¿Cómo afecta el calor realmente mantienen en las moléculas de carbono en la atmósfera?

Question

Todos hemos aprendido que la tierra está recibiendo calor debido a que el CO₂ y CO moléculas de absorción de calor. Sin embargo, cómo el calor se mantiene en estas moléculas. Cuando los fotones de calor de los mismos, sus electrones se emociona y va a un nivel de energía más alto; sin embargo, sabemos que los átomos quieren permanecer en un estado de baja energía y que rápidamente caen en un estado de energía inferior (corríjanme si estoy equivocado). Si lo que está sucediendo, entonces, ¿cómo puede calentar ser realmente mantienen en una de monóxido de carbono o dióxido de carbono de la molécula?

Es porque durante el día, que se calientan y siendo calentado debido a que requieren más tiempo para llegar a un estado de energía inferior?

Nota: Esto no es un duplicado a la pregunta dada como un duplicado porque la otra cuestión fue abordada por qué es un elemento capaz de absorber el calor y no de los demás. Esta pregunta, por otro lado, está enfocado hacia la forma en que cualquier elemento es capaz de absorber el calor.

Answer 1

El efecto invernadero se debe a dos mecanismos, ninguno de los cuales se haría de forma independiente.

Mecanismo 1 – aislamiento

Los gases de efecto invernadero son opacos a la luz infrarroja. Ellos absorben infrarrojos, luego irradiarla. Para pasar a través de una capa de gas como este, una unidad de energía infrarroja hace algo así como un paseo aleatorio. Se entra en la capa, es absorbida por el gas, y es re-irradiada, ya sea hacia arriba o hacia abajo. Arriba, y escapa de la capa (en el espacio, o de vuelta a la Tierra). Hacia abajo y continúa, aún más en la capa, donde pueden ser capturados por otra opaca molécula y la necesidad de hacer otro arriba/abajo juicio.

De esta manera, el gas de la capa actúa como un aislante. A medida que aumente la densidad o espesor de la capa, las unidades de energía infrarroja tomar más tiempo para llegar de un extremo a otro, debido a que es necesario realizar más pruebas para pasar a través de él. La energía infrarroja persistirá donde está para más, ya sea en la superficie de la Tierra, o en el espacio.

Mecanismo 2 – "la creación" de infrarrojos en la superficie

La atmósfera capa aislante es sólo la interceptación de infrarrojos. Es casi transparente a la luz visible y ultravioleta, de manera visible, la luz brilla a través de llegar a la superficie de la Tierra.

Algunos de la luz visible que llega a la Tierra es reflejada de vuelta como la luz visible y la irradia a distancia sin obstáculos en el espacio. Sin embargo, gran parte de ella es absorbida por la Tierra, calentando.

La tierra, entonces, re-irradia la energía absorbida de nuevo, pero no con el espectro original. En su lugar, la energía radiada es principalmente en la porción infrarroja del espectro *.

Debido a que la capa de la atmósfera es una de infrarrojos aislante, una unidad de la luz infrarroja no tiende a escapar a cabo en el espacio, pero en lugar de ello, persiste en la superficie de la Tierra se re-abrobed y re-emitida. Que debo nota: el calor, con una caminata al azar, finalmente, salir de la atmósfera. El aislamiento sólo significa que se necesita más tiempo para escapar. El mejor es el aislamiento, ya que cada unidad de calor persiste en la superficie.

Resumen

La atmósfera es una manta aislante. Esto mantendría la Tierra tan fría como la que mantiene el calor. Sin embargo, debido a la manta sólo funciona en la energía infrarroja, la luz visible que brilla sobre la Tierra es "haz a través de" la manta y el "hacer" de calor en la superficie de la Tierra en el "interior" de la manta.

El aumento de CO2 (y otros infrarrojos opaco de efecto invernadero) en la atmósfera espesa de la manta. El grueso de la manta, más una unidad de calor que persiste en la superficie, que conduce a un aumento de la temperatura.

Precaución

El mecanismo del efecto invernadero primero fue especulado en 1896.

La moderna ciencia del clima tiene en cuenta muchos más factores y mecanismos que este tipo de extremadamente modelo simplificado, pero no estoy familiarizado con ellos. Los negadores / escépticos frecuentemente aprovechar el potencial de primer orden de aproximación mecanismos para tratar de rechazar el cambio climático hipótesis. Escéptico de la Ciencia es una gran fuente de intenso análisis detallado de los conceptos erróneos comunes.

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* La razón por la que la Tierra irradia de infrarrojos, mientras que la radiación solar tiene un importante componente visible, es que a pesar de que puede ser pensado como cuerpo negro radiadores, la Tierra es mucho más fría que el sol, por lo que tiene una baja frecuencia dominado el espectro.

Answer 2

Todos hemos aprendido que la tierra está recibiendo calor debido a las emisiones de CO2 y CO moléculas de absorción de calor.

@Benjohn ha dado la respuesta correcta. Aquí está mi opinión.

El último calor del proveedor de la tierra ( a excepción de un pequeño porcentaje de calor del magma en el centro de la tierra) es el sol. Vierte hacia abajo en la superficie de alrededor de 1,2 kilovatios de energía por metro cuadrado ( que por cierto es utilizado directamente por los paneles solares). La misma energía que cae sobre la superficie de la luna, en cuya superficie se quema durante su día y se congela por la radiación del cuerpo negro de la noche.

La tierra es la suerte de tener una atmósfera de gas que mitiga los extremos de las posibles temperaturas que la tierra podría llegar de otra manera. Un ejemplo de la mitigación es lo que sucede en el fondo del mar. La mayoría de la energía es recogida por el agua y el suelo se mantiene a una temperatura constante con pequeños cambios de día y de noche en los primeros metros de la superficie, dependiendo de la temporada, radiando con la radiación del cuerpo negro, pero el cuerpo de agua tiene gran capacidad de calor que las variaciones son pequeñas.

La atmósfera de gas es más temperamental "manta", su capacidad calorífica depende de varios gases , llamados gases de efecto invernadero de la mala impresión que la agricultura casas de color verde funciona de esa manera ( que no, que trabajan por la inhibición de intercambio de calor por convección, pero eso es otra historia, en la que no hay ninguna controversia).

El principal gas invernadero es el agua , H2O. Es que vale la pena contemplar esta figura :

Irradiancia Solar de espectro por encima de la atmósfera y en la superficie. Extrema ULTRAVIOLETA y los rayos X son producidos (a la izquierda de la gama de longitud de onda que se muestra), pero comprenden cantidades muy pequeñas de el Sol del total de la potencia de salida.

Vemos que H2O tiene el mayor espectro de absorción de las longitudes de onda infrarrojas, (que son las longitudes de onda de calor )y, a continuación, viene de CO2. Gases de efecto invernadero absorben tanto en la entrada y que se refleja desde la superficie de la tierra de infrarrojos, y como la mayoría de las longitudes de onda reflejadas en el infrarrojo actúan como una ralentización de la radiación de cuerpos negros que finalmente salir de la tierra. Como una manta mantiene a una persona calentador de gases de efecto invernadero por jugar a la pelota con la radiación infrarroja ( las longitudes de onda donde el calor se transfiere realmente) mantener la superficie de la tierra a una temperatura razonable para la vida, la suerte de nosotros.

Sin embargo, cómo el calor se mantiene en estas moléculas. Cuando los fotones de calor de los mismos, sus electrones se emociona y va a un nivel de energía más alto; sin embargo, sabemos que los átomos quieren permanecer en un estado de baja energía y que rápidamente caen en un estado de energía inferior (corríjanme si estoy equivocado).

El calor se mantiene colectivamente cuando se mantiene, no es un átomo cosa sino que surge estadísticamente por la respuesta de millones y millones de átomos que mantener excitantes y deexciting por los choques y vibraciones, etc, como se describe en las otras respuestas.

Si eso está sucediendo, entonces ¿cómo puede el calor se mantiene en una de monóxido de carbono o dióxido de carbono de la molécula?

El calor no es guardada en una molécula individual, pero en el gas de conjunto, pero en un sentido, el nivel de gases de efecto invernadero tienen una retrasar la acción de la radiación de la tierra a la atmpsphere, reflejando de ida y vuelta con la superficie. Esto mantiene la temperatura cerca de la superficie de la fluctuación de los enormemente entre el día y la noche ( como en la luna), es un búfer similar a la de búfer de agua por el suelo del océano.

Es porque durante el día, que se calientan y siendo calentado debido a que requieren más tiempo para llegar a un estado de energía inferior?

No, es un colectivo emergente de la termodinámica fenómeno como he dicho. Sin necesidad de invocar los átomos y de la mecánica cuántica en el nivel de calor.

Ahora, volviendo a la figura, la razón de tanto estrés que ha sido puesto en las emisiones antropogénicas de CO2 es debido a equipo de modelado de la dinámica de la atmósfera. La atmósfera no es un fenómeno estático, tiene vientos, interactúa con la superficie de los océanos, ha tormentas etc. Los modelos suponen que el CO2 aumenta actuar como un disparador para la tierra y la atmósfera, para la liberación de más de H2O, en un mecanismo de retroalimentación, y por lo tanto ser fundamental en la contribución a un pequeño aumento en la temperatura desde mediados del siglo pasado, pero esto es otra historia.

Answer 3

En la atmósfera, las moléculas como el CO$_2$, CO, H$_2$O, O$_3$ CH$_4$ lo absorben la luz infrarroja debido a la vibración de la energía de las transiciones , mientras que las moléculas diatómicas homonucleares, tales como O$_2$, N$_2$ e H$_2$ y monoatomics como Él, Ne, etc. no.

Para absorber un fotón por la transición de vibración nivel cuántico debe haber una manera para que la molécula de cambio de momento dipolar por vibración. Esta es la razón por la monoatomics y la asociación de diatomics no absorben la luz infrarroja en la atmósfera.

Transiciones electrónicas del estado fundamental son los de mayor energía, y no están en el rango del infrarrojo. Transiciones electrónicas no son responsables de la absorción de calor que se irradia desde la superficie de la Tierra, la cual es principalmente en el rango del infrarrojo.

Las moléculas y los átomos en la atmósfera son constantemente entran en colisión. Estas colisiones distribución de energía entre las moléculas y los átomos. La molécula que absorbe la luz infrarroja no "mantener" la energía para sí mismo, se transfieren rápidamente a las otras moléculas y átomos en la atmósfera.

Answer 4

Echa un vistazo a la Wikipedia "Efecto Invernadero" de la página. Puesto simplemente, comience con los fotones emitidos desde la superficie de la Tierra hacia el cielo. Las moléculas de CO2 absorbe algunos de estos fotones. Cuando las moléculas de re-irradiar los fotones, lo hacen isótropa, significado de manera uniforme en todas las direcciones. Esto significa que una gran fracción de la energía que originalmente fue encabezada por Spaaaaaace! se dirige ahora de vuelta en la Tierra o tal vez en el resto de la atmósfera. El efecto neto es reducir la cantidad de energía removidos de la Tierra+sistema de atmósfera.

Answer 5

El dióxido de carbono tiene varias fuertemente energías de resonancia donde la luz infrarroja puede ser convertidas en vibraciones y rotaciones de los átomos de carbono y oxígeno, además de sus excitaciones electrónicas. Esta energía mecánica se transfiere a otras moléculas atmosféricas durante las colisiones, donde se pone de particiones entre rotacional, vibracional, y de la traducción grados de libertad. La traslación de movimientos - las moléculas de gas se mueve con cierta velocidad - son lo que suelen tener en cuenta cuando hablamos de la temperatura de un gas, debido a que es como un gas que se interactúa de manera más eficaz con su entorno.

El metano, con uno de carbono y cuatro átomos de hidrógeno, es mucho más eficiente en la conversión de la luz infrarroja en energía mecánica debido a que hay más maneras para que vibre en cualquier de energía.