle in der Klimaveränderung

Die Stärkung des Treibhauseffekts durch menschliche Tätigkeiten ist als das erhöhte (oder anthropogen) Treibhauseffekt bekannt. Diese Zunahme im Strahlungszwingen von der menschlichen Tätigkeit ist hauptsächlich vergrößerten atmosphärischen Kohlendioxyd-Niveaus zuzuschreibend. Gemäß dem letzten Bewertungsbericht von der Internationalen Tafel auf der Klimaveränderung, "ist der grösste Teil der beobachteten Zunahme in allgemein durchschnittlichen Temperaturen seit der Mitte des 20. Jahrhunderts sehr wahrscheinlich wegen der beobachteten Zunahme in anthropogenen Treibhausgas-Konzentrationen".

CO wird durch das Brennen des fossilen Brennstoffs und die anderen Tätigkeiten wie Zementproduktion und tropische Abholzung erzeugt. Maße von CO von der Sternwarte von Mauna Loa zeigen, dass Konzentrationen von ungefähr 313 ppm 1960 zu ungefähr 389 ppm 2010 zugenommen haben. Der Strom hat bemerkt, dass der Betrag von CO die geologischen Rekordmaxima (~300 ppm) von Eiskerndaten überschreitet. Die Wirkung des Verbrennen-erzeugten Kohlendioxyds auf dem globalen Klima, einem speziellen Fall des Treibhauseffekts zuerst beschrieben 1896 von Svante Arrhenius, ist auch die Wirkung von Callendar genannt worden.

Im Laufe der letzten 800,000 Jahre zeigen Eiskerndaten, dass Kohlendioxyd von Werten mindestens 180 Teile pro Million (ppm) zum Vorindustrieniveau 270ppm geändert hat. Paläoklimaforscher denken, dass Schwankungen in der Kohlendioxyd-Konzentration ein grundsätzlicher Faktor sind, der Klimaschwankungen über diesen zeitlichen Rahmen beeinflusst.

Echte Gewächshäuser

Der "Treibhauseffekt" der Atmosphäre wird analog zu Gewächshäusern genannt, die wärmer im Sonnenlicht werden, aber der Mechanismus, durch den die Atmosphäre Hitze behält, ist verschieden.

Ein Gewächshaus arbeitet in erster Linie, indem es absorbierte Hitze davon abgehalten wird, die Struktur durch die Konvektion, d. h. vernünftigen Hitzetransport zu verlassen. Der Treibhauseffekt heizt die Erde, weil Treibhausgase aus dem Amt schied Strahlungsenergie absorbieren und etwas davon zurück zur Erde wiederausstrahlen.

Ein Gewächshaus wird jedes Materials gebaut, das Sonnenlicht, gewöhnlich Glas oder Plastik passiert. Es heizt hauptsächlich an, weil die Sonne den Boden innen wärmt, der dann die Luft im Gewächshaus wärmt. Die Luft setzt fort zu heizen, weil sie innerhalb des Gewächshauses, verschieden von der Umgebung außerhalb des Gewächshauses wo warme Luft in der Nähe von den Oberflächenanstiegen und Mischungen mit kühlerer Luft oben beschränkt wird. Das kann durch die Öffnung eines kleinen Fensters in der Nähe vom Dach eines Gewächshauses demonstriert werden: Die Temperatur wird beträchtlich fallen. Es ist auch experimentell demonstriert worden (R. W. Wood, 1909), dass ein "Gewächshaus" mit einem Deckel von Felsen-Salz (der zum infra Rot durchsichtig ist) eine Einschließung ähnlich zu einer mit einem Glasdeckel anheizt. So arbeiten Gewächshäuser in erster Linie durch das Verhindern convective des Abkühlens.

Im Treibhauseffekt, anstatt (vernünftige) Hitze durch das physische Verhindern der Bewegung der Luft zu behalten, handeln Treibhausgase, um die Erde durch das Wiederausstrahlen von etwas von der Energie zurück zur Oberfläche zu wärmen. Dieser Prozess kann in echten Gewächshäusern bestehen, aber ist dort verhältnismäßig unwichtig.

Körper außer der Erde

In unserem Sonnensystem stellen Mars, Venus und der Mondkoloss auch Treibhauseffekte aus. Koloss hat einen Antitreibhauseffekt, in dem seine Atmosphäre Sonnenstrahlung absorbiert, aber zur Infrarotradiation relativ durchsichtig ist. Pluto stellt auch dem Antitreibhauseffekt oberflächlich ähnliches Verhalten aus.

Ein flüchtiger Treibhauseffekt kommt vor, wenn positive Feed-Backs zur Eindampfung aller Treibhausgase in die Atmosphäre führen. Wie man denkt, ist ein flüchtiger Treibhauseffekt, der Kohlendioxyd und Wasserdampf einschließt, auf Venus vorgekommen.

Siehe auch

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• Erdstrahlenbudget