Her şey güneşle başlar. Ve ne olmaz? Nükleer enerjinin tek istisnası dışında, Güneş, Dünya’daki tüm ısının ve diğer tüm enerji biçimlerinin kaynağıdır.
Güneş Dünya’da parlarken ışığı atmosferden oldukça şeffaf bir şekilde geçer, çünkü güneşi görebildiğiniz gerçeğinden yola çıkmış olmalısınız. Gezegenin yüzeyine çarpana kadar ışığa pek bir şey olmaz. Daha sonra, çeşitli yüzey türleri, okyanuslar, ormanlar, çöller, araba çatıları, George Hamilton güneş ışığını emer ve onun tarafından ısıtılır Bu, Dünya’nın tüm yüzeyini dev, sıcak bir radyatör yapar ve etrafındaki her şey, örneğin üzerindeki hava, eski bir evde radyatörün yanında durduğunuzda ısındığınız gibi ısınır. (Bir radyatör, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, ısı radyasyonu yayan bir şeydir ..)
Öyleyse, Dünya’nın ısı yayan yüzeyine ne kadar yakın olursanız, sanki bir evin radyatörüne daha yakın duruyormuşsunuz gibi, ondan o kadar fazla ısı alacağınız mantıklıdır. Yani Dünya yüzeyine en yakın hava en çok ısınır ve ondan uzaklaştıkça hava o kadar soğuk olur, yaklaşık 3.000 metrenin (10.000 fit) üzerinde yeterince soğuk olacak ve tüm yağışlar kar şeklinde olacaktır ve neredeyse hiç erimez.
(Dağların soğuk olmasının daha az bir nedeni, hava kütlelerinin dağın eteğini süpürdükçe, daha düşük atmosferik basınç nedeniyle genişlemeleri ve gazlar genişlediklerinde soğumalarıdır.) Tam olarak, bir kez güneş tarafından ısınan Dünya’nın yüzeyi ısısını üstündeki havaya nasıl iletir? Çoğunlukla radyasyon yoluyla, bir radyatörün sizi ısıtması gibi. Ancak ısının sıcak bir maddeden daha soğuk bir maddeye aktarılmasının tek yolu radyasyon değildir. Ayrıca iletim ve konveksiyon yoluyla da hareket edebilir. Her mekanizmaya hızlıca bir göz atalım.
İletim: Sıcak bir kızartma tavası sapını tuttuğunuzda (BUNU EVDE DENEMEYİN!), Isı iletim yoluyla elinize geçer. Isı enerjisi molekülden moleküle doğrudan temas yoluyla iletilir veya iletilir. Sıcak kızartma tavası molekülleri, cilt moleküllerine çarparak ısı enerjilerini doğrudan onlara iletir. Sarma ve tutuşunuzu serbest bırakmak, bu molekül-molekül temasını keser. (Aslında, yelp pek bir şey başaramaz.) Ne yazık ki, ısı zaten cildinizde olacak, zarar görmeye devam edecek ve sarpınızı daha yavaş bir küfür dizisi ile değiştirecek. Konveksiyon: Hindiye bakmak için fırınınızın kapısını hızlıca açtığınızda ve yüzünüzde bir sıcak hava patlaması hissettiğinizde, ısıyı size taşıyan havadır. Bu konveksiyondur: hava veya su gibi hareket eden bir sıvının kanatlarında taşınan ısı. Bu durumda ısı, havada otostop yaparak hareket ediyor. Sıcak hava yükseldiğinde, ısı konveksiyonla yukarı doğru hareket eder. Konveksiyonlu fırınlar, içinde sıcak havayı dolaştıran ve pişirmeyi hızlandıran fanların bulunduğu sıradan fırınlardır.
Radyasyon: Bir dahaki sefere bir demirci dükkanına girdiğinizde (tamam, hayal edin) onun kızgın fırınının sıcaklığını odanın karşısında yüzünüzde net bir şekilde hissedebildiğinizi fark edin. Sıcak hiçbir şeye dokunmuyorsun, yani iletim değil. Ve hareket eden hava yok, bu yüzden konveksiyon değil. Isı size radyasyonla ulaşıyor kızılötesi radyasyon. Kızılötesi, daha uzun bir dalga boyuna sahip olması ve insan gözünün görememesi dışında, görünür ışık gibi bir tür elektromanyetik radyasyondur. Onunla ilgili benzersiz olan şey, çoğu maddenin absorbe edebileceği, enerjisini “yutması” ve onun tarafından ısınması için doğru dalga boyuna sahip olmasıdır. Kızılötesi radyasyon, birçok kitabın size söyleyebileceğine rağmen, kendi başına ısı değildir; Ben buna “geçiş halindeki ısı” diyorum. Sıcak nesneler tarafından yayılır ve ışık hızıyla uzayda dolaşır, ancak bir maddeye çarpıp onun tarafından emilene kadar aslında ısıya dönüşmez.
