作者papertim (吃紙小鹿)
標題Re: [閒聊] 地球有可能零下150度嗎?
時間2024-06-06 17:25:07
如果要討論「地表的溫度」的話
就要討論熱量的收支
先來談收入面,地表附近主要的能量收入有兩個
1.來太陽的能量 2.地求內部散出的地熱
先來討論太陽能
太陽做為主序星,輻射強度是相對穩定的
過去40多億年以來,太陽輻射強度增加了約30%
基本上這個變化在短期之內(數百萬年內)的改變是可忽略的
以現在而言,在地球軌道附近接受到的太陽輻射強度為1.361 kW/m2
換成國中理化的講法就是:每平方公尺每秒可以收到1361焦耳的太陽能
而地球的半徑為6400公里,換算下來地球的截面積約為1.29*10^14平方公尺
兩者相乘就可以得到 1.75*10^17瓦
然而這些太陽能並不是完全被地球吸收
大約有3成是直接被大氣或地面反射掉的
因此太陽能進入地球系統的能量1.23*10^17瓦
再來看看地熱
這個數據比較混亂,因為地球內部熱量釋放方式很多元
但大體上都不到太陽能的百分之一
所以就姑且忽略這個部分
好那接下來換支出的部分
基本上地球向外的輻射可以簡化成地球本身的黑體輻射
「黑體輻射」這個詞可能很多人不熟,說成白話就是國中理化說的「熱輻射」
這個輻射的強度與表面溫度密切相關
一個物體的表面溫度越高,向外輻射的功率越高
具體的物理公式就不說了,反正我也沒有太懂
有興趣可以嘗試一下這個工具
https://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php
在熱量的支出上,我們需要的數據是「在特定溫度下,每平方公尺的散熱功率」
然後在乘上地球的表面積,就可以算出整個地球的散熱功率
要注意的是這裡是地球的「表面積」,和前面計算吸收太陽能的「截面積」不同
地球的截面積約為5.15*10^14平方公尺
綜合以上的收支數據
用前面輸入地球的太陽能1.23*10^17W來除
平均地球黑體輻射的功率大約是每平方公尺239W
這樣可以換算出來地球表面平均溫度若是攝氏-19度
吸收的太陽能量,會等於地球本身黑體輻射放出的熱量
然而,這個算法算出來的地球表面是「從太空視角看到的表面」
也就是大氣層頂部的溫度
考慮到大氣層本身的保溫效果,地表平均溫度必定高於這個溫度
因此地球表面要到-150度,幾十億年前太陽輻射較弱的時候還有可能
未來...很難
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闔上書本,故事就會因此終結嗎?
不是的!這種閱讀方式太膚淺了。
所有的故事,都會在我們的想像之中無限延伸,而那些角色們也會繼續活下去。
--《文學少女》天野遠子
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推 badruid: 專業文推 06/06 17:29
推 js850604: 未來才簡單,太陽熄了地核反應終止了要多冷有多冷 06/06 17:32
推 Yohachan: 太陽會先把你吞了才會熄 06/06 17:32
推 Cishang: 太陽熄滅前會膨脹 然後就沒有地球了 06/06 17:34
推 HarukaJ: 問題是太陽即將死亡的時候會先膨脹成紅巨星 06/06 17:37
推 AKNY: 包養SD = aSugarDating 06/06 17:37 推 xxxff0645: 紅巨星太陽最大可能到達現在的地球軌道 06/06 17:41
→ xxxff0645: 問題是那個時候由於質量損失 地球會會往外跑 06/06 17:41
→ xxxff0645: 所以並不知道地球會不會被吞 06/06 17:42
推 vacuityhu: 樓上幾位雖然語氣非常和順, 但我還是隱約聽到二樓臉被 06/06 17:44
→ vacuityhu: 打的啪啪響的聲音 06/06 17:44
推 mysister: 閨蜜上包養網還推薦我... 06/06 17:44 → papertim: 其實比起被太陽拋射物質吹遠,更有可能是哪天太陽與某大 06/06 17:51
→ papertim: 質量天體擦肩而過,地球軌道被大幅牽引改變 06/06 17:51
推 miname: 雪球地球時期呢? 06/06 18:15
→ carllace: 恐龍滅亡的時期兩極有到-150℃嗎 06/06 18:20
推 kirimaru73: 地球不太有一定會被吞的信心 06/06 18:23
→ kirimaru73: 但是被吞之前的事情已經夠地獄了 06/06 18:23
→ kirimaru73: 基本上溫度會上一次一千度(金星版溫室效應) 06/06 18:24
→ kirimaru73: 然後暴走的太陽會把大氣層完全摧毀 使地球表面溫度暴 06/06 18:25
→ kirimaru73: 降至只有幾百度,趕快說謝謝太陽 06/06 18:25
推 narumi150729: 地球不一定會被吞,但大氣層一定沒,地面會徹底烤熟 06/06 18:40
推 ATrain: 台全最的包養SD上線啦! 06/06 18:40 → narumi150729: 而且太陽變紅巨星前的熱度釋放就能把地球生命烤光 06/06 18:42
推 pimachu: 結論:遊戲為了劇情直接忽略大氣層 06/06 18:46
推 kirimaru73: 二樓其實說得沒錯啊,只是-150之前的波折有點太多 06/06 18:53
→ kirimaru73: 另外就是用宇宙時間軸尺度來看,太陽變白矮星後只要 06/06 18:53
→ kirimaru73: 一瞬間地表就會冷到-270 06/06 18:53
推 grado0802: 現在包養網都這麼直接嗎 06/06 18:53 → carllace: 沒被吞的地球就參考水星、金星 06/06 18:58
→ gox1117: 未來等太陽熄了要多冷有多冷 06/06 19:04