http://marta-tellas.livejournal.com/ ([identity profile] marta-tellas.livejournal.com) wrote in [community profile] useless_faq2011-09-11 08:05 pm

Атмосфэра

Вода прозрачная, но не совсем - на определённой глубине она перестаёт пропускать свет.
Воздух тоже не совсем прозрачный. Какой толщины должна быть атмосфера Земли, чтобы не пропускать солнечный свет? Без облаков, естественно. Обычный воздух.

Бесконечной.

[identity profile] sanitareugen.livejournal.com 2011-09-11 04:32 pm (UTC)(link)
Любой слой конечной толщины, будь то вода или воздух, что-то пропускать да будет. Абсолютной тьмы нет и на дне океана.

Ну, давайте дефиниции "темноты"

[identity profile] sanitareugen.livejournal.com 2011-09-11 06:19 pm (UTC)(link)
До этого могу только сказать, что интенсивность света меняется по закону Бугера I=I0e-kl, причём коэффициент k для разных длин волн переменен.
Очевидно, в ноль коэффициент при любой толщине l не обращается. Он может лишь стать менее заданного порога.
Если за "темноту" принять освещённость в безлунную и беззвёздную ночь, 0.0003 Лк, и требовать такой тьмы в солнечный полдень (когда освещённость 100000 Лк), то ослабление должно быть порядка 330 миллионов раз.
Атмосфера поглощает 15%-20% солнчной радиации. Это позволяет (взяв для определённости 20%) заявить, что для указанного эффекта приведенная толщина атмосферы должна быть в log(330 000 000)/log(1/0.8)=88 раз больше.
Оговорка "приведенная толщина" существенна. Плотность атмосферы меняется по экспоненте, и поэтому "толщина атмосферы", вообще говоря, бесконечна. Но если давление вырастет в 88 раз, в полдень будет такая же освещённость, как безлунной ночью.

Re: Ну, давайте дефиниции "темноты"

[identity profile] ikaktys.livejournal.com 2011-09-13 11:05 pm (UTC)(link)
не сходится, на Венере с ее давлением в 90 атмосфер и облаками (правда она и к солнцу чуток ближе) :

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0-8

Освещённость на поверхности при угле Солнца 5,5° составляет 350±150 люкс, что примерно соответствует освещенности на Земле в пасмурный день. По расчётам, освещённость на поверхности Венеры при Солнце в зените составит 1000 — 3000 люкс (примерно на порядок меньше, чем на Земле в ясный солнечный день в тени).

Я тоже думал об этом контрпримере.

[identity profile] sanitareugen.livejournal.com 2011-09-14 10:08 am (UTC)(link)
Из него следует, что на Венере поглощение "на одну атмосферу" составляет не 15-20%, а только 6%=1-(1/200)1/90.
Что может объясняться:
1. Большей прозрачностью углекислого газа сравнительно с азотно-кислородной смесью.
2. Меньшей относительной долей дисперсных частиц (пыли, капелек воды в одной случае и серной кислоты в другом) по отношению к массе газов (хотя в абсолютном смысле на Венере может быть и больше.
3. Завышенной величиной для поглощения земной атмосферой (например, взято среднее поглощение в облачную и безоблачную погоду, хотя расчёт исходил из безоблачной.

Если принять поглощение, равное вычисленному венерианскому, то для достижения указанного эффекта ("ночной тьмы" в полдень) надо 333 ата.

Re: Я тоже думал об этом контрпримере.

[identity profile] ikaktys.livejournal.com 2011-09-14 03:34 pm (UTC)(link)
можно "плясать" от другого, мощность излучения Солнца на орбите Земли - 1367 W/m2

Air mass (http://en.wikipedia.org/wiki/Air_mass_%28astronomy%29) атмосферы при угле падения 48.5 градусов оставляет от этого около 1000Вт/м2

т.е. при 85 подобных слоях как раз получится ослабление примерно в 350 миллионов раз.

[identity profile] lorgner.livejournal.com 2011-09-11 05:00 pm (UTC)(link)
Если считать прозрачность воздуха 0.8, освещенность в солнечный день 100000 люкс, минимальную освещенность для человеческого глаза 1e-9, то

log(10^(-9)/100000)/(log(0.8)) = 144 км.

Реально прозрачность воздуха будет меняться нелинейно.

[identity profile] ikaktys.livejournal.com 2011-09-13 11:05 pm (UTC)(link)
не сходится, на Венере с ее давлением в 90 атмосфер и облаками (правда она и к солнцу чуток ближе) :

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0-8

Освещённость на поверхности при угле Солнца 5,5° составляет 350±150 люкс, что примерно соответствует освещенности на Земле в пасмурный день. По расчётам, освещённость на поверхности Венеры при Солнце в зените составит 1000 — 3000 люкс (примерно на порядок меньше, чем на Земле в ясный солнечный день в тени).

[identity profile] flat-hedgehog.livejournal.com 2011-09-11 05:17 pm (UTC)(link)
Наша атмосфера весит как десятиметровый слой воды. Думаю при сходном количестве грязи будет одинаковая прозрачность. Теперь остаётся прикинуть на какой глубине по-вашему темнота? Километр? тогда умножаем нынешнюю толщину атмосферы на сто. Останется вспомнить что воздух сжимаем, в отличии от воды, и сократить получившееся значение раз в 20. На километре , вроде, при давлении в 100 атмосфер и температуре градусов 10-15 газы воздуха в жидкое состояние не переходят? Лень вики читать...

[identity profile] flat-hedgehog.livejournal.com 2011-09-11 05:26 pm (UTC)(link)
Да, для жидкого состояния, по прикидкам, азоту нужно при комнатной температуре порядка 5000 атмосфер..

[identity profile] flat-hedgehog.livejournal.com 2011-09-11 05:36 pm (UTC)(link)
Блин, не бывает жикого азота при комнатной температуре, ну хотя бы при таком давлении будет примерно 0.7 плотности воды.
(deleted comment)

[identity profile] flat-hedgehog.livejournal.com 2011-09-11 05:53 pm (UTC)(link)
связь простая-они одинаковы. Площадь любая, хоть по сантиметру квадратному воды и атмосферы, хоть по километру.

[identity profile] karpion.livejournal.com 2011-09-11 06:08 pm (UTC)(link)
Если построить водонапорную башню с насосом наверху, то насос сможет закачать воду не выше десяти метров. Вроде, это общеизвестно.

Если говорить о весе всей атмосферы, которая, как очевидно, занимает всю поверхность Земли, то её вес равен весу десятиметрового слоя воды по всей площади Земли. Ну или как сказали выше - можно взять любую одинаковую площадь.
(deleted comment)

[identity profile] karpion.livejournal.com 2011-09-11 07:48 pm (UTC)(link)
Чтобы человек понял, сначала ему надо объяснить что-то "на пальцах". Потом давать формулы. Это и называется "педагогический дар".

[identity profile] sam-honsu.livejournal.com 2011-09-11 05:54 pm (UTC)(link)
Воздух абсолютно чист -коэффициент прозрачности 0,997 соответствует видимости на 300 км.
Для проницаемости 0,01 у меня получилось 1552 км.

Источники:
http://www.vrazvedka.ru/main/learning/vopros-ob/sharonov_03.html
http://ru.wikisource.org/wiki/%D0%AD%D0%A1%D0%91%D0%95/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F