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牧师

什么是地球如果没有大气的温度吗?

我知道大气层由吸收太阳辐射的紫外线,保护地球上的生命变暖表面通过热量保留(温室效应),并减少昼夜之间的极端温度(昼夜温度变化)。我想知道地球达到如果没有大气温度呢?。

回答

根据维基百科(http://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation # Temperature_of_Earth)一个近似裸露的地球表面平均温度是274.5 K。这种情况在我看来是相当合理的剥离大气而不改变其他将会迅速(在地质时间尺度),而导致地球裸露没有冰帽或植被,导致环境很接近在月球上。(我认为地球磁场保护气氛和生活它下面已经消失了)这是估计通过比较地球和月球的黑体辐射,然后纠正的反照率(分数反映的入射辐射)和发射率(材料的辐射能力),这是一个材料的属性。以来,地球和月球都在同一距离太阳和由相同的材料平均测量月球的反射率和辐射率比可以用作估计地球的这些属性。太阳的黑体辐射计算斯蒂芬玻尔兹曼定律:$ $ P_{\文本{年代,发出}}= 4 \πR_Sσ^ 2 \ T_S ^ 4 $ $ $ P_{\文本{年代,发出}}$由太阳发出的能量,R_S太阳的半径,美元和T_S美元是太阳的温度。这种能量收到的分数然后地球是圆形表面积成正比面对太阳和能量密度的地球和太阳之间的距离D美元。$ $ P_{\文本{SE}} = P_{\文本{年代,发出}}\离开(\压裂{\πR_E ^ 2}{4 \πD ^ 2} \右)$ $ $ R_E美元是地球的半径。使用反照率\α的美元被吸收的能量可以计算:$ $ P_{\文本{E、abs}} =(1 - \α)P_{\文本{SE}} $ $ Stefan-Boltzman法应用到地球,纠正对发射率$ \眉题{\ε}$,然后释放出的能量:$ $ P_{\文本{E,发出}}= \眉题{\ε}4 \πR_Eσ^ 2 \ T_E ^ 4美元假设能量平衡P_美元{\文本{E、abs}} = P_{\文本{E,发出}}我们现在可以计算T_E美元美元:$ ${对齐}\ \开始压裂{(1 - \α)4 \πR_Sσ^ 2 \ T_S ^ 4 \πR_E ^ 2}{4 \πD ^ 2} & = \眉题{\ε}4 \πR_Eσ^ 2 \ T_E ^ 4 \ \ T_E ^ 4 & = \压裂{(1 - \α)4 \πR_Sσ^ 2 \ T_S ^ 4 \πR_E ^ 2}{\眉题{\ε}4 \πD ^ 2 4 \πR_Eσ^ 2 \}\ \ T_E ^ 4 & = \压裂{(1 - \α)R_S ^ 2 T_S ^ 4}{4 \眉题{\ε}D ^ 2} \ \ T_E & = \离开(\压裂{(1 - \α)R_S ^ 2 T_S ^ 4}{4 \眉题{\ε}D ^ 2} \右)^{\压裂{1}{4}}\ \ T_E & = T_S \离开(\压裂{(1 - \α)R_S ^ 2}{4 \眉题{\ε}D ^ 2} \右)^{\压裂{1}{4}}\ \ T_E & = T_S \√6{\压裂{R_S \√6{\压裂{α1 - \}{\眉题{\ε}}}}{2 D}} \{对齐}$ $结束最后我们只需要插入正确的值:- R_S = 6.96美元\ * 10 ^ 8 m - T_S美元= 5778 K - D = 1.496美元\ * 10 ^ {11}m - \α= 0.1054美元(假设月球的价值)——美元\眉题{\ε}= 0.95美元(假设值月球)给了我们一个温度为274.5 K。注意,有很多因素可以引起局部和时间变化。例如,入射辐射随纬度和季节,如果大气的去除会生长是由死亡引起的太阳吞没地球温度会比这高得多。 All in all, to account for all those factors a very large model must be made that can analyse the influence of each factor, including the decrease in temperature of a dying sun etc., but that would be nearly impossible to build if only for the resources it would take to do so. Since one of the most contested factors is the albedo after the atmosphere is removed the following graph shows how the average surface temperature changes with albedo. At an albedo of zero all incoming solar radiation is absorbed, while at 1 all radiation is reflected. Note that the temperature of 0K is an effect of the assumed equilibrium between incoming and emitted radiation, which will not hold at that point. As said above, the albedo for a bare earth will be approximately 0.1, while current values on average range from 0.3-0.4, largely contributed to by clouds. An average for the albedo of the Earth in its current vegetated state, but without clouds I haven't been able to find. As stated by @ardie-j in his answer, another possible fate of the Earth could be that it gets covered in ice, as another Snowball Earth Event. In that case the albedo would rise to levels ranging from 0.4-0.9, resulting in a drastically cooler Earth. ![Black body temperature of earth with albedo][1] [1]: http://i.stack.imgur.com/aaShA.png

编辑总结

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\ begingroup美元根据你的维基百科链接,临时是254 - 255 K。但你报道说274.5 K。任何想法差异来自哪里? \ endgroup美元
- - - - - -410年不见了
2014年5月7日,在7:04吗
2

\ begingroup美元 @EnergyNumbers请仔细阅读维基百科文章更多。黑体温度254 k, 274 k我这里提供的价值是地球的反射率和辐射率修正光秃秃的没有大气层,因此一个更现实的价值比纯黑体辐射。 \ endgroup美元
- - - - - -hugovdberg
2014年5月7日,在7:08吗
2

\ begingroup美元 @EnergyNumbers固定几个复制粘贴错误,它并没有说274.5 k而是1.36摄氏度(254 k以下几行),但是我优先使用开尔文在我的回答。 \ endgroup美元
- - - - - -hugovdberg
2014年5月7日,在13吗
2

\ begingroup美元但不是关于地球大气的缺失的问题,而不是一个光秃秃的地球?现在,我同意有一个模棱两可的问题,因为。你认为它可能是值得明确处理歧义? \ endgroup美元
- - - - - -410年不见了
2014年5月7日,在26吗
2

\ begingroup美元 @EnergyNumbers我认为地球上没有大气会很快变成一个光秃秃的土地上,或没有植物。除此之外,大部分的反照率是由云层和冰覆盖,消除大气中至少会把云,所以仍然降低反射率,并导致更高的温度,虽然这可能是很难的资格。 \ endgroup美元
- - - - - -hugovdberg
2014年5月7日七点半吗

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