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Re: [閒聊] 地球有可能零下150度嗎?

papertim 發表於 2024/6/6 下午5:25:07
看板C_Chat標題Re: [閒聊] 地球有可能零下150度嗎?作者
papertim
 (吃紙小鹿)時間推噓13 推:13 噓:0 →:20

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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※ PTT留言評論
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 210.64.18.21 (臺灣)
※ PTT 網址
推

badruid06/06 17:29專業文推

推

js85060406/06 17:32未來才簡單，太陽熄了地核反應終止了要多冷有多冷

推

Yohachan06/06 17:32太陽會先把你吞了才會熄

推

Cishang06/06 17:34太陽熄滅前會膨脹 然後就沒有地球了

推

HarukaJ06/06 17:37問題是太陽即將死亡的時候會先膨脹成紅巨星

推

xxxff064506/06 17:41紅巨星太陽最大可能到達現在的地球軌道

→

xxxff064506/06 17:41問題是那個時候由於質量損失 地球會會往外跑

→

xxxff064506/06 17:42所以並不知道地球會不會被吞

推

vacuityhu06/06 17:44樓上幾位雖然語氣非常和順, 但我還是隱約聽到二樓臉被

→

vacuityhu06/06 17:44打的啪啪響的聲音

→

papertim06/06 17:51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

→

papertim06/06 17:51質量天體擦肩而過，地球軌道被大幅牽引改變

推

miname06/06 18:15雪球地球時期呢？

雪球地球才10億年前，太陽輻射強度跟現在差不到10% 平均溫度在怎麼樣不會比前面算的-19度低 頂多極區到-150度

→

carllace06/06 18:20恐龍滅亡的時期兩極有到-150℃嗎

恐龍滅亡時地球平均溫度比現在高喔 說恐龍被冷死是因為他們原本活在更暖的環境(地球連兩極都沒有冰河) 所以更不可能有這個溫度

推

kirimaru7306/06 18:23地球不太有一定會被吞的信心

→

kirimaru7306/06 18:23但是被吞之前的事情已經夠地獄了

→

kirimaru7306/06 18:24基本上溫度會上一次一千度(金星版溫室效應)

→

kirimaru7306/06 18:25然後暴走的太陽會把大氣層完全摧毀 使地球表面溫度暴

→

kirimaru7306/06 18:25降至只有幾百度，趕快說謝謝太陽

推

narumi15072906/06 18:40地球不一定會被吞,但大氣層一定沒,地面會徹底烤熟

→

narumi15072906/06 18:42而且太陽變紅巨星前的熱度釋放就能把地球生命烤光

※ 編輯: papertim (36.227.251.142 臺灣), 06/06/2024 18:49:42
推

pimachu06/06 18:46結論：遊戲為了劇情直接忽略大氣層

推

kirimaru7306/06 18:53二樓其實說得沒錯啊，只是-150之前的波折有點太多

→

kirimaru7306/06 18:53另外就是用宇宙時間軸尺度來看，太陽變白矮星後只要

→

kirimaru7306/06 18:53一瞬間地表就會冷到-270

→

carllace06/06 18:58沒被吞的地球就參考水星、金星

→

gox111706/06 19:04未來等太陽熄了要多冷有多冷

→

NewCop06/06 19:31你太陽系？

推

bye200706/06 19:43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

→

bye200706/06 19:43光度變強 地球變成熾熱的地獄 沒有生命存在了

→

Mystiera06/06 23:03大概十億年就沒有地表水了

→

Mystiera06/06 23:06太陽系內最冷的大氣也有-220度左右

→

Mystiera06/06 23:07要等到地核冷卻超鈾都衰變完以後才可能到-270

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