Oppimisen Tavoitteet
tämän jakson lopussa, sinun tulee pystyä:
- Kuvata yleisen koostumuksen ja rakenteen tunnelma Venus
- Selittää, miten kasvihuoneilmiö on johtanut korkeita lämpötiloja Venus
paksu tunnelma Venus tuottaa korkea pintalämpötila ja vaipat pintaan ikuinen punainen twilight., Auringonvalo ei tunkeudu suoraan läpi raskaita pilviä, mutta pinta on melko hyvin valaistu diffuusi valo (suunnilleen sama kuin valon Maan päällä, alla raskas pilvinen). Sää tämän syvän ilmakehän pohjalla pysyy jatkuvasti kuumana ja kuivana, tyyninä tuulina. Pilvien ja ilmakehän raskaan huovan vuoksi yksi pilkku Venuksen pinnalla on sään suhteen samanlainen kuin mikä tahansa muukin.
Koostumus ja Rakenne-Tunnelma
yleisin kaasu Venus on hiilidioksidi (CO2), jonka osuus on 96% ilmakehästä., Toiseksi yleisin kaasu on typpi. Hallitsevuus hiilidioksidia yli typpi ei ole yllättävää, kun muistaa, että Maan ilmakehä olisi myös hiilidioksidia, jos tämä kaasu ei ollut lukittuna merisedimentit (ks. keskustelua Maan ilmakehään Maan kuin Planeetta).
Taulukko 1 vertaa Venuksen, Marsin ja maan ilmakehien koostumuksia. Näin ilmaistuna prosentteina suurimpien kaasujen osuudet ovat Venuksen ja Marsin osalta hyvin samanlaiset, mutta kokonaismäärässä niiden ilmakehät ovat dramaattisesti erilaisia., Venuksen ilmakehä on 90 baarin pintapaineellaan yli 10 000 kertaa massiivisempi kuin Marsin vastine. Kaiken kaikkiaan Venuksen ilmakehä on hyvin kuiva; veden puuttuminen on yksi tärkeimmistä tavoista, joilla Venus eroaa maasta.
tunnelmaa Venus on valtava troposfäärin (alue konvektio), joka ulottuu vähintään 50 kilometriä pinnan yläpuolella (Kuva 1). Troposfäärin sisällä kaasu kuumenee alhaalta ja kiertää hitaasti, nousee lähelle päiväntasaajaa ja laskeutuu napojen yli., Venuksen ilmakehän tyvessä oleminen on jotain, kuin olisi kilometrin tai enemmän meren pinnan alla maan päällä. Siellä vesimassa tasaa lämpötilavaihteluita ja johtaa yhtenäiseen ympäristöön—samaan vaikutukseen kuin paksu ilmakehä Venukseen.
Kuva 1. Venuksen atmosfääri: tässä esitetyt Venuksen massiivisen ilmakehän kerrokset perustuvat Pioneer-ja Venera entry-luotainten tietoihin., Korkeus mitataan vasenta akselia pitkin, pohja-asteikko näyttää lämpötilan, ja punaisen viivan avulla voit lukea lämpötilan kullakin korkeudella. Huomaa, kuinka jyrkästi lämpötila nousee pilvien alapuolelle planeetan valtavan kasvihuoneilmiön ansiosta.
ylemmässä troposfäärissä, välillä 30 ja 60 km pinnan yläpuolella, paksu pilvi kerros koostuu pääasiassa rikkihappoa pisaroita. Rikkihappo (H2SO4) muodostuu rikkidioksidin (SO2) ja veden (H2O) kemiallisesta yhdistelmästä., Maan ilmakehässä, rikkidioksidi on yksi tärkeimmistä kaasujen lähettämän tulivuoria, mutta se on nopeasti laimentaa ja pestä pois sademäärä. Venuksen kuivassa ilmakehässä tämä epämiellyttävä aine on ilmeisesti stabiili. Alle 30 kilometrin päässä Venuksen ilmakehässä ei ole pilviä.
Pinnan Lämpötila Venus
korkea pintalämpötila Venus löysi radio tähtitieteilijät 1950-luvun lopulla ja vahvisti Mariner ja Venera-luotaimet. Miten naapuriplaneetta voi olla niin kuuma?, Vaikka Venus on jonkin verran lähempänä Aurinkoa kuin Maa, sen pinta on satoja asteita kuumempia kuin voit odottaa ylimääräistä auringonvaloa se saa. Tutkijat miettinyt, mikä voisi olla lämmitys pinta Venuksen lämpötilaan yli 700 K. vastaus osoittautui kasvihuoneilmiötä.
kasvihuoneilmiö vaikuttaa Venukseen aivan kuten maan päällä, mutta koska Venuksella on niin paljon enemmän CO2—lähes miljoona kertaa enemmän—vaikutus on paljon voimakkaampi. Paksu CO2 toimii huopa, joten se on erittäin vaikea infrapuna (lämpö) säteilyä maasta takaisin avaruuteen., Tämän seurauksena pinta lämpenee. Energiatase on vain palautettu silloin, kun maapallo säteilee yhtä paljon energiaa kuin se saa Auringosta, mutta tämä voi tapahtua vain, kun lämpötila on alempi ilmakehä on erittäin korkea. Yksi tapa ajatella kasvihuoneilmiötä on, että sen on nostettava Venuksen pintalämpötilaa, kunnes tämä energiatase saavutetaan.
Venus On aina ollut niin massiivinen tunnelma ja korkea pintalämpötila, tai ehkä se on kehittynyt tällaisia ehtoja ilmasto, joka oli kerran melkein tuli epämiellyttävän lähelle?, Vastaus tähän kysymykseen kiinnostaa erityisesti meitä, kun tarkastelemme maapallon ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousua. Kun kasvihuoneilmiö voimistuu maapallolla, onko meillä mitään vaaraa muuttaa oma planeettamme helvetilliseksi paikaksi kuten Venus?
yrittäkäämme rekonstruoida Venuksen mahdollinen evoluutio maan kaltaisesta alusta sen nykyiseen tilaan. Venus voi kun on ollut ilmasto samanlainen kuin Maan päällä, joilla on kohtalainen lämpötiloissa, vesi valtamerien, ja paljon sen CO2 liuennut meressä tai kemiallisesti yhdistetty pinta kiviä., Sitten sallimme vaatimaton ylimääräisiä lämmitys—asteittainen kasvu energian tuotanto Aurinko, esimerkiksi. Kun me laskea, kuinka Venuksen ilmakehä olisi vastata tällaisia vaikutuksia, se kääntyy pois, että jopa pieni määrä ylimääräistä lämpöä voi lisätä veden haihtumista valtameristä ja vapauttaa kaasun pinnasta kiviä.
Tämä puolestaan tarkoittaa ilmakehän CO2-ja H2O-kaasujen lisäystä, joka vahvistaisi kasvihuoneilmiötä Venuksen ilmakehässä. Se johtaisi vielä kuumuuteen lähellä Venuksen pintaa ja CO2-ja H2O-päästöjen lisääntymiseen., Ellei jokin muu prosessi puutu asiaan, lämpötila siis jatkaa nousuaan. Tällaista tilannetta kutsutaan karanneeksi kasvihuoneilmiöksi.
haluamme korostaa, että karannut kasvihuoneilmiö ei ole vain suuri kasvihuonekaasujen vaikutus; se on kehittyvä prosessi. Ilmakehä kehittyy pienestä kasvihuoneilmiöstä, esimerkiksi maasta, tilanteeseen, jossa kasvihuoneen lämpeneminen on merkittävä tekijä, kuten näemme nykyään Venuksessa. Kun suuret kasvihuoneilmiöt kehittyvät, planeetta saa uuden, paljon kuumemman tasapainon pintansa lähelle.,
tilanteen kääntäminen on vaikeaa rooliveden vuoksi. Maapallon CO2 on joko kemiallisesti sidottu kiviä meidän kuori tai liuotetaan vesi meriä. Kun Venus kuumeni ja kuumeni, sen valtameret haihtuivat ja poistivat varoventtiilin. Mutta vesihöyry planeetan ilmakehässä ei kestä ikuisesti auringon ultraviolettivalon läsnä ollessa. Valo elementti vety voi paeta ilmakehään, jolloin hapen takana yhdistää kemiallisesti pinta-rock., Veden menetys on siis peruuttamaton prosessi: kun vesi on poissa, sitä ei voida palauttaa. On todisteita siitä, että juuri näin kävi Venuksessa aikoinaan olleelle vedelle.
emme tiedä, voisiko sama karannut kasvihuoneilmiö jonain päivänä tapahtua maapallolla. Vaikka olemme epävarma kohta, jossa vakaa kasvihuoneilmiötä hajoaa ja muuttuu karannut kasvihuoneilmiö, Venus on selkeä osoitus siitä, että planeetta ei voi jatkaa, lämmitys loputtomiin ilman suuria muutoksia sen meret ja ilmakehän., Se on johtopäätös, johon me ja jälkeläisemme varmasti haluamme kiinnittää erityistä huomiota.
avainkäsitteet ja tiivistelmä
Venuksen ilmakehä on 96% CO2. Paksut pilvet 30-60 kilometrin korkeudessa on tehty rikkihaposta, ja CO2-kasvihuoneilmiö ylläpitää korkeaa pintalämpötilaa. Venus oletettavasti saavuttanut sen nykytilaa enemmän tuli epämiellyttävän lähelle alkuperäisiä ehtoja seurauksena karannut kasvihuoneilmiö, joka sisälsi menetys suuria määriä vettä.,
Sanasto
runaway greenhouse effect: prosessi, jonka kasvihuoneilmiötä, sen sijaan pysyi vakaana tai on vähentynyt intervention avulla, kasvaa kiihtyvällä tahdilla,
