Broeikaseffect

Uit Astrowiki
Ga naar: navigatie, zoeken

het broeikaseffect ontstaat ter gevolge van de zogenaamde broeikas-gassen in de atmosfeer. die gassen zorgen ervoor dat de temperatuur van het aardoppervlakte hoger ligt dan op grond van de combinatie van warmte-instraling van de zon en de interne aardwarmte verwacht kan worden. Zonder het broeikaseffect (en dus alleen verwarming van het aardoppervlak door zonlicht en aardwarmte) zou de temperatuur op Aarde volgens bepaalde theoretische modellen gemiddeld -18 °C (min 18) zijn; thans is zij 15 °C. Het effect is genoemd naar de broeikas waar een glazen of plastic overkapping de uitstraling van warmte tegenhoudt en zo de temperatuur in de broeikas laat oplopen.

De temperatuur van het aardoppervlak wordt bepaald door een evenwicht van een aantal factoren. Bijdragen die warmte toevoegen zijn: Straling van de zon die niet meteen wordt teruggekaatst; Aardwarmte. Warmte wordt aan het oppervlak onttrokken door: Verdamping van water Convectie Infrarode straling van het aardoppervlak naar het heelal (uitstraling), volgens de Wet van Stefan-Boltzmann. Door verdamping en convectie wordt warmte op verschillende manieren getransporteerd. Door verdamping koelt het aard- of zeeoppervlak af waarna de warme en vochtige lucht opstijgt en wolken vormt. Bij deze wolkvorming komt de aan het aardoppervlak opgenomen warmte tijdens het condensatieproces weer vrij zodat er per saldo warmte van het aardoppervlak naar hogere luchtlagen getransporteerd is. Dit warmte- en watertransport levert een belangrijke bijdrage aan de temperatuurstijging op hogere breedtegraden. Andere warmtebronnen, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, zijn - afgezien van de gerelateerde emissies van broeikasgassen - ten opzichte van in- en uitstraling verwaarloosbaar. De bijdrage van het zonlicht en de afname van de warmte door de uitstraling zijn op een ingewikkelde manier afhankelijk van een aantal omstandigheden: IJs en sneeuw verminderen de hoeveelheid geabsorbeerde zonnestraling en verminderen bovendien de uitstraling; Wolken kaatsen zonlicht terug maar hinderen aan de andere kant de uitstraling;[1] Broeikasgassen absorberen straling uit beide richtingen, met per saldo een vermindering van de uitstraling; Fijn stof in de lucht weerkaatst vooral zichtbaar licht en vermindert dus per saldo de opwarming door de zon, bovendien vergemakkelijkt het de vorming van wolken; Sommige stoffen (zoals roet) maken wolken minder reflecterend, andere stoffen (zoals zwaveldioxide) juist méér. Er stelt zich een evenwicht in doordat de uitstraling van infrarood toeneemt bij stijgende temperatuur. De inkomende straling van de zon is van een kortere golflengte (veelal zichtbaar licht), dan de uitstraling (veelal infrarode straling). Broeikasgassen absorberen vooral infrarode straling en kaatsen het terug naar het aardoppervlak, maar absorberen minder van de inkomende straling van de zon. Dit verhoogt de evenwichtstemperatuur op de Aarde, en wordt het broeikaseffect genoemd. Voorbeelden van broeikasgassen zijn waterdamp[2] (veroorzaakt 36-70% van het broeikaseffect, wolken niet meegeteld), kooldioxide (CO2, veroorzaakt 9-26%), methaan (CH4, veroorzaakt 4-9%) en ozon (O3, veroorzaakt 3-7%). Het broeikaseffect veroorzaakt een inversie (omkering) in het temperatuurverloop (dit wordt temperatuurgradiënt genoemd) van de atmosfeer.[bron?] Zonder broeikaseffect zou de temperatuur gemeten vanaf het aardoppervlak en hoger in de lucht, vrij lineair afnemen; hoe verder van het oppervlak, hoe kouder het wordt. Door het broeikaseffect heeft de aardatmosfeer echter een zogenoemde inversielaag. Deze laag wordt gekenmerkt door een omgekeerd verloop; hoe hoger (verder van de Aarde) men komt, hoe warmer het wordt. Het is deze laag die uitstraling van warmte tegenhoudt en zo als een soort "warme deken" om de Aarde ligt. Overigens gaat de vergelijking tussen een broeikas en het aardse broeikaseffect maar ten dele op. In beide gevallen komt de temperatuur hoger te liggen, doordat de uitstroom van warmte belemmerd wordt en de instroom niet. Het glas van een broeikas deelt weliswaar de eigenschap van broeikasgassen dat het doorlatend is voor zichtbaar licht, maar niet voor infrarode straling, maar een gewone broeikas werkt vooral door het belemmeren van convectie. Dit kan aangetoond worden door een broeikas te bouwen van een ander materiaal dan glas, dat ook infrarode straling doorlaat. Ook in deze broeikas zal de temperatuur hoger liggen dan in de omgeving.

er is niet alleen op aarde broeikas effect, op venus zie je het veel meer. daar is het gemiddeld 500 graden celcius!!! op mercurius is de temperatuur overdag +450 graden, terwijl die dichter bij de zon staat. op venus is het namelijk warmer door het broeikas-effect. venus heeft een dikke atmosfeer waardoor de zonkracht er wel in kan maar er niet meer uit kan.

Broeikaseffect.jpg