Как нагревается воздух в атмосфере?

Воздух в атмосфере нагревается в основном за счёт солнечной энергии, но происходит это не напрямую. Солнце излучает энергию в виде коротковолнового излучения (включая видимый свет), которое проходит сквозь атмосферу и нагревает поверхность Земли. Затем нагретая поверхность начинает излучать тепло в виде длинноволнового инфракрасного излучения. Именно это инфракрасное излучение и поглощается атмосферой, нагревая воздух.

Основной механизм нагрева воздуха — это теплопередача от земной поверхности. Существует три способа теплопередачи:

1. Излучение — Солнце излучает энергию, которая нагревает земную поверхность. Затем поверхность излучает тепло обратно в атмосферу.

2. Теплопроводность — нижние слои воздуха, соприкасающиеся с тёплой землёй, нагреваются напрямую через контакт.

3. Конвекция — тёплый воздух у поверхности становится менее плотным и поднимается вверх, уступая место более холодному воздуху. Это создаёт конвекционные потоки, распределяющие тепло по атмосфере.

Также стоит упомянуть парниковый эффект. Некоторые газы в атмосфере (например, водяной пар, углекислый газ, метан) поглощают инфракрасное излучение, исходящее от Земли, и повторно излучают его в разные стороны, в том числе обратно к поверхности. Это тоже способствует дополнительному нагреву воздуха.

Таким образом, воздух нагревается в основном снизу вверх — от нагретой поверхности Земли, а не напрямую от солнечного света.