Окна водяного пара

Окно водяного пара с виденными микро-ветрами

Окна водяного пара представляют собой длины волн инфракрасного света , которые мало поглощают водяным парами в атмосфере Земли. Из -за этого слабого поглощения этим длинам волн разрешено достигать эффектов за исключением поверхности Земли от других атмосферных компонентов. Этот процесс сильно влияет на парниковые газы из -за эффективной температуры выбросов. Континуум водяного пара и парниковые газы значительно связаны из -за преимуществ водяного пара при изменении климата.

Определение

Водяной пары - это газ, который поглощает многие длины волны инфракрасной (ИК) энергии в атмосфере Земли, и эти диапазоны длины волны, которые могут частично достигать поверхности, проходят через «окна водяного пара». ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Однако эти окна не поглощают весь инфракрасный свет, и в результате электромагнитная энергия позволяет свободно течь. ^{[ 3 ]} Астрономы могут просматривать вселенную с помощью ИК -телескопов, называемых инфракрасной астрономией из -за этих окон.

Окно средней инфракрасной инфракрасной инфракрасной инфракрасной среды, которое имеет диапазон 800–1250 см^-1, является одним из наиболее значительных окон, поскольку оно оказывает огромное влияние на потоки радиации в областях высокой влажности атмосферы. ^{[ 4 ]} Также уделялось увеличению внимания на окнах при 4700 см^-1 и 6300 см^-1, поскольку их микро-ветки водяного пара подтверждают, что неопределенности в параметрах окна водяного пара происходят только по краям. ^{[ 4 ]} Кроме того, чистое входящее солнечное коротковолновое излучение и чистое исходящее наземное излучение в верхней части атмосферы поддерживают энергетический баланс Земли .

Воздействие парникового эффекта

Окна водяного пара также подвергаются воздействию парниковых газов, так как водный цикл значительно ускорен из -за этих газов. Глобальное усредненное значение испускаемого, длинноволновое излучение составляет 238,5 Wm^-2. ^{[ 5 ]} Можно получить эффективную температуру излучения земного шара, предполагая, что система Земля-атмосферы излучается как черное тело в соответствии с уравнением из излучения черного тела Стефана-Больцманна . Результирующая температура составляет -18,7 ° C. По сравнению с +14,5 ° C средняя температура по всему миру на поверхности Земли составляет 33 ° C прохладно. ^{[ 5 ]} Таким образом, поверхность Земли до 33 ° C теплее, чем без атмосферы. Более того, наблюдение длинноволнового излучения демонстрирует, что парниковый эффект существует в атмосфере Земли. Эти окна также позволяют орбитальным спутникам измерить энергию ИК, оставляя планету, SST и другие важные вопросы. См. Электромагнитное поглощение водой: атмосферные эффекты .

Водяной пары, поглощающий эти длины волны ИК -энергии, в основном связан с тем, что вода является полярной молекулой. воды Полярность позволяет ему поглощать и высвобождать излучение на дальних, ближних и средних инфракрасных длинах волн. ^{[ 6 ]} Полярность также в значительной степени влияет на то, как вода взаимодействует с природой, поскольку она позволяет комплексам воды, такими как димер воды . ^{[ 6 ]}

Водяной пара континуум

Будучи одним из наиболее значимых газов планеты в атмосфере, водяной пара важно для изучения из -за ее преимуществ изменения климата. Поглощение водяного пара в основном происходит в так называемом континууме водяного пара, который представляет собой комбинацию полос и окон, которые сильно влияют на радиацию в атмосфере. Этот континуум имеет две части, которые являются автономным и иностранным континуумом. ^{[ 7 ]} Самоунтинуум имеет отрицательную зависимость от температуры, а самостоятельный способ значительно сильнее по краям окон. ^{[ 7 ]}

Фон

Эти окна были первоначально обнаружены Джоном Тиндаллом . ^{[ 8 ]} Он разобрался, что большая часть инфракрасного поступления из вселенной блокируется, а затем поглощается водяным парами и другими парниковыми газами в атмосфере Земли.

Смотрите также

Ссылки

^ «ИК -атмосферные окна» . Coolcosmos.ipac.caltech.edu . Архивировано из оригинала 26 января 2007 года.
^ «Климатические эффекты водяного пара» . Physicsworld.com . IOP Publishing . 1 мая 2003 года. Архивировано с оригинала 12 января 2008 года.
^ «Климат и энергетический бюджет Земли» . EarthObservatory.nasa.gov . 14 января 2009 г.
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Shine, Keith P.; Кампарг, Ален; Монделен, Дидье; Макфейт, Роберт А.; Ptashnik, Igor v.; Вейдманн, Дэмиен (2016-09-01). «Континуум водяного пара в окнах вблизи инфракрасных из них-текущее понимание и перспективы его включения в спектроскопические базы данных» . Журнал молекулярной спектроскопии . Новые видения спектроскопических баз данных, том II. 327 : 193–208. Bibcode : 2016jmosp.327..193s . doi : 10.1016/j.jms.2016.04.011 . ISSN 0022-2852 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Manabe, Syukuro (2019). «Роль парникового газа в изменении климата» . Tellus A: Динамическая метеорология и океанография . 71 (1). Bibcode : 2019tella..7120078m . doi : 10.1080/16000870.2019.1620078 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Shine, Keith P.; Ptashnik, Igor v.; Rädel, Gaby (2012-07-01). «Континуум водяного пара: краткая история и недавние события» . Опросы в геофизике . 33 (3): 535–555. Bibcode : 2012sgeo ... 33..535s . doi : 10.1007/s10712-011-9170-y . ISSN 1573-0956 . S2CID 129390020 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Ptashnik, Igor v.; Макфейт, Роберт А.; Shine, Keith P.; Смит, Кевин М.; Уильямс, Р. Гэри (2011). «Абсорбция водяного пара в окнах вблизи инфракрасных измерений, полученных из лабораторных измерений» . Журнал геофизических исследований . 116 (D16). BIBCODE : 2011JGRD..11616305P . doi : 10.1029/2011JD015603 .
^ Страница 73, Исторические перспективы об изменении климата Джеймса Роджера Флеминга

Внешние ссылки

Манабе, Сиукуро (1 января 2019 г.). «Роль парникового газа в изменении климата» . Tellus A: Динамическая метеорология и океанография . 71 (1): 1620078. Bibcode : 2019tella..7120078m . doi : 10.1080/16000870.2019.1620078 . S2CID 197554504 .

[1] «ИК -атмосферные окна» . Coolcosmos.ipac.caltech.edu . Архивировано из оригинала 26 января 2007 года.

[2] «Климатические эффекты водяного пара» . Physicsworld.com . IOP Publishing . 1 мая 2003 года. Архивировано с оригинала 12 января 2008 года.

[3] «Климат и энергетический бюджет Земли» . EarthObservatory.nasa.gov . 14 января 2009 г.

[:0-4] Jump up to: ^а ^{беременный} Shine, Keith P.; Кампарг, Ален; Монделен, Дидье; Макфейт, Роберт А.; Ptashnik, Igor v.; Вейдманн, Дэмиен (2016-09-01). «Континуум водяного пара в окнах вблизи инфракрасных из них-текущее понимание и перспективы его включения в спектроскопические базы данных» . Журнал молекулярной спектроскопии . Новые видения спектроскопических баз данных, том II. 327 : 193–208. Bibcode : 2016jmosp.327..193s . doi : 10.1016/j.jms.2016.04.011 . ISSN 0022-2852 .

[greenhouse-5] Jump up to: ^а ^{беременный} Manabe, Syukuro (2019). «Роль парникового газа в изменении климата» . Tellus A: Динамическая метеорология и океанография . 71 (1). Bibcode : 2019tella..7120078m . doi : 10.1080/16000870.2019.1620078 .

[:)-6] Jump up to: ^а ^{беременный} Shine, Keith P.; Ptashnik, Igor v.; Rädel, Gaby (2012-07-01). «Континуум водяного пара: краткая история и недавние события» . Опросы в геофизике . 33 (3): 535–555. Bibcode : 2012sgeo ... 33..535s . doi : 10.1007/s10712-011-9170-y . ISSN 1573-0956 . S2CID 129390020 .

[n7-7] Jump up to: ^а ^{беременный} Ptashnik, Igor v.; Макфейт, Роберт А.; Shine, Keith P.; Смит, Кевин М.; Уильямс, Р. Гэри (2011). «Абсорбция водяного пара в окнах вблизи инфракрасных измерений, полученных из лабораторных измерений» . Журнал геофизических исследований . 116 (D16). BIBCODE : 2011JGRD..11616305P . doi : 10.1029/2011JD015603 .

[8] Страница 73, Исторические перспективы об изменении климата Джеймса Роджера Флеминга

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]