¿El CO2CO2CO_2 atmosférico se calienta cuando, mientras o después de que vuelve a irradiar IR hacia la Tierra?

Lo entiendo C O 2 absorbe la radiación a una frecuencia que está asociada con los niveles de energía de los átomos que chocan y la molécula que gira, y por los electrones.

1) ¿Quizás eso no es energía térmica, porque no es de la traslación de toda la molécula, que sería calor? Entonces, ¿no se vuelve "más caliente" antes de volver a irradiar?

2) Tal vez un poco del IR absorbido en movimiento lineal, o calor, pero no mucho, ¿entonces el CO2 permanece aproximadamente a la misma temperatura?

3) En resumen, ¿el CO2 se calienta más?

4) (En una discusión sobre el calentamiento global, afirmé que el CO2 es análogo a un espejo y que el calentamiento es un efecto secundario, si lo hay).

5) Gracias por sus respuestas. Con ellos y mis otras lecturas, espero aclarar: de K. McClary veo que el CO2 podría volver a irradiar rápidamente el fotón y, por lo tanto, no habría obtenido una ganancia neta de energía. Pero, suponiendo que te refieres a 10-9 milisegundos por un tiempo promedio para una colisión, lo que podría transferir la energía a otros modos de rotación, vibración y traslación, más generalmente, la energía del fotón original se distribuye en un aumento de temperatura local de las moléculas cercanas. Cuando esa energía es radiación en direcciones aleatorias, la mitad desciende hacia la Tierra. Esa "mitad" es el efecto dominante para AGW. Luego, cuando la superficie de la Tierra se calienta, a su vez calienta la atmósfera inferior.
Si la radiación de entrada/salida del CO2/aire está equilibrada, la temperatura del aire no aumentaría directamente. ¿Está equilibrado, y si no es así, ese pequeño desequilibrio no es importante?

El calor es equivalente a la energía, y la energía no tiene temperatura. La temperatura es qué tan concentrado está el calor contenido en una sustancia, y se define como la energía cinética promedio de una gran cantidad de átomos/moléculas. En mi opinión, no es posible responder a su pregunta como se indica.

Respuestas (3)

No entiendo muy bien el punto de tu pregunta. Si se trata de factores que contribuyen al calentamiento global, como sugiere su último comentario entre paréntesis, entonces " C O 2 cada vez más caliente" no es relevante. En primer lugar, más caliente o no, casi inmediatamente entra en equilibrio térmico con el resto de la atmósfera, por lo que es el perfil de temperatura de la atmósfera lo que es relevante. En segundo lugar, C O 2 es de aproximadamente 350 partes por millón (un poco más en peso), por lo que no aporta mucha energía térmica total a la atmósfera. En tercer lugar, "espejo" es aproximadamente la mitad de la derecha, es decir, es más como un espejo medio revestido. La energía radiada por la tierra que absorbe estaba en "salida", es decir, lejos de la tierra. pero después de la C O 2 lo entiende, esa radiación se vuelve a irradiar en casi todas las direcciones, por lo que aproximadamente la mitad regresa a la tierra. Esto es similar a la razón por la cual las líneas de Fraunhofer en el sol aparecen oscuras. (PD: Por cierto, es posible que desee quitar esa etiqueta de electrodinámica cuántica)

Creo que la mayor parte de la radiación absorbida se usa para calentar la atmósfera, muy poca se "reirradia", por lo que la analogía del "espejo medio recubierto" no es buena.
@KeithMcClary Ver, por ejemplo, scied.ucar.edu/…
"Lo que sucede es que la masa de aire que contiene la molécula absorbente de CO2 (incluidos O2, N2, etc.) se calienta debido a la energía absorbida y (estadísticamente) algunas otras moléculas de GEI irradiarán a alguna frecuencia en sus espectros en una cantidad equivalente, debido al cambio de temperatura de la masa de aire. No es la misma molécula en los casos 999/1000. " ¿Es este el análisis correcto?
@KeithMcClary No estoy seguro, es decir, si es correcto o no. Su argumento de enlace de "ciencia escéptica" suena razonable, pero no estoy seguro de cuán factual. Por un lado, los fotones absorbidos típicamente excitan estados vibratorios/rotacionales de mayor energía hasta que se vuelven a emitir, lo que no es realmente parte del proceso. 3 2 k T -energía que normalmente se intercambia durante las colisiones. Pero como dije, no conozco todos los detalles. En cualquier caso, solo estaba abordando la pregunta de nivel mucho más elemental del OP, y creo que ahora estamos de acuerdo en que los comentarios relevantes para esa pregunta de nivel están bastante bien.

Para comprender algo sobre el CO2 y la radiación, intente considerar primero experimentos simples de laboratorio.

Tome un recipiente de CO2 puro, digamos 1 metro cúbico, y colóquelo en el vacío. Usando una fuente de radiación en la parte posterior del cuerpo, mida la temperatura (con un termistor) del centro y los límites del cubo de gas a medida que enciende y apaga el radiador. Afirmo que observaremos un aumento en la temperatura del gas (en todos los puntos) cuando el radiador esté encendido. ¿Alguien no está de acuerdo?

Ahora filtre la salida espectral del radiador de cuerpo negro para que solo se emitan las frecuencias que absorbe el CO2. Vuelva a encender y apagar el radiador. Afirmo que aún observaremos un aumento en la temperatura del gas (en todos los puntos) cuando el radiador esté encendido. ¿Alguien no está de acuerdo?

Esperaré un poco para ver si hay algún desacuerdo antes de pasar al siguiente experimento del mundo real que cualquiera puede hacer, digamos un par de días.

Cambio y fuera (¡por ahora!).

La Ley de Wien da la longitud de onda central de la radiación en función de la temperatura del cuerpo. Según el rango de temperatura de la Tierra (por ejemplo, de cero a 50 grados C), la longitud de onda máxima correspondiente está entre 10,6 y 7 micrómetros, que está dentro de la banda en la que el CO2 no tiene absorción; por lo tanto, no hay efecto de calentamiento salvo algunos de los extremos de la cola la longitud de onda central alcanza su punto máximo.