Πώς παίρνει η θερμική ενέργεια από την επιφάνεια του Earths στον αέρα;
1. Αγωγιμότητα:
* Άμεση επαφή: Όταν τα μόρια αέρα αγγίζουν απευθείας την ζεστή επιφάνεια (όπως το έδαφος, τα βράχια, το νερό), κερδίζουν κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης) από τα μόρια της επιφάνειας. Αυτή η μεταφορά κινητικής ενέργειας είναι αυτό που ονομάζουμε μεταφορά θερμότητας με αγωγή.
* Περιορισμένη αποτελεσματικότητα: Η αγωγιμότητα είναι πιο αποτελεσματική για υλικά που είναι καλοί αγωγοί θερμότητας, όπως τα μέταλλα. Ο αέρας είναι ένας κακός αγωγός, οπότε αυτή η διαδικασία διαδραματίζει σχετικά μικρό ρόλο στη συνολική μεταφορά θερμότητας.
2. Μεταφορά:
* Θερμός αέρα αυξάνεται: Καθώς ο αέρας κοντά στην επιφάνεια θερμαίνεται, γίνεται λιγότερο πυκνό και αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια ζεστού αέρα κινούνται γρηγορότερα και καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο.
* Ο κρύος αέρας κατεβαίνει: Ψυχρότερο, πυκνότερος αέρας από υψηλότερα υψόμετρα ρέει για να αντικαταστήσει τον ανερχόμενο ζεστό αέρα. Αυτό δημιουργεί έναν κύκλο αυξανόμενου και φθίνου αέρα, γνωστού ως ρεύματος μεταφοράς.
* Μηχανισμός μεταφοράς πρωτεύοντος θερμότητας: Η μεταφορά είναι ο πρωταρχικός τρόπος που η θερμική ενέργεια μεταφέρεται από την επιφάνεια της Γης στην ατμόσφαιρα. Είναι υπεύθυνο για τα πρότυπα ανέμου, τις καταιγίδες και άλλα φαινόμενα καιρού.
3. Ακτινοβολία:
* ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Η επιφάνεια της Γης εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που μεταφέρει θερμική ενέργεια.
* Απορρόφηση και επανεμφάνιση: Τα μόρια αέρα μπορούν να απορροφήσουν μερικές από αυτή την υπέρυθρη ακτινοβολία, να κερδίζουν ενέργεια και να ζεσταίνουν. Επαναλαμβάνουν επίσης την υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία μπορεί να απορροφηθεί από άλλα μόρια αέρα ή να διαφεύγει στο διάστημα.
* Σημαντικό για το συνολικό ενεργειακό ισοζύγιο: Ενώ η ακτινοβολία είναι λιγότερο αποτελεσματική από τη μεταφορά για τη μεταφορά θερμότητας απευθείας από την επιφάνεια, παίζει καθοριστικό ρόλο στη συνολική ενεργειακή ισορροπία της ατμόσφαιρας της Γης.
Συνοπτικά:
Η αγωγιμότητα είναι ένας μικρός συνεισφέρων, η μεταφορά είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός και η ακτινοβολία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο συνολικό ενεργειακό ισοζύγιο. Αυτές οι διαδικασίες συνεργάζονται για να μεταφέρουν τη θερμική ενέργεια από την επιφάνεια της Γης στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας τα πρότυπα καιρού και επηρεάζοντας το κλίμα μας.
