صيغة زاوية سقوط ضوء الشمس. اشعاع شمسي

أن تكون الحد الأقصى مهم جدا اتجاه المجمع وزاويته. ومن أجل امتصاص الحد الأقصى من الكمية، يجب أن يكون مستوى المجمع الشمسي دائمًا متعامدًا مع أشعة الشمس. إلا أن الشمس تشرق على سطح الأرض حسب الوقت من اليوم والسنة دائما في زاوية مختلفة. لذلك، لتثبيت مجمعات الطاقة الشمسية، من الضروري معرفة الاتجاه الأمثل في الفضاء. لتقييم الاتجاه الأمثل للمجمعات، يتم أخذ دوران الأرض حول الشمس وحول محورها، وكذلك التغيرات في المسافة من الشمس، في الاعتبار. لتحديد الموقف أو يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار المعلمات الزاوية الأساسية:

خط عرض موقع التثبيت φ؛

زاوية الساعة ω؛

زاوية انحراف الطاقة الشمسية δ؛

زاوية الميل إلى الأفق β؛

السمت α؛

خط العرض لموقع التثبيت(φ) يوضح مدى وجود مكان ما شمال أو جنوب خط الاستواء، ويصنع زاوية من 0 درجة إلى 90 درجة، تقاس من مستوى خط الاستواء إلى أحد القطبين - الشمال أو الجنوب.

زاوية الساعة(ω) يترجم محليًا الوقت الشمسيعدد الدرجات التي تنتقلها الشمس عبر السماء. بحكم التعريف، زاوية الساعة هي صفر عند الظهر. تدور الأرض 15 درجة في ساعة واحدة. في الصباح تكون زاوية الشمس سلبية، وفي المساء تكون إيجابية.

زاوية انحراف الشمس(δ) يعتمد على دوران الأرض حول الشمس، حيث أن مدار الدوران له شكل بيضاوي ومحور الدوران نفسه مائل أيضًا، وتتغير الزاوية على مدار العام من 23.45 درجة إلى -23.45 درجة. وتصبح زاوية الانحراف صفراً مرتين سنوياً في أيام الاعتدال الربيعي والخريفي.

يتم تحديد انحراف الشمس ليوم محدد على وجه التحديد بواسطة الصيغة:

الميل إلى الأفق(β) يتكون بين المستوى الأفقي واللوحة الشمسية. على سبيل المثال، عند تثبيته على سطح مائل، يتم تحديد زاوية ميل المجمع من خلال انحدار منحدر السقف.

السمت(α) يميز انحراف المستوى الممتص للمجمع عن اتجاه الجنوب، عندما يكون المجمع الشمسي موجهًا تمامًا نحو الجنوب، السمت = 0 درجة.

يتم تحديد زاوية سقوط ضوء الشمس على سطح موجه بشكل تعسفي له قيمة سمت معينة α وزاوية ميل β بواسطة الصيغة:

إذا استبدلنا في هذه الصيغة قيمة الزاوية β بـ 0، فسنحصل على تعبير لتحديد زاوية سقوط ضوء الشمس على سطح أفقي:

يتم حساب شدة تدفق الإشعاع الشمسي لموضع معين من لوحة الامتصاص في الفضاء بواسطة الصيغة:

حيث J s وJ d هما شدة تدفقات الإشعاع الشمسي المباشرة والمنتشرة الواقعة على سطح أفقي، على التوالي.

معاملات موضع المجمع الشمسي للإشعاع الشمسي المباشر والمنتشر.

لضمان وصول الحد الأقصى (لكل فترة حسابية) من الطاقة الشمسية إلى جهاز الامتصاص، يتم تركيب المجمع في وضع مائل مع زاوية ميل مثالية للأفق β، والتي يتم تحديدها بواسطة طريقة الحساب وتعتمد على فترة استخدام النظام الشمسي. مع التوجه الجنوبي للمجمع للأنظمة الشمسية على مدار العام β = φ، للأنظمة الشمسية الموسمية β = φ–15°. ثم ستأخذ الصيغة شكل الأنظمة الشمسية الموسمية:

للمسافرين على مدار العام:

مجمعات الطاقة الشمسية الموجهة في اتجاه الجنوب والمثبتة بزاوية تتراوح من 30 درجة إلى 65 درجة بالنسبة للأفق تسمح بتحقيق أقصى قيم الامتصاص. ولكن حتى مع بعض الانحرافات عن هذه الشروط يمكن أن تنتج كمية كافيةطاقة. يكون التثبيت بزاوية ميل طفيفة أكثر فعالية إذا لم يكن من الممكن توجيه مجمعات الطاقة الشمسية أو الألواح الشمسية إلى الجنوب.

على سبيل المثال، إذا كانت الألواح الشمسية موجهة نحو الجنوب الغربي، مع سمت قدره 45 درجة وزاوية ميل قدرها 30 درجة، فسيكون هذا النظام قادرًا على امتصاص ما يصل إلى 95٪ من الحد الأقصى لكمية الإشعاع الشمسي. أو، عند توجيهها في اتجاه الشرق أو الغرب، يمكن ضمان ما يصل إلى 85% من الطاقة الداخلة إلى المجمع عند تركيب الألواح بزاوية 25-35 درجة. إذا كانت زاوية ميل المجمع أكبر، فإن كمية الطاقة الموردة إلى سطح المجمع ستكون أكثر تجانسا؛ ويكون خيار التثبيت هذا أكثر فعالية لدعم التدفئة.

في كثير من الأحيان، يعتمد اتجاه المجمع الشمسي على تركيب المجمع على سطح المبنى، لذلك من المهم جدًا في مرحلة التصميم مراعاة إمكانية التثبيت الأمثل للمجمعات.

في نفس نقطة جغرافيةوفي أوقات مختلفة من اليوم تسقط أشعة الشمس على الأرض تحتها زوايا مختلفة. وبعد حساب هذه الزاوية ومعرفة الإحداثيات الجغرافية، يمكنك حساب الوقت الفلكي بدقة. التأثير المعاكس ممكن أيضا. باستخدام الكرونومتر الذي يعرض الوقت الفلكي الدقيق، يمكنك تحديد نقطة جغرافية معينة.

سوف تحتاج

- عقرب الساعة؛
- مسطرة؛
- سطح أفقي
- مستوى السائل لإنشاء سطح أفقي؛
- آلة حاسبة؛
- جداول الظلال وظل التمام.

تعليمات

ابحث عن سطح أفقي تمامًا. التحقق من ذلك باستخدام المستوى. يمكنك استخدام إما فقاعة أو جهاز إلكتروني. إذا كنت تستخدم مستوى سائل، فيجب أن تكون الفقاعة في المنتصف تمامًا. لسهولة المزيد من العمل، قم بتثبيت ورقة على السطح. من الأفضل استخدام ورق الرسم البياني في هذه الحالة. كسطح أفقي، يمكنك أن تأخذ ورقة من الخشب الرقائقي السميك والمتين. يجب ألا يكون هناك انخفاضات أو نتوءات عليه.
ارسم نقطة أو تقاطعًا على ورقة الرسم البياني. قم بتثبيت العقرب عموديًا بحيث يتطابق محوره مع علامتك. العقرب عبارة عن قضيب أو عمود مثبت رأسيًا بشكل صارم. قمته على شكل مخروط حاد.
عند نقطة نهاية ظل العقرب، ضع نقطة ثانية. قم بتعيينها على أنها النقطة أ، والأولى على أنها النقطة ج. يجب أن يكون ارتفاع العقرب معروفًا لك بدقة كافية. كلما كان العقرب أكبر، كلما كانت النتيجة أكثر دقة.
قم بقياس المسافة من النقطة أ إلى النقطة ج بأي طريقة ممكنة. تأكد من أن الوحدات هي نفس ارتفاع العقرب. إذا لزم الأمر، قم بالتحويل إلى الوحدات الأكثر ملاءمة.
على ورقة منفصلة، قم بعمل رسم باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها. يجب أن يؤدي الرسم إلى مثلث قائم الزاوية، الزاوية اليمنى C منه هي موقع عقرب الساعات، والجانب CA هو طول الظل، والجانب CB هو ارتفاع عقرب الساعات.
احسب الزاوية A باستخدام ظل الزاوية أو ظل التمام باستخدام الصيغة tgA=BC/AC. بمعرفة المماس، حدد الزاوية الفعلية.
الزاوية الناتجة هي الزاوية بين السطح الأفقي وشعاع الشمس. زاوية السقوط هي الزاوية المحصورة بين العمودي المسقط على السطح والشعاع. أي أنها تساوي 90 درجة مئوية.

مذكرة لحل المشكلات حول موضوع "الأرض ككوكب" النظام الشمسي»

لإكمال المهام لتحديد ارتفاع الشمس فوق الأفق في نقاط مختلفة تقع على نفس التوازي، من الضروري تحديد خط الطول عند الظهر باستخدام البيانات الخاصة بوقت خط الطول غرينتش. يتم تحديد خط الطول عند الظهر بواسطة الصيغة:

(12 ساعة - توقيت خط الطول غرينتش) * 15 درجة - إذا كان خط الطول في نصف الكرة الشرقي؛

(توقيت خط الطول في غرينتش هو 12 ساعة) * 15 درجة مئوية - إذا كان خط الطول في نصف الكرة الغربي.

كلما كانت خطوط الطول المقترحة في المهمة أقرب إلى خط الطول عند الظهر، كلما ارتفعت الشمس فيها؛

مثال 1. .

حدد أي من النقاط المشار إليها بالأحرف على خريطة أستراليا، في 21 مارس، ستقع الشمسالأعلى فوق الأفق عند الساعة 5 صباحًا بتوقيت جرينتش الشمسي. اكتب الأساس المنطقي لإجابتك.

إجابة. عند النقطة أ،

النقطة A أقرب من النقاط الأخرى إلى خط زوال الظهيرة (12 - 5)*15° = 120° شرقاً.

مثال 2.حدد أيًا من النقاط المكتوبة على خريطة أمريكا الشمالية ستقع عليها الشمس أدنى فوق الأفق عند الساعة 18:00 بتوقيت غرينتش. اكتب المنطق الخاص بك.

إجابة. عند النقطة أ (18-12)*15º =90 º

2. لاستكمال مهام تحديد ارتفاع الشمس فوق الأفق في نقاط مختلفة ليست على نفس التوازي، وعندما يكون هناك مؤشر على يوم الانقلاب الشتوي (22 ديسمبر) أو الانقلاب الصيفي (22 يونيو)، انت تحتاج

ولنتذكر أن الأرض تتحرك عكس اتجاه عقارب الساعة، وكلما كانت النقطة شرقاً، كلما ارتفعت الشمس فوق الأفق مبكراً.

تحليل موضع النقاط المحددة في المهمة بالنسبة للدوائر القطبية والمناطق الاستوائية. على سبيل المثال، إذا كان السؤال يشير إلى اليوم - 20 ديسمبر، فهذا يعني يومًا قريبًا من الانقلاب الشتوي، عندما يتم ملاحظة الليل القطبي في المنطقة الواقعة شمال الدائرة القطبية الشمالية. وهذا يعني أنه كلما كانت النقطة شمالًا، كلما تأخرت الشمس عن الأفق؛

تحديد أي من النقاط المشار إليها بالحروف على خريطة أمريكا الشمالية، يوم 20 ديسمبر، الشمس أولاًوفقا لتوقيت خط الطول غرينتش سوف يرتفع فوق الأفق. اكتب المنطق الخاص بك.

إجابة. عند النقطة ج.

تقع النقطة أ شرق النقطة C، والنقطة C أبعد شمالاً (في 20 ديسمبر، يكون طول اليوم أقصر كلما اقترب من القطب الشمالي).

تحديد أي من المتوازيات: 20° شمالاً، 10° شمالاً، على خط الاستواء، 10° جنوبًا، أو 20° جنوبًا. - هل سيتم ملاحظة الحد الأقصى لطول اليوم في اليوم الذي تكون فيه الأرض في مدارها في الموقع الموضح في الشكل رقم 3؟ برر جوابك.

إجابة.ستكون المدة القصوى عند خط العرض 20 درجة مئوية.

عند النقطة 3، تكون الأرض في يوم الانقلاب الشتوي - 22 ديسمبر، في ظروف ضوء النهار الأطول - في نصف الكرة الجنوبي. النقطة أ تحتل أقصى الجنوب.

أي من أوجه التشابه المشار إليها بالأحرف في الشكل هو 22 ديسمبر ساعات النهارالأصغر؟

4. لتحديد خط العرض الجغرافي للمنطقة يؤخذ في الاعتبار اعتماد زاوية سقوط أشعة الشمس على خط عرض المنطقة. في أيام الاعتدال(21 مارس و23 سبتمبر)، عندما تسقط أشعة الشمس عموديًا على خط الاستواء، يتم استخدام الصيغة لتحديد خط العرض الجغرافي:

90 º - زاوية سقوط ضوء الشمس = خط عرض المنطقة (يتم تحديد الشمال أو الجنوب من خلال الظل الذي تلقيه الأشياء).

في أيام الانقلابات (22 يونيو و 22 ديسمبر)، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن أشعة الشمس تسقط عموديا (بزاوية 90 درجة) على المدار (23.5 درجة). ° ن و 23.5 درجة جنوبا). ولذلك، لتحديد خط عرض منطقة ما في نصف الكرة المضيء (على سبيل المثال، 22 يونيو في نصف الكرة الشمالي)، يتم استخدام الصيغة:

90°- (زاوية سقوط ضوء الشمس - 23.5°) = خط عرض المنطقة

لتحديد خط عرض منطقة ما في نصف الكرة الأرضية غير المضاء (على سبيل المثال، 22 ديسمبر في نصف الكرة الشمالي)، يتم استخدام الصيغة:

90° - (زاوية سقوط ضوء الشمس + 23.5°) = خط عرض المنطقة

مثال 1.

تحديد الإحداثيات الجغرافية لنقطة ما إذا علم أنه في أيام الاعتدال تقف شمس منتصف النهار هناك فوق الأفق على ارتفاع 40 درجةº (يقع ظل الجسم في اتجاه الشمال)، والتوقيت المحلي يسبق خط الطول غرينتش بثلاث ساعات. سجل حساباتك واستدلالك

إجابة. 50 درجة شمالاً، 60 درجة شرقًا

90 º - 40 º = 50 º ( خط العرض الشمالي لأن ظل الأجسام يقع إلى الشمال في نصف الكرة الشمالي)

(12-9)×15 =60 درجة ( إد. ، لأن التوقيت المحلي يسبق توقيت غرينتش، مما يعني أن النقطة تقع شرقًا)

مثال 2.

تحديد الإحداثيات الجغرافية لنقطة تقع في الولايات المتحدة إذا علم أنه في 21 مارس الساعة 5 مساءً بالتوقيت الشمسي لخط زوال غرينتش، يكون الظهر في هذه النقطة وتكون الشمس على ارتفاع 50 درجة فوق الأفق. اكتب المنطق الخاص بك.

إجابة. 40 درجة شمالاً، 75 درجة غربًا

90 º -50 º =40 º ( خط العرض الشمالي - لأن الولايات المتحدة الأمريكية في نصف الكرة الشمالي)

(17س -12س)*15 = 75º (ح.د.، لأنها تقع على بعد 3 مناطق زمنية غرب خط الطول غرينتش)

مثال 3.

تحديد خط العرض الجغرافي لمكان ما إذا كان من المعروف أن شمس منتصف النهار في 22 يونيو تقف هناك فوق الأفق على ارتفاع 35 درجةº خط العرض الشمالي اكتب حساباتك.

إجابة.78,5 º خط العرض الشمالي

90 درجة -(35 درجة -23.5 درجة) = خط العرض 78.5 شمالاً.

5. لتحديد خط الطول (خط الطول الجغرافي للمنطقة) الذي تقع عليه النقطة، بناءً على توقيت خط الطول غرينتش والتوقيت الشمسي المحلي، من الضروري تحديد الفارق الزمني بينهما. على سبيل المثال، إذا كان الوقت ظهرًا (12 ظهرًا) على خط الطول غرينتش، وكان التوقيت الشمسي المحلي عند النقطة المحددة هو الساعة 8 صباحًا، فإن الفرق (12-8) هو 4 ساعات. طول المنطقة الزمنية الواحدة هو 15 درجة مئوية. لتحديد خط الطول المطلوب، يكون الحساب 4 × 15 درجة = 60 درجة. لتحديد نصف الكرة الأرضية الذي يقع فيه خط الطول هذا، عليك أن تتذكر أن الأرض تدور من الغرب إلى الشرق (عكس اتجاه عقارب الساعة). وهذا يعني أنه إذا كان زمن خط زوال غرينتش أكبر من نقطة معينة، فإن النقطة تقع في نصف الكرة الغربي (كما في المثال المقترح). إذا كان وقت خط الطول غرينتش أقل من نقطة معينة، فإن النقطة تقع في نصف الكرة الشرقي.

مثال.

على أي خط زوال تقع النقطة إذا كان من المعروف أنه عند الظهر بتوقيت جرينتش، يكون التوقيت الشمسي المحلي 16 ساعة؟ اكتب المنطق الخاص بك.

إجابة. وتقع النقطة على خط الطول 60º إد.

16 ساعة. -12 ساعة. = 4 ساعات (فارق التوقيت)

4x15 درجة = 60 درجة

خط الطول الشرقي، لأنه عند النقطة 16.00، بينما لا تزال الساعة 12.00 عند غرينتش (أي أن النقطة أبعد شرقاً)

وأهم مصدر يتلقى منه سطح الأرض والغلاف الجوي الطاقة الحرارية هو الشمس. إنه يرسل كمية هائلة من الطاقة المشعة إلى الفضاء الكوني: الحرارية والضوء والأشعة فوق البنفسجية. تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية.

يعتمد تسخين سطح الأرض على زاوية سقوط أشعة الشمس. تصل جميع أشعة الشمس إلى سطح الأرض بشكل موازي لبعضها البعض، ولكن بما أن الأرض لها شكل كروي، فإن أشعة الشمس تسقط عليها مناطق مختلفةسطحه بزوايا مختلفة. عندما تكون الشمس في ذروتها، تسقط أشعتها عموديا وتسخن الأرض أكثر.

تسمى المجموعة الكاملة للطاقة الإشعاعية التي ترسلها الشمس اشعاع شمسي،وعادة ما يتم التعبير عنها بالسعرات الحرارية لكل وحدة مساحة في السنة.

يحدد الإشعاع الشمسي نظام درجة حرارة طبقة التروبوسفير الهوائية للأرض.

تجدر الإشارة إلى ذلك المجموعالإشعاع الشمسي هو أكثر من ملياري مرة من كمية الطاقة التي تتلقاها الأرض.

يتكون الإشعاع الذي يصل إلى سطح الأرض من المباشر والمنتشر.

يسمى الإشعاع الذي يصل إلى الأرض مباشرة من الشمس على شكل ضوء الشمس المباشر تحت سماء صافية مستقيم.هي تحمل أكبر عددالدفء والضوء. إذا لم يكن لكوكبنا غلاف جوي، فإن سطح الأرض سيتلقى فقط الإشعاع المباشر.

ومع ذلك، عند مروره عبر الغلاف الجوي، فإن ما يقرب من ربع الإشعاع الشمسي يتشتت بواسطة جزيئات الغاز والشوائب، مما ينحرف عن طريق مستقيم. ويصل بعضها إلى سطح الأرض ويتشكل الإشعاع الشمسي المتناثر.بفضل الإشعاع المتناثر، يخترق الضوء الأماكن التي لا يخترقها ضوء الشمس المباشر (الإشعاع المباشر). يخلق هذا الإشعاع ضوء النهار ويعطي لونًا للسماء.

إجمالي الإشعاع الشمسي

جميع أشعة الشمس التي تصل إلى الأرض هي إجمالي الإشعاع الشمسي،أي مجموع الإشعاع المباشر والمنتشر (الشكل 1).

أرز. 1. إجمالي الإشعاع الشمسي لهذا العام

توزيع الإشعاع الشمسي على سطح الأرض

يتم توزيع الإشعاع الشمسي بشكل غير متساو في جميع أنحاء الأرض. هذا يعتمد:

1. على كثافة الهواء والرطوبة - كلما زادت، قل الإشعاع الذي يتلقاه سطح الأرض؛

2. حسب خط العرض الجغرافي للمنطقة - تزداد كمية الإشعاع من القطبين إلى خط الاستواء. وتعتمد كمية الإشعاع الشمسي المباشر على طول المسار الذي تنتقل إليه أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي. عندما تكون الشمس في ذروتها (زاوية سقوط الأشعة 90 درجة)، تسقط أشعتها على الأرض أقصر طريقويطلقون طاقتهم بشكل مكثف إلى منطقة صغيرة. على الأرض، يحدث هذا في النطاق الواقع بين 23° شمالاً. ث. و 23 درجة جنوبا. ش ، أي بين المناطق الاستوائية. وكلما ابتعدت عن هذه المنطقة نحو الجنوب أو الشمال، يزداد طول مسار أشعة الشمس، أي تتناقص زاوية سقوطها على سطح الأرض. تبدأ الأشعة بالسقوط على الأرض تحتها زاوية أصغركأنه ينزلق ويقترب من خط المماس في منطقة القطبين. ونتيجة لذلك، يتم توزيع نفس تدفق الطاقة عبر مساحة كبيرةوبالتالي تزداد كمية الطاقة المنعكسة. وهكذا ففي منطقة خط الاستواء، حيث تسقط أشعة الشمس على سطح الأرض بزاوية 90 درجة، تكون كمية الإشعاع الشمسي المباشر التي يستقبلها سطح الأرض أعلى، وكلما اتجهنا نحو القطبين تقل هذه الكمية بشكل حاد يتناقص. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد طول اليوم على خط عرض المنطقة. أوقات مختلفةالسنة، والتي تحدد أيضًا كمية الإشعاع الشمسي الذي يدخل إلى سطح الأرض؛

3. من الحركة السنوية واليومية للأرض - في خطوط العرض المتوسطة والعالية، يختلف تدفق الإشعاع الشمسي بشكل كبير وفقًا للمواسم، والذي يرتبط بالتغيرات في ارتفاع منتصف النهار للشمس وطول اليوم؛

4. على طبيعة سطح الأرض - كلما كان السطح أخف وزنا كلما عكس ضوء الشمس بشكل أكبر. تسمى قدرة السطح على عكس الإشعاع البياض(من البياض اللاتيني). يعكس الثلج الإشعاع بشكل خاص بقوة (90%)، والرمل أضعف (35%)، والتربة السوداء أضعف (4%).

سطح الأرض يمتص الإشعاع الشمسي (الإشعاع الممتص)،يسخن ويشع الحرارة في الغلاف الجوي (الإشعاع المنعكس).الطبقات السفلية من الغلاف الجوي تحجب الإشعاع الأرضي إلى حد كبير. يتم إنفاق الإشعاع الذي يمتصه سطح الأرض على تسخين التربة والهواء والماء.

يسمى ذلك الجزء من الإشعاع الكلي الذي يبقى بعد الانعكاس والإشعاع الحراري لسطح الأرض توازن الإشعاع.يختلف التوازن الإشعاعي لسطح الأرض خلال النهار وبحسب فصول السنة، إلا أنه في المتوسط سنوياً يكون قيمة إيجابيةفي كل مكان باستثناء الصحاري الجليدية في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية. يصل التوازن الإشعاعي إلى قيمه القصوى عند خطوط العرض المنخفضة (بين 20 درجة شمالاً و20 درجة جنوبًا) - أكثر من 42*10 2 جول/م2، وعند خط عرض حوالي 60 درجة في نصفي الكرة الأرضية ينخفض إلى 8*10 2 - 13*10 2 ي/م2.

تعطي أشعة الشمس ما يصل إلى 20٪ من طاقتها إلى الغلاف الجوي، والتي يتم توزيعها في جميع أنحاء سمك الهواء بأكمله، وبالتالي فإن تسخين الهواء الذي تسببه صغير نسبيا. تقوم الشمس بتسخين سطح الأرض، الذي ينقل الحرارة الهواء الجويبسبب الحمل الحراري(من اللات. الحمل الحراري- التسليم) أي: الحركة العمودية للهواء الساخن على سطح الأرض إلى مكانه أكثر هواء بارد. وهذه هي الطريقة التي يتلقى بها الغلاف الجوي معظم حرارته، في المتوسط، أكثر بثلاث مرات من الحرارة القادمة من الشمس مباشرة.

التواجد في ثاني أكسيد الكربونولا يسمح بخار الماء للحرارة المنعكسة من سطح الأرض بالهروب بحرية إلى الفضاء الخارجي. إنهم يخلقون الاحتباس الحراري،والتي بفضلها لا يتجاوز الفرق في درجات الحرارة على الأرض خلال النهار 15 درجة مئوية. وفي غياب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، فإن سطح الأرض سوف يبرد بمقدار 40-50 درجة مئوية خلال الليل.

نتيجة للحجم المتزايد النشاط الاقتصاديالناس - احتراق الفحم والنفط في محطات الطاقة الحرارية والانبعاثات المؤسسات الصناعيةزيادة انبعاثات السيارات - يزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري ويهدد تغير المناخ العالمي.

بعد أن مرت أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي، ضربت سطح الأرض وسخنتها، والتي بدورها تطلق الحرارة إلى الغلاف الجوي. هذا يشرح ميزة مميزةالتروبوسفير: انخفاض درجة حرارة الهواء مع الارتفاع. ولكن هناك حالات تكون فيها الطبقات العليا من الغلاف الجوي أكثر دفئًا من الطبقات السفلية. وتسمى هذه الظاهرة انقلاب درجة الحرارة(من الانقلاب اللاتيني - الانقلاب).