Amennyiben a Földnek egyáltalán nem volna légköre, felszínének átlagos hőmérséklete 14 °C helyett körülbelül −18 °C volna. A felszíni hőmérséklet alakításában óriási szerepe van a légkörben lévő vízpárának, szén-dioxidnak és minden olyan "üvegházhatású" gáznak (pl. metánnak), amelyek a látható tartományban nagyrészt átengedik, de az infravörös tartományban jelentős részben elnyelik a rájuk eső elektromágneses sugárzást. (A függőleges tengelyen szerepelő mértékegység a sugárzás energiáját fejezi ki egységnyi felületre, illetve időre vonatkoztatva.)
(Forrás: http://www.hol-napinvest.hu/site/napelemekrol)
a) Hogyan jut el a Nap által termelt energia a Földre? Hogyan ad le energiát egy bolygó a környezetének?
a) Elektromágneses sugárzással (2 pont) adják le energiájukat az űr felé a csillagok és a bolygók egyaránt (2 pont).
b) Mi a különbség egy „hűvösebb” vörös és egy „forróbb” kék fényű csillag által kibocsájtott sugárzás hullámhossza között?
b) A forróbb test által kibocsátott hőmérsékleti sugárzás rövidebb hullámhosszú (vagy nagyobb frekvenciájú) (2 pont), mint a hűvösebb által kibocsátott.
c) Mi történik a Napból érkező és a légkör határát elérő látható sugárzással, hogyan hat kölcsön a légkörrel? Mi történik a földfelszínt elérő sugárzás legnagyobb részével? Hogyan befolyásolja ez a földfelszín fizikai állapotát?
c) A látható tartományba eső sugárzás nagyrészt áthalad a légkörön (2 pont), a felszínt elérő sugárzás jelentős részét pedig elnyeli a Föld (2 pont). Ez az energia melegíti a földfelszínt (2 pont). (Nem szükséges megemlíteni, hogy a sugárzás egy része a légkörről, illetve a felszínről visszaverődik. Az is helyes megfogalmazás, hogy a légkör az energia egy részét elnyeli.)
d) Az ábrán az is látszik, hogy a légkör nem engedi át az infravörös sugárzás egy részét. Mi történik a Földnek az űr felé sugárzott, az infravörös tartományba eső sugárzásával? Hogy hívják azokat a légköri gázokat, melyek a Föld által kisugárzott infravörös sugárzást nem eresztik át?
d) A földfelszín által infravörös sugárzás formájában kisugárzott energia jelentős részét elnyelik (2 pont) a légkörben lévő üvegházhatású gázok (2 pont).
e) Hogyan és milyen módon befolyásolhatja az emberi tevékenység a Föld légkörének átlaghőmérsékletét a légkörbe bocsátott szén-dioxid révén?
e) Ha nő a légkör szén-dioxid tartalma, megnő a Föld hősugárzásának légkörben elnyelt hányada (2 pont), ami hozzájárul a légkör fokozatos melegedéséhez (2 pont).
Összesen 20 pont