Vapaa kuvaus

Aloituksia

6

Kommenttia

191

  1. Englanninkielisen+Wikipedian+lämpösäteilyä+käsittelevä+sivu+sisältää+viitteestään+[3]+kyseisen+kirjan+kappaleen+23+"Fotonit"+alusta+sivulta+247+lainattua+sisältöä,+joka+suoraan+kirjasta+suomennettuna+kuuluisi+näin:"Kaikki+absoluuttisen+nollapisteen+yläpuolella+oleva+aine+lähettää+sähkömagneettista+säteilyä.+Tuota+säteilyä+kutsutaan+lämpösäteilyksi."Tuo+Wikipedian+viite+[3]+on+englanninkielinen+Stephen+ja+Katerine+Blundellin+vuonna+2006+julkaisema+oppikirja+(ISBN+9780198567707),+jonka+nimi+suomennettuna+voisi+olla+"Lämpöfysiikan+käsitteitä".++Wikipedian+tekstissä+hieman+alempana+kerrotaan+Maapallon+ilmakehän+olevan+kasvihuonekaasuja+lukuunottamatta+läpinäkyvää+pitkäaaltoiselle+infrapunasäteilylle+eli+Maapallon+pinnan+lähettämälle+aallonpituudeltaan+luokkaa+yli+2.5+µm+olevalle++lämpösäteilylle.+Palstan+keskusteluissa+on+Wikipediassa+mainitusta+ilmakehän+läpinäkyvyydestä+huolimatta+ilmennyt+väärinkäsitystä+sen+suhteen,+että+"lähettää+ja+vastaanottaa+lämpösäteilyä"+virheellisesti+tarkoittaisi+kaikkien+kaasujen+säteilevän+ja+vastaanottavan+lämpösäteilyä+myös+pitkäaaltoisen+infrapunan+puolella.+Vain+osa+kaasuista+pystyy+emittoimaan+ja+absorboimaan+yli+2.5+µm+aallonpituuksilla+eli+pitkäaaltoisella+infrapunalla.+Näitä+kaasuja+kutsutaan+kasvihuonekaasuiksi.++Jokaisella+aineella+on+sille+ominainen+emissiviteetti,+joka+voi+riippua+voimakkaastikin+aallonpituudesta.+Kaasujen+tapauksessa+emissiviteetti+on+laajoilla+aallonpituusalueilla+nollassa+ja+poikkeaa+nollasta+vain+spektrin+piikkien+kohdalla.+Resiprookkisuuden+(Kirchhoffin+lämpösäteilylaki,+kirjan+kappale+23.3+sivu+250)+vuoksi+kaasut+sekä+lähettävät+että+vastaanottavat+lämpösäteilyä+samoilla+aallonpituuksilla+eli+rajoitukset+koskevat+sekä+emissiota+että+absorptiota.Samaisessa+oppikirjassa+[3]+on+ilmakehän+ominaisuuksille+kokonainen+oma+kappaleensa+37+Maapallon+ilmakehä.+Siinä+on+kohdassa+37.3+Kasvihuoneilmiö+myös+selvitetty+eri+kaasujen+roolia+lämpösäteilyn+kannalta+katsottuna.Kirjan+kappaleessa+37.3+sivulla+427+kerrotaan,+että+molekyylillä+on+oltava+dipolimomentti+jotta+sen+värähtelyt+voisivat+kytkeytyä+suoraan+inrfapunasäteilyyn.+Kappaleessa+mainitaan,+että+happi-+ja+typpimolekyyleillä+O2+ja+N2+ei+ole+värähdellessään+dipolimomenttia+josta+syystä+johtuen+ne+eivät+kytkeydy+infrapunasäteilyyn+eivätkä+siten+vaikuta+Maapallon+pinnan+lähettämään+pitkäaaltoiseen+infrapunasäteilyyn.+Kasvihuonekaasuiksi+kutsutuilla+molekyyleillä+on+jko+pysyvä+dipolimomentti+(H2O)+tai+ne+tietyissä+värähtelymoodeissaan+tuottavat+dipolimomentin+(CO2).Ilmakehän+kaasuista+happi+ja+typpi+eivät+siis+termofysiikan+oppikirjan+mukaan+pysty+lähettämään+tai+vastaanottamaan+Maapallon+pinnan+lähettämää+pitkäaaltoisen+infrapunan+alueelle+osuvaa+lämpösäteilyä.
  2. "Minkään+kasvihuonekaasun+spektri+ei+voi+millään+aallonpituudella+näyttää+yli+50+%:n+absorptiota+maasta+lähtevästä+säteilystä.+"Kyllä+voi.+Näen+kaksi+ajatusvirhettä+tai+omanlaista+määritelmää+ilmiöille+jotka+voisivat+johtaa+tuohon+päätelmään:1)+Ajattelet,+että+kaasun+absorptio+ja+emissio+ovat+osa+samaa+prosessia+etkä+tee+niiden+välille+eroa,+vaikka+ne+voivat+ajallisesti+olla+toisistaan+huomattavan+kaukana.+Absorptio+voi+todellakin+olla+täydellistä+vaikka+energia+loppupeleissä+pääsisikin+kaasukerroksen+lävitse+esimerkiksi+useamman+peräkkäisen+absorption,+konvenktion+ja+emission+kautta.+Täydellinen+absorptio+ei+millään+muotoa+estä+lämmön+siirtymistä+kaasun+tai+muun+aineen+lävitse.+2)+Ajattelet+ilmeisesti+että+jos+CO2+absorboi+pitkäaaltoisen+lämpösäteilyn+fotonin+niin+sitten+CO2+joutuu+myös+sen+saman+säteilyn+emittoimaan.+Tuo+oletus+on+virheellinen.+Ilmakehän+kaasut+ovat+keskenään+kineettisen+kaasuteorian+mukaisesti+termisessä+tasapainotilassa+molekyylien+välisten+törmäysten+vuoksi.+Energia+jonka+CO2+molekyyli+nappaa+voi+päätyä+esimerkiksi+osin+N2+molekyylin+lämpöliikkeeksi+ja+samalla+joutua+loppuosaltaan+H2O+molekyylin+edelleensäteilemäksi.+Absorptio+voi+siis+olla+saturoitunutta+tietyillä+aallonpituuksilla+ja+samaan+aikaan+ulospäin+lähtee+energiaa+toisella+aallonpituudella.+Yksittäisten+fotonien+lukumäärä+ja+aallonpituudet+eivät+säily+vaikka+energian+määrä+säilyy+kulkiessaan+kaasukerroksen+lävitse.Ilmakehän+sisällä+tapahtuvasta+lämmönsiirrosta+suurin+osa+on+olomuodon+muutoksiin+liittyvää.++Avaruuteen+lopulta+säteilevään+tehoon+verrattuna+paljon+suurempi+teho+liikkuu+vesihöyryn+mukana+koko+ajan+maasta+ylöspäin+pilviin+ja+vastaavasti+pilvistä+alaspäin+takaisin+maahan+eli+tekee+edestakaista+liikettä.+Mitä+tehokkaampi+lämmöneristin+ilmakehä+on+(enemmän+kasvihuonekaasuja)+sitä+suurempi+on+pintalämpötila+Maapallon+pinnalla+ja+sitä+suuremmat+ovat+ilmakehän+sisällä+ylös-+ja+alaspäin+kulkevat+lämpövirrat,+vaikka+niiden+erotus+eli+lopulta+avaruuteen+säteilevä+teho+pysyykin+samana.
  3. Ei+kun+siis+tähän+eli+reksiteröidyllä+nimimerkillä+kirjoitettuun+viestiin.+Olipa+se+vastaus+minulle+tai+kenelle+tahansa+rekisteröidyllä+nimimerkillä+kirjoittavalle+niin+näemme+aina+vastauksista+alun+vaikka+itse+vastaus+olisikin+poistettu.