金星地表有 450℃,假如没了温室效应,实际温度会是多少?

2022-06-15 17:42 工工 未知

如果没有了大气效应,地表最高温度可达到121℃,而夜晚的最低温度为-148℃。

金星白昼190℃,夜晚-266℃。

以下是推导过程:

金星轨道半径为:

地球轨道半径为:

地球上的太阳常数(垂直于太阳光线的单位面积,每秒钟接受的太阳辐射)是

太阳常数与公转半径的平方成反比。

那么金星上的太阳常数为:

行星通常按照黑体辐射来处理:

若把地球看成黑体,根据黑体辐射定律:

为Stefan-Boltzmann常数(即黑体辐射常数),大小为:5.67×10^-8W/(m2·K4).

热平衡时,

那么,

,也即190℃。

  • 比温室效应存在时,温度低了200多℃。

由于金星表面温度恒定,温度变化主要在大气中。

那么,从Stefan-Boltzmann公式反推,我们可以得出,金星二氧化碳的整体辐射系数(黑度)

在地球上,昼夜温差影响的地层温度通常为表层0~20cm的厚度,超过30cm昼夜温差的影响就比较微弱了。

热量梯度和温度成正比,与昼夜长度成反比。

裸体金星温度463K,大约是地球温度的1.5倍。

金星自转周期是地球的243倍。

预估金星恒温层的平均厚度为110m左右。

夜晚达到热平衡的时候:

地表传热等于地表黑体辐射,结合傅里叶定律有:

岩石导热率

约2W/(m·K),

得到夜晚温度

也即-266.15℃

也就是说,在没有任何大气产生温室效应的情况下,由于夜晚过于漫长,散失了绝大部分白天的热量,金星表面的温度与绝对零度仅仅相差7K。

同样的道理,容易得到:

如果地球没有大气,地表最高温度可达到121℃,而夜晚的最低温度为-148℃。

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