Парниковый эффект на Венере
Статья к заданиюПарниковый эффект
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, исполняющую 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. Потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. «Вклад» в парниковый эффект газов, входящих в состав атмосферы Земли, представлен в таблице.
| Газ | Формула | Вклад |
| водяной пар | H₂O | 36–72% |
| диоксид углерода | CO₂ | 9–26% |
| метан | CH₄ | 4–9% |
| озон | O₃ | 3–7% |
Механизм парникового эффекта иллюстрирует рисунок 1 (а и б).
Рис. 1 а
кривая 1
–
расчётный спектр излучения Солнца (с температурой фотосферы 6000
°С);
кривая 2
–
расчетный спектр излучения Земли (с температурой поверхности 25 °С).
Рис. 1 б
Поглощение (в процентном отношении) земной атмосферой излучения на разных длинах волн.
На участке спектра от 10 до 20 мкм находятся полосы поглощения инфракрасного излучения молекулами CO₂, H₂O, O₃, CH₄. Они-то и поглощают излучение, приходящее с поверхности Земли.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Ярко выраженный парниковый эффект — это то, что отличает Венеру от других планет. Разница между температурой на поверхности Венеры и температурой, которую имела бы эта планета без атмосферы, составляет около $500\ ^\circ\mathrm{C}$, тогда как на Земле она равна примерно $30\ ^\circ\mathrm{C}$. Ссылаясь на общий материал и сравнительную таблицу, назовите факторы, которые могут объяснять сильный парниковый эффект на Венере.
| Характеристика | Меркурий | Венера | Земля | Марс |
|---|---|---|---|---|
| Масса (в массах Земли) | 0,055 | 0,816 | 1,00 | 0,107 |
| Диаметр (в диаметрах Земли) | 0,382 | 0,949 | 1,00 | 0,532 |
| Плотность, г/см$^3$ | 5,43 | 5,24 | 5,52 | 3,95 |
| Период вращения | 58,8 суток | 243 суток (обратное) | 23 ч 56 мин | 24 ч 37 мин |
| Атмосфера: давление | Практически нет | 95 атм | 1 атм | 1/150 атм |
| Атмосфера: химический состав | — | 96,5% $\mathrm{CO_2}$; 3,5% $\mathrm{N_2}$ | 78% $\mathrm{N_2}$; 21% $\mathrm{O_2}$ и др. | 95% $\mathrm{CO_2}$; 2,5% $\mathrm{N_2}$ и др. |
| Температура поверхности | +430 днём; −170 ночью | +480 | от +60 днём; −80 ночью | от +15 до −60 днём; −120 ночью |
| Число спутников | Нет | Нет | 1 | 2 |
| Названия спутников | — | — | Луна | Фобос и Деймос |
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 5. Ярко выраженный парниковый эффект это то, что отличает Венеру от других планет. Разница между температурой на поверхности Венеры и той температурой, которую имела бы эта планета, если бы у неё не было атмосферы, составляет около 500 °С. Это огромная цифра (на Земле она равна примерно 30 °С). С помощью сравнительной таблицы, приведённой ниже, назовите факторы, которые могут объяснять сильный парниковый эффект на Венере.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие различия между Венерой, Землёй и Марсом связаны с наличием и свойствами атмосферы?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Сравните атмосферное давление и химический состав Венеры с характеристиками других планет. Вспомните, какие газы поглощают инфракрасное излучение.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Укажите очень плотную атмосферу Венеры с давлением 95 атм и высоким содержанием $\mathrm{CO_2}$ — 96,5%. Такая атмосфера эффективно задерживает инфракрасное излучение поверхности; значительная масса и почти земной размер планеты позволяют удерживать атмосферу.