Re: [閒聊] 地球有可能零下150度嗎?

作者: papertim (吃紙小鹿)   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
作者: badruid (Gryphon)   2024-06-06 17:29:00
專業文推
作者: js850604 (jack0604)   2024-06-06 17:32:00
未來才簡單,太陽熄了地核反應終止了要多冷有多冷
作者: Yohachan (ヨハ醬)   2024-06-06 17:32:00
太陽會先把你吞了才會熄
作者: Cishang (辭..)   2024-06-06 17:34:00
太陽熄滅前會膨脹 然後就沒有地球了
作者: HarukaJ (神王川春賀)   2024-06-06 17:37:00
問題是太陽即將死亡的時候會先膨脹成紅巨星
作者: xxxff0645 (645)   2024-06-06 17:41:00
紅巨星太陽最大可能到達現在的地球軌道問題是那個時候由於質量損失 地球會會往外跑所以並不知道地球會不會被吞
作者: vacuityhu (真空管)   2024-06-06 17:44:00
樓上幾位雖然語氣非常和順, 但我還是隱約聽到二樓臉被打的啪啪響的聲音
作者: papertim (吃紙小鹿)   2024-06-06 17:51:00
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質量天體擦肩而過,地球軌道被大幅牽引改變
作者: miname (>.<)   2024-06-06 18:15:00
雪球地球時期呢?
作者: carllace (柚子)   2024-06-06 18:20:00
恐龍滅亡的時期兩極有到-150℃嗎
作者: kirimaru73 (霧丸)   2024-06-06 18:23:00
地球不太有一定會被吞的信心但是被吞之前的事情已經夠地獄了基本上溫度會上一次一千度(金星版溫室效應)然後暴走的太陽會把大氣層完全摧毀 使地球表面溫度暴降至只有幾百度,趕快說謝謝太陽
作者: narumi150729 (narumi)   2024-06-06 18:40:00
地球不一定會被吞,但大氣層一定沒,地面會徹底烤熟而且太陽變紅巨星前的熱度釋放就能把地球生命烤光
作者: pimachu (Hail ob'_'ov)   2024-06-06 18:46:00
結論:遊戲為了劇情直接忽略大氣層
作者: kirimaru73 (霧丸)   2024-06-06 18:53:00
二樓其實說得沒錯啊,只是-150之前的波折有點太多另外就是用宇宙時間軸尺度來看,太陽變白矮星後只要一瞬間地表就會冷到-270
作者: carllace (柚子)   2024-06-06 18:58:00
沒被吞的地球就參考水星、金星
作者: gox1117 (月影秋楓)   2024-06-06 19:04:00
未來等太陽熄了要多冷有多冷
作者: NewCop (新警察裡王)   2024-06-06 19:31:00
你太陽系?
作者: bye2007 ( )   2024-06-06 19:43:00
地球在幾十億年後 還不用到太陽變成紅巨星 就會因為太陽光度變強 地球變成熾熱的地獄 沒有生命存在了

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