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金星的大气温室效应使其表面温度保持在惊人的500℃以上,这主要是由于金星含有大量的二氧化碳。
水蒸气和二氧化碳将地球温度加热至大约30℃。
火星的大气层稀薄,富含二氧化碳,其温室效应仅到6℃左右。
地球的温室效应使地球的温度保持在一定范围内,以满足在这里生命进化的需要。
在生命的调节下,地球温室效应的强度发生了变化,使地球的温度保持在合适的范围内。
40亿年前,太阳的亮度只有今天的70%,所以如果那时地球的大气层和今天一样的话,地球会冷得多。
但是,在40亿年前,地球的大气层的主要成分可能是二氧化碳,密度是今天的100倍,所以温室效应会更强。
由于原始藻类的存在,地球大气层现在的二氧化碳含量下降到了大约5亿年前的十分之一左右,温室效应肯定也在下降。
游离氧(O2)最早出现在22~27亿年前,在2~2.5亿年前达到峰值,浓度约为目前的170%。
显然,地球上的生命不仅受大气成分变化的影响,而且还从中受益。
自然温室效应逐步降低抵消了太阳光度的缓慢增强。
在自然温室效应普遍逐渐减弱的背景下,地球的气候发生了几次变化,冰河时代是其中最著名的例子。
在冰河时代,大部分(甚至全部)的地表水都被冻结了。
这些气候的变化与其说是由大气控制的,不如说是由地球轴倾角和轨道偏心的变化控制的,类似的效应可能解释了火星表面湿度随时间的剧烈变化。
云
云层具有很强的反射率,所以云层越厚,直接反射回太空的太阳能就越多。
但是,多云的天空也增加了大气对阳光照射到地面的热量的吸收能力,因此云层对全球气温的影响是复杂的。
金星上连绵不断的云层并没有使它的表面免受温室效应的加热影响。
当温度和压力使大气的某些成分凝结成液滴或冰粒时,云就形成了。
就类地行星而言,形成云的相关成分通常是水。
虽然水只占金星大气层的一小部分,但在距金星表面45~65千米的对流层顶部,有足够的水来形成一层连续的云。
在那里,水蒸气凝结成直径约2微米的水滴,它们保持悬浮,因为太小无法下落,又被称为气溶胶。
金星大气中的二氧化硫溶解在其中,这些水滴就变成了硫酸。
但是,如果有人试图告诉你这是“在金星上下硫酸雨”
,那他们就错了。
无论这些水滴被大气环流拉到45千米以下的什么地方,热量都会使它们再次蒸发,而且它们永远没有机会变成大到足以落向地面的雨滴。
在地球的地表以上大约6千米处,云主要是由微小的冰粒子组成,而在这个高度以下,云的成分主要是水滴。
雨云其实不是灰色的,只是看起来像罢了,这是因为雨云足够厚,可以遮挡许多的光。
在火星上,云层相对稀少。
在火星对流层的大多数地方,云层是由水冰构成的,但在对流层中间层边界附近约80千米处,我们观察到的是二氧化碳粒子云。
除了凝结成云,大气成分也可能在行星表面凝结成冰或**。
地球是目前唯一拥有海洋的类地行星,而海洋当然是由水构成的。
在行星的两极附近,水会被冻结形成极冠。
年轻的金星可能曾经历过海洋覆盖星球的短暂纪元,在这之后,蒸发的水蒸气加剧了迅速增长的温室效应,导致了目前的干旱。
这些水蒸气蒸发后会因为光解作用而消失。
但火星是不同的。
有种说法是大约38亿年前,一个巨大的“北欧大洋”
(OusBorealis)占据了火星上整个地势较低的北方平原,这在20世纪90年代风靡一时。
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