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主题:温室效应不仅能增温,而且能降低行星昼夜温差 -- PBS

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家园 温室效应不仅能增温,而且能降低行星昼夜温差

我觉得还是要有必要把金星的大气温室效应结果总结一下。

金星的自转同公转角速度基本一致,即金星在一年内有一面基本始终面对太阳而得到照射而背面始终背对着太阳得不到照射,在这样的情况下,金星背面的温度居然同正面的温度一致(都在450摄氏度),即温差几乎为零。这个均温是通过金星大气中温室气体高速湍流和辐射热交换来达到的。

我在这里引进一个温室效应的概念:在一个近地行星系统里,最完全的温室效应(100%)是昼夜温差为零,而最差的温室效应(0%)则是最低温度接近零下160摄氏度,昼夜温差是这个温度同其所能被加热的温度之差。

在水星上,因为没有温室气体,其面对太阳的一面温度为420摄氏度,而在背面其温度是零下160摄氏度,昼夜温差是580摄氏度。

月球面对太阳时,其表面温度是150摄氏度(因为月亮至太阳的距离比水星远),而背对的那面温度是零下160度。这说明月亮没有温室气体,昼夜温差是300摄氏度。

地球和月亮同太阳的距离基本一致,由于地球表面有温室气体,地球的均温是14摄氏度,昼夜平均温差在10摄氏度。

所以我们看到温室气体并不是仅仅有增温效应,同时有平滑温差的作用,而后者对生物圈来讲显得更重要。

现在来讨论火星的温室效应:

十八世纪自地面望远镜观察到云,显示火星拥有大气层。自地面的光谱测量发现大气主要为二氧化碳。1960年代水手4号、6号和7号亦证实此结果,但测出平均地表气压只有700帕,小于地球表面气压的1%,相当于地球表面算起35公里高的气压。

也就是说火星的大气同金星一样,95%是二氧化碳,只是压力走到了另一个极端,只有0.07个地球大气压二氧化碳分压。不过这样也是地球上的二氧化碳浓度的一倍。

在这个浓度的二氧化碳的条件下,温室效应还是显示出来了:地表温度白天可达28℃(太阳辐射能是603.5W/m2),夜晚可低至-132℃,夜间温度没有跌到零下160摄氏度,就说明温室气体起了作用。

这个温室效应是相当弱的,火星昼夜温差是160摄氏度,同地球比较起来相差是极其悬殊的。

太阳系近地行星的大气温室效应排队:(由强至弱)

1.金星;

2.地球;

3.火星;

4.水星,月球 并列。


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