Природа высокой температуры

В течение последнего десятилетия, после обнаружения высокой радиояркостной температуры Венеры, были предприняты многочисленные попытки понять, как происходит перенос тепла на Венере, и если поверхность планеты действительно горячая — отыскать физический механизм, обеспечивающий столь интенсивный разогрев.
В результате осуществления непосредственных измерений на станциях «Венера» впервые появилась возможность при моделировании теплообмена в атмосфере исходить из фактических значений параметров газа и вести расчеты по измеренным профилям температуры и давления, не прибегая к гипотетическим моделям структуры атмосферы Венеры.
Физико-химические процессы в атмосфере и на поверхности планеты взаимосвязаны. Ее тепловой режим и динамика непосредственно зависят от химического состава атмосферы. Основываясь на расчетах моделей теплового равновесия, можно предполагать, что для Венеры наиболее эффективны процессы лучисто-конвективного теплообмена в толще атмосферного газа по вертикали и циркуляция в меридиональном и широтном направлениях. Вероятно, за счет меридиональной циркуляции происходит выравнивание температур экваториальных и полярных областей, практически не отличающихся друг от друга, как показали недавние результаты радиоастрономиче ских измерений. Запас тепла в атмосфере Векеры огромен, он в сотни раз больше количества тепла, которое теряется за венерианскую ночь, поэтому суточные колебания температуры на планете по оценкам не больше 1°.
Почему у поверхности Венеры высокая температура? Легче всего это объяснить действием парникового механизма, который должен проявляться на Венере гораздо эффективнее, чем в атмосфере Земли. Смесь углекислого газа и водяного пара оказывает очень сильное экранирующее действие на уходящую тепловую радиацию. Оно значительно возрастает с ростом температуры и давления в атмосфере. Очевидно, измеренные значения этих параметров у поверхности должны отвечать некоторому равновесному тепловому состоянию атмосферы Венеры. Вместе с тем трудно сказать, «работает» ли парниковый механизм от самой поверхности или же он эффективен только на более высоких уровнях? Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать, прозрачна ли атмосфера для солнечного света до поверхности или солнечные лучи задерживаются выше.
Оценки характера ослабления солнечной коротковолновой и тепловой радиации за счет молекулярного рассеяния и поглощения отдельными атмосферными компонентами приводят к обнадеживающему предположению о довольно высокой (порядка 20-30%) прозрачности атмосферы для солнечных лучей. В случае же если солнечная радиация не проникает до поверхности, передача энергии основной массе атмосферы могла бы происходить другим путем — за счет механизма так называемой глубокой циркуляции, при которой обеспечивается горизонтальный перенос газа от подсолнечной к антисолнечной точкам и адиабатический разогрев при его опускании в глубину. Аналогичный механизм переноса тепла может действовать между экватором и полюсами. Не исключено, что на Венере действуют и другие источники, например, определенный вклад может вносить внутреннее тепло планеты.