Парніковы эфект

350px|thumb|справа|**Мал. 1**. Празрыстасць атмасферы Зямлі ў бачным і інфрачырвоным дыяпазонах (паглынанне і рассейванне): 1. Інтэнсіўнасць сонечнай радыяцыі (злева) і інфрачырвонага выпраменьвання паверхні Зямлі (справа) — дадзены спектральныя інтэнсіўнасці без уліку і з улікам паглынання 2. Сумарнае паглынанне і рассейванне ў атмасферы ў залежнасці ад даўжыні хвалі 3. Спектры паглынання розных парніковых газаў і рэлеяўскае рассейванне.

**Парніковы эфект** — павышэнне тэмпературы ніжніх слаёў атмасферы планеты па параўнанні з эфектыўнай тэмпературай, гэта значыць тэмпературай цеплавога выпраменьвання планеты, назіранага з космасу.

## Гісторыя даследаванняў 
Ідэя аб механізме парніковага эфекту была ўпершыню выкладзена ў 1827 Жазефам Фур’е ў артыкуле «Запіска пра тэмпературы зямнога шара і іншых планет», у якой ён разглядаў розныя механізмы фарміравання клімату Зямлі, пры гэтым ён разглядаў як фактары, якія ўплываюць на агульны цеплавы баланс Зямлі (нагрэў сонечным выпраменьваннем, ахалоджванне за кошт выпраменьвання, ўнутранае цяпло Зямлі), так і фактары, якія ўплываюць на цеплаперанос і тэмпературы кліматычных паясоў (цеплаправоднасць, атмасферная і акіянічная цыркуляцыя).

Пры разглядзе ўплыву атмасферы на радыяцыйны баланс Фур’е прааналізаваў вопыт М. дэ Сасюра з чорным знутры посудам, накрытым шклом. Дэ Сасюра вымяраў рознасць тэмператур унутры і звонку такога посуду, выстаўленага на прамое сонечнае святло. Фур’е патлумачыў падвышэнне тэмпературы ўнутры такой «міні-шклярніцы» па параўнанні з вонкавай тэмпературай дзеяннем двух фактараў: блакаваннем канвектыўнага цеплапераносу (шкло прадухіляе адток нагрэтага паветра знутры і прыток прахалоднага звонку) і рознай празрыстасцю шкла ў бачным і інфрачырвоным дыяпазоне.

Іменна апошні фактар ​​і атрымаў у пазнейшай літаратуры назва парніковага эфекту — паглынаючы бачнае святло, паверхня награваецца і выпускае цеплавыя (інфрачырвоныя) прамяні; паколькі шкло празрыста для бачнага святла і амаль непразрыста для цеплавога выпраменьвання, то назапашванне цяпла вядзе да такога росту тэмпературы, пры якім колькасць цеплавых прамянёў, што праходзяць праз шкло, дастаткова, каб дасягнуць цеплавой раўнавагі.

Фур’е пастуляваў, што аптычныя ўласцівасці атмасферы Зямлі аналагічныя аптычным уласцівасцям шкла, гэта значыць яе празрыстасць у інфрачырвоным дыяпазоне ніжэй, чым празрыстасць у дыяпазоне аптычным, аднак колькасныя дадзеныя па паглынання атмасферы ў інфрачырвоным дыяпазоне доўгі час з’яўляліся прадметам дыскусій.

У 1896 Свантэ Арэніус, шведскі фізіка-хімік, для колькаснага вызначэння паглынання атмасферай Зямлі цеплавога выпраменьвання прааналізаваў дадзеныя Семюэла Лэнглі аб баламетрычнай свяцільнасці Месяца ў інфрачырвоным дыяпазоне. Арэніус параўнаў дадзеныя, атрыманыя Лэнглі пры розных вышынях Месяца над гарызонтам (гэта значыць пры розных велічынях шляху выпраменьвання Месяца праз атмасферу), з разліковым спектрам яе цеплавога выпраменьвання і разлічыў як каэфіцыенты паглынання інфрачырвонага выпраменьвання вадзяной парай і вуглякіслым газам у атмасферы, так і змены тэмпературы зямлі пры варыяцыях канцэнтрацыі вуглякіслага газу. Арэніус таксама высунуў гіпотэзу, што зніжэнне канцэнтрацыі ў атмасферы вуглякіслага газу можа з’яўляцца адной з прычын узнікнення ледавіковых перыядаў.

## Колькаснае вызначэнне парніковага эфекту 
Сумарная энергія сонечнага выпраменьвання, якое паглынаецца ў адзінку часу планетай радыусам \! R і сферычным альбеда \! A роўная:

: E = \pi R^2 { E_0 \over r^2} (1 - A),

дзе \! E_0 — сонечная пастаянная, і \! r — адлегласць да Сонца.

У адпаведнасці з законам Стэфана — Больцмана раўнаважнае цеплавое выпраменьванне \! L планеты з радыусам \! R, гэта значыць плошчай выпраменьвальнай паверхні \! 4\pi R^2:

: L=4\pi R^2 \sigma \bar T_E^4,

дзе \bar T_E — эфектыўная тэмпература планеты.

Колькасна велічыня парніковага эфекту \Delta \bar T вызначаецца як розніца паміж сярэдняй прыпаверхневай тэмпературай атмасферы планеты \bar T_S і яе эфектыўнай тэмпературай \bar T_E. Парніковы эфект істотны для планет з шчыльнай атмасферы, якія змяшчаюць газы, што паглынаюць выпраменьванне ў інфрачырвонай вобласці спектру, і прапарцыйныя шчыльнасці атмасферы. Следствам парніковага эфекту з’яўляецца таксама згладжванне тэмпературных кантрастаў як паміж палярнымі і экватарыяльнай зонамі планеты, так і паміж дзённымі і начнымі тэмпературамі.

Галоўны ўклад у парніковы эфект зямной атмасферы ўносіць вадзяной пар ці вільготнасць паветра трапасферы, уплыў іншых газаў значна менш істотна па прычыне іх малой канцэнтрацыі.

Разам з тым канцэнтрацыя вадзянога пару ў трапасферы істотна залежыць ад прыпаверхневыя тэмпературы: павелічэнне сумарнай канцэнтрацыі «парніковых» газаў у атмасферы павінна прывесці да ўзмацнення вільготнасці і парніковага эфекту, выкліканага вадзяной парай, які ў сваю чаргу прывядзе да павелічэння прыпаверхневай тэмпературы.

Пры паніжэнні прыпаверхневыя тэмпературы канцэнтрацыя вадзяной пары падае, што вядзе да памяншэння парніковага эфекту, і, адначасова з гэтым пры зніжэнні тэмпературы ў прыпалярных раёнах фарміруецца снежна-ледзяная покрыва, што вядзе да падвышэння альбеда і, сумесна, з памяншэннем парніковага эфекту, што выклікае паніжэнне сярэдняй прыпаверхневыя тэмпературы.

Такім чынам, клімат на Зямлі можа пераходзіць у стадыі пацяплення і пахаладання ў залежнасці ад змены альбеда сістэмы Зямля-атмасфера і парніковага эфекту.

Кліматычныя цыклы карэлююць з канцэнтрацыяй вуглякіслага газу ў атмасферы: на працягу сярэдняга і позняга плейстацэну, які папярэднічаў сучаснаму часу, канцэнтрацыя атмасфернага вуглякіслага газу зніжалася падчас працяглых ледавіковых перыядаў і рэзка павышалася падчас кароткіх міжледавікоўем.

На працягу апошніх дзесяцігоддзяў назіраецца рост канцэнтрацыі вуглякіслага газу ў атмасферы.

## Гл. таксама 
* Клімат
* Забруджанне атмасферы
* Антыпарніковы эфект
* Глабальнае пацяпленне

## Спасылкі 
* The Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) 

### Артыкулы 
* 
* 
* 
* 

### Міжнародныя пагадненні 
* Рамачная канвенцыя ААН аб змены клімату — афіцыйны сайт (англ)

Катэгорыя:Кліматалогія
Катэгорыя:Атмасфера
Катэгорыя:Тэмпература