POJMOVNIK - U

Učinak (efekt) staklenika

- neodgovarajući, ali uvriježen pojam vezan uz globalno zatopljenje. Uveo ga je još u 18. stoljeću francuski fizičar i matematičar Jean Baptiste-Joseph Fourier. Pod učinkom staklenika podrazumijevamo zagrijavanje Zemljine površine i donje atmosfere uzrokovano apsorpcijom IC zračenja, koja se događa na tzv. stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plinovi, dakle plinovi koji efikasno apsorbiraju toplinsko zračenje, jesu H₂O, CO₂, CH₄, CFC, O₃ i dušik(I)oksid (N₂O). Staklenički plinovi, zbog apsorpcije IC zračenja zagrijavaju atmosferu, odnosno dio topline, koja bi inače otišla u svemir, zadržavaju u atmosferi. Istovremeno zbog apsorpcije IC zračenja ti plinovi i sami počinju dugovalno zračiti u svim smjerovima (to zračenje nazivamo protuzračenje atmosfere). Dio protuzračenja atmosfere odlazi i prema Zemljinoj površini, te tako doprinosi njenom zagrijavanju, odnosno utječe na toplinsku ravnotežu sustava Zemlja-atmosfera. Toplinska ravnoteža sustava postiže se kad energija koja ulazi u sustav bude jednaka energiji koja napušta sustav. Kada ne bi bilo atmosferskog prirodnog 'stakleničkog' djelovanja, toplinska ravnoteža sustava postigla bi se na nižoj temperaturi. Prosječna temperatura pri tlu bi tada iznosila -17ºC, a život na Zemlji bi vjerojatno bio nemoguć.

Učinak staklenika, koji bi postojao i bez ljudskog djelovanja, posljednjih desetljeća je pojačan, budući da je antropogena emisija stakleničkih plinova, a naročito CO₂, CH₄, i N₂O, bitno porasla tijekom posljednjih dvjestotinjak godina. Razlog tome je sve veća proizvodnja i upotreba fosilnih goriva, te porast industrijskih, poljoprivrednih i drugih ljudskih aktivnosti. Zbog sve veće količine stakleničkih plinova u atmosferi sve više topline ostaje u sustavu Zemlja-atmosfera, što dovodi do globalnog zatopljenja.

Učinak staklenika postoji i na nekim drugim planetima. Tako npr. na Veneri, unatoč gustoj naoblaci, koja u svemir reflektira više Sunčevog zračenja nego Zemljina naoblaka, atmosfera veoma efikasno zadržava IC zračenje Venere. Razlog tome je duboka Venerina atmosfera, koja se uglavnom sastoji od CO₂. Stoga srednja temperatura površine Venere iznosi oko 480ºC. Za razliku od Venere, Mars ima plitku atmosferu, koja se također sastoji uglavnom od CO₂. Međutim, atmosfera Marsa je toliko plitka, a udaljenost od Sunca toliko velika, da je srednja temperatura površine planeta -63ºC.

Valja naglasiti da je sam naziv 'efekt staklenika' neprikladan, budući da se mehanizmi u atmosferi i stvarnom stakleniku razlikuju. Zrak u stakleniku ostaje topao zbog toga što staklo propušta Sunčevo zračenje, koje grije tlo u stakleniku, a tlo dalje grije zrak. Istovremeno, staklo mehanički štiti zrak unutar staklenika od miješanja sa hladnijim atmosferskim zrakom. Za razliku od toga u atmosferi se toplina zadržava zahvaljujući radijacijsko-apsorpcijskim svojstvima atmosferskih sastojaka.

Vidi sastav atmosfere, radijacijsko-apsorpcijska svojstva sustava Zemlja-atmosfera, globalno zatopljenje.

Udarna fronta

- fronta srednjih razmjera sa snažnim udarima vjetra (i do 50 m s^-1). Zbog kratkotrajnosti udara koji traju do dvadesetak sekundi, ne uočava se na sinoptičkoj karti već se vidi samo na zapisima mjerenja. Udarna fronta odijeljuje zrak koji istječe iz snažno razvijenog kumulonimbusa od okolnog zraka. Topao i vlažan zrak u oluji se duž udarne fronte izdiže, a iza fronte se zrak ohlađen isparavanjem spušta stvarajući udare. Udarna fronta često je popraćena skokom tlaka, smicanjem vjetra i padom temperature, a katkad i jakom oborinom te oblačnim lukom.

Ultraljubičasto (UV) zračenje

- elektromagnetsko zračenje valnih duljina u u rasponu od 10^-4 do 0.4 μm. UV zračenje čini 9% ukupne energije Sunčevog elektromagnetskog spektra. Dijeli se na UV-A (0.32–0.40 μm; uzrokuje tamnjenje i crvenilo osjetljive ljudske kože), UV-B (0.29–0.32 μm; uzrokuje opekotine te može uzrokovati rak kože; djelomično ga apsorbira atmosferski ozon) i UV-C dio spektra (0.20–0.29 μm; vrlo opasna komponenta, može uzrokovati mutacije kromosoma, smrt jednostaničnih organizama i oštećenje očiju; ovaj dio spektra je gotovo potpuno apsorbiran atmosferskim ozonom).

Vidi Sunčevo zračenje, radijacijsko-apsorpcijska svojstva sustava Zemlja-atmosfera.

Univerzalna plinska konstanta (R*)

- konstanta u jednadžbi stanja idealnog plina:

R* = pV/T,

gdje su p, V i T tlak, volumen i temperatura. Možemo je odrediti na temelju vrijednosti p, V i T pri standardnim uvjetima promatrajući jedan kilomol plina:

R* = pV/T = (101325.0 Pa)(22.414 m³ kmol^-1)/273.15 K = 8314 J kmol^-1 K^-1 = 8.314 J mol^-1 K^-1

Vidi jednadžba stanja idealnog plina, specifična plinska konstanta.

Unutarnja energija

- ukupna kinetička i potencijalna energija koju posjeduje sustav molekula ili atoma. Unutarnja energija je varijabla stanja. Kod idealnog plina međučestična potencijalna energija je jednaka nuli, a unutarnja energija proporcionalna je temperaturi plina.

Specifična unutarnja energija u je unutarnja energija po jedinici mase m:

u = U / m.

Uzgon

(1) Svojstvo tijela da pluta na površini tekućine ili se slobodno podiže i slobodno u stlačivom fluidu (npr. atmosferi).

(2) Sila koja u polju sile teže djeluje vertikalno prema gore na čest fluida ili na tijelo uronjeno u fluid. Tu silu (F) možemo kvantitativno odrediti na temelju Arhimedova principa kao razliku između težine istisnutog fluida i težine uronjenog tijela (česti):

F = ρ₀Vg - ρVg,

gdje je ρ₀ gustoća fluida, ρ je gustoća uronjenog tijela (česti), V je volumen uronjenog tijela (česti), koji je jednak volumenu istisnutog fluida, a g je akceleracija sile teže. Kako je F = ρVa, gdje je a akceleracija uzgona, to je:

a = g(ρ₀/ρ-1).

Za atmosferu primjenom jednadžbe stanja idealnog plina odatle dobivamo:

a = g(T/T₀ –1),

gdje je T temperatura česti, a T₀ temperatura okolnog zraka.

Vidi slobodna konvekcija.