ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ"

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η βασική πηγή ενέργειας της ατµόσφαιρας είναι ο ήλιος. Πολύ µικρά ποσά προέρχονται από τα άστρα, το εσωτερικό της γης και από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Για κάθε 100 µονάδες ενέργειας που παρέχονται στην ατµόσφαιρα, τα άστρα συνεισφέρουν 10-5 µονάδες, το εσωτερικό της γης 0.005, οι ανθρώπινες δραστηριότητες 0.01 µονάδες και το υπόλοιπο ο ήλιος. Η ηλιακή ενέργεια εκπέµπεται δια µέσου του διαστήµατος κυρίως ως ηλεκτροµαγνητική ενέργεια. Τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα διαδίδονται στο κενό µε την ταχύτητα του φωτός (c = 2.998x10 8 ms -1 ), έτσι ώστε η ακτινοβολία από τον ήλιο διανύει την απόσταση ηλίου-γης (150x10 6 km) σε ~8.3 λεπτά. Η ηλεκτροµαγνητική (ΗΜ) ακτινοβολία έχει µήκη κύµατος από έως m, τα οποία αντιστοιχούν σε συχνότητες από s -1 ως 10-2 s -1. Το σύνολο των µηκών κύµατος, η συχνοτήτων, συνιστούν το ηλεκτροµαγνητικό φάσµα. Κύµατα στο άκρο των υψηλών συχνοτήτων του φάσµατος (ακτίνες γ) έχουν µήκη κύµατος συγκρίσιµα µε τις διαστάσεις των ατοµικών πυρήνων, ενώ στο άλλο άκρο του φάσµατος φτάνουν το 1/10 της απόστασης ήλιου-γης. Το ηλεκτροµαγνητικό φάσµα χωρίζεται σε διάφορες ζώνες (bands) κυµάτων. Το µέρος του ηλιακού φάσµατος που ενδιαφέρει τη µελέτη της ατµόσφαιρας εκτείνεται από 10-2 µm έως 10 2 µm, δηλαδή από το υπεριώδες µέχρι και το υπέρυθρο. Ο Πίνακας 7.1 δίνει τη σχέση µεταξύ µήκους κύµατος και χρώµατος στην οπτική περιοχή του φάσµατος. Πίνακας 7.1 Μήκη κύµατος του ΗΜ φάσµατος και αντίστοιχα χρώµατα. Χρώµα Περιοχή µηκών κύµατος (nm) Τυπικό µήκος κύµατος (nm) Ιώδες Βαθύ µπλε Ανοικτό µπλε Πράσινο Κιτρινοπράσινο Κίτρινο Πορτοκαλί Κόκκινο

2 7.1 Εφαρµογή των αρχών ακτινοβολίας µέλανος σώµατος στην ατµόσφαιρα 154 Κάθε σώµα εκπέµπει και απορροφά ακτινοβολιακή ενέργεια. Λέµε ότι ένα σώµα βρίσκεται σε ακτινοβολιακή ισορροπία µε το περιβάλλον του αν, ανά µονάδα χρόνου σε κάθε διάστηµα συχνοτήτων (ν και ν+dν), εκπέµπει τόσα φωτόνια όσα απορροφά. Η ολική ακτινοβολιακή ενέργεια, ανά µονάδα χρόνου και επιφάνειας, που εκπέµπεται ή απορροφάται από ένα σώµα ονοµάζεται ένταση ακτινοβολλίας (irradiance) και συµβολίζεται µε το Ε. Η µονοχρωµατική ένταση, Ε λ, είναι η ένταση ακτινοβολίας ανά µονάδα µήκους κύµατος. Εποµένως ισχύει = λ E E dλ. (7.2) 0 Παραπάτω θα εξετάσουµε τις αρχές ακτινοβολίας µέλανος σώµατος επειδή βρίσκουν εφαρµογή στην ηλιακή και γήινη εκποµπή ακτινοβολίας, καθόσον ο ήλιος εκπέµπει περίπου σαν µέλαν σώµα θερµοκρασίας ~5800 Κ, ενώ η γη συµπεριφέρεται σε πρώτη προσέγγιση, ως µέλαν σώµα θερµοκρασίας περίπου 300 Κ. Ένα µέλαν σώµα είναι ένα υποθετικό σώµα που αποτελείται από ένα επαρκή αριθµό µορίων που εκπέµπουν και απορροφούν ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία σε όλο το φάσµα. Ένα µέλαν σώµα: α) απορροφά όλη την προσπίπτουσα ακτινοβολία (γι αυτό και είναι µέλαν σώµα), και β) εκπέµπει τη µέγιστη δυνατή ακτινοβολία, σε όλα τα µήκη κύµατος και όλες τις κατευθύνσεις. Πριν αναφερθούµε στους νόµους ακτινοβολίας ενός µέλανος σώµατος θα δώσουµε µερικούς ορισµούς. Η ακτινοβολία που έχει την ίδια ένταση και κυµατική σύνθεση σε κάθε διεύθυνση του χώρου ονοµάζεται ισότροπος. Όταν ισότροπος ακτινοβολία µήκους κύµατος λ, προσπίπτει στην επιφάνεια ενός σώµατος, ένα µέρος της ανακλάται, ένα άλλο µέρος της απορροφάται και το υπόλοιπο διαδίδεται µέσω του σώµατος. Το µέρος της ακτινοβολίας στο διάστηµα λ και λ+dλ, που απορροφά ένα σώµα ονοµάζεται απορροφητικότητα και συµβολίζεται µε Α λ. Η Α λ εξαρτάται από τη θερµοκρασία και τη φύση του σώµατος. Η ολική απορροφητικότητα Α, ορίζεται από τη σχέση A = 0 λ A dλ. (7.3) Το µέλαν σώµα, έχει εξ ορισµού, για κάθε µήκος κύµατος, απορροφητικότητα ίση µε µονάδα (Α λ = 1). Ένα µέλαν σώµα που απορροφά ακτινοβολία φτάνει σε κατάσταση ακτινοβολιακής ισορροπίας, οπότε επανεκπέµπει τόσα φωτόνια όσα απορροφά. Οι νόµοι ακτινοβολίας του µέλανος σώµατος έχουν µελετηθεί εκτενώς θεωρητικά και πειραµατικά και έχουν παίξει βασικό ρόλο στην ανάπτυξη της φυσικής. Εδώ θα αναφερθούµε σύντοµα στους νόµους αυτούς: 1. Η ακτινοβολία του µέλανος σώµατος είναι ισότροπη και εξαρτάται µόνο από τη θερµοκρασία του σώµατος και όχι από τη φύση (σύνθεσή) του. 2. Η ένταση ακτινοβολίας του µέλανος σώµατος, Ε b, είναι ανάλογη της τέταρτης δύναµης της θερµοκρασίας του

3 (7.4) E = σ b T Η σταθερά σ = 5.67x10-8 (W/m 2 K 4 ) ονοµάζεται σταθερά Stefan-Boltzmann. Η σχέση 7.4 είναι γνωστή ως ο νόµος Stefan-Boltzmann. 3. Η µονοχρωµατική ένταση ακτινοβολίας E bλ (Ε bλ = de b /dλ), για µέλαν σώµα θερµοκρασίας Τ, δίνεται από το νόµο του Planck: E bλ 2 2πch C1 = = 5 λ λ λ λ 5 [ exp( hc / kt ) 1] [ exp( C2 / T) 1], (7.5) όπου c είναι ταχύτητα του φωτός, h η σταθερά Planck, k η σταθερά Boltzmann, C 1 =3.74x10-16 Wm 2 και C 2 =1.44x10-2 m Κ. Ο νόµος του Planck δίνει την κατανοµή της ενέργειας, που εκπέµπεται από ένα µέλαν σώµα θερµοκρασίας Τ συναρτήσει του µήκους κύµατος λ. ιαγραµµατικά η (7.5) δίνει καµπύλες όπως αυτές του Σχήµατος 7.1, που αντιστοιχούν στις ενδεικνυόµενες θερµοκρασίες. Από αυτό το σχήµα βλέπουµε ότι η εκπεµπόµενη ενέργεια αυξάνει µη γραµµικά µε τη θερµοκρασία. Επίσης παρατηρούµε ότι καθώς αυξάνει η θερµοκρασία το µέγιστο του φάσµατος µετατοπίζεται προς τα µικρότερα µήκη κύµατος. Οι τιµές του λ που αντιστοιχούν στο µέγιστο της κατανοµής, υπακούουν το νόµο λ m T = const = cmk. (7.6) Η µέγιστη τιµή της µονοχρωµατικής έντασης, Ε bλm, είναι ανάλογη της Τ 5, Eb λ m= const T 5 (7.7) Οι Εξισώσεις (7.6) και (7.7) είναι γνωστές ως νόµοι µετατόπισης του Wien. Θα αναφέρουµε ένα ακόµη νόµο ακτινοβολίας. Το νόµο του Kirckhoff. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η ακτινοβολία του µέλανος σώµατος είναι η µεγίστη ενέργεια που µπορεί να εκπέµψει ένα πραγµατικό σώµα στη θερµοκρασία Τ. Για ένα οποιοδήποτε σώµα, όχι αναγκαστικά µέλαν, η ικανότητα εκποµπής (emissivity), ε λ, ορίζεται από τη σχέση ε λ E λ E bλ /, (7.8) Σχήµα. 7.1 Ακτινοβολία µέλανος σώµατος. Κατανοµή ενέργειας σαν συνάρτηση του µήκους κύµατος και της θερµοκρασίας. Η διακεκοµµένη γραµµή δείχνει την µετατόπιση του µέγιστου της κατανοµής µε τη θερµοκρασία (Νόµος του Wien).

4 156 η οποία είναι το µέτρο εκποµπής ακτινοβολίας από ένα σώµα θερµοκρασίας Τ στο µήκος κύµατος λ. Εξ ορισµού, η ικανότητα εκποµπής του µέλανος σώµατος σέ όλα τα µήκη κύµατος είναι µονάδα, ενώ για άλλα υλικά, το ε λ, κυµαίνεται µεταξύ 0 και µονάδας και µπορεί να µεταβάλλεται µε το µήκος κύµατος. Σύµφωνα µε το νόµο του Kirckhoff, για οποιοδήποτε σώµα ισχύει ε λ = A, (7.9) λ δηλαδή, η ικανότητα εκποµπής είναι ίση µε την απορροφητικότητα. Ποιοτικά, ο νόµος του Kirckhoff λέει ότι υλικά που είναι ισχυροί απορροφητές ακτινοβολίας µήκους κύµατος λ, είναι και ισχυροί εκποµποί της ιδίας ακτινοβολίας. Οµοίως, ασθενείς απορροφητές είναι και ασθενείς εκποµποί. Πρόβληµα 1: Η µέση ένταση ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στο γήινο περιβάλλον είναι Ε = 1.38x10 3 Wm -2. Μια επίπεδη επιφάνεια µε ολική απορροφητικότητα Α = 0.9, τοποθετείται στη σελήνη και δέχεται ηλιακή ακτινοβολία. α) Ποία είναι η θερµοκρασία ακτινοβολιακής ισορροπίας της επιφάνειας; β) Εάν η πραγµατική θερµοκρασία της επιφάνειας είναι 300 Κ, ποία είναι η καθαρή ροή ακτινοβολίας πάνω από την επιφάνεια; Απάντηση: α) 395 Κ, β) 830 Wm -2 προς την επιφάνεια. Πρόβληµα 2 (επίσης βλέπε Ασκηση 7.5) : Χρησιµοποιώντας το νόµο του Planck (7.5) αποδείξετε το νόµο των Stefan-Boltzmann (7.4). Βρείτε µια αναλυτική σχέση για τη σταθερά Stefan-Boltzmann, σ. Στην απόδειξή σας θα χρειαστεί να κάνετε χρήση του ολοκληρώµατος: 3 xdx 4 = π / e x Πρόβληµα 3: Χρησιµοποιείστε το νόµο του Planck και αποδείξτε τους νόµους του Wien (Εξ. 7.6 και 7.7). 7.2 Ο ήλιος και ακτινοβολία Ο ήλιος είναι η βασική πηγή ενέργειας για όλες τις διεργασίες που συντελούνται στον πλανήτη γη. Ο ήλιος σαν άστρο καθαυτό, δεν παρουσιάζει καµία µοναδικότητα, αφού µεταξύ των δισεκατοµµυρίων άστρων του γαλαξία µας έχει µια µέση αστρική µάζα και µέγεθος, και ο γαλαξίας µας είναι ένας µεταξύ εκατοµµυρίων παροµοίων γαλαξιών. Όµως ο ήλιος είναι µοναδικός για τον πλανήτη γη, µια και είναι το πλησιέστερο άστρο προς αυτή (150x10 6 km). Ο επόµενος "ήλιος" είναι 3x10 5 φορές µακρύτερα. Ο ήλιος είναι µια αεριώδης σφαίρα διαµέτρου 1.42x10 6 km και θερµοκρασίας 6000 Κ στην επιφάνεια του, δηλαδή την φωτόσφαιρα. Η Θερµοκρασία του αυξάνεται προς τα βαθύτερα στρώµατά του, παίρνοντας τις ψηλές τιµές που απαιτούνται για τη διατήρηση των πυρηνικών αντιδράσεων που τον ενεργοποιούν. Πηγή της ηλιακής

5 157 ενέργειας πιστεύεται ότι είναι η σύντηξη τεσσάρων ατόµων υδρογόνου, από την οποία σχηµατίζεται ένα άτοµο ηλίου (4Η He + Ε). Η µικρή ελάττωση µάζας που λαβαίνει χώρα κατά την αντίδραση µετατρέπεται σε ενέργεια η οποία µεταφέρεται, ακτινοβολιακά και µέσω ισχυρών ρευµάτων µεταφοράς, από το εσωτερικό του ήλιου στην επιφάνεια, απ όπου και εκπέµπεται, ως ηλεκτροµαγνητική και σωµατιδιακή ακτινοβολία, στο διάστηµα. Η εκποµπή της ηλιακής ακτινοβολίας είναι περίπου οµοιόµορφη προς όλες τις κατευθύνσεις. Κάθε τετραγωνικό εκατοστό της ηλιακής επιφάνειας εκπέµπει κατά µέσο όρο ~6.2 kw. Η γη συλλέγει µόνο ένα µικρό κλάσµα αυτής της ενέργειας. Το ηλιακό φάσµα, που προκύπτει από µετρήσεις, φαίνεται στο Σχήµα 7.2. Βλέπουµε ότι το ΗΜ φάσµα του ήλιου πλησιάζει αυτό του νόµου του Planck, για ένα µέλαν σώµα θερµοκρασίας 6000 Κ. Η οµοιότητα αυτή παρέχει τη βάση για τον υπολογισµό της θερµοκρασίας της επιφάνειας της φωτόσφαιρας. Όµως τα αποτελέσµατα των υπολογισµών διαφέρουν µεταξύ τους γιατί ο ήλιος δεν είναι ένα τέλειο µέλαν σώµα. Σηµειώστε ότι από το σύνολο της ΗΜ ενέργειας που εκπέµπει ο ήλιος, περίπου 50% εµπίπτει στο υπέρυθρο, ~ 40% στην περιοχή του ορατού ( µm) και ~ 10% µε λ < 0.4 στο υπεριώδες. Το υπεριώδες µέρος του φάσµατος για λ < 0.3 µm αποτελεί την κυριότερη πηγή ενέργειας για την ατµόσφαιρα πάνω από το 10 km. Το χρώµα του ήλιου είναι πιο κοντά στο κίτρινο (οπου έχουµε το µέγιστο της φασµατικής κατανοµής) παρά στο µπλέ, λόγω ασυµµετρίας του ηλιακού φάσµατος, γεγονός που σηµαίνει ότι το µεγαλύτερο ποσοστό ακτινοβολίας εκπέµπεται σε µήκη κύµατος µεγαλύτερα του λ m, όπου αντιστοιχεί η κορυφή της κατανοµής. Ψυχρότερα από τον ήλιο άστρα εκπέµπουν τη µέγιστη ακτινοβολία τους σε µεγαλύτερα µήκη κύµατος και πολλά έχουν κοκκινωπό χρώµα. Πρόβληµα. Το µήκος κύµατος του µέγιστου του ηλιακού φάσµατος είναι µm και αντιστοιχεί στο µπλέ χρώµα. Βρείτε την αντίστοιχη θερµοκρασία. Γιατί ο ήλιος εµφανίζεται κιτρινωπός; Λύση: Από το νόµο µετατόπισης του Wien έχουµε: λ m T = 0, 288 cmk. 0, 288 0, T = cmk = 4 K 6065 K. λ 0, m Η ηλιακή σταθερά, S, είναι η µέση ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει κάθετα ανά µονάδα επιφάνειας και χρόνου, στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας. Από τη 2 2 διατήρηση της ενέργειας ισχύει: E 4π R s = S4π d m, όπου Ε = 6.2x10 7 Wm -2 είναι ολική ροή ακτινοβολίας στην επιφάνεια του ήλιου, R s = 6.96x10 8 m η ακτίνα του ήλιου, S =1380 Wm -2 η ηλιακή σταθερά, και d m =1.496x10 11 m η µέση απόσταση ήλιου-γης. Η ολική ισχύς που πέφτει στη γη είναι SπR 2 γ, όπου R γ η µέση ακτίνα γης. Αν η γη δεν είχε ατµόσφαιρα και η παραπάνω ενέργεια µοιραζόταν οµοιόµορφα σε όλη την επιφάνειά της, η µέση ισχύς ανά µονάδα επιφάνειας θα ήταν Q s = Sπ R /(4πR ) = S / 4 ( 350Wm ). γ γ

6 158 Η ενεργός θερµοκρασία (effective temperature) ενός σώµατος (πχ, πλανήτη, ήλιου, κλπ.) είναι η θερµοκρασία που πρέπει να έχει ένα µέλαν σώµα για να εκπέµπει την ίδια ποσότητα ακτινοβολίας. Η ενεργός θερµοκρασία του ήλιου µπορεί να υπολογιστεί από το νόµο Stefan-Boltzmann και την ηλιακή σταθερά. Συνδυασµός των παραπάνω εξισώσεων δίνει την ενεργό θερµοκρασία του ήλιου: Μια σηµαντική συνέπεια του νόµου µετατόπισης του Wien είναι ότι ενώ η ηλιακή ακτινοβολία συγκεντρώνεται στο ορατό και κοντινό υπέρυθρο του φάσµατος, η ακτινοβολία που εκπέµπεται από τους πλανήτες και τις ατµόσφαιρές τους, λόγω των χαµηλότερων θερµοκρασιών τους, εµπίπτει στο µακρινό υπέρυθρο. Ουσιαστικά η ενέργεια του ηλιακού φάσµατος περιορίζεται σε µήκη κύµατος κάτω των 4µm, ενώ το σύνολο της γήινης ακτινοβολίας εµπίπτει στην περιοχή λ > 4µm. Γι αυτό, όταν αναφερόµαστε στην ηλιακή ακτινοβολία, ενίοτε χρησιµοποιούµε εναλλακτικά τον όρο ακτινοβολία βραχέων κυµάτων, ενώ όταν αναφερόµαστε στη γήινη ακτινοβολία χρησιµοποιούµε τον όρο ακτινοβολία µακρών κυµάτων. ( Προφανώς, οι όροι ακτινοβολία βραχέων και µακρών κυµάτων δεν έχουν καµία σχέση µεν τους αντίστοιχους όρους που χρησιµοποιούνται στη ραδιοφωνία). Ο Τ e = [(dm /R) 2 (σ / Σ)] 1/4 Σχήµα 7.2 Η συνεχής καµπύλη δίνει το ηλιακό φάσµα όπως προκύπτει από µετρήσεις. Οι διακεκοµµένες καµπύλες δίνουν το φάσµα µέλανος σώµατος για τις ενδεικνυόµενες θερµοκρασίες. σχεδόν πλήρης διαχωρισµός των δύο κατανοµών δικαιολογεί το διαχωρισµό της ηλιακής από την πλανητική ακτινοβολία σε πολλά προβλήµατα µεταφοράς ακτινοβολίας. Ο διαχωρισµός είναι προφανής στο Σχήµα 7.3, το οποίο δείχνει το φάσµα εκποµπής µέλανος σώµατος θερµοκρασίας 5780 Κ και 255 Κ. Λόγω της µεγάλης διαφοράς µεταξύ της µέσης θερµοκρασίας της επιφάνειας του ηλίου και της µέσης θερµοκρασίας της επιφάνειας της γης τα φάσµατα ροών ακτινοβολίας επικαλύπτονται λίγο. Σύµφωνα µε το νόµο Steffan-Boltzmann (E b = στ 4 ) η ολικές ροές ακτινοβολίας ηλίου-γης, και κατά συνέπεια οι επιφάνειες κάτω από τις καµπύλες, έχουν την αναλογία (5780/255) 4 =2.6x10 5. Επειδή όµως ένα πολύ µικρό κλάσµα της ηλιακής ακτινοβολίας προσπίπτει στη γη, η µέση ενέργεια που απορροφάται από τη γη για ένα µεγάλο χρονικό διάστηµα, θα πρέπει να εξισορροπείται από την ενέργεια που εκπέµπεται από τη γη.

7 7.3 Απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα 159 Γενικά στοιχεία. Κάθε µόριο, πέραν από τη µεταφορική του ενέργεια λόγω της κίνησης του στο χώρο, κατέχει επιπλέον ένα ορισµένο ποσό ενέργειας. Το µεγαλύτερο µέρος αυτής της ενέργειας οφείλεται στην κινητική και την ηλεκτροστατική δυναµική ενέργεια των ηλεκτρονίων που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα των επιµέρους ατόµων. Επιπλέον, µικρότερα ποσά ενέργειας οφείλονται στη δόνηση (ταλάντωση) των ατόµων περί τις µέσες θέσεις τους στο µόριο και στην περιστροφή του µορίου περί το κέντρο µάζας του. Σύµφωνα µε την κβαντοµηχανική, η ενέργεια ενός µεµονωµένου µορίου (ηλεκτρονική, δονητική και περιστροφική) είναι κβαντωµένη και χαρακτηριστική της ενεργειακής κατάστασης του µορίου. Οι µεταβολές στην ενεργειακή κατάσταση ενός µορίου είναι δυνατές µόνο κατά διακεκριµένα ποσά (κβάντα) και συνοδεύονται µε απορρόφηση (ή εκποµπή) µιας ορισµένης ποσότητας ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας. Η κβαντική θεωρία δέχεται επίσης ότι η ακτινοβολούµενη ενέργεια είναι πολλαπλάσιο µιας διακριτής ποσότητας, που αντιπροσωπεύεται από το φωτόνιο. Το ποσό ενέργειας ενός φωτονίου είναι hν, όπου h = 6.624x10-34 J-s είναι η σταθερά του Planck και ν η συχνότητα της ακτινοβολίας, η οποία συνδέεται µε το µήκος κύµατος λ και την ταχύτητα του φωτός c µέσω της σχέσης c =λν. Επειδή ένα µεµονωµένο µόριο µπορεί να απορροφήσει και να εκπέµψει ενέργεια σε καθορισµένα ποσά, που αντιστοιχούν στις κβαντωµένες µεταβολές της ενεργειακής του κατάστασης, προκύπτει ότι το µόριο αυτό µπορεί να αλληλεπιδράσει µε ακτινοβολία µόνο ορισµένων µηκών κύµατος. Έτσι η απορρόφηση και η εκποµπή ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας από ένα µεµονωµένο µόριο, δίνει ένα φάσµα γραµµών που αντιστοιχούν στα µήκη κύµατος που είναι δυνατή η αλληλεπίδραση µορίου-ακτινοβολίας. Για µήκη κύµατος µεταξύ των γραµµών του φάσµατος απορρόφησης ή εκποµπή ακτινοβολίας δεν είναι δυνατή. Οι διαφορές µεταξύ των διαφόρων ενεργειακών επιπέδων περιστροφής ενός µορίου είναι µικρότερες από αυτές των επιπέδων δόνησης, οι οποίες µε τη σειρά τους, είναι αρκετά πιο µικρές από τις διαφορές µεταξύ των ηλεκτρονικών επιπέδων ενέργειας. Για το λόγο αυτό, οι περισσότερες από τις γραµµές απορρόφησης, που σχετίζονται µε µεταβολές στις ηλεκτρονικές τροχιές, οφείλονται στην πρόσπτωση πιο ενεργητικής ακτινοβολίας (ακτίνες Χ, υπεριώδη και ορατή ακτινοβολία). ονητικές µεταβολές σχετίζονται µε ακτινοβολία µικρότερης ενέργειας (στην περιοχή του κοντινού υπέρυθρου, near infrared), ενώ περιστροφικές µεταβολές σ ένα µόριο µπορεί να προκληθούν από ακόµα λιγότερο ενεργητική ακτινοβολία. Με άλλα λόγια, ένα κβάντο χαµηλής ενέργειας µπορεί να προκαλέσει αύξηση στην περιστροφική ενέργεια του µορίου, φωτόνια ψηλότερης ενέργειας απαιτούνται για µεταβολή της δονητικής ενεργειακής κατάστασης, ενώ φωτόνια ακόµη ψηλότερης ενέργειας (µεγαλύτερης συχνότητας) χρειάζονται για να προκαλέσουν µεταβολές στις ηλεκτρονικές ενεργειακές στάθµες του µορίου. Φυσικά, οι τελευταίες µεταβολές µπορεί να συνοδεύονται µε ταυτόχρονες µεταβολές στην περιστροφική και δονητική ενεργειακή κατάσταση των µορίων που απαιτούν λιγότερη ενέργεια.

8 160 Εκτός από τις διεργασίες που περιγράψαµε παραπάνω, υπάρχουν δύο ακόµη άλλοι δυνατοί τρόποι, µέσω των οποίων ένα µόριο µπορεί να απορροφήσει ή να εκπέµψει ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία: α) Εάν η προσπίπτουσα ΗΜ ακτινοβολία είναι αρκετά ενεργητική, είναι δυνατόν να προκαλέσει διάσπαση του µορίου σε άτοµα ή ελαφρότερα µόρια. Αντιδράσεις αυτού του είδους ονοµάζονται φωτοχηµικές αντιδράσεις. Ένα παράδειγµα µίας φωτοχηµικής αντίδρασης είναι η φωτόλυση (φωτοδιάσπαση) του Ο 2 από την υπεριώδη ακτινοβολία O2 + hν O + O, ( λ < 242,4nm), (7.1) όπου hν είναι η ενέργεια του φωτονίου. Οι φωτοχηµικές αντιδράσεις κάτω από ορισµένες συνθήκες µπορεί να είναι αµφίδροµες, έτσι ώστε ανασύνδεση των συστατικών συνοδεύεται από εκποµπή ακτινοβολίας. β) Τα άτοµα και µόρια είναι δυνατόν ναι απορροφήσουν ηλεκτροµαγνητική ενέργεια και να ιονιστούν. Η διεργασία αυτή ονοµάζεται φωτονοισµός και απαιτεί φωτόνια µε αρκετή ενέργεια, ώστε να αποσπαστούν ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια από την εξωτερική ηλεκτρονική στοιβάδα. Η ακτινοβολία που απαιτείται για ιονισµό στη ατµόσφαιρα, έχει συνήθως µήκος κύµάτος λ < 100 nm. Αντίθετα µε τις ενεργειακές µεταβολές που σχετίζονται µε τα γραµµικά φάσµατα, οι διεργασίες φωτόλυσης και φωτοιονισµού δεν χρειάζονται ακτινοβολία καθορισµένου µήκους κύµατος για να συντελεστούν. Το µόνο που απαιτείται είναι η προσπίπτουσα ακτινοβολία να έχει ένα κατώτερο όριο ενέργειας. Φωτόνια µε ενέργεια µεγαλύτερη αυτού του ενεργειακού κατωφλίου φωτοιονισµού ή φωτοδιάσπασης, µπορούν να συµµετάσχουν αφού το ενεργειακό πλεόνασµα µεταφέρεται σε κινητική ενέργεια στα προϊόντα της αντίδρασης. Μια τελευταία παρατήρηση: Στα γραµµικά φάσµατα, οι φασµατικές γραµµές παρουσιάζουν κάποια διαπλάτυνση, ή εύρος, που οφείλεται κυρίως στην πίεση και τη θερµοκρασία του µοριακού αερίου. Η κυριότερη αιτία διεύρυνσης µίας γραµµής είναι η αλληλεπίδραση των µορίων ή ατόµων, κατά τη διάρκεια κρούσεων, που προκαλεί µικρές µεταβολές στις ηλεκτρονικές ενεργειακές στάθµες και συνεπώς τη διεύρυνση του ενεργειακού φάσµατος των απορροφούµενων φωτονίων. Το αποτέλεσµα αυτό είναι γνωστό σαν διεύρυνση λόγω κρούσεων ή διεύρυνση λόγω πίεσης. Η θερµοκρασία των µορίων είναι µια δεύτερη αιτία διαπλάτυνσης της φασµατικής γραµµής λόγω του φαινοµένου Doppler. Συνεπώς, το εύρος των γραµµών αυξάνεται µε την πίεση και τη θερµοκρασία του αερίου. Απορρόφηση στην Ατµόσφαιρα. Εκτός από µερικές, σχετικά αδύνατες, γραµµές διέγερσης του Ο 2 και κάποια απορρόφηση από το Ο 3, πολύ λίγη απορρόφηση του ορατού ηλιακού φάσµατος λαβαίνει χώρα στην ατµόσφαιρα. Αντίθετα η απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας (λ < 370 nm) είναι τόσο έντονη ώστε ελάχιστη υπεριώδης ακτινοβολία να φτάνει στην επιφάνεια της γης.

9 Για να περιγράψουµε την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα όπως και τα αποτελέσµατα της, ας θεωρήσουµε την ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας της γης οπότε αρχίζει να αλληλεπιδρά µε αέρια συστατικά. Η ακτινοβολία εισχωρεί βαθύτερα έως ότου βρίσκει τον κατάλληλο απορροφητή σε ικανοποιητική συγκέντρωση και απορροφάται. Γενικά, αφού η πυκνότητα της ατµόσφαιρας αυξάνει µε το βάθος προς την επιφάνεια της γης, όσο βαθύτερα εισχωρεί η ηλιακή ακτινοβολία τόσο αυξάνει η πυκνότητα των απορροφητών µορίων και ατόµων. Η ακτινοβολία ενός ορισµένου µήκους κύµατος αρχίζει να απορροφάται από κάποιο ατµοσφαιρικό συστατικό, αυξανοµένου του βάθους ώστε γρήγορα εξαντλείται. Βέβαια αυτό δεν ισχύει για ορισµένους απορροφητές, όπως το Ο 3, που βρίσκονται συγκεντρωµένοι σε ορισµένα ύψη και η συγκέντρωσή τους παρουσιάζει κάποιο µέγιστο, αντί να αυξάνεται ελαττωµένου του ύψους. Όµως, η πυκνότητα των περισσοτέρων απορροφητών ελαττώνεται µε το ύψος, όπως φαίνεται στο Σχήµα 7.4. Ο ρυθµός ελάττωσης της έντασης µονοχρωµατικής ακτινοβολίας µε το βάθος, dε λ /dz, δίνει επίσης το ρυθµό που µεταβάλλονται µε το ύψος τα προϊόντα των φωτοχηµικών αντιδράσεων. Η απορρόφηση µονοχρωµατικής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα χαρακτηρίζεται από το βάθος διείσδυσης, το οποίο ορίζεται ως το ύψος της ατµόσφαιρας όπου, για κατακόρυφη πρόσπτωση, η ένταση της ακτινοβολίας µειώνεται στο 1/e της αρχικής τιµής της, Ε. Όπως θα δειχθεί παρακάτω, για τα κύρια ατµοσφαιρικά συστατικά, των οποίων οι συγκέντρωση ελαττώνεται εκθετικά µε το ύψος, το βάθος διείσδυσης αντιστοιχεί 161 Σχήµα 7.3 Φασµατικές κατανοµές της ηλιακής και της γήινης ακτινοβολίας. Η εισερχόµενη ηλιακή και η εξερχόµενη γήινη ακτινοβολία εµπίπτουν σε διαφορετικά µήκη κύµατος. Όµως το εµβαδόν κάτω από τις δύο καµπύλες είναι ίσο, όπως απαιτείται από το ισοζύγιο ενέργειας. Σχήµα 7.4 Απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα. Το σχήµα δείχνει σχετικά µεγέθη σαν συνάρτηση του ύψους.

10 162 στο επίπεδο του µέγιστου ρυθµού απορρόφησης (dε λ /dz) max. Το Σχήµα 7.5 δείχνει το βάθος διείσδυσης συναρτήσει του µήκους κύµατος, καθώς και τους κύριους απορροφητές και τα προϊόντα της απορρόφησης. Με βάση το Σχήµα 7.5, περιγράφουµε παρακάτω τις βασικές διεργασίες απορρόφησης στην ατµόσφαιρα: α) Κάτω από τα 200nm, το Ο 2 απορροφά και διασπάται σε ατοµικό Ο. Το Ο είναι το επικρατέστερο στοιχείο στα ανώτερα στρώµατα της ατµόσφαιρας. Ο 2 + hν Ο + Ο (λ < 242,4 nm) β) Κάτω από τα 150 nm τα αποµένοντα φωτόνια είναι αρκετά ενεργητικά για να οδηγήσουν σε διάφορες αντιδράσεις ιονισµού, όπως, πχ: + NO + hν NO + e ( λ < nm) + O2 + hν O2 + e ( λ < nm) + O+ hν O + e ( λ < 910. nm) + N + hν N + e ( λ < 85. 2nm) N + + hν N + e ( λ < 79. 6nm) 2 2 Στις παρενθέσεις φαίνεται το απαιτούµενο κατώφλι ενέργειας. γ) Το βάθος διείσδυσης στην περιοχή από nm µεταβάλλεται έτσι ώστε να υπάρχουν ορισµένα παράθυρα (διαστήµατα µήκους κύµατος) στα οποία η απορρόφηση της ακτινοβολίας είναι µικρότερη ώστε να διεισδύσει στα κατώτερα στρώµατα (βάθος διείσδυσης ~70 km). δ) Το Ν 2 διασπάται, για λ<127 nm, αλλά όχι µε απευθείας διάσπαση. Η διεργασία ονοµάζεται προδιάσπαση και συνίσταται στην ενεργοποίηση του Ν 2 σε µια ασταθή κατάσταση, που ακολουθείται από διάσπαση, όπως υποδηλώνεται από τις αντιδράσεις: N2 + hν N * 2 ( λ < 127nm) ακολουθούµενη από την N * 2 2N. Σχήµα 7.5 Απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας από τα ατµοσφαιρικά συστατικά. Η καµπύλη δίνει το βάθος διείσδυσης, δηλαδή το ύψος στο οποίο, για κατακόρυφη πρόσπτωση, η ηλιακή ακτινοβολία µειώνεται στο 1/e της αρχικής τιµής της. Τα οριζόντια βέλή δείχνουν τις περιοχές που απορροφούν τα ενδεικνυόµενα µόρια.

11 163 Η φωτοχηµική δράση της ηλιακής ακτινοβολίας µεταβάλλει τη σύσταση των ανωτέρων στρωµάτων της ατµόσφαιρας και, σε συνεργεία µε τη διεργασία της διάχυσης που περιγράψαµε στα δύο πρώτα κεφάλαια, συντελεί στον σχηµατισµό της ετερόσφαιρας, της οποίας η σύσταση, αντίθετα µε την οµόσφαιρα, µεταβάλλεται µε το ύψος. Το Σχήµα 7.6 δείχνει την κατανοµή των κυρίων συστατικών στη θερµόσφαιρα, για θερµοκρασία 1400 Κ, όπου η συγκέντρωση των διαφόρων συστατικών δίνεται σε λογαριθµική κλίµακα. Συνεπώς, αν υπάρχει σταθερή αναλογία συγκέντρωσης δύο συστατικών τότε οι αντίστοιχες καµπύλες θα έπρεπε να ήταν παράλληλες. Αυτό βέβαια δεν συµβαίνει γιατί η αναλογία των συγκεντρώσεων των ατµοσφαιρικών συστατικών στη θερµόσφαιρα και την εξώσφαιρα µεταβάλλονται µε το ύψος. Η συγκέντρωση εκάστου συστατικού (ι), που βρίσκεται σε διαχυτική ισορροπία (diffusive equilibrium) σε µια ισόθερµη περιοχή, δίνεται, όπως αναφέραµε και στο Κεφ. 2, από την εξίσωση: RT ni( z) = ni0 exp[ ( z z0) / Hi], Hi = = Const. (7.10) gµ όπου n ι0 είναι η συγκέντρωση του εν λόγω συστατικού στο ύψος z = z 0 και H i η κλίµακα ύψους του ιδίου συστατικού. Από το Σχήµα 7.6 παρατηρούµε ότι πάνω από τα 100 km η συγκέντρωση του Ο ελαττώνεται µε µικρότερο ρυθµό από αυτή του Ν 2 και Ο 2 και γίνεται µεγαλύτερή τους πάνω από τα 130 km. Το επικρατέστερο στοιχείο σε ύψη µεταξύ των 250 km και ~700 km είναι το ατοµικό οξυγόνο. Αυτό οφείλεται στη διάσπαση του Ο 2 από την υπεριώδη ακτινοβολία και στην επακόλουθη µοριακή διάχυση. Στην εξώσφαιρα, πάνω από τα ~700 km, το He και το H, που είναι τα ελαφρότερα συστατικά, γίνονται τα επικρατέστερα στοιχεία. Θα πρέπει να σηµειωθεί ότι όλες οι φωτοχηµικές διεργασίες που περιγράψαµε, είναι υπεύθυνες για την αρκετά υψηλή θερµοκρασία άνω των 100 km. Αυτό γίνεται προφανές από τον ηµερήσιο κύκλο κατά τον οποίο πολύ ψηλότερες θερµοκρασίες παρατηρούνται κατά τη διάρκεια της ηµέρας που απορροφάται η ηλιακή ακτινοβολία παρά κατά τη διάρκεια της νύχτας. Πάνω από τα ~ 400 km η θερµοκρασία είναι σχεδόν σταθερή µε το ύψος, ενώ µεταβάλλεται από ~ 500 ο Κ έως ~2000 Κ µεταξύ ηµέρας και νύχτας. Η θερµοκρασία στην περιοχή αυτή µεταβάλλεται βέβαια σύµφωνα µε την ενεργειακή κατάσταση και δραστηριότητα του ήλιου. i Σχήµα 7.6 Συγκέντρωση των κύριων συστατικών στη θερµόσφαιρα και στην εξώσφαιρα.

12 7.4 Το προφίλ Chapman 164 Η απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας από την ανώτερη ατµόσφαιρα είναι ένα πολύπλοκο πρόβληµα και λεπτοµέρειες δεν µπορούν να δοθούν εδώ. Θα προσπαθήσουµε µόνο να δώσουµε τα βασικά χαρακτηριστικά της διεργασίας βασιζόµενοι σε απλές υποθέσεις για να καταλήξουµε στην Εξίσωση Chapman, η οποία περιγράφει την απορρόφηση της ακτινοβολίας σαν συνάρτησης του ύψους. Η καµπύλη που προκύπτει ονοµάζεται προφίλ Chapman (Chapman profile). Εδώ θα περιοριστούµε στην εξιδανικευµένη περίπτωση που ορίζεται από τις ακόλουθες υποθέσεις: α) Η ακτινοβολία είναι µονοχρωµατική και η έντασή της (ένταση= ενέργεια/m 2 s) στο άνω όριο της ατµόσφαιρας είναι Ε. b) Υπάρχει µόνο ένα είδος µορίων που απορροφά αυτή την ακτινοβολία, του οποίου η συγκέντρωση ελαττώνεται εκθετικά µε το ύψος σύµφωνα µε την (7.10). Για απλοποίηση των εκφράσεων που ακολουθούν παίρνουµε το ύψος z 0 =0. Επίσης, εγκαταλείπουµε το δείχτη i, µια και δεν είναι πλέον απαραίτητος. c) Η ακτινοβολία προσπίπτει κάθετα στην ατµόσφαιρα, δηλαδή η ζενιθιακή γωνία του ήλιου είναι µηδέν. d) Για την απορρόφηση της ακτινοβολίας ισχύει ο νόµος του Beer, σύµφωνα µε τον οποίο η µείωση dε της έντασης της ακτινοβολίας, Ε, που περνά µέσα από ένα οµογενές στρώµα πάχους dz, είναι ανάλογη της έντασης Ε και του πάχους του στρώµατος dz de = Ea n dz, (7.11) όπου α είναι η ενεργός διατοµή απορρόφησης (absorption cross section) των απορροφούντων µορίων. (Ατοµικές και µοριακές διατοµές εξαρτώνται από το µήκος κύµατος της απορροφούµενης ακτινοβολίας, γι αυτό και αποκαλούνται ενεργείς διατοµές). Αν θεωρήσουµε ότι η ακτινοβολία κατευθύνεται προς τα κάτω, οι στοιχειώδεις µεταβολές di και dz είναι αρνητικές. Υποθέτοντας ότι ο ρυθµός απορρόφησης της ενέργειας µε το ύψος ισούται µε το ρυθµό που εµφανίζονται τα προϊόντα q της απορρόφησης, έχουµε τη σχέση de q = = E a n. (7.12) dz Από την (7.10) προκύπτει ότι ο αριθµός των µορίων άνω του ύψους z, είναι N z / H = ndz = Hn e z 0 = Hn (7.13) Ολοκληρώνοντας την (7.11) προκύπτει.

13 E 165 z / H an = E exp (-a n 0 He ) E e. (7.14) = Χρησιµοποιώντας τις (7.10) και (7.14). η (7.12) γράφεται z z/ H q = q o exp + anohe - ( ) H, (7.15) όπου q 0 0 = an E. Η (7.15) είναι γνωστή ως το προφίλ Chapman: q(z) = de / dz. Στην (7.15) η ποσότητα q µεγιστοποιείται όταν ο εκθέτης παίρνει την ελάχιστή του τιµή. Τούτο συµβαίνει στο ύψος zm = Hln( an0 H), (7.16) το οποίο όταν αντικατασταθεί στην (7.14) δίνει E = E E 1 e =. (7.17) Η (7.17) δείχνει ότι το βάθος διείσδυσης (Σχήµα 7.7) είναι το ύψος στο οποίο ο ρυθµός απορρόφησης είναι µέγιστος. Το προφίλ Chapman που αντιστοιχεί στην (7.15) δίνεται γραφικά στο Σχήµα 7.7. Ο κατακόρυφος άξονας δίνει το κανονικοποιηµένο ύψος (z z m )/H. Το z m δίνεται από την (7.16), ενώ ο ρυθµός απορρόφησης q κανονικοποιείται διαιρώντας µε, την τιµή, q 0 = E / eh, που προκύπτει αν εισάγουµε την (7.16) στην (7.15). Επίσης, το προφίλ Chapman δίνει το ρυθµό παραγωγής των προϊόντων της απορρόφησης. Πχ, αν η απορρόφηση οδηγεί στον ιονισµό ενός µορίου ή ατόµου το προφίλ Chapman δίνει το ρυθµό παραγωγής ελεύθερων ηλεκτρονίων και ιόντων. Για να υπολογίσουµε το ρυθµό παραγωγής των προϊόντων ανά µονάδα χρόνου και όγκου, διαιρούµε το µέγεθος q δια της ενέργειας hν των σχετικών φωτονίων. Σχήµα 7.7 Το προφίλ Chapman. Η καµπύλη δίνει το ρυθµό απορρόφησης q= de / dz µονοχρωµατικής ακτινοβολίας συναρτήσει του ύψους σε µια ατµόσφαιρα που η συγκέντρωση του απορροφούντος στροιχείου ελαττώνεται εκθετικά µε το ύψος. Οι ποσότητες που εµφανίζονται στο σχήµα είναι: το ύψος z, κλίµακα ύψους του απορροφούντος συστατικού Η, και το ύψος z m, όπου η παραγωγή q είναι µέγιστη, q m.

14 7.5 Οζονόσφαιρα 166 Το µεγαλύτερο κλάσµα της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας βρίσκεται στην περιοχή µεταξύ 170 και 370 nm. Στην ατµόσφαιρα η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία απορροφάται από το όζον (Ο 3 ). Αν δεν υπήρχε το στρώµα του όζοντος αυτή η ακτινοβολία θα έφτανε ως την επιφάνεια και θα είχε καταστρεπτικές επιπτώσεις στη βιόσφαιρα. Η κατανοµή του Ο 3 στη ατµόσφαιρα µπορεί να µετρηθεί από το έδαφος. Οι µέθοδοι µέτρησης είναι χηµικές και φασµατοσκοπικές. Οι δεύτερες κάνουν χρήση των ιδιοτήτων απορρόφησης του Ο 3. Το Σχήµα 7.8 δείχνει τυπικές συγκεντρώσεις Ο 3 που παρατηρούνται σε µεγάλα και σε µικρά γεωγραφικά πλάτη. Από αυτό το σχήµα βλέπουµε ότι το Ο 3 βρίσκεται κυρίως στη στρατόσφαιρα και κατανέµεται διαφορετικά µε το ύψος στα µεγάλα και µικρά γεωγραφικά πλάτη. Ο σχηµατισµός του Ο 3 γίνεται φωτοχηµικά και µπορεί να µελετηθεί µέσω διαφόρων αντιδράσεων αν ξέρουµε τους ρυθµούς των. Η βασική πηγή του Ο 3 στην ατµόσφαιρα είναι η φωτόλυση του Ο 2, που λαβαίνει χώρα από τα 20 km και πάνω, µε µέγιστο Σχήµα 7.8 Κατακόρυφη κατανοµή του Ο 3. Οι γύρω στα 100 km. Η φωτόλυση του Ο 2 συνεχείς γραµµές δείχνουν τυπικές κατανοµές δίνεται από την αντίδραση που παρατηρούνται σε µεγάλα > 60 0 Ν και µικρά < 10 0 Ν γεωγραφικά πλάτη. Οι O2 + hν 2O, 100 < λ( nm) < 242,4. διακεκοµµένες γραµµές είναι τυπικές (7.18) θεωρητικές καµπύλες που εξάγονται Από το Ο που παράγεται στα χαµηλά υποθέτοντας φωτοχηµική ισορροπία. ύψη, ένα µέρος µετατρέπεται σε Ο 3, σύµφωνα µε την αντίδραση O+ O2 + M O3 + M. (7.19) Οπου το Μ υποδηλώνει ένα τρίτο σωµάτιο, το οποίο µπορεί να είναι οποιοδήποτε µόριο (συνήθως άζωτο λόγω της αφθονίας του), που χρησιµεύει στην απόσυρση της ενέργειας που εκλύεται κατά την αντίδραση, διαφορετικά το Ο 3 επαναδιασπάται. Η παραπάνω αντίδραση οδηγεί στην παραγωγή Ο 3 µόνο στα χαµηλότερα ύψη, όπου η αυξηµένη ατµοσφαιρική πυκνότητα δίνει κάποια σηµαντική πιθανότητα σύγκρουσης τριών µορίων που απαιτείται από την αριστερή πλευρά της αντίδρασης. Το παραγόµενο Ο 3 δεν συσσωρεύεται έπ αόριστον στην ατµόσφαιρα γιατί υπάρχουν διάφορες αντιδράσεις διάσπασής του. Οι δύο πιο σηµαντικές είναι: (α) η χηµική αντίδραση O+ O3 O2 + O 2 (7.20) και (β) η φωτολυτική αντίδραση

15 167 O3 + hν O2 + O, 100 < λ < 300nm (7.21) µέσω της οποίας απορροφάται η επιβλαβής για τη βιόσφαιρα υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία. Στα χαµηλά ύψη το Ο 3 καταστρέφεται από τα αιωρήµατα και µέσω οξειδωτικών αντιδράσεων στο έδαφος. Από τα παραπάνω µπορούµε να προβλέψουµε ότι θα υπάρχει µικρή συγκέντρωση Ο 3 στα µεγάλα ύψη, όπου η συγκέντρωση των Ο 2 και Μ είναι µικρή. Επίσης, µικρή αναµένεται η συγκέντρωσή του και στα µικρά ύψη, λόγω ελλείψεως ατοµικού οξυγόνου που χρειάζεται στην αντίδραση παραγωγής (7.19). Η συγκέντρωση του Ο στα µικρά ύψη είναι µικρή, επειδή η ένταση της ακτινοβολίας που προκαλεί τη διάσπαση του Ο 2 είναι ασθενής (γιατί έχει ήδη απορροφηθεί στα ανώτερα στρώµατα), και συνεπώς η παραγωγή Ο 3 είναι πολύ µικρή στα µικρά ύψη. Κατά συνέπεια, το µέγιστο συγκέντρωσης Ο 3 στα µέσα γεωγραφικά πλάτη συναντάται γύρω στα 20 µε 25 km αλλά µεταβάλλεται σηµαντικά χρονικά και χωρικά. Τέλος, από το Σχήµα 7.8 βλέπουµε ότι δεν υπάρχει τόσο καλή συµφωνία µεταξύ των πειραµατικών και θεωρητικών αποτελεσµάτων. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι η συγκέντρωσή του Ο 3 επηρεάζεται σηµαντικά από τη µεταφορά όζοντος, από τα µικρότερα προς τα µεγαλύτερα πλάτη. 7.6 Επίδραση ιχνοστοιχείων στο στρατοσφαιρικό όζον Τελευταία έχει δηµιουργηθεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την επίδραση στη φυσική κατανοµή του στρατοσφαιρικού όζοντος από διάφορα ανθρωπογενή ιχνοστοιχεία (ανθρωπογενή ιχνοστοιχεία = άτοµα ή µόρια ουσιών σε πολύ µικρές συγκεντρώσεις, που προέρχονται από ανθρώπινες δραστηριότητες), που συναντώνται στην ατµόσφαιρα. Μερικά απ' αυτά αντιδρούν µε το Ο 3 οδηγώντας στη διάσπασή του και συνεπώς στην ελάττωση της ποσότητάς του στην ατµόσφαιρα. Η ελάττωση του όζοντος στην ατµόσφαιρα θα µπορούσε να έχει σοβαρές βιολογικές και κλιµατολογικές συνέπειες. Ένα από αυτά τα ιχνοστοιχεία είναι άτοµα χλωρίου, C1, τα οποία απελευθερώνονται από µόρια χλωροφθορανθράκων που διασπώνται φωτολυτικά στην στρατόσφαιρα σε µήκη κύµατος 210 > λ > 190nm. Οι πιο κοινοί χλωροφθοράνθρακες είναι το CFC1 2, που χρησιµοποιείται ευρύτατα σαν προωθητικό στα φιαλίδια ψεκασµού (sprays) και το CF 2 CI 3, που χρησιµοποιείται σαν ψυκτικό. Και οι δύο ουσίες, που απελευθερώνονται στην επιφάνεια της γης, είναι χηµικώς αδρανείς και συνεπώς µπορούν να µεταφερθούν στη στρατόσφαιρα, µέσω διάχυσης και ανοδικών ρευµάτων. Το C1 που εκλύεται στη στρατόσφαιρα µέσω φωτόλυσης των χλωροφθοροανθράκων ενεργεί καταλυτικά, καταστρέφοντας το Ο 3, σύµφωνα µε τις αντιδράσεις: Cl + O ClO + O 3 2 O + hν O + O (7.22) 3 2 ClO + O Cl + O 2

16 168 Είναι προφανές ότι το τελικό αποτέλεσµα αυτών των αντιδράσεων είναι η καταστροφή δύο µορίων όζοντος και η παραγωγή τριών µορίων οξυγόνου 2O3 + hν 3O2, ενώ το C1 παραµένει στην περιοχή και µπορεί να υπεισέλθει σ' ένα δεύτερο κύκλο αντιδράσεων. Ο κύριος µηχανισµός καταστροφής του C1 πιστεύεται ότι είναι ο σχηµατισµός HC1, µε τη δέσµευση ενός ατόµου Η από µόρια υδρογονανθράκων, που επίσης υπάρχουν σε ίχνη στη στρατόσφαιρα. Το HC1 διαχέεται προς την τροπόσφαιρα απ όπου και αποβάλλεται µέσω βροχοπτώσεων. Ένα άλλο µόριο που ενεργεί καταλυτικά και καταστρέφει το όζον είναι το ΝΟ το οποίο σχηµατίζεται στην στρατόσφαιρα από την αντίδραση του υποξειδίου του αζώτου, Ν 2 Ο, µε ατοµικό οξυγόνο ( N2O+ O 2NO). Το υποξείδιο του αζώτου σχηµατίζεται στο έδαφος από βακτηρίδια, είναι αδρανές και µεταφέρεται στην στρατόσφαιρα χωρίς απώλειες. Επίσης, ΝΟ σχηµατίζεται σε µικρότερα ποσά από την επίδραση κοσµικών ακτίνων στην ατµόσφαιρα και περιλαµβάνεται στα αέρια των εξατµίσεων των υπερηχητικών αεροπλάνων που πετούν κοντά στην τροπόπαυση. Ο καταλυτικός κύκλος µέσω του οποίου το ΝΟ καταστρέφει το Ο 3, είναι ανάλογος αυτού του C1: NO + O NO + O O + hν O + O 3 2 NO + O NO + O 2 2. (7.23) Το καθαρό αποτέλεσµα αυτών των αντιδράσεων είναι 2O3 + hν 3O2, ενώ το ΝΟ µπορεί να ξαναεισέλθει στον καταλυτικό κύκλο. Η κύρια διεργασία αποβολής του ΝΟ από την στρατόσφαιρα είναι η τυρβώδης διάχυση προς την τροπόσφαιρα, απ όπου αποβάλλεται µέσω βροχοπτώσεων. Η διεργασία καταστροφής του Ο 3 εξαρτάται από τις ταχύτητες των παραπάνω χηµικών αντιδράσεων και από την ταχύτητα κατακορύφου και οριζόντιας µεταφοράς των καταλυτών και των ιχνοστοιχείων στη στρατόσφαιρα και την τροπόσφαιρα. Αριθµητικά µοντέλα στρατοσφαιρικών κινήσεων και µεταφοράς καταλυτών και ιχνοστοιχείων προς και από την στρατόσφαιρα, καθώς και διάφορες ταχύτητες των φωτοχηµικών αντιδράσεων, έχουν χρησιµοποιηθεί σε υπολογισµούς της επίδρασης των χλωροφθορανθράκων και των οξειδίων του αζώτου επί του όζοντος. Τα θεωρητικά αποτελέσµατα δείχνουν ότι η συγκέντρωση του Ο 3 µπορεί να ελαττωθεί σηµαντικά, ιδιαίτερα αν λάβει κανείς υπόψη ότι οι ουσίες που είναι υπεύθυνες για την καταστροφή του παραµένουν για µεγάλο χρονικό διάστηµα στην στρατόσφαιρα και ότι απαιτείται πολύς χρόνος για την αναπλήρωση του Ο 3 που καταστρέφεται. Όµως τα αποτελέσµατα των αριθµητικών αυτών µοντέλων είναι περιορισµένης αξιοπιστίας, γιατί υπάρχουν πολλές αβεβαιότητες στις διάφορες παραµέτρους που υπεισέρχονται στους υπολογισµούς. Επίσης παρατηρήσεις του ολικού περιεχοµένου της ατµόσφαιρας σε όζον, παρέχουν ενδείξεις ότι (εκτός από τις πολικές περιοχές) έχει υπάρξει σηµαντική καταστροφή του Ο 3, λόγω των παραπάνω αντιδράσεων και στα µέσα πλάτη. Υποστηρίζεται ότι η φυσική χρονοχωρική µεταβλητότητα του Ο 3 (τυπικές διακυµάνσεις στα µέσα πλάτη είναι 10 µε 20% µέσα σε 2 µέρες ή ανά 1000 km) είναι κατά µία τουλάχιστον τάξη µεγέθους µεγαλύτερη από την επίδραση των παρόντων

17 169 ανθρωπογενών αιτίων. Η µεταβλητότητα αυτή δυσκολεύει την ανίχνευση µικρών αλλά συστηµατικών µεταβολών στη συγκέντρωση του Ο 3. Ο θόρυβος όµως, που έχει δηµιουργηθεί τα τελευταία χρόνια, ανάγκασε πολλές κυβερνήσεις να απαγορέψουν τη χρήση χλωροφθορανθράκων, τα οποία αντικαταστάθηκαν από άλλες χηµικές ουσίες σε ορισµένες από τις εφαρµογές τους. Όµως, παρά τα µέτρα αυτά, η απελευθέρωση ουσιών καταστρεπτικών για το Ο 3 συνεχίζεται παγκόσµια. Πχ, η συνεχής αύξηση της χρήσης αζωτούχων λιπασµάτων οδηγεί σε όλο και µεγαλύτερη απελευθέρωση οξειδίων του αζώτου από το έδαφος. Το αυτό ισχύει και για την απελευθέρωση οξειδίων του αζώτου από τις εξατµίσεις των αεροπλάνων λόγω της αυξανόµενης αεροπλοΐας, κλπ. Επίσης η µεγάλη βιοµηχανική ανάπτυξη και καταναλωτική αύξηση µεγάλων χωρών, όπως η Κίνα και η Ινδία, φαίνεται να οξύνει συνεχώς το πρόβληµα. 7.7 Το φαινόµενο Θερµοκηπίου Όπως είπαµε προηγουµένως, η γήινη ακτινοβολία εµπίπτει µεταξύ 4µm και µερικές δεκάδες µm (δηλαδή, στην περιοχή µακρινού υπερύθρου) και µπορεί να µελετηθεί ξεχωριστά από την ηλιακή ακτινοβολία. Πριν εξετάσουµε τις απορροφητικές ιδιότητες της ατµόσφαιρας στην περιοχή του φάσµατος όπου εκπέµπει η γη, θα αναφερθούµε περιληπτικά στο φαινόµενο του θερµοκηπίου. Παρακάτω, θα κάνουµε τις εξής υποθέσεις: α) εν υπάρχει απώλεια ενέργειας από το έδαφος προς τον αέρα (πρόκειται για υπεραπλοποιηµένη παραδοχή). β) Ο ρυθµός απώλειας θερµότητας από τα επιφανειακά στρώµατα του εδάφους προς τα βαθύτερα, είναι πολύ µικρός. γ) Η ροή ακτινοβολίας µεγάλου µήκους κύµατος από την ατµόσφαιρα προς το θερµοκήπιο είναι αµελητέα, σε σύγκριση µε τη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας. Αρχίζουµε µε ένα µέρος του εδάφους, που δέχεται ηλιακή ακτινοβολία της οποίας ένα µεγάλο µέρος απορροφάται. Έστω Ε η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας ανά µονάδα επιφάνειας, που απορροφάται από το έδαφος. Βέβαια, ένα κλάσµα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας θα ανακλαστεί, αλλά δεν θα ασχοληθούµε µ' αυτό εδώ. Αρχικά δεχόµαστε, ότι δεν υπάρχει κάποιο είδος σκεπής πάνω από το έδαφος. Τα επιφανειακά στρώµατα θα θερµανθούν από την απορροφούµενη ενέργεια µέχρις ότου επιτευχθεί ισορροπία απορροφούµενης και εκπεµπόµενης ακτινοβολίας. Το έδαφος ακτινοβολεί σαν µέλαν σώµα, εκπέµποντας ακτινοβολία, ανά µονάδα χρόνου και µονάδα επιφάνειας, ίση µε σt 0 4, όπου Τ 0 είναι η θερµοκρασία του εδάφους σε Kelvin. Όταν επιτευχθεί ακτινοβολιακή ισορροπία σt 4 = E. (7.24) 0 Η κατάσταση αυτή παριστάνεται στο Σχήµα 7.9a. Στη συνέχεια ας υποθέσουµε ότι µερικά µέτρα πάνω από το έδαφος, υπάρχει µια γυάλινη σκεπή, όπως φαίνεται στο Σχήµα 9b.Το γυαλί επιτρέπει τη διέλευση ακτινοβολίας µικρού µήκους κύµατος και προς τις δύο κατευθύνσεις (της προσπίπτουσας και ανακλώµενης ηλιακής ακτινοβολίας) αλλά απορροφά την ακτινοβολία µεγάλου µήκους κύµατος, που εκπέµπεται από το έδαφος. Από την

18 170 απορροφούµενη ακτινοβολία ένα µέρος ίσο µε στ 4 επανεκπέµπεται από την άνω επιφάνεια του γυαλιού προς την ατµόσφαιρα και άλλη τόση, στ 4, από την κάτω επιφάνεια προς το έδαφος (Τ είναι η θερµοκρασία του γυαλιού). Συνεπώς, το καλυµµένο µε γυαλί έδαφος δέχεται περισσότερη ενέργεια απ' ότι προηγουµένως και η θερµοκρασία του θα αυξηθεί µέχρις ότου γυαλί και έδαφος εκπέµπουν τόση ενέργεια όση απορροφούν. Έστω Τ 0 η τελική θερµοκρασία του εδάφους. Στη νέα κατάσταση ισορροπίας, η εκπεµπόµενη από το γυαλί προς την ατµόσφαιρα ακτινοβολία πρέπει να εξισορροπεί την εισερχόµενη στο θερµοκήπιο ενέργεια. ηλαδή, E = σt 4. (7.25) Σχήµα 7.9 Απλοποιηµένη σχηµατική περιγραφή του φαινοµένου του θερµοκηπίου. Από τις (7.24) και (7.25) προκύπτει ότι Τ = Τ 0, δηλαδή το γυαλί έχει τώρα τη θερµοκρασία που είχε πριν το έδαφος (Σχήµα 7.9a). Η ακτινοβολιακή ισορροπία για το γυαλί επιβάλλει Απ' όπου προκύπτει σ 4 2 T0 = σt ' 4 0. (7.26) Τ ο = (2) 1/4 Τ ο = 1.19 Τ ο (7.29) ηλαδή, αν T 0 = 293 Κ, τότε T 0 ' = 348 Κ. Βέβαια το αποτέλεσµα αυτό είναι υπερεκτιµηµένο ακριβές γιατί κάναµε υπερ-απλουστευµένες υποθέσεις. Πάντως δείχνει ότι αποτέλεσµα της γυάλινης στέγης είναι η σηµαντική αύξηση της θερµοκρασία του εδάφους και ότι τούτο οφείλεται στην παγίδευση της ενέργειας στο θερµοκήπιο, λόγω του ότι το γυαλί είναι διαφανές στην βραχέων µήκους κύµατος ακτινοβολίας που εκπέµπει ο ήλιος και αδιαφανές στην µακρού µήκους κύµατος ακτινοβολίας που εκπέµπει η καλυµµένη επιφάνεια. Η συσκευή που µετασχηµατίζει την ενέργεια είναι το έδαφος. Η βασική αρχή και ο όρος φαινόµενο θερµοκηπίου δεν χρησιµοποιείται στα γνωστά µας γεωργικά θερµοκήπια µόνο, αλλά και στην περίπτωση της ατµόσφαιρας, η όποία είναι διαφανής στην ακτινοβολία που εκπέµπει ο ήλιος και αδιαφανής στην ακτινοβολία που εκπέµπει η γη. Έτσι η παρουσία της επηρεάζει τη θερµοκρασία της γης. Όµως, το πραγµατικό πρόβληµα είναι πολύ πιο πολύπλοκο. Ένας από τους λόγους είναι ότι η ατµόσφαιρα δεν είναι µέλαν σώµα για ακτινοβολία µεγάλου µήκους κύµατος

19 171 (όπως το γυαλί), και γιατί η µάζα της δεν είναι συγκεντρωµένη σ ένα λεπτό στρώµα στην αυτή θερµοκρασία (όπως στο γυαλί), αλλά επεκτείνεται σε µεγάλα ύψη και η θερµοκρασία της είναι συνάρτηση του ύψους. Παρακάτω θα θεωρήσουµε µε περισσότερη λεπτοµέρεια, αλλά πάλι κάπως απλοστευτικά, την επίδραση της ατµόσφαιρας στη γήινη ακτινοβολία. 7.8 Εκποµπή και απορρόφηση της γήινης ακτινοβολίας Για να καταλάβουµε το φυσικό φαινόµενο του θερµοκηπίου στην ατµόσφαιρα πρέπει να ξέρουµε τις απορροφητικές ιδιότητες του ατµοσφαιρικού αέρα και τι ακριβώς συµβαίνει µε την ακτινοβολία που εκπέµπεται από το έδαφος. Τα κύρια αέρια συστατικά της ατµόσφαιρας, Ν 2 και Ο 2, δεν απορροφούν στην περιοχή που εκπέµπει η γήινη επιφάνεια. Η απορρόφηση της γήινης ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα οφείλεται στην παρουσία δευτερευόντων συστατικών, όπως των υδρατµών, του CO 2 και του Ο 3. Οι υδρατµοί απορροφούν σε µερικές περιοχές µηκών κύµατος < 4 µm, ισχυρά στην περιοχή γύρω στα 6.3 µm και σε διάφορες ζώνες της περιοχής > 9µm, το CO 2 απορροφά στη ζώνη 13 µm έως 17 µm και το Ο 3 απορροφά σε µια στενή ζώνη γύρω στα 9.7 µm. Αν αγνοήσουµε το Ο 3, που βρίσκεται στην Σχήµα 7.10 Οι γραµµοσκιασµένες περιοχές δίνουν το φάσµα εκποµπής ενός ατµοσφαιρικού στρώµατος θερµοκρασίας 300Κ. Η περιβάλλουσα καµπύλη δίνει το φάσµα εκποµπής µέλανος σώµατος στην αυτή θερµο-κρασία. Σηµειώνονται τα ακτινοβολιακά ενεργά µόρια υπεράνω των περιοχών που απορροφούν και εκπέµπουν Στα µήκη 8.5 < λ (µm) <12 φαίνεται το ατµοσφαιρικό παράθυρο. Από το σχήµα προκύπτει ότι η ατµόσφαιρα εκπέµπει λιγότερη ενέργεια από το µέλαν σώµα. στρατόσφαιρα και απορροφά ένα πολύ µικρό κλάσµα της γήινης ακτινοβολίας, βλέπουµε ότι τα δύο άλλα στοιχεία (Η 2 Ο, CO 2 ) απορροφούν στις περισσότερες περιοχές του φάσµατος, εκτός αυτής γύρω στα 9 µm µε 12 µm. Η περιοχή αυτή ονοµάζεται ατµοσφαιρικό παράθυρο. Το Σχήµα 7.10 συνοψίζει την παραπάνω κατάσταση, δίνοντας το φάσµα εκποµπής ενός λεπτού στρώµατος ατµοσφαιρικού αέρα, θερµοκρασίας 300 Κ. Με λεπτό στρώµα ατµοσφαιρικού αέρα εννοούµε ένα στρώµα, που περιέχει µια ορισµένη περιεκτικότητα σε υδρατµούς. Ένα τέτοιο στρώµα κοντά στο έδαφος έχει πάχος περί τα 200m και, τουλάχιστον για τις περιοχές που η απορροφητικότητά του είναι µεγάλη, µπορεί να θεωρηθεί προσεγγιστικά σαν µέλαν σώµα. Στη συνέχεια, ας υποθέσουµε ότι η ατµόσφαιρα διαιρείται σε ένα αριθµό τέτοιων λεπτών στρωµάτων. Ζητάµε να βρούµε πόση από την ενέργεια που εκπέµπει η γη θα περάσει στο διάστηµα µέσα από το περίβληµα των λεπτών αυτών στρωµάτων.

20 172 Σύµφωνα µε το νόµο του Κirckhoff, η ικανότητα εκποµπής ενός σώµατος είναι ίση µε την ικανότητα απορρόφησης. Σαν συνέπεια, η ατµόσφαιρα θα απορροφά όλη την ακτινοβολία, για τα µήκη κύµατος που εκπέµπει σαν µέλαν σώµα, και θα είναι διαφανής εκεί όπου δεν εκπέµπει. Αν υποθέσουµε ότι η επιφάνεια του εδάφους είναι σε θερµοκρασία 14 C και συµπεριφέρεται σαν µέλαν σώµα, (Η ικανότητα εκποµπής κυµαίνεται µεταξύ 0.9 και 0.95, αλλά πρακτικά τη θεωρούµε µονάδα), τα νέφη ακτινοβολούν σαν µέλανα σώµατα και ο αέρας, σύµφωνα µε τα προαναφερθέντα, είναι φυσικά ηµιδιαφανής. Συνεπώς, στην περιοχή του ατµοσφαιρικού παράθυρου (8.5<λ<12µm), όπου η ατµόσφαιρα είναι διαφανής, η γήινη ακτινοβολία θα περάσει µέσα από την ατµόσφαιρα σχεδόν χωρίς εξασθένηση. Αυτό παριστάνει η γραµµοσκιασµένη περιοχή µεταξύ (8.5 < λ < 12µm) στο Σχήµα Σχήµα 7.11 Εκποµπή ακτινοβολίας µακρού µήκους κύµατος από τη γη. Η γραµµοσκιασµένη περιοχή δίνει µια εκτίµηση της εκποµπής. Στις περιοχές όπου τα λεπτά στρώµατα (όπως ορίστηκαν παραπάνω) απορροφούν σαν µέλανα σώµατα, (δηλαδή, για λ < 7µm και λ > 14µm) η ενέργεια που προέρχεται από το έδαφος, θα απορροφηθεί εξ ολοκλήρου από το πρώτο ατµοσφαιρικό στρώµα πάνω από την επιφάνεια της γης. Το στρώµα αυτό εκπέµπει προς τα πάνω και προς τα κάτω, αλλά το επόµενο στρώµα απορροφά εξ ολοκλήρου την ενέργεια που εκπέµπεται προς τα πάνω, και ούτω καθ εξής, µέχρι που φτάνουµε στο τελευταίο στρώµα που περιέχει αρκετούς υδρατµούς και CO 2 ώστε να θεωρείται λεπτό στρώµα. Το τελευταίο στρώµα βρίσκεται περίπου στο ύψος της τροπόπαυσης και είναι σε θερµοκρασία 60 C. Το στρώµα αυτό εκπέµπει προς τα έξω σαν µέλαν σώµα θερµοκρασίας 60 C, όπως φαίνεται στο Σχήµα Τα ενδιάµεσα λεπτά στρώµατα, που είναι ηµιδιαφανή, η απώλεια ενέργειας θα είναι κάπου µεταξύ της εκποµπής ενός µέλανος σώµατος 14 C και ενός 60 C. Αυτό φαίνεται στο Σχήµα 7.11 στις περιοχές 7 µm < λ < 8.5 µm και 11 µm < λ < 14 µm. Η ολική απώλεια ενέργειας στο Σχήµα 7.11 δίνεται από τη γραµµοσκιασµένη περιοχή. Για ένα παρατηρητή στο διάστηµα, η γη δεν εκπέµπει σαν µέλαν σώµα. Το φάσµα της ακτινοβολίας της έχει τη µορφή της καµπύλης, που αντιστοιχεί στη γραµµοσκιασµένη επιφάνεια στο Σχήµα Από τα προηγούµενα βλέπουµε ότι, παρόλο που η ατµόσφαιρα δεν είναι τέλειος απορροφητής της ακτινοβολίας του εδάφους, το φαινόµενο θερµοκηπίου συναντάται και στο σύστηµα Ατµόσφαιρα - Γη. Αν δεν υπήρχε η ατµόσφαιρα, η γη θα εξέπεµπε σαν µέλαν σώµα και η θερµοκρασία του εδάφους θα ήταν µικρότερη, (τόση όση θα αρκούσε να εξισορροπήσει την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία). Η ύπαρξη της ατµόσφαιρας παγιδεύει µέρος της

21 173 εξερχόµενης ακτινοβολίας πράγµα που οδηγεί σε µεγαλύτερη θερµοκρασία εδάφους για την επίτευξη ακτινοβολιακής ισορροπίας. Η παραπάνω ανάλυση είναι βεβαίως προσεγγιστική και ποιοτική. Μας επιτρέπει όµως να κατανοήσουµε µερικές από τις φυσικές διεργασίες που σχετίζονται µε τη µεταφορά ακτινοβολιακής ενέργειας στην ατµόσφαιρα. Μια αυστηρά µαθηµατική ανάλυση απαιτεί τη χρήση διαφορικών εξισώσεων και γνώση των νόµων απορρόφησης και εκποµπής από τα µόρια, αντί των λεπτών ατµοσφαιρικών στρωµάτων που χρησιµοποιήσαµε εδώ. Πάντως, και στη µαθηµατικώς αυστηρή αντιµετώπιση του προβλήµατος, η λύση των σχετικών εξισώσεων είναι δυνατή µόνο προσεγγιστικά. 7.9 Μετεωρολογικές και κλιµατικές συνέπειες του φαινοµένου του θερµοκηπίου Το φαινόµενο του θερµοκηπίου υπεισέρχεται σε ορισµένες περιπτώσεις πρακτικής µετεωρολογικής σηµασίας. Κατά τη νύχτα που δεν προσπίπτει άµεση ηλιακή ακτινοβολία, το έδαφος συνεχίζει να εκπέµπει και, υπό ορισµένες συνθήκες, µπορεί να ψυχθεί αρκετούς βαθµούς κάτω από τη θερµοκρασία του ατµοσφαιρικού αέρα. Μέσω ανταλλαγής θερµότητας µε το έδαφος, ο αέρας πλησίον του εδάφους ψύχεται και έχουµε θερµοκρασιακή αναστροφή αµέσως πάνω από το έδαφος. Ορισµένες εποχές του χρόνου, η ακτινοβολιακή ψύξη του εδάφους οδηγεί σε παγωνιά µε καταστροφικά αποτελέσµατα στη γεωργία. Ο κίνδυνος παγωνιάς µειώνεται όταν υπάρχει αρκετή υγρασία η οποία απορροφά την εκπεµπόµενη ακτινοβολία και µέσω του φαινοµένου του θερµοκηπίου δεν επιτρέπει την ψύξη του εδάφους και του υπερκειµένου ατµοσφαιρικού αέρα. Καλύτερη προστασία προσφέρεται από τα νέφη (όταν υπάρχουν) που ενεργούν σαν µέλανα σώµατα και παίζουν το ρόλο του γυαλιού στο τεχνητό θερµοκήπιο. Όσο χαµηλότερα είναι τα σύννεφα, τόσο ψηλότερη είναι η θερµοκρασία στη βάση τους και η προστασία καλύτερη. Είναι πιο πιθανό να δηµιουργηθεί πάχνη (παγωνιά) κατά τη διάρκεια µιας νύχτας που ο αέρας είναι ξηρός και ο ουρανός καθαρός. Αντίθετα είναι απίθανο να έχουµε συνθήκες παγωνιάς όταν ο ουρανός είναι νεφοσκεπής και ο αέρας υγρός. Οι ιδέες αυτές βρίσκουν σήµερα διάφορες εφαρµογές στη γεωργία. Μία άλλη συνέπεια που έχει σχέση µε το φαινόµενο του θερµοκηπίου, σχετίζεται µε την αύξηση του CO 2, ενός από τους κύριους απορροφητές γήινης ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα. Η τεράστια ανάπτυξη των βιοµηχανιών έχει σαν αποτέλεσµα την απελευθέρωση µεγάλων ποσοτήτων CO 2 στην ατµόσφαιρα που προέρχεται σαν αποτέλεσµα των καύσεων. Σήµερα ο ρυθµός αύξησης του CO 2 στην ατµόσφαιρα είναι 0.8 ppm (parts per million) ανά έτος, ενώ η ολική συγκέντρωσή του είναι 360 ppm. Τα τελευταία 100 χρόνια έχει αυξηθεί περίπου κατά 15%. Αν η κατάσταση αυτή συνεχιστεί είναι πιθανόν να αυξηθεί η µέση θερµοκρασία της επιφάνειας της γης, µε σηµαντικές κλιµατολογικές (αλλαγή της παγκόσµιας ατµοσφαιρικής και ωκεάνιας κυκλοφορίας και συνεπώς του κλίµατος,), γεωλογικές (λιώσιµο των πάγων, άνοδος του επίπεδου της επιφάνειας των θαλασσών) και, φυσικά, βιολογικές επιπτώσεις.

22 Μερικά στοιχεία για το ισοζύγιο ενέργειας γης - ατµόσφαιρας Η γη κατά µέσο όρο ακτινοβολεί τόση ενέργεια όση λαµβάνει από τον ήλιο και διατηρεί µια σταθερή θερµοκρασία. Η ενέργεια που λαµβάνεται από τον ήλιο χαρακτηρίζεται από την ένταση ακτινοβολίας που προσπίπτει κάθετα ανά µονάδα χρόνου και επιφάνειας στην ατµόσφαιρα και ονοµάζεται ηλιακή σταθερά S. Οπως είπαµε, η τιµή της ηλιακής σταθεράς έχει µετρηθεί και είναι ίση µε 1380 W/m 2, ενώ η Σχήµα 7.12 Ισοζύγιο ενέργειας κατά µήκος των µεσηµβρινών στην ατµόσφαιρα: 1) εισερχόµενη ακτινοβολιακή ενέργεια, 2) εξερχόµενη ακτινοβολιακή ενέργεια, 3) µεταφορά θερµικής ενέργειας από τα µικρά προς τα µεγάλα πλάτη. 2 ολική ισχύς που πέφτει µία χρονική στιγµή πάνω στη γη είναι πre S. Εάν θεωρήσουµε ότι η ισχύς αυτή κατανέµεται οµοιόµορφα σε όλη την επιφάνεια της γής, η ισχύς ανά µονάδα επιφάνειας είναι 2 2 ( π π ) R S / 4 R = ( S / 4) = 345 W /m 2. (7.28) E E Για να έχουµε ισοζύγιο ενέργειας, πρέπει το ποσό που απορροφάται να επανεκπέµπεται στην ατµόσφαιρα. Φυσικά, η ηλιακή ακτινοβολία δεν απορροφάται οµοιόµορφα από την επιφάνεια της γης, ούτε η γήινη ακτινοβολία επανεκπέµπεται οµοιόµορφα απ όλη την επιφάνεια της. Υπάρχει ένα ενεργειακό πλεόνασµα σε µια εκτεταµένη ζώνη γύρω από τον ισηµερινό (γεωγραφικά πλάτη < 35 ο ) και ένα έλλειµµα στα µεγαλύτερα πλάτη, > 35 0, όπως φαίνεται στο Σχήµα Επειδή οι τροπικές περιοχές δεν γίνονται όλο και θερµότερες, ούτε οι πολικές περιοχές ψυχρότερες, πρέπει να υπάρχει συνεχής ροή

Η ατμόσφαιρα και η δομή της

Η ατμόσφαιρα και η δομή της 1 Η ατμόσφαιρα και η δομή της Ατμόσφαιρα λέγεται το αεριώδες στρώμα που περιβάλλει τη γη και το οποίο την ακολουθεί στο σύνολο των κινήσεών της. 1.1 Έκταση της ατμόσφαιρας της γης Το ύψος στο οποίο φθάνει

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 1. Εισαγωγή. Η ενέργεια, όπως είναι γνωστό από τη φυσική, διαδίδεται με τρεις τρόπους: Α) δι' αγωγής Β) δια μεταφοράς Γ) δι'ακτινοβολίας Ο τελευταίος τρόπος διάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Μεταφορά ενέργειας (με φωτόνια ή ηλεκτρομαγνητικά κύματα) Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα Φασματικές περιοχές στο σύστημα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο Η Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα Η Ηλιακή Ακτινοβολία και η Φύση της

Κεφάλαιο Η Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα Η Ηλιακή Ακτινοβολία και η Φύση της Κεφάλαιο 5 Σύνοψη Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά της ηλιακής και της γήινης ακτινοβολίας. Αναλύεται το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας και παρουσιάζονται οι έννοιες της διάχυσης

Διαβάστε περισσότερα

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών Για κάθε αέριο υπάρχουν μηχανισμοί παραγωγής και καταστροφής Ρυθμός μεταβολής ενός αερίου = ρυθμός παραγωγής ρυθμός καταστροφής Όταν: ρυθμός παραγωγής = ρυθμός καταστροφής

Διαβάστε περισσότερα

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Χαρακτηρίζεται από το µήκος κύµατος η τη συχνότητα

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Χαρακτηρίζεται από το µήκος κύµατος η τη συχνότητα ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Μεταφορά ενέργειας (µε φωτόνια ή ηεκτροµαγνητικά κύµατα) Ε = hv Εκπέµπεται από 1) σώµατα µε θερµοκρασία Τ > 0 Κ 2) από διεργασίες στη δοµή των µορίων Χαρακτηρίζεται από το µήκος κύµατος η τη

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ Μερικές συμπληρωματικές σημειώσεις στη ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ Ενεργειακό ισοζύγιο της Γης Εισερχόμενη και εξερχόμενη Ακτινοβολία Εισερχόμενη Ηλιακή Ακτινοβολία Εξερχόμενη Γήινη ακτινοβολία Ορατή ακτινοβολία

Διαβάστε περισσότερα

Τροπόσφαιρα. Στρατόσφαιρα

Τροπόσφαιρα. Στρατόσφαιρα ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Το διαφανές στρώµα αέρος που περιβάλλει τη Γη σαν µια τεράστια προστατευτική ασπίδα, δίχως την οποία η ζωή στον πλανήτη µας θα ήταν αδιανόητη, ονοµάζεται ατµόσφαιρα. Η ατµόσφαιρα λοιπόν είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Με τον όρο ακτινοβολία

Διαβάστε περισσότερα

Μέτρηση της Ηλιακής Ακτινοβολίας

Μέτρηση της Ηλιακής Ακτινοβολίας Μέτρηση της Ηλιακής Ακτινοβολίας Ο ήλιος θεωρείται ως ιδανικό µέλαν σώµα Με την παραδοχή αυτή υπολογίζεται η θερµοκρασία αυτού αν υπολογιστεί η ροή ακτινοβολίας έξω από την ατµόσφαιρα Με τον όρο ροή ακτινοβολίας

Διαβάστε περισσότερα

Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης

Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης Η θερμική υπέρυθρη εκπομπή της Γης Δορυφορικές μετρήσεις στο IR. Θεωρητική θεώρηση της τηλεπισκόπισης της εκπομπήςτηςγήινηςακτινοβολίαςαπό δορυφορικές πλατφόρμες. Μοντέλα διάδοσης της υπέρυθρης ακτινοβολίας

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑ Α Ηµεροµηνία: Κυριακή 13 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1. ύο µονοχρωµατικές ακτινοβολίες Α και Β µε µήκη κύµατος στο κενό

Διαβάστε περισσότερα

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 6 ΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Εργαστήριο ΑΠΕ I Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Ηλιακή Ενέργεια ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 2 Αλληλεπίδραση

Διαβάστε περισσότερα

Φαινόμενο θερμοκηπίου

Φαινόμενο θερμοκηπίου Φαινόμενο θερμοκηπίου To Φαινόμενο του Θερμοκηπίου 99% της ηλιακής ακτινοβολίας .0 μm (μεγάλου μήκους κύματος ή θερμική) H 2 O, CO 2, CH, N 2

Διαβάστε περισσότερα

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Aτµόσφαιρα της Γης - Η σύνθεση της ατµόσφαιρας Προέλευση του Οξυγόνου - Προέλευση του Οξυγόνου

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Aτµόσφαιρα της Γης - Η σύνθεση της ατµόσφαιρας Προέλευση του Οξυγόνου - Προέλευση του Οξυγόνου ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Aτµόσφαιρα της Γης - Η σύνθεση της ατµόσφαιρας Προέλευση του Οξυγόνου - Προέλευση του Οξυγόνου ρ. Ε. Λυκούδη Αθήνα 2005 Aτµόσφαιρα της Γης Ατµόσφαιρα είναι η αεριώδης µάζα η οποία περιβάλλει

Διαβάστε περισσότερα

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

Ατμοσφαιρική Ρύπανση ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 7: Ισοζύγιο ενέργειας στο έδαφος Μουσιόπουλος Νικόλαος Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative

Διαβάστε περισσότερα

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Β.1 Μονοχρωματικό φως, που διαδίδεται στον αέρα, εισέρχεται ταυτόχρονα σε δύο οπτικά υλικά του ίδιου πάχους d κάθετα στην επιφάνειά τους, όπως φαίνεται στο σχήμα. Οι χρόνοι διάδοσης του φωτός στα δύο υλικά

Διαβάστε περισσότερα

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα Πρόταση Μελέτης Λύσε απο τον Α τόµο των Γ. Μαθιουδάκη & Γ.Παναγιωτακόπουλου τις ακόλουθες ασκήσεις : 11.1-11.36, 11.46-11.50, 11.52-11.59, 11.61, 11.63, 11.64, 1.66-11.69, 11.71, 11.72, 11.75-11.79, 11.81

Διαβάστε περισσότερα

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο.

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. Στις ερωτήσεις 1-5 επιλέξτε την πρόταση που είναι σωστή. 1) Το ηλεκτρόνιο στο άτοµο του υδρογόνου, το οποίο βρίσκεται στη θεµελιώδη κατάσταση: i)

Διαβάστε περισσότερα

Β. ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ

Β. ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ Α. Μια σύντοµη περιγραφή της εργασίας που εκπονήσατε στο πλαίσιο του µαθήµατος της Αστρονοµίας. Β. ΘΕΜΑΤΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ Για να απαντήσεις στις ερωτήσεις που ακολουθούν αρκεί να επιλέξεις την ή τις σωστές

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000 Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Ζήτηµα 1ο Στις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σύµφωνα

Διαβάστε περισσότερα

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Σταμάτης Ζώρας Σοφία Παπαλεξίου Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. szoras@env.duth.

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Σταμάτης Ζώρας Σοφία Παπαλεξίου Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. szoras@env.duth. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Σταμάτης Ζώρας Σοφία Παπαλεξίου Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος szoras@env.duth.gr Περιεχόμενα μαθήματος (1/2) Εισαγωγή Τι είναι οι ακτινοβολίες - Είδη

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000 Ζήτηµα 1ο Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2 Στις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σύµφωνα µε το πρότυπο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Γενικά περί ατµόσφαιρας

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ. Γενικά περί ατµόσφαιρας ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Γενικά περί ατµόσφαιρας Τι είναι η ατµόσφαιρα; Ένα λεπτό στρώµα αέρα που περιβάλει τη γη Η ατµόσφαιρα είναι το αποτέλεσµα των διαχρονικών φυσικών, χηµικών και βιολογικών αλληλεπιδράσεων του

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α ΘΕΜΑ ο ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α Α Ποιο φαινόμενο ονομάζεται διασκεδασμός του φωτός; Πώς εξαρτάται ο δείκτης διάθλασης ενός οπτικού μέσου από το μήκος κύματος; Β Στις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης

Διαβάστε περισσότερα

2015 ii. iii. 8 ii. iii. 9

2015 ii. iii. 8 ii. iii. 9 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Θέµα Α Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και, δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία συµπληρώνει σωστά την ηµιτελή πρόταση.

Διαβάστε περισσότερα

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΘΕΜΑ ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Στις παρακάτω ερωτήσεις, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Ο λαµπτήρας φθορισµού:

Διαβάστε περισσότερα

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης Μοριακή Φασματοσκοπία I Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης 2 Τι μελετά η μοριακή φασματοσκοπία; Η μοριακή φασματοσκοπία μελετά την αλληλεπίδραση των μορίων με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Από τη μελέτη

Διαβάστε περισσότερα

Μοντέλα ακτινοβολίας Εργαλείο κατανόησης κλιματικής αλλαγής

Μοντέλα ακτινοβολίας Εργαλείο κατανόησης κλιματικής αλλαγής Κύκλος διαλέξεων στις επιστήμες του περιβάλλοντος Μοντέλα ακτινοβολίας Εργαλείο κατανόησης κλιματικής αλλαγής Χρήστος Ματσούκας Τμήμα Περιβάλλοντος Τι σχέση έχει η ακτινοβολία με το κλίμα; Ο Ήλιος μας

Διαβάστε περισσότερα

θ I λ dl dz I λ +di λ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I λ προσεγγίζεται ως δέσμη παράλληλων ακτίνων (dω 0) Δέσμη ηλιακών ακτίνων

θ I λ dl dz I λ +di λ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I λ προσεγγίζεται ως δέσμη παράλληλων ακτίνων (dω 0) Δέσμη ηλιακών ακτίνων ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I προσεγγίζεται ως δέσμη παράηων ακτίνων (dω 0) θ I Δέσμη ηιακών ακτίνων Ατμοσφαιρικό στρώμα ρ dl dz I +di Εξασθένιση: di = kρidl k = k α + k (Απορρόφηση

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΘΕΜΑ A ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 Παρασκευή, 0 Μαΐου 0 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ Στις ερωτήσεις Α -Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον

Διαβάστε περισσότερα

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ Μάθηµα 1 ο, 30 Σεπτεµβρίου 2008 (9:00-11:00). ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ Ακτινοβολία µέλανος σώµατος (1900) Plank: έδωσε εξήγηση του φάσµατος (κβαντική ερµηνεία*) ΠΑΡΑ ΟΧΗ Το φως δεν είναι µόνο κύµα. Είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΝΔΟΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 3 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1ο Α. Στις

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 30 ΜΑΪΟΥ 2014 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

( J) e 2 ( ) ( ) x e +, (9-14) = (9-16) ω e xe v. De = (9-18) , (9-19)

( J) e 2 ( ) ( ) x e +, (9-14) = (9-16) ω e xe v. De = (9-18) , (9-19) Ασκήσεις Φασµατοσκοπίας Η φασµατική περιοχή στην οποία βρίσκεται µια φωτεινή ακτινοβολία χαρακτηρίζεται από την συχνότητα ν (Hz) µε την οποία ταλαντώνεται το ηλεκτρικό και το µαγνητικό πεδίο του φωτός.

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1 ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό καθεµιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1- και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σχετικά µε τις ιδιότητες

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 1 Η υπέρυθρη ακτινοβολία α συμμετέχει στη μετατροπή του οξυγόνου της ατμόσφαιρας σε όζον β προκαλεί φωσφορισμό γ διέρχεται μέσα από την ομίχλη και τα σύννεφα δ έχει μικρότερο μήκος κύματος από την υπεριώδη

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 05 2 0 ΘΕΡΙΝΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση..

Διαβάστε περισσότερα

Τηλεπισκόπηση Περιβαλλοντικές Εφαρμογές. Αθανάσιος Α. Αργυρίου

Τηλεπισκόπηση Περιβαλλοντικές Εφαρμογές. Αθανάσιος Α. Αργυρίου Τηλεπισκόπηση Περιβαλλοντικές Εφαρμογές Αθανάσιος Α. Αργυρίου Ορισμοί Άμεση Μέτρηση Έμμεση Μέτρηση Τηλεπισκόπηση: 3. Οι μετρήσεις γίνονται από απόσταση (από 0 36 000 km) 4. Μετράται η Η/Μ ακτινοβολία Με

Διαβάστε περισσότερα

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Κεφάλαιο 1 Το Φως Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Το φως διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. 3 Η ταχύτητα του φωτός μικραίνει, όταν το φως

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012. Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012. Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: ΘΕΜΑ Α Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 01 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό καθεµιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 5 ΧΡΟΝΙΑ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α-Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή φράση, η οποία

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 o ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Διαβάστε περισσότερα

Προσδιορισµός της Ηλιοφάνειας. Εργαστήριο 6

Προσδιορισµός της Ηλιοφάνειας. Εργαστήριο 6 Προσδιορισµός της Ηλιοφάνειας Εργαστήριο 6 Ηλιοφάνεια Πραγµατική ηλιοφάνεια είναι το χρονικό διάστηµα στη διάρκεια της ηµέρας κατά το οποίο ο ήλιος δεν καλύπτεται από σύννεφα. Θεωρητική ηλιοφάνεια ο χρόνος

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 0 ΜΑΪΟΥ 204 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ «Ίσως το φως θα ναι μια νέα τυραννία. Ποιος ξέρει τι καινούρια πράγματα θα δείξει.» Κ.Π.Καβάφης ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ LASER Εισαγωγικές Έννοιες

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 6 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1- να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σύµφωνα µε την

Διαβάστε περισσότερα

Το Φως της Αστροφυσικής Αν. καθηγητής Στράτος Θεοδοσίου Πρόεδρος της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών

Το Φως της Αστροφυσικής Αν. καθηγητής Στράτος Θεοδοσίου Πρόεδρος της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών Το Φως της Αστροφυσικής Αν. καθηγητής Στράτος Θεοδοσίου Πρόεδρος της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών Το φως που έρχεται από τα άστρα είναι σύνθετο και καλύπτει ολόκληρο το εύρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Διαβάστε περισσότερα

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 2.1 Γενικά 2.2 Γενικά χαρακτηριστικά του ήλιου

Διαβάστε περισσότερα

Mεγάλου µήκους κύµατος ακτινοβολία - Φαινόµενο

Mεγάλου µήκους κύµατος ακτινοβολία - Φαινόµενο Mεγάλου µήκους κύµατος ακτινοβολία - Φαινόµενο του θερµοκηπίου 1. Ακτινοβολία µεγάλου µήκους κύµατος Ακτινοβολία µεγάλου µήκους κύµατος ή γενικά θερµική ακτινοβολία καλείται η ακτινοβολία της οποίας το

Διαβάστε περισσότερα

Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου»

Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου» Εργασία στο μάθημα «Οικολογία για μηχανικούς» Θέμα: «Το φαινόμενο του θερμοκηπίου» Επιβλέπουσα καθηγήτρια: κ.τρισεύγενη Γιαννακοπούλου Ονοματεπώνυμο: Πάσχος Απόστολος Α.Μ.: 7515 Εξάμηνο: 1 ο Το φαινόμενο

Διαβάστε περισσότερα

Al + He X + n, ο πυρήνας Χ είναι:

Al + He X + n, ο πυρήνας Χ είναι: ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 10 IOYNIOY 015 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) Θέμα Α

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου 1. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Ατμόσφαιρα είναι το αεριώδες περίβλημα

Διαβάστε περισσότερα

ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥΤΡΥΠΑ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥΤΡΥΠΑ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥΤΡΥΠΑ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ Οποιαδήποτε αλλοίωση της φυσιολογικής σύστασης του αέρα που μπορεί να έχει βλαβερές επιπτώσεις

Διαβάστε περισσότερα

Πρόοδος µαθήµατος «οµικής και Χηµικής Ανάλυσης Υλικών» Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες

Πρόοδος µαθήµατος «οµικής και Χηµικής Ανάλυσης Υλικών» Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες 21 Οκτωβρίου 2009 Πρόοδος µαθήµατος «οµικής και Χηµικής Ανάλυσης Υλικών» Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες 1) α. Ποια είναι η διαφορά µεταξύ της ιονίζουσας και της µη ιονίζουσας ακτινοβολίας; β. Ποιες είναι οι γνωστότερες

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανικών Χωροταξίας Πολεοδομίας και Περιφερειακής Ανάπτυξης ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Ιωάννης Φαρασλής Τηλ : 24210-74466, Πεδίον Άρεως, Βόλος http://www.prd.uth.gr/el/staff/i_faraslis

Διαβάστε περισσότερα

Αστρικές Ατμόσφαιρες Ισορροπίες Βασικοί Ορισμοί

Αστρικές Ατμόσφαιρες Ισορροπίες Βασικοί Ορισμοί Αστρικές Ατμόσφαιρες Ισορροπίες Βασικοί Ορισμοί Ισορροπία Θερμική Θερμοδυναμική Υδροστατική Ακτινοβολιακή Θερμική Ισορροπία Συνθήκη Θερμικής Ισορροπίας: dl dm r r ε: συντελεστής παραγωγής ενέργειας (de/gr/sec)

Διαβάστε περισσότερα

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή: 54 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΑΒΒΑΪΔΗ-ΜΑΝΩΛΑΡΑΚΗ ΠΑΓΚΡΑΤΙ : Φιλολάου & Εκφαντίδου 26 : Τηλ.: 2107601470 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2014 ΘΕΜΑ Α Α1. Πράσινο και κίτρινο φως

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ - ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑ

ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ - ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ - ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑ υψηλή ατμόσφαιρα Μεσόπαυση Θερμόσφαιρα Θερμοβαθμίδα: Γ=dT/dz (lapse rate) ΟΜΟΙΟΣΦΑΙΡΑ μεσαία ατμόσφαιρα χαμηλή ατμόσφαιρα Υ ψ όμ ετρ ο (K m ) Στρώμα Όζοντος Στρατόπαυση

Διαβάστε περισσότερα

ΓΛ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 3ο: Φυσική Γενικής Παιδείας: Ατομικά Φαινόμενα

ΓΛ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 3ο: Φυσική Γενικής Παιδείας: Ατομικά Φαινόμενα ΓΛ/Μ3 05-06 ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ Τεύχος 3ο: Φυσική Γενικής Παιδείας: Ατομικά Φαινόμενα ΕΚΔΟΤΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ ΟΡΟΣΗΜΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΙ ΤΟ ΛΥΚΕΙΟ Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α Φυσική Γενικής Παιδείας

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΤΑΣΗ (ή λαμπρότητα - radiance)

ΕΝΤΑΣΗ (ή λαμπρότητα - radiance) ΕΝΤΑΣΗ (ή αμπρότητα - radiance) Ακτινοβοούμενη ενέργεια σε καθορισμένη διεύθυνση ανά μονάδα χρόνου, ανά μονάδα εύρους μήκους κύματος (ή συχνότητας) ανά μονάδα στερεάς γωνίας και ανά μονάδα επιφάνειας κάθετης

Διαβάστε περισσότερα

Διάδοση Θερμότητας. (Αγωγή / Μεταφορά με τη βοήθεια ρευμάτων / Ακτινοβολία)

Διάδοση Θερμότητας. (Αγωγή / Μεταφορά με τη βοήθεια ρευμάτων / Ακτινοβολία) Διάδοση Θερμότητας (Αγωγή / Μεταφορά με τη βοήθεια ρευμάτων / Ακτινοβολία) Τρόποι διάδοσης θερμότητας Με αγωγή Με μεταφορά (με τη βοήθεια ρευμάτων) Με ακτινοβολία άλλα ΠΑΝΤΑ από το θερμότερο προς το ψυχρότερο

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013 ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: ΘΕΜΑ Α Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Ηµεροµηνία: Κυριακή 7 Απριλίου 201 ιάρκεια Εξέτασης: ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις παρακάτω ερωτήσεις 1 έως 4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό

Διαβάστε περισσότερα

Lasers και Εφαρµογές τους στη Βιοϊατρική και το Περιβάλλον» ο ΜΕΡΟΣ. Lasers και Εφαρµογές τους στο Περιβάλλον» 9 ο Εξάµηνο

Lasers και Εφαρµογές τους στη Βιοϊατρική και το Περιβάλλον» ο ΜΕΡΟΣ. Lasers και Εφαρµογές τους στο Περιβάλλον» 9 ο Εξάµηνο ΣΕΜΦΕ Ε.Μ.Πολυτεχνείο Lasers και Εφαρµογές τους στη Βιοϊατρική και το Περιβάλλον» 2003-2004 2 ο ΜΕΡΟΣ Lasers και Εφαρµογές τους στο Περιβάλλον» 9 ο Εξάµηνο ιδάσκων: Α. Παπαγιάννης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 1. οµή και

Διαβάστε περισσότερα

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4 ΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 2.1 Γενικά 2.2

Διαβάστε περισσότερα

Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ...

Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ... Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ... Σημείωση: Διάφοροι τύποι και φυσικές σταθερές βρίσκονται στην τελευταία σελίδα. Θέμα 1ο (20 μονάδες)

Διαβάστε περισσότερα

Πληροφορίες για τον Ήλιο:

Πληροφορίες για τον Ήλιο: Πληροφορίες για τον Ήλιο: 1) Ηλιακή σταθερά: F ʘ =1.37 kw m -2 =1.37 10 6 erg sec -1 cm -2 2) Απόσταση Γης Ήλιου: 1AU (~150 10 6 km) 3) L ʘ = 3.839 10 26 W = 3.839 10 33 erg sec -1 4) Διαστάσεις: Η διάμετρος

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανισµοί διάδοσης θερµότητας

Μηχανισµοί διάδοσης θερµότητας Μηχανισµοί διάδοσης θερµότητας αγωγή µεταφορά ύλης ακτινοβολία Μεταφορά θερµότητας µε µεταφορά ύλης (convection) Οδηγός δύναµη: µεταβολές στην πυκνότητα Τα αέρια και τα ρευστά διαστέλλονται όταν Τ Η πυκνότητα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 7. Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα

Κεφάλαιο 7. Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα Κεφάλαιο 7. Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα Η κύρια πηγή ενέργειας της ατμόσφαιρας, όπως και της γης, είναι ο ήλιος. Η ηλιακή ενέργεια διαδίδεται μέσω του διαστήματος ως ηλεκτρομαγνητική (ΗΜ), και σωματιδιακή

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C.

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C. Σε μια διάταξη παραγωγής ακτίνων X, η ηλεκτρική τάση που εφαρμόζεται μεταξύ της ανόδου και της καθόδου είναι V = 25 kv. Τα ηλεκτρόνια ξεκινούν από την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα, επιταχύνονται και προσπίπτουν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ Θέµα 1 ο 1. Σύµφωνα µε το πρότυπο του Bohr για το άτοµο του υδρογόνου: α) το ηλεκτρόνιο εκπέµπει

Διαβάστε περισσότερα

Η «τρύπα» του όζοντος

Η «τρύπα» του όζοντος Η «τρύπα» του όζοντος Η διττή φύση του Ο 3 «Κακό» όζον Στην τροπόσφαιρα Κύριο συστατικό του φωτοχηµικού νέφους «Καλό» όζον Στη στρατόσφαιρα Προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία 1 Η αρχή της ιστορίας

Διαβάστε περισσότερα

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 1 Άτομα αερίου υδρογόνου που βρίσκονται στη θεμελιώδη κατάσταση (n = 1), διεγείρονται με κρούση από δέσμη ηλεκτρονίων που έχουν επιταχυνθεί από διαφορά δυναμικού

Διαβάστε περισσότερα

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6) Αντικαθιστώντας το r με r n, έχουμε: Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6) Αντικαθιστώντας n=1, βρίσκουμε την τροχιά με τη μικρότερη ακτίνα n: Αντικαθιστώντας την τελευταία εξίσωση στη 2.6, παίρνουμε: Αν

Διαβάστε περισσότερα

Μια εικόνα, από υπολογιστή, Ανταρκτική. µετρήθηκε.

Μια εικόνα, από υπολογιστή, Ανταρκτική. µετρήθηκε. Η τρύπα του όζοντος Η οροφή του ουρανού από κάπου µπάζει!!! Η τρύπα του όζοντος Μια εικόνα, από υπολογιστή, του νοτίου ηµισφαιρίου που αποκαλύπτει την τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική. Οι περιοχές

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΕΔΑΦΟΥΣ ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου 3. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΕΔΑΦΟΥΣ

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00 Αίθουσα: Υδραυλική Διδάσκων: Δρ. Εμμανουήλ Σουλιώτης, Φυσικός Επικοινωνία: msouliot@hotmail.gr

Διαβάστε περισσότερα

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α Στις ηµιτελείς προτάσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2012

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2012 ΦΥΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΗ 0 ΕΚΦΩΝΗΕΙ ΘΕΜΑ Α τις ηµιτελείς προτάσεις Α Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία τη συµπληρώνει σωστά. Α. Κατά τη

Διαβάστε περισσότερα

ΑΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ. Θέμα B

ΑΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ. Θέμα B ΑΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ Θέμα B _70 Β. Το ηλεκτρόνιο ενός ατόμου υδρογόνου που βρίσκεται στη τρίτη διεγερμένη ενεργειακή κατάσταση (n = ), αποδιεγείρεται εκπέμποντας φωτόνιο ενέργειας Ε.Κατά τη συγκεκριμένη αποδιέγερση

Διαβάστε περισσότερα

Όπως έγινε κατανοητό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, στις φυσικές του διαστάσεις, δεν είναι επιβλαβές, αντίθετα είναι ζωτικής σημασίας για τη

Όπως έγινε κατανοητό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, στις φυσικές του διαστάσεις, δεν είναι επιβλαβές, αντίθετα είναι ζωτικής σημασίας για τη 2.12 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Δεχόμενοι σχεδόν καθημερινά ένα καταιγισμό συγκεχυμένων πληροφοριών, πολλοί από μας έχουν ταυτίσει το φαινόμενο του θερμοκηπίου με την κλιματική αλλαγή. Όπως θα εξηγήσουμε

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και Διάδοση του Φωτός Φυσική Γ Γυμνασίου Βασίλης Γαργανουράκης http://users.sch.gr/vgargan Η εξέλιξη ξ των αντιλήψεων για την όραση Ορισμένοι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι ερμήνευαν την

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ Α : α. 3000 V/m β. 1500 V/m γ. 2000 V/m δ. 1000 V/m

ΘΕΜΑ Α : α. 3000 V/m β. 1500 V/m γ. 2000 V/m δ. 1000 V/m ΑΡΧΗ 1 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΘΕΩΡΙΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α : Για να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής αρκεί να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ 1.. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές (Σ) και ποιες λανθασμένες (Λ); α. Στη διάθλαση όταν το φως διέρχεται από ένα οπτικά πυκνότερο υλικό σε ένα οπτικά αραιότερο

Διαβάστε περισσότερα

Μονάδες 5. 3. Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό.

Μονάδες 5. 3. Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό. ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΠΤΑ (7) ΘΕΜΑ ο Στις ερωτήσεις -4 να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Θέµα Α ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 0 ΜΑΪΟΥ 013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία

Διαβάστε περισσότερα

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Ακτινοβοία = Μεταφορά ενέργειας (δυναµικό µέγεθος) (µε φωτόνια ή ηεκτροµαγνητικά κύµατα) Χαρακτηρίζεται από: µήκος κύµατος. συχνότητα v = c/. κυµατάριθµος k = 2π/ ή vɶ = 1/ Ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ 1. Τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα: Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής α. είναι διαµήκη. β. υπακούουν στην αρχή της επαλληλίας. γ. διαδίδονται σε όλα τα µέσα µε την ίδια ταχύτητα. δ. Δημιουργούνται από

Διαβάστε περισσότερα

Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε.

Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε. Θερμική νησίδα», το πρόβλημα στις αστικές περιοχές. Παρουσίαση από την Έψιλον-Έψιλον Α.Ε. Η ένταση της Θερμικής νησίδας στον κόσμο είναι πολύ υψηλή Ένταση της θερμικής νησίδας κυμαίνεται μεταξύ 1-10 o

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Περιβάλλοντος

Φυσική Περιβάλλοντος ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Φυσική Περιβάλλοντος Διάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας Διδάσκοντες: Καθηγητής Π. Κασσωμένος, Λέκτορας Ν. Μπάκας Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 01 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις Α1-Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία συµπληρώνει σωστά την ηµιτελή

Διαβάστε περισσότερα

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα Γ ΓΕΛ Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα Γ ΓΕΛ Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α Φυσική ΘΕΜΑ Α γενικής παιδείας Να γράψετε τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις Α-Α5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α. Σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr για το άτομο του

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 0 ΜΑΪΟΥ 204 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

δ) µειώνεται το µήκος κύµατός της (Μονάδες 5)

δ) µειώνεται το µήκος κύµατός της (Μονάδες 5) ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ. ΕΤΟΥΣ 011-01 ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 30/1/11 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό κάθε µίας από τις παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά.

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. ρ. Χ. Βοζίκης Εργαστήριο Φυσικής ΙΙ 53 ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. 5. Άσκηση 5 5.1 Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Σκοπός της άσκησης είναι η γνωριµία των σπουδαστών µε την

Διαβάστε περισσότερα

Περίθλαση από µία σχισµή.

Περίθλαση από µία σχισµή. ρ. Χ. Βοζίκης Εργαστήριο Φυσικής ΙΙ 71 7. Άσκηση 7 Περίθλαση από µία σχισµή. 7.1 Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Σκοπός της άσκησης είναι η γνωριµία των σπουδαστών µε την συµπεριφορά των µικροκυµάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1 έως 4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα

Διαβάστε περισσότερα

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Σ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 7 ΙΟΥΛΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1-5 να

Διαβάστε περισσότερα