Решение задач «Физико-химические процессы в техносфере»,
Физика в Нижнем Новгороде

Пример. Задача 1.3.1. Какой была бы средняя глобальная температура Земли в случае, если бы единственным источником тепла являлось излучение Солнца, при от-сутствии «парниковых» газов в атмосфере? Решение В условиях постоянства средней глобальной температуры должен соблюдаться баланс между потоками энергии – поступающими от Солнца и излучаемыми Землей в космическое пространство: Qпр = Qрасх, (1.9) где Qпр – количество энергии поступающее от Солнца (приход); Qрасх – количество энергии, излучаемое Землей (расход). Количество энергии, поступающее на планету, можно определить по уравнению: Qпр = I*Sпр(1-А), (1.10) где I – интенсивность Солнечного излучения, поступающего на Землю, солнечная постоянная (1370 Вт/м2 ); Sпр - площадь проекции поверхности Земли, обращенной к Солнцу: Sпр = ?*RЗ 2 ; R3 – средний радиус Земли (6367 км ); А – альбедо Земли – коэффициент, характеризующий долю излучения, отраженного поверхностью Земли (0,33). Количество энергии, излучаемое планетой, по закону СтефанаБольцмана составит: Qрас = S3*?*Т 4 , (1.11) где S3 – площадь поверхности Земли (S3 = 4?*RЗ 2 ); ? – постоянная Стефана - Больцмана (5,67*10-8 Вт/(м 2*К 4 )); Т – средняя глобальная температура, К. Подставим выражения для значений приходящей и излучаемой энер-гии в уравнение радиационного баланса: I*?*RЗ 2 (1-А) = 4?*RЗ 2*?*Т 4 . (1.12) Выразим значение температуры Земли: Т = [I*(1-А) / 4?] 1/4 . (1.13) В результате решения этого уравнения получаем: Т = [1370*(1 - 0,33) / (4*5,67*10-8 ) ]1/4 = 252 (К) Ответ: если солнечное излучение принять за единственный источник поступления энергии, то в случае отсутствия «парниковых» газов в ат-мосфере средняя глобальная температура на Земле составляла бы 252 К или -21 0С. Задание 1.3.1. На сколько градусов может измениться средняя глобальная температура атмосферы, если при прочих равных условиях (пример 1.3.1.) в результате антропогенной деятельности сред