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同温相变时的热辐射

已有 5676 次阅读 2008-8-14 23:12 |个人分类:怪哉虫儿

几天前的博文http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=34466提到了这个题目,希望高手指正。感谢网友的鼓励,几位老师的支持和提醒。我也查了一些资料,乘大连开会之机,也当面请教了搞气候模式的几位年轻大牛。

总的感觉是,水的液、固、气发生相变时的热辐射是欠研究的,可能是跨领域的原因吧。请教了我国试验遥感大牛张仁华老师,要搞成云过程的模拟和热辐射测量还真不容易。

复杂的不好搞,搞个简单的吧。

现行初中物理教材在《熔化与凝固》一节中提出:为什么下雪不冷化雪冷?根据教参和《十万个为什么·气象》卷中的解释,大意都是:下雪水结冰,要释放潜热;而融雪时冰熔为水,要吸热。故下雪不冷化雪冷。

很多人都指出,“其实这种解释是错误的!
“不错,水结冰要放热,而冰融化为水要吸热,但根据热力学基本定律:物体的热量只能从高温物体转移到低温物体。水与冰雪的相互转化温度为0oC,水结冰放热到环境中会使环境温度升高,但最高不可能超过0oC,否则热量的流向就会掉头不顾;另一方面,雪融化为水要吸热,使环境温度下降。但环境温度最低也不可能降到0oC以下,否则低于0oC的环境就会使冰雪融化的过程产生逆转。因此,从理论上讲,下雪决不可能比融雪温度低”。这跟周少祥老师指出成云过程的热传导释放潜热的错误是相通的。

这位伟大的民科(stepper_行者 http://zhidao.baidu.com/question/4001482.html)进一步作了工作:

“按照这一标准,笔者花了100余元抄录了南昌市近十年整个降雪过程的气象资料。虽然凭这些资料进行统计判断还显得不足,但本人实在没有财力再购买更多的资料了”。。。。
“现从南昌市近十年降雪过程的资料统计,下雪天的平均最高气温为1.5oC,,平均最低气温为-2.76oC,平均下雪天气温为-0.63oC。而化雪天平均最高气温为3.2oC,平均最低气温为-1.8oC,化雪天日平均气温0.7oC。可见一般说来下雪天比化雪天气温低。因此,所谓下雪不冷化雪冷在物理学上讲并不成立”。

行者先生试验的不足之处,在于没有测量融雪环境的辐射亮温。这绝对没有贬低一位口袋里只能掏出100元自己作研究的同志的意思。他显然没有红外波谱仪等等玩意,大概也想不到发生相变时的同温系统中基尔霍夫定律不成立,潜热是可以靠辐射来收支的。



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2 杨玲 刘玉平

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