Планета земля в инфракрасном свете
Планета Земля в инфракрасном свете
В спектре приходящего на Землю солнечного света больше зеленого, чем синего или красного.
Поскольку температура Солнца составляет примерно 6000 °С, оно накаляется — не совсем добела, но, как правило, до желтоватых оттенков.
Для сравнения, нагревательный элемент электрической печи может раскаляться до 800 °С и пылать красноватым цветом. Поскольку Земля нагревается, она также начинает по-своему пылать.
Однако Земля гораздо холоднее Солнца, ее температура составляет от 14,4 °С на поверхности до -19 °С в верхних слоях атмосферы.
По этой причине пыл Земли находится в инфракрасном спектре. (Жозеф Фурье (Joseph Fourier) назвал излучаемую Землей энергию темным теплом.) Это излучение нельзя назвать светом, отраженным от Земли.
Скорее, это свет, который был ею поглощен, а затем излучен вновь. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля, выпускают излучения этого типа.
На этом видео мы видим распределение инфракрасного излучения Земли, по данным спутниковых измерений, и оно является не совсем таким ровным и однородным.
Жизнь в парнике Мысль о парнике возникает по аналогии со светом, проходящим сквозь стекло.
Этот свет затем поглощается объектами, на которые он падает. Нагреваемые объекты, в свою очередь, излучают инфракрасный свет, который не может проникнуть через стекло.
В 1827 г. французский физик и химик Жозеф Фурье разработал теорию о том, каким образом планеты, подобные Земле, поддерживают постоянную температуру.
Он постулировал, что планеты не только получают энергию от Солнца, но и излучают тепло обратно в космическое пространство.
Высказав предположение о том, что газы атмосферы способствуют повышению температуры Земли, Фурье выразил идею, ставшую впоследствии известной как парниковый эффект.
Подобно парнику, Земля получает энергию от Солнца.
Атмосфера выступает как прозрачное оконное стекло, и большая часть света проходит сквозь нее, не поглощаясь ею. Британский физик Джон Тиндалл (John Tyndall), проводивший свои исследования в 60-е гг. XIX в., изучал особенности поглощения света различными газами, в том числе окисью углерода, углекислым газом и водяным паром.
Тиндалл показал, что видимый свет достаточно хорошо проходит через углекислый газ, однако инфракрасный свет им очень сильно поглощается. Ученый увидел в этом возможную причину климатических изменений и возможное объяснение продвижения и отступления ледников.
Два газа, которые составляют большую часть нашей атмосферы, — кислород и азот, практически не поглощают свет ни видимого, ни инфракрасного диапазона спектра. Двуокись углерода и другие газы, поглощающие инфракрасный свет, позволяют видимому свету проходить сквозь них, но задерживают экзотермические инфракрасные лучи.
