The Greenhouse Effect

The Greenhouse Effect

温室效应互动物理仿真

应用介绍

课本上讲温室效应,一句「温室气体吸收红外辐射导致地表升温」就过去了,学生背下来了,但为什么是红外不是可见光、浓度变一点温度到底差多少,心里还是没数。这个 PhET 仿真把过程摆出来给你看:拖动温室气体浓度滑杆,红外辐射被反射回地表的比例跟着变,温度计的读数实时上升或下降,可见光穿透大气、地表辐射红外、红外被气体拦住这三步在同一个画面里同时发生。

它有三个模式:波动模式用波的形式展示能量进出,光子模式把辐射画成一颗颗光子看它们怎么被吸收和再发射,层模型则把大气抽象成若干层做更定量的分析。还能切换不同年代的大气成分(冰期、1750 年、现在),看同一套物理规律在不同浓度下给出什么结果。

PhET Interactive Simulations 是美国科罗拉多大学博尔德分校的项目,仿真全部免费开放,基于 HTML5 编写,浏览器直接打开就能用,也可以下载单个 HTML 文件离线运行。

软件功能



浓度可调:温室气体浓度用滑杆连续调节,也可以直接选择冰期、1750 年、现代等预设大气成分,对比同一模型在不同浓度下的结果。

温度实时反馈:画面里有地表温度计,浓度一变读数就跟着走,浓度与温度的关系不用靠讲解,看着就出来了。

三种呈现模式:波动模式看能量流,光子模式看单个光子的吸收与再发射,层模型做更定量的分层分析,三种视角解释同一件事。

能量平衡显示:可以打开能量平衡面板,看进入和离开系统的能量各是多少,理解升温本质上是收支失衡。

云的影响:可以添加云层观察它对反射和吸收的作用,把另一个变量也纳入进来。

浏览器即开即用:HTML5 实现,不需要 Flash 或任何插件,桌面和平板浏览器都能运行。

可离线使用:单个 HTML 文件可以下载到本地,没有网络的课堂环境也能照常用。

免费开放:科罗拉多大学博尔德分校 PhET 项目出品,供教学和自学免费使用,界面有多语言版本。

应用截图