Por qué el agua juega un papel importante en la regulación de la temperatura natural
La razón por la que el agua juega un papel tan importante en la regulación de la temperatura de la tierra es por las siguientes características del agua:
1 La capacidad calorífica específica del agua es mayor que esa de roca, y el 71% de la superficie terrestre está cubierta por agua.
2 La fluidez del agua, existen corrientes oceánicas en el océano para ajustar la temperatura.
Cambios de tres fases del agua habituales en la naturaleza.
4 Reflejo de la radiación solar en las nubes y el papel de la radiación atmosférica inversa
Veamos los puntos anteriores por separado:
Uno:
La temperatura de la atmósfera se obtiene de la radiación térmica superficial, que es el almacenamiento de energía térmica radiante. El océano, con una superficie del 71%, se convierte naturalmente en el principal proveedor de calor atmosférico. Se calcula que si la humedad de una capa de agua de 100 metros de espesor en el océano global disminuye 1°C, el calor liberado aumentará la temperatura atmosférica en 60°C. Se puede observar que los cambios en la temperatura del agua del océano tienen un profundo impacto en la temperatura atmosférica.
Dado que el calor que obtiene el suelo y la atmósfera a partir de la radiación solar es muy desigual a lo largo del año, se gana más calor del que se pierde en primavera y verano, con una media de 0,052 calorías/cm2 en primavera y 0,072 en verano. tarjeta/cm². La cantidad de calor ganado en otoño e invierno es menor que la cantidad de calor perdido, siendo la pérdida promedio en otoño de 0,044 calorías/cm2 y la pérdida promedio en invierno de 0,085 calorías/cm2. De esta manera, el agua de mar puede utilizar el calor almacenado en primavera y verano para compensar las pérdidas en otoño e invierno, y desempeñar un papel principal en el proceso de ajuste estacional, haciendo que los cambios de temperatura del agua de mar sean relativamente suaves. Por otro lado, la capacidad calorífica de la vasta superficie del océano y de las enormes masas de agua del océano es de 2 a 3 veces mayor que la del suelo, de 5 a 7 veces mayor que la de las rocas y 3.000 veces mayor que la del aire. Además, la temperatura del agua de mar cambia mucho menos que la de la tierra, lo que hace que la temperatura sobre el océano cambie mucho más lentamente que sobre la tierra.
Dos:
Las corrientes oceánicas, también conocidas como corrientes oceánicas, son una fuerza impulsora importante para la transferencia de calor en la Tierra. Según datos de observación por satélite, a 20 N, el calor transportado por las corrientes oceánicas desde latitudes bajas a latitudes altas representa aproximadamente el 74% del calor total transportado por el sistema tierra-atmósfera, y a 30 a 35 N, el calor transportado por Las corrientes oceánicas representan aproximadamente el 47% del calor total. Tomemos como ejemplo la Corriente del Golfo. La Corriente del Golfo suministra cada año energía a la costa nórdica, lo que equivale a unas 600 toneladas de energía procedente de carbón por centímetro de costa. Esto hace que la temperatura media en Europa occidental y septentrional sea entre 16 y 20 ℃ más alta que en otras zonas de la misma latitud, e incluso los puertos marítimos del Círculo Polar Ártico no se congelan en invierno.
Tres: Los cambios trifásicos del agua en la naturaleza van acompañados de la absorción y liberación de calor por cambio de fase. Por ejemplo, 1 g de agua requiere 574 calorías para evaporarse completamente a 37°C. 1 caloría se define como la cantidad de calor necesaria para elevar 1 gramo de agua 1 grado Celsius a 1 atmósfera de presión. Precisamente gracias a un calor de cambio de fase tan enorme, la temperatura de la Tierra puede ser más estable. Rociar un poco de agua en un ambiente caluroso puede reducir significativamente la temperatura. Esto también es cierto. De manera similar, cuando el agua se condensa en hielo, se libera una gran cantidad de calor de solidificación (336 kJ/kg). Cuando la temperatura es alta, el agua líquida se evapora y absorbe una gran cantidad de calor, que se almacena en la nube en forma de calor de cambio de fase, pero no provoca un aumento de temperatura. Cuando la temperatura desciende, el vapor de agua de la nube libera calor y vuelve a su estado líquido.
Cuarto:
Cuando la radiación solar atraviesa toda la atmósfera, casi todos los rayos ultravioleta por debajo de 0,29 μm son absorbidos, y la absorción atmosférica es muy pequeña en la región de la luz visible. En la región infrarroja hay una fuerte banda de absorción. Las principales sustancias de la atmósfera que absorben la radiación solar son el oxígeno, el ozono, el vapor de agua y el agua líquida, seguidas del dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el polvo. Las nubes pueden absorber y dispersar fuertemente la radiación solar, y también pueden absorber fuertemente la radiación solar reflejada desde el suelo. La reflectividad promedio de las nubes es de 0,50 ~ 0,55.
La atmósfera absorbe radiación de onda larga del suelo e irradia energía en forma de radiación.
La dirección de la radiación atmosférica es hacia arriba y hacia abajo. La parte descendente de la radiación atmosférica va en dirección opuesta a la radiación terrestre, por lo que se denomina radiación atmosférica inversa. La radiación atmosférica inversa es una fuente importante de calor geotérmico. Debido a la existencia de radiación atmosférica inversa, la pérdida de calor real del suelo es menor que el calor liberado por la radiación de onda larga del suelo. Este efecto aislante de la atmósfera se denomina efecto invernadero de la atmósfera. Este efecto de aislamiento de la atmósfera aumenta la temperatura cerca del suelo en aproximadamente 65438 ± 08 ℃. Como la Luna no tiene una atmósfera como la Tierra, la temperatura de su superficie cambia drásticamente de día y de noche. La temperatura de la superficie puede alcanzar los 127°C durante el día y bajar a -183°C durante la noche.
Las nubes en el cielo pueden aumentar significativamente la radiación atmosférica inversa y aumentar la temperatura de la superficie.
Referencia: Baidu pregunta sobre la regulación de la temperatura del agua de mar en la ventana hija en el verde, Red de Servicios Marítimos de China, corrientes oceánicas espaciales ik-king y clima, Baidu publicó lirio de lluvia de seda.