2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 18:35 


16/09/12
7127
Pphantom в сообщении #1443020 писал(а):
kry, а вас не затруднит объяснить, по какой причине книга Сидоровича должна восприниматься как истина в последней инстанции?


Где-то говорилось об истине в последней инстанции?

Ну а к книге я отсылал по той причине, что там по крайне мере есть пояснения, откуда какие данные взяты и на чём основано мнение автора.

Pphantom в сообщении #1443020 писал(а):
лучше мнения DimaM (как, впрочем, и подавляющего большинства других участников этого обсуждения).


Не знал, что "подавляющее большинство участников этого обсуждения" - специалисты в области альтернативной энергетики. Я вот лично точно нет, поэтому при обсуждении специализированных вопросов отсылаю к хорошей научно-популярной книге человека чуточку лучше разбирающегося в теме.

Хотя если Вы про таких же специалистов как специалисты в области климатологии, то я, пожалуй, сразу воздержусь от участия в данной теме. Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 18:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
fred1996 в сообщении #1443040 писал(а):
Честно говоря, меня немножко удивляет даже сама постановка вопроса.
Как ТС данной темы, хочу пояснить постановку вопроса. Должен отметить, что в принципе я не против солнечной энергетики, а очень даже за. Но прежде, чем радоваться её успехам и хлопать в ладоши, мне хотелось бы узнать каковы (если есть) её обратные стороны, чтобы не получилось привычное "хотели как лучше, а получилось как всегда". Я пока даже не спрашиваю, насколько хорошо развиты технологии переработки панелей. Пока задал просто только о тепловом балансе. Чтобы не получилась ситуация, когда активно увеличиваются обьёмы захваченной из-вне энергии (и в конечном счёте - тепла), а возможности отвода куда-либо этого дополнительного тепла - не разрабатываются. И таки да, я понимаю, что пока что это мизер.

(Hа правах фричества)

И еще один, возможно тупой вопрос по парниковому эффекту.
Я посмотрел предложенную Dmitriy40 статью в Вики. Там есть общие цифры по процентам отражение/поглощение, но статические. А мне было бы интересно посмотреть в разрезе динамики концентраций. Это вообще где-то рассматривается? Причина любопытства следующая:

Увеличенная концентрация СО2 и других примесей задерживает тепловое (инфракрасное?) излучение Земли и как зеркало отражает его обратно к поверхности. Но по идее это двустороннее зеркало: эти же парниковые газы должны также увеличить отражение обратно в космос и инфракрасное излучение, идущее от Солнца, не так ли? Я не специалист, но на мой непосвященный взгляд: падающее на Землю солнечное излучение в тепловом диапазоне существенно больше, нежели то, что излучает Земля.
Вот тут картинки, что я нашел:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... ectrum.png
https://en.wikipedia.org/wiki/Outgoing_ ... al_OLR.png

В таком случае должно наблюдаться похолодание, а не потепление.
Где об этом почитать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 19:33 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
kry в сообщении #1443073 писал(а):
Где-то говорилось об истине в последней инстанции?
Скажем так: форма, в которой вы к ней отсылаете, либо предполагает уверенность в этом, либо отличается совершенно излишней экспрессией.
kry в сообщении #1443073 писал(а):
человека чуточку лучше разбирающегося в теме
Вот именно этот вопрос меня и интересовал. В общем-то это человек со степенью по экономике (не технике и т.п.), возглавляющий, судя по разным источникам, разные малоизвестные/малочисленные общественные организации с громкими названиями и известный по книге и многочисленным чисто популярным статьям по данной тематике в СМИ. Я совершенно искренне не хочу проводить никаких параллелей, но все же замечу, что среди завсегдатаев местных Пургаториев людей с точно таким же "послужным списком" не так уж мало. Поэтому и хочется узнать, есть ли у вас какие-либо объективные причины считать, что он разбирается в этом лучше кого-то еще?

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 19:40 


16/09/12
7127
Pphantom в сообщении #1443097 писал(а):
Поэтому и хочется узнать, есть ли у вас какие-либо объективные причины считать, что он разбирается в этом лучше кого-то еще?


Ссылочки на данные и литературу. Мнение Сидоровича для меня не представляло бы никакого интереса без этого.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 19:44 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Dan B-Yallay в сообщении #1443075 писал(а):
Но по идее это двустороннее зеркало: эти же парниковые газы должны также увеличить отражение обратно в космос и инфракрасное излучение, идущее от Солнца, не так ли? Я не специалист, но на мой непосвященный взгляд: падающее на Землю солнечное излучение в тепловом диапазоне существенно больше, нежели то, что излучает Земля.
Это правильное соображение, но есть одно "но" - вниз на Землю это излучение приходит на других длинах волн. Рассеяние и переизлучение поверхностью Земли не является монохроматическим, и вошедшее под атмосферу сравнительно коротковолновое излучение пытается уйти "обратно" на больших длинах волн, на которых атмосфера его не пропускает.

А то, что земная атмосфера отражает сразу, просто (почти) не влияет на климат около поверхности.

-- 05.03.2020, 19:45 --

kry в сообщении #1443099 писал(а):
Ссылочки на данные и литературу. Мнение Сидоровича для меня не представляло бы никакого интереса без этого.
Т.е. вы ходили по ссылкам и проверяли, что там написано (а они, в свою очередь, по каким-то причинам заслуживают доверия)? Если да, тогда вопрос снимается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 20:06 


16/09/12
7127
Pphantom в сообщении #1443100 писал(а):
Т.е. вы ходили по ссылкам и проверяли, что там написано (а они, в свою очередь, по каким-то причинам заслуживают доверия)?


Я просмотрел примерно половину ссылок, тем более, что большинство ссылок на научные статьи и данные представляют собой интернет-ссылки, а не библиографические.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 20:15 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
kry в сообщении #1443108 писал(а):
Я просмотрел примерно половину ссылок
Понятно, тогда вопрос закрыт.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 20:35 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.

(просто реплика)

Есть очень показательный момент во многих технологических вопросах.
Пока "вученые" всех стран пишут "научные теоретизирования", американцы делают дело. И в результате выигрывают гонку технологий. Остальным каждый раз приходится далее подстраиваться. Вот что меня одновременно и восхищает в американцах, и заставляет сочувственно относиться к другим. Сейчас я волею судьбы проживаю на территории "самого технологичного" штата в США. Штата, будь он отдельной страной, занимал бы по ВВП 7 место в мире. И меня совсем не удивляет такой расклад. Потому что здесь буквально на глазах меняется настоящее. И именно в проникновении всевозможных технологий в нашу жизнь. А потом это расползается на другие штаты и другие страны. С некоторой временнОй задержкой.
Такое ощущение, что Западное побережье США - это какой-то сильный энергетический разлом. Катализатор всех передовых идей. Который зародился еще во времена Золотой Лихорадки. А потом дал толчок зарождению Стэнфорда, на его базе Кремниевой долине и остальным научно-технологическим центрам этого побережья.

Мне немножко и самому завидно, что слишком поздно переехал я в этот штат и не успел поучаствовать здесь в вакханалии местной научно-технической мысли.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 20:44 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
fred1996

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1443115 писал(а):
Мне немножко и самому завидно, что слишком поздно переехал я в этот штат

Вы про Калифорнию?
Так вроде бы Вы оттуда выехали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 21:01 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
EUgeneUS

(Оффтоп)

EUgeneUS в сообщении #1443117 писал(а):
fred1996
fred1996 в сообщении #1443115 писал(а):
Мне немножко и самому завидно, что слишком поздно переехал я в этот штат

Вы про Калифорнию?
Так вроде бы Вы оттуда выехали?

Это было два года назад. По семейным обстоятельствам в прошлом ноябре пришлось вернуться. Теперь уже в один из спутников Лос-Анжелеса.
За последние 13 лет уже 7 раз менял место жительства.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 21:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
Pphantom в сообщении #1443100 писал(а):
Это правильное соображение, но есть одно "но" - вниз на Землю это излучение приходит на других длинах волн. Рассеяние и переизлучение поверхностью Земли не является монохроматическим, и вошедшее под атмосферу сравнительно коротковолновое излучение пытается уйти "обратно" на больших длинах волн, на которых атмосфера его не пропускает.
Это всё понятно. Я просто исхожу из грубого предположения, что ДО повышения концентрации парниковых газов, баланс между приходящей (по всему спектру) на поверхность Земли и излученной обратно в виде длинноволнового излучения (назовём его ДИ) энергии был нейтральным. С учётом неполного пропускания его атмосферой, отражения обратно и т.д.

Предположим теперь, что концентрация парниковых газов увеличилась. Вследствие этого, атмосфера стала отражать ДИ в обе стороны больше на некоторую величину. Баланс вроде измениться не должен. Или в Солнечном свете ДИ вообще практически не присутствует и тогда это разные величины?
Без цифр это конечно, моё сяо, ничего более. Литературу мне уже порекомендовали. На досуге, если когда-нибудь руки дойдут.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение05.03.2020, 23:40 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Dan B-Yallay в сообщении #1443148 писал(а):
Я просто исхожу из грубого предположения, что ДО повышения концентрации парниковых газов, баланс между приходящей (по всему спектру) на поверхность Земли и излученной обратно в виде длинноволнового излучения (назовём его ДИ) энергии был нейтральным.
Это очень грубое предположение. Парниковый эффект в земной атмосфере в любом случае есть (иначе нас бы тут не было, без него средняя температура на поверхности планеты была бы заметно ниже).
Dan B-Yallay в сообщении #1443148 писал(а):
Или в Солнечном свете ДИ вообще практически не присутствует и тогда это разные величины?
Присутствует, но его заметно меньше. Вы подсознательно предполагаете, что спектр плоский, а это не так.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение06.03.2020, 00:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
Pphantom в сообщении #1443186 писал(а):
Это очень грубое предположение. Парниковый эффект в земной атмосфере в любом случае есть (иначе нас бы тут не было, без него средняя температура на поверхности планеты была бы заметно ниже).
Я в курсе этого факта. :D

Pphantom в сообщении #1443186 писал(а):
Присутствует, но его заметно меньше. Вы подсознательно предполагаете, что спектр плоский, а это не так.
И об этом я тоже в курсе, что спектр Солнца не плоский. И даже приводил ранее ссылки на картинки, где этот факт виден непосредственно.

Рассмотрим длинноволновое излучение Земли (весь спектр, в котором она излучает в космос). Пусть $T$ - то количество энергии, которое отражалось парниковым эффектом обратно к поверхности, поглощалось - в общем не покидало планету для доиндустриальной эпохи, когда средняя температура планеты (условно) не изменялась. Увеличив концентрацию парниковых газов, мы не только увеличим отраженную к поверхности энергию на $\Delta T$, но и уменьшим поступающую на поверхность длинноволновую от Солнца на величину $\Delta Z$. Имеем $T + \Delta T - \Delta Z$.

Понятно, что парниковые газы - не идеальное зеркало, и отражение относится лишь к каким-то процентам. Значит и в падающем Солнечном свете длинных волн нужно не очень много, чтобы отразив аналогичный процент, получить какую-то компенсацию. Вопрос только - как соотносятся эти величины.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение06.03.2020, 01:28 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ну совсем уж грубо можно так. Солнечный спектр примерно похож на чернотельный с температурой около $6 \cdot 10^3$ К, равновесная температура Земли в 20 раз меньше. Если не пытаться заниматься интегрированием (тем более что для этого все равно нужны детальные данные о непрозрачности), то можно считать, что для одной и той же температуры интенсивность (частотная) на частоте около $1/20$ от частоты максимума спектра составляет порядка $10^{-2}$ от максимальной. Интенсивность излучения в максимуме пропорциональна $T^3$, но для солнечного излучения есть еще и коэффициент дилюции порядка $10^{-5}$, поэтому в максимуме теплового излучения Земли интенсивность этого самого излучения будет примерно в $10^{-4} \cdot 10^5 \cdot 10^2 = 10^3$ больше интенсивности солнечного излучения в той же спектральной области. Соответственно, потерями излучения по дороге "вниз" на фоне его же "наверх" можно совершенно спокойно пренебречь, ничего даже близкого к компенсации не получится.

 Профиль  
                  
 
 Re: Солнечная энергетика и тепловой баланс Земли
Сообщение06.03.2020, 01:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
Pphantom в сообщении #1443208 писал(а):
в максимуме теплового излучения Земли интенсивность этого самого излучения будет примерно в $10^{-4} \cdot 10^5 \cdot 10^2 = 10^3$ больше интенсивности солнечного излучения в той же спектральной области.
Этот ответ исчерпывает мои вопросы. Спасибо. :D

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 45 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3

Модератор: Модераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group