Sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao

**xương rồng** · 03-25-2010, 01:03 AM

mình đang phải làm tiểu luận về vấn đề sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao dưới cách nhìn của vật lí, đây là lần đầu tiên mình làm tiểu luận,mọi người có thể gợi ý cho mình một chút kiến thức về đề tài này với.Thanks^^

View more random threads:

.

**Butchi** · 03-25-2010, 03:02 AM

Chắc bạn cũng biết là khoảng cách từ mặt trời tới Trái Đất vào khoảng 144.000.000 km, so với bề dày của khí quyển ở tầng cao nhất là 120 km, thì gấp tới 1.200.000 lần nên khi còn trong tầng khí quyển thì dù có bay lên gần hay xa Mặt trời thì lượng nhiệt của Mặt Trời tác dụng lên bạn đều không có thay đổi đáng kể gì cả. Nguyên nhân chính của việc thay đổi nhiệt độ theo độ cao là 1 hiện tượng quen thuộc: hiệu ứng nhà kính.

Trung bình mỗi giây Trái Đất nhận từ Mặt Trời 1 năng lượng ( hay công suất) là 342 W/m2, tương đương lượng nhiệt nhận được khi đặt 1 bóng đèn 50W cách xa 10 cm. Nếu không có khí quyển, bề mặt Trái Đất sẽ bức xạ hầu hết năng lượng mà nó nhận được này vào không gian, lúc này nhiệt độ trung bình của Trái Đất là khoảng -23 độ C, hành tinh này chỉ là 1 khối băng vô sinh.

May mắn là Trái Đất có khí quyển, một hỗn hợp 78.1% Nitơ, 28.9% ôxy phần còn lại là các khí hiếm ( chủ yếu là argon) và CO2, hơi nước.... Khí quyển giống như 1 lồng kính ngăn cản hầu hết các bước sóng ánh sáng của Mặt Trời, chỉ cho phần ánh sáng khả kiến ( ánh sáng thấy được đối với mắt người ) qua được.

Khi ánh sáng khả kiến của Mặt Trời chiếu tới Trái Đất, các vật hấp thu ánh sáng này ( mặt đất, cây cối, đồ vật, con người... ) sẽ bức xạ ra lại năng lượng ở dạng bức xạ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại này tới lượt nó cũng không thể thoát qua khí quyển để ra không gian mà chỉ lẩn quẩn bên trong "lồng kính", làm trong "lồng kính" ấm hơn bên ngoài rất nhiều. Theo những con số mình có được thì nhờ sự "giam giữ" ánh sáng hồng ngoại này mà Trái Đất tăng được 40 độ C, Trái Đất thay vì lạnh -23 độ C thì nay đã trở thành 17 độ C, một nhiệt độ khá dễ chịu.

Cơ chế của việc "giam giữ" bức xạ hồng ngoại này là do các khí gây hiệu ứng nhà kính ( CO2, CH4, hơi nước... ) hấp thu bức xạ hồng ngoại phát ra từ mọi vật trên Trái Đất và bức xạ ra mọi hướng, trong đó có một phần là bức xạ ngược về mặt đất, phần còn lại phát tán vào không gian. Phần năng lượng bị phát tán vào không gian này sẽ được bù đắp bằng lượng năng lượng ánh sáng Mặt Trời cung cấp tiếp ngay sau đó. Theo tính toán thì lượng năng lượng bù đắp này đúng bằng lượng năng lượng phát tán, vì thế, nhiệt độ Trái Đất luôn là ổn định. Việc nhiệt độ Trái Đất không ổn định mình sẽ bàn tới sau khi giải thích tại sao nhiệt độ giảm theo độ cao nha.

Trở lại câu hỏi của bạn. Vì các khí gây hiệu ứng nhà kính kể trên đều có khối lượng nên chúng không thể phát tán đều trong toàn khí quyển mà chúng có xu hướng lắng xuống sát mặt đất hơn. Chính điều này làm cho gần mặt đất có nhiệt độ cao hơn so với xa mặt đất ( vì chịu ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính nhiều hơn ). Càng lên cao, lớp khí gây hiệu ứng nhà kính này càng loãng, nhiệt độ sẽ càng giảm.

Riêng về việc Trái Đất không thể giữ được nhiệt độ của mình ổn định thì đó là do con người ngày càng xả nhiều các tác nhân gây hiệu ứng nhà kính như CO2, NxOy... vào môi trường, tăng lượng khí này thì nhiệt độ sẽ tăng cao. Huỷ diệt rừng cũng là 1 tội ác vì rừng hấp thu nhiệt Mặt Trời để chuyển hóa thành năng lượn sinh học ( tinh bột ) và giúp cân bằng lượng CO2 và ôxy.

Ngoài ra, sự thay đổi của trục nghiêng Trái Đất, sự thay đổi từ trường của Trái Đất, ảnh hưởng của bão từ của Mặt Trời, các va chạm với thiên thạch cũng có thể làm biến đổi nhiệt độ và khí hậu trên Trái Đất. Người ta cho là nguyên nhân của các thời kỳ băng hà trong lịch sử Trái Đất là do các nguyên nhân này.

Ví dụ khác nữa là người anh em Sao Hỏa. Sao Hỏa quá khứ đã từng có nước, và có thể có cả dạng sống nữa. Theo nghiên cứu thì sau 1 thời gian phát triển thuận lợi, không rõ nguyên nhân gì khiến cho Sao Hỏa đột nhiên thay đổi chiều và bề dày của lớp từ trường ( có thể do 1 tiểu hành tinh nào đó va quẹt ). Sự thay đổi này làm cho Sao Hỏa không thể chống chọi nổi với những cơn bão từ đến từ Mặt trời. Kết quả là Sao Hỏa giống như 1 miếng mít để trong lò sấy của Vinamit, toàn bộ nước bề mặt bị bay hơi hết, sự sống theo đó cũng quéo luôn.

Nguồn: Sưu tầm từ Yahoo Answer .