18.04 Оптика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Для определения температуры нагреваемого Солнцем объекта важно знать расстояние от него до Солнца. Чем ближе планета Солнечной системы
к Солнцу, тем выше её средняя температура. Для объекта, удалённого от Солнца, как Земля, значение средней температуры на поверхности:
T≈−15 °C
В действительности климат Земли значительно более мягкий. Её средняя температура на поверхности составляет около 18 °C за счёт так называемого парникового эффекта –– нагрева нижней части атмосферы излучением поверхности Земли.
В нижних слоях атмосферы преобладают азот (78%) и кислород (21%). На остальные составляющие приходится всего 1%. Но именно этот процент
и определяет оптические свойства атмосферы, так как азот и кислород почти не взаимодействуют с излучением.
Эффект «парника» известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, играющую роль стекла или плёнки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение –– инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем приходящего от Солнца, и потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает инфракрасное излучение значительно хуже.
Пары воды поглощают около 62% инфракрасного излучения, что способствует нагреву нижних слоёв атмосферы. За водяным паром в списке парниковых газов следует углекислый газ (СО2), поглощающий в прозрачном воздухе 22% инфракрасного излучения Земли.
Атмосфера поглощает восходящий от поверхности планеты поток длинноволнового излучения, нагревается и в свою очередь нагревает поверхность Земли. Максимум в спектре излучения Солнца приходится на длину волны около 550 нм. Максимум в спектре излучения Земли приходится на длину волны примерно 10 мкм. Роль парникового эффекта иллюстрирует рисунок.
Рисунок а. Кривая 1 –– расчётный спектр излучения Солнца
(с температурой фотосферы 6000 °С); кривая 2 –– расчётный спектр
излучения Земли (с температурой поверхности 25 °С)
Рисунок б. Поглощение (в процентном отношении) земной атмосферой излучения на разных длинах волн
На участке спектра от 10 до 20 мкм находятся полосы поглощения молекул CO2, H2O, O3, CH4. Эти газы и поглощают излучение, приходящее с поверхности Земли
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротковолновая область (0,80–2,5 мкм), средневолновая область (2,5–50 мкм) и длинноволновая (50–100 мкм). Для какой(-их) области(-ей) солнечного инфракрасного излучения земная атмосфера является непрозрачной? Ответ поясните.
Источники:
Для диапазона длин волн от 2,5 до 100 мкм земная атмосфера является непрозрачной, то есть практически полностью поглощает
излучение в этом интервале. Основная часть солнечного излучения приходится на диапазон от 0 до 2,5 мкм. Это окно включает
видимый свет, а также близкие участки ультрафиолетового и инфракрасного спектра. В этом диапазоне длин волн атмосфера Земли
наиболее прозрачна, как видно из рисунка.
В то же время излучение в диапазоне от 2,5 мкм практически полностью поглощается земной атмосферой.
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует. | 1 |
|
ИЛИ
| |
| Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован | |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. | 0 |
|
ИЛИ
| |
| Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют. | |
| Максимальный балл | 2 |
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
