Задание №3 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В пустынях в безоблачную погоду ночью становится холодно, хотя днём воздух прогревается до высоких значений температуры. Если есть облака, то потери энергии в атмосферу уменьшаются. Поэтому при густой облачности разность между дневной и ночной температурами на поверхности Земли уменьшается.
Какое излучение отвечает за разность ночных температур в облачную и безоблачную погоду?
тепловое излучение Земли
гамма-излучение Солнца
ультрафиолетовое излучение
солнечный ветер
Правильный ответ
1
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи проанализируем физические процессы, происходящие при нагревании и охлаждении поверхности Земли.
1. Нагревание поверхности. В течение светового дня поверхность Земли поглощает энергию солнечного излучения и нагревается. Часть этой энергии передаётся приземному слою воздуха.
2. Охлаждение поверхности. Ночью приток солнечной энергии прекращается. Любое нагретое тело, согласно законам термодинамики, само становится источником электромагнитного излучения. Земля, имея определённую температуру, испускает энергию в окружающее пространство в виде теплового (инфракрасного) излучения.
3. Роль облачности. Облака состоят из капель воды и кристаллов льда, которые обладают высокой способностью поглощать и отражать длинноволновое тепловое излучение, идущее от поверхности Земли.
— В безоблачную погоду тепловое излучение Земли беспрепятственно уходит в верхние слои атмосферы и космическое пространство, из-за чего поверхность быстро остывает.
— В облачную погоду облака работают как своеобразное «одеяло» (парниковый эффект): они задерживают тепловое излучение Земли, переизлучая часть его обратно к поверхности. Это замедляет процесс остывания.
4. Анализ других вариантов.
— Гамма-излучение и ультрафиолетовое излучение приходят от Солнца преимущественно днём и не определяют процесс остывания поверхности ночью.
— Солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц и не является основным фактором, определяющим суточные колебания температуры в нижних слоях атмосферы.
Таким образом, именно тепловое излучение Земли ответственно за разницу температур в зависимости от наличия облаков.
Ответ: 1
Источник: ФИПИ