مدل‌سازی نحوه انتشار گرمای سطح زمین در فضا

همان‌گونه که فر آشپزخانه، گرما را به محیط اطراف خود منتقل می‌کند، زمین هم گرمای سطح خود را به فضا انتقال می‌دهد. دانشمندان از سال ۱۹۵۰، یک رابطه مستقیم و طولی میان دمای سطح زمین و گرمای خروجی آن کشف کرده اند.

به گزارش کسب و کار نیوز و به نقل از ام.آی.تی نیوز، زمین، یک سیستم فوق‌العاده آشفته است که بخش‌های پیچیده آن، بر فرآیند انتقال گرما موثر هستند. توضیح دادن دلیل رابطه میان دمای سطح زمین و گرمای خروجی، برای دانشمندان دشوار است. شاید یافتن یک توضیح بتواند به دانشمندان اقلیم‌شناسی در مدل‌سازی اثرات تغییرات اقلیمی کمک کند.

دانشمندان دانشگاه “ام.آی.تی”(MIT)، با پیش‌بینی زمان از بین رفتن این رابطه طولی پاسخی برای این سوال ارائه داده‌اند. آنها دریافتند که زمین، گرمای سطح خود را علاوه بر جو، در فضا منتشر می‌کند. با افزایش گرما و دی‌اکسید کربن، هوا، بخار آب بیشتری را نگه می‌دارد و گرمای بیشتری در جو محبوس می‌شود. این تقویت اثر گلخانه‌ای زمین، به عنوان بازخورد بخار آب شناخته می‌شود. پژوهشگران دریافتند که بازخورد بخار آب، برای حذف مرحله انتشار گرما در فضا کافی است.

تغییر کلی در گرمای منتشر شده از زمین، تنها به سطح آن بستگی دارد. انتشار گرما از سطح زمین به فضا، یک عملکرد ساده دماست که به این رابطه طولی منجر می‌شود.

دانشمندان در بررسی خود، مدلی از زمین و چگونگی انتشار گرما در فضا ابداع کردند و یک کد رادیویی ارائه دادند. در مدل دانشگاه ام.آی.تی، زمین مانند یک ستون عمودی شبیه‌سازی شده که از میان جو عبور می‌کند و نهایتا به فضا می‌رسد. در این مدل، دمای سطح در ستون قرار می‌گیرد و کد، میزان انتشار منتقل شده به فضا را محاسبه می‌کند.

پس از این مرحله، دانشمندان، دما را افزایش و کاهش دادند تا چگونگی تاثیر دماهای متفاوت را بر گرمای خروجی بررسی کنند.  آنها هنگام طرح‌ریزی داده‌ها، یک خط مستقیم کشف کردند که نشان‌دهنده رابطه طولی میان دمای سطح و گرمای خروجی بود.

دانشمندان برای این بررسی، عوامل گوناگون موثر بر دما از جمله همرفتی، رطوبت و بخار آب را بررسی کردند و برای مطالعه تاثیرشان بر گرمای خروجی زمین، آنها را افزایش و کاهش دادند.

به گفته دانشمندان، ممکن است این اثر گلخانه‌ای، دلیل ارتباط مستقیم گرمای منتشر شده در فضا با دمای سطح زمین باشد.

یافته‌های این پژوهش، در مجله “the National Academy of Sciences” به چاپ رسید.

انتهای پیام