De meeste lezers van ons blog zullen in grote lijnen bekend zijn met de werking van het broeikaseffect. Het aardoppervlak absorbeert ongeveer 70% van het zonlicht dat erop valt, zendt die energie weer uit als warmtestraling, die voor een aanzienlijk deel door broeikasgassen wordt geabsorbeerd. Daardoor is het aardoppervlak warmer dan het zonder broeikasaffect zou zijn. Of, zoals klimaatwetenschappers het zeggen: het broeikaseffect beïnvloedt het radiatief-convectieve evenwicht aan het aardoppervlak en daarmee de temperatuur. Meer broeikasgassen betekent meer absorptie van warmtestraling en dus een hogere temperatuur aan het oppervlak. Simpel, zou je zeggen. Toch zitten er nog best wat adders onder het gras. Één zo’n adder is de permanente verschuiving in de stralingsbalans die het gevolg is zogenaamde albedo-terugkoppelingen: een afname van de ijsbedekking en bewolking die het gevolg zijn van de initiële opwarming door een versterkt broeikaseffect. Het reflecterend vermogen van de aarde wordt daardoor minder, en er wordt dus meer zonlicht geabsorbeerd. Dit versterkt de opwarming.
Het gevolg van die albedo-terugkoppelingen is verrassend: door een sterker broeikaseffect absorbeert de atmosfeer meer warmtestraling, maar toch zendt de aarde na verloop van tijd niet minder, maar juist meer van die straling uit. Dit komt doordat er, door de albedo-terugkoppelingen, uiteindelijk meer zonlicht wordt geabsorbeerd, wat weer doorwerkt in de uitgezonden warmtestraling. Het is tegenintuïtief, maar wel helemaal logisch volgens de natuurkunde van het klimaatsysteem. Wat gedachtenexperimenten, ondersteund door enkele afbeeldingen uit een artikel hierover van 10 jaar geleden, helpen om dat te begrijpen.
De stralingsbalans zonder albedo-terugkoppeling
Om te beginnen houden we het simpel. Stel dat de CO2-concentratie sprongsgewijs sterk toeneemt, zonder dat dat consequenties heeft voor de albedo. Tegelijk met die toename krijgen we dan een sprongsgewijze afname van de uitgaande warmtestraling. Er hoopt zich warmte op in de atmosfeer, waardoor de temperatuur daarvan en van het aardoppervlak stijgt. Daardoor neemt de uitgaande warmtestraling weer toe, de Planck-feedback in klimatologenjargon. Na verloop van tijd bereikt die uitgaande straling dan weer zijn oude niveau. Op dat moment heeft het aardoppervlak zijn nieuwe (hogere) evenwichtstemperatuur bereikt, omdat de uitgaande straling weer gelijk is aan de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht. De afbeelding hieronder illustreert het verloop.
De invloed van de albedo-terugkoppeling
Met een albedo-terugkoppeling verandert dit verhaal. Door de lagere sneeuw- en ijsbedekking en door veranderingen in bewolking, die het gevolg zijn van de gestegen temperatuur, wordt er minder zonlicht naar het heelal gereflecteerd en dus meer geabsorbeerd door het aardoppervlak. Uiteindelijk moet die extra geabsorbeerde warmte ook weer worden uitgestraald. Na verloop van tijd zal er dus meer uitgaande warmtestraling zijn dan voor de verdubbeling van het broeikaseffect. Pas bij die hogere uitstraling, met een bijbehorende hogere temperatuur, komt de uitstraling weer in evenwicht met de absorptie van zonlicht. Onderstaande figuur geeft weer hoe de uitgaande warmtestraling (groen) en het geabsorbeerde zonlicht (rood) in de loop van de tijd veranderen.
Het lijkt vreemd, een toename van de uitgaande warmtestraling als gevolg van een sterker broeikaseffect. Toch is het logisch, omdat er weliswaar permanent meer absorptie is van warmtestraling door broeikasgassen, maar de stralingsbalans toch weer terugkeert naar zijn evenwichtstoestand, waarin de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht en de hoeveelheid uitgezonden warmtestraling gelijk zijn. De hogere temperatuur van het oppervlak zorgt voor meer warmtestraling: de Planck-feedback. Gelukkig maar. Als het evenwicht in de stralingsbalans niet op die manier hersteld zou worden, zou een kleine toename van de CO2-concentratie tot een eindeloos doorgaande opwarming leiden! Als er door een afname van de albedo minder zonlicht direct wordt gereflecteerd, en dus meer wordt geabsorbeerd, moet er meer warmtestraling uitgezonden worden om het stralingsevenwicht te herstellen.
Een geleidelijke toename van CO2
Natuurlijk is er een sterke initiële respons van het klimaat op een hypothetische plotselinge verviervoudiging van de CO2-concentratie. De temperatuur stijgt snel en een deel van de albedo-terugkoppelingen reageert vrijwel direct. Ook de absorptie van zonlicht neemt dus snel toe. Het gevolg is dat de uitgaande warmtestraling na zo’n 20 jaar al terug is op het oude niveau. Terwijl de opwarming daarna nog lange tijd doorgaat. In de echte wereld hebben we natuurlijk niet zo’n sprongsgewijze verandering. Hieronder is te zien wat er gebeurt bij een geleidelijke toename van de CO2-concentratie, met 1% per jaar. Dat komt niet exact overeen met de werkelijkheid, maar het geeft wel een vrij aardig beeld.
Natuurlijk neemt de uitgaande warmtestraling wat af als de CO2-concentratie begint te stijgen. Elk extra procentje CO2 absorbeert wat warmtestraling. Maar doordat de temperatuur stijgt, zorgt de Planck-feedback ervoor dat er ook steeds wat meer straling bijkomt om te absorberen. Zonder verandering van de albedo zou de uitstraling wel steeds iets onder de initiële waarde blijven. Zolang de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht gelijk blijft is er immers geen reden waarom de aarde meer energie uit zal gaan stralen dan in de beginsituatie. Want dan zou het weer afkoelen.
In simulatie met een albedo-feedback is de initiële afname van warmtestraling minimaal. Eigenlijk blijft de hoeveelheid uitgestraalde warmte lange tijd nagenoeg constant. Na ongeveer 70 jaar, als de CO2-concentratie is verdubbeld, begint de uitstraling te stijgen. Wel neemt de absorptie van zonlicht vrijwel direct toe. Dat er een moment komt waarop hierdoor ook de warmte-uitstraling toeneemt is onvermijdelijk, volgens de natuurkundige logica. Logica waar niets tegenin te brengen is, hoe hard je intuïtie zich er tegen verzet.
Wat zeggen metingen?
De vraag die nu nog openstaat is: zijn er ook waarnemingen die de logica bevestigen? Die zijn er min of meer, maar wat voorbehoud is daarbij wel op zijn plaats. In absolute zin hoopt er zich een astronomische hoeveelheid energie op in het klimaatsysteem, door het versterkte broeikaseffect. Maar het is maar een heel klein deel van wat we totaal aan zonlicht ontvangen. In de periode 2006 – 2020 was de stralingsonbalans gemiddeld zo’n 0,76 Watt per vierkante meter aardoppervlak, terwijl we 340 W/m² ontvangen. Je hebt nauwkeurige metingen nodig om de veranderingen in stralingsfluxen te kunnen meten die voor die onbalans zorgen. Het kan alleen met satellieten, want vanaf het aardoppervlak kun je onmogelijk meten wat bovenaan de dampkring binnenkomt en weer uitgaat. Dergelijke metingen worden pas sinds 2000 gedaan, door het CERES programma van NASA. Dat is niet heel lang om betrouwbare trends uit te bepalen. Zeker omdat de stralingsbalans niet alleen wordt beïnvloed door broeikasgassen, maar bijvoorbeeld ook door aerosolen en door natuurlijke klimaatvariaties. Het lijkt me wat voorbarig om de meetresultaten als harde bevestiging van de theorie te zien. Maar ze zijn er ook zeker niet mee in tegenspraak.
De conclusie: als er meer broeikasgassen in de atmosfeer komen, absorberen die meer warmtestraling, maar het effect daarvan op de uitgaande warmtestraling wordt na enige tijd gecompenseerd door de Planck-feedback. De toename van de absorptie van zonlicht door albedo-feedbacks is daarentegen permanent en leidt zelfs tot nog meer uitstraling van warmte, door diezelfde Planck-feedback. Het mag dan contra-intuïtief zijn, het is volkomen logisch dat we een vrijwel constant niveau van uitgaande warmtestraling zien en een geleidelijke toename van geabsorbeerd zonlicht. Op internet circuleren verhalen waarin wordt beweerd dat dit in tegenspraak zou zijn met de breed geaccepteerde wetenschap over het klimaat. Dat is dus niet het geval. Laat je niks wijsmaken.
Klimaatverandering 
Hans,
Ingewikkeld verhaal. Welke conclusie moet nu getrokken worden uit het feit dat de albedo afneemt door de toenemende smelt? Hoe verhoudt zich dat tot de opwarming? De aarde warmt toch gewoon meer en sterker op door afnemend albedo?
LikeLike
Jaap,
Inderdaad versterkt de verandering van de albedo de opwarming. (Overigens is albedo het absorptievermogen en dat neemt dus juist toe. Maar ik begrijp de vergissing, als ik even niet oppas maak ik hem zelf ook wel eens.)
De tegenintuïtieve veranderingen in de stralingsbalans worden door pseudosceptici zo hier en daar uitgelegd als bewijs dat onze uitstoot van broeikasgassen niet de oorzaak is van de opwarming. Daar werd een tijdje terug naar verwezen in een reactie in de open discussie. Daarom leek het me goed om een keer uitgebreid te beschrijven hoe het echt zit.
LikeLike
Hans, even voor de zekerheid: albedo is het weerkaatsingsvermogen, volgens Albedo – Wikipedia Dus als het afneemt, neemt het absorptievermogen inderdaad toe, toch?
LikeLike
Je hebt gelijk, Lennart. Zoals ik zei: om een of andere reden vergis ik me hier ook regelmatig.
LikeLike
Vergissen is my middle name, zeker als het om niet-intuïtieve wetenschappelijke begrippen gaat, zoals bv entropie of lapse rate, etc. Vraag is of ik die begrippen überhaupt wel begrijp, dus ik ben al blij dat dit bij albedo tot op zekere hoogte het geval lijkt 🙂
LikeLike
Ik vond dit stuk van Hans (bij uitzondering) verwarrend, zag door de bomen het bos niet.
Lennart zegt, Wikipedia volgend, dat albedo het weerkaatsingsvermogen is. Dat klopt uiteraard niet, albedo is geen fysisch vermogen maar een klimatologische all round descriptie.
Als ik het goed begrijp is albedo geen vermogen maar een constateerbaar/meetbaar lokaal/regionaal fenomeen. En als ik het goed begrijp is er een fundamenteel verschil tussen daadwerkelijke weerkaatsing van inkomende zonne-energie en absorbtie van die energie. Mijns inziens is dat verschil de essentie van de energie balans van planeet aarde.
LikeLike
Mijn les voor vandaag: als er iets verkeerd om in je hoofd zit moet je het omdraaien. Maar wel maar één keer. Want als je het nog een keer omdraait heb je het weer mis.
LikeLike
Goff,
Ik begrijp je verwarring. Het is namelijk best verwarrend. Ik heb mijn uiterste best gedaan om het zo duidelijk mogelijk op te schrijven, maar het blijft iets dat heel erg tegen je intuïtie in kan gaan. Daar kan ik niks aan veranderen.
Albedo is een eigenschap van een bepaald oppervlak, een maat die aangeeft hoeveel zonlicht dat oppervlak reflecteert. Een wit oppervlak weerkaatst veel zonlicht en heeft een hoog albedo, een zwart oppervlak absorbeert veel meer en heeft dus een laag albedo. Eigenlijk is het dus een maat voor hoe licht of donker een bepaald oppervlak is (als er zonlicht op valt, en vanuit de ruimte gezien).
LikeLike
Goff, misschien is “vermogen” door Wikipedia kort door de bocht geformuleerd. Ze geven als definitie: “de verhouding tussen de hoeveelheid opvallende en gereflecteerde (elektromagnetische) straling”. Klopt die definitie volgens jou?
LikeLike
Goff, de Engelstalige Wikipedia is duidelijker:
https://en.wikipedia.org/wiki/Albedo
Het is een dimensieloos getal tussen 0 en 1, waarbij een perfect reflecterend lichaam een albedo van 1 zou hebben.
Het woordje ‘vermogen’ is niet zo’n vreemde keuze, want hoeveel licht er gereflecteerd wordt hangt af van hoeveel invallend licht er is. Het is het ‘reflectievermogen’.
Er kunnen meerdere oorzaken zijn voor een dalende albedo. Het kan namelijk – naast minder reflecterende zwavel-aërosolen t.o.v. de jaren ’80 – ook een ‘feedback’ zijn op de opwarming. Bijvoorbeeld de wolkbedekking die hoger wordt en daardoor minder reflectief, als gevolg van de opwarming. Dit betekent een afname van de albedo en kan de opwarming dan verder versterken:
https://klimaatveranda.nl/2014/01/05/licht-op-wolken-de-rol-van-bewolking-in-een-opwarmend-klimaat/
LikeLike
Hans,
“De tegenintuïtieve veranderingen in de stralingsbalans worden door pseudosceptici zo hier en daar uitgelegd als bewijs dat onze uitstoot van broeikasgassen niet de oorzaak is van de opwarming. Daar werd een tijdje terug naar verwezen in een reactie in de open discussie. Daarom leek het me goed om een keer uitgebreid te beschrijven hoe het echt zit.”
Het betrof dit stuk: Radiative energy flux variations from 2000 – 2020 | Climate Etc. (judithcurry.com), waarbij trots vermeld stond: “The warming of the last 20 years has its essential cause in the change of the clouds”.,
bij de discussie zomer’24.
Pseudosceptische onzin, gesteund door een gesjeesde klimaatwetenschapper (Judith Curry), ‘gesteund’ door de republikeinen, die het klimaatbeleid door de shredder willen halen.
Hoop het een beetje kort gezegd te hebben.
LikeLike
En toch …. Als we het hebben over de versnelling van de opwarming dan heeft James Hansen daar kortgeleden het 1 en ander over gezegd. Dan zou je kunnen standhouden: de opwarming van de aarde heeft primair zijn oorzaak in menselijke uitstoot van broeikasgassen, dat staat als een paal; en tegelijk zou de recente versnelling ook zo zijn eigen afgeleide oorzaken kunnen hebben, die gelegen zijn in verandering van wolken en aerosolen en albedo, en misschien nog wel meer gelegenheidsoorzaken.
https://www.theguardian.com/environment/2023/jul/19/climate-crisis-james-hansen-scientist-warning : Hansen heeft in een nieuw onderzoeksartikel , dat nog door vakgenoten moet worden beoordeeld, betoogd dat de snelheid van de wereldwijde opwarming versnelt, zelfs wanneer rekening wordt gehouden met natuurlijke variaties, zoals de huidige El Niño-klimaatgebeurtenis die periodiek de temperaturen doet stijgen. Dit komt door wat hij een “ongekende” onevenwichtigheid noemde in de hoeveelheid energie die de planeet binnenkomt van de zon versus de energie die van de aarde wordt weerkaatst.
Terwijl de wereldwijde temperaturen ongetwijfeld stijgen door de verbranding van fossiele brandstoffen, zijn wetenschappers verdeeld over de vraag of dit tempo versnelt. “We zien geen bewijs voor wat Jim beweert,” zei Michael Mann, een klimaatwetenschapper van de University of Pennsylvania die eraan toevoegde dat de opwarming van het klimaatsysteem “opmerkelijk stabiel” was. Anderen zeiden dat het idee plausibel was, hoewel er meer gegevens nodig waren om zeker te zijn.
Dit artikel is van juli 2023. Ik ben benieuwd wat op dit moment de wetenschap hierover zegt. Weet iemand daar meer over?
LikeLike
Hallo Jaap,
Een kwetsbaar punt van deze argumentatie van Jim Hansen: er speelt méér dan alleen die afname van zwavel-aërosolen (door o.a. de IMO 2020 regelgeving voor ontzwaveling van stookolie in de scheepvaart).
Tot dusver richt Jim Hansen zich alleen, of voornamelijk, op deze reductie van zwavel-aërosolen t.o.v. het hoogtepunt in de jaren ’80/’90.
Hans Custers schrijft hierboven nou juist over de: ““ongekende” onevenwichtigheid [noemde] in de hoeveelheid energie die de planeet binnenkomt van de zon versus de energie die van de aarde wordt weerkaatst.” En Hans legt uit dat een deel van deze afname van de albedo – want dát is het – weleens direct samen kan hangen met het versterkte broeikaseffect i.p.v. (alleen) de ontzwaveling van brandstoffen.
Een albedo-terugkoppeling, ofwel een geheel van verschillende feedbacks, als gevolg van het versterkte broeikaseffect.
LikeLike
Voor zover ik kan zien is er vanuit de klimaatwetenschap niet zoveel steun voor dit verhaal van Hansen. (Maar wel voor zijn enorm belangrijke wetenschappelijke werk in het verleden.) De steun komt grotendeels van buiten de (op fysica gebaseerde) klimaatwetenschap.
Veel klimaatwetenschappers (en klimaatbloggers) herinneren zich natuurlijk nog hoe zo’n 10 jaar geleden pseudosceptici allerlei voorbarige conclusies trokken omdat de gemiddelde wereldtemperatuur een tijdje achterbleef bij de geprojecteerde opwarming. De argumenten van toen gelden natuurlijk net zo goed nu de temperatuur een tijd aanzienlijk boven de projecties ligt.
LikeLike
Hans,
“Eigenlijk is het dus een maat voor hoe licht of donker een bepaald oppervlak is (als er zonlicht op valt, en vanuit de ruimte gezien).”
Mijns inziens is albedo geen maat (sorry Bob) maar een ratio tussen straling-in en straling-uit. Voor alle specifieke oppervlakken pakt die ratio anders uit. Een wite tennisbal weerkaatst/absorbeert de straling anders dan een hagelsteen van hetzelfde formaat c.q. massa. De enorme witte Sahara (zand!) functioneert fysisch anders dan de enorme witte vlaktes op Noord-en Zuidpool (ijs!).
Niettemin, de albedo-terugkoppelingen binnen het klimaatsysteem heb ik na herlezing van je stuk beter begrepen.
LikeLike
Goff,
In jouw omschrijving zie je wat over het hoofd, namelijk dat er twee typen straling-uit zijn: gereflecteerd zonlicht en uitgezonden warmtestraling.
Lichte oppervlakken reflecteren meer zonlicht en zenden minder warmtestraling uit
Donkere oppervlakken absorberen meer zonlicht (en reflecteren dus minder) en zenden meer warmtestraling uit.
Het principe van lichte oppervlakken is feite hetzelfde voor ijs als voor wit woestijnzand. Het grote verschil tussen de woestijn en de poolgebieden komt door andere belangrijke klimatologische factoren. Zo ontvangt de woestijn veel meer zonlicht en is er weinig afkoeling mogelijk door verdamping.. En zijn Hadleycellen van grote invloed op een woestijnklimaat. Woestijnen ontstaan waar warme en droge tropische lucht naar beneden daalt.
LikeLike
krijgen we maar 340 Watt per vierkante kilometer van de zon? Is het niet per vierkante meter?
LikeLike
wikipedia zegt 1360 W / m2
LikeLike
Dirk,
Ja, het is natuurlijk per vierkante meter. Dat corrigeer ik in het stuk.
De intensiteit in een bundel zonlicht is inderdaag 1360 W/m². Maar door de ronde vorm van de aarde, en omdat alleen de dagkant zonlicht ontvangt, wordt dat gemiddeld over het aardoppervlak 340 W/m². Ofwel 1360/4.
LikeLike
Hi Dirk, dit staat hier helder toegelicht (evenals het concept van de albedo):
https://scienceofdoom.com/2010/02/06/the-earths-energy-budget-part-one/
LikeLike
Een (veranderde, veranderlijke) overtuiging waar we ons rekenschap van kunnen geven is het vrij baan laten voor alle moderne wetenschappen. Het laat de psychologie de ziel verklaren, de natuurwetenschappen de materiële werkelijkheid, de sociologie en de economie ons handelen in de collectieve werkelijkheid. Deze verschuiving in de richting van sciëntisme, waarbij het humanisme de ratio voorop heeft gezet, heeft invloed gehad en nog steeds op de secularisatie, religies en ‘godsbeelden’. In hoofdzaak in de wereld waarin die verschijnselen in opkomst waren: onze westerse wereld. En daarmee dus ook in de academische wereld. En daarmee dus ook (indirect) in ‘de wereld die Klimaatveranda heet’. De bovenstaande discussie getuigt hier van – en ik wil niet beweren dat daar iets mis mee is in acht nemend de doelstelling van Klimaatveranda. Ik wil er alleen maar op wijzen.
Enige verwarring over de albedo daargelaten, het effect van de albedo is niet enkel wetenschappelijk van aard. Of beter gezegd, in hoofdzaak niet wetenschappelijk van aard. Het draagt bij aan toenemende spanningsopbouw in de verstrengeld geraakte fysieke en culturele wereld.
De te verwachten gevolgen ervan hoeven natuurlijk niet onbevraagd te blijven: niet-rationele normale mensenreacties tijdens spanningsopbouw en in toenemende conflictsituaties. Niet te veronachtzamen lijkt mij.
De reactie op deze bijdrage is te verwachten en ook wel weer logisch, dat besef ik: “Dat ligt buiten het bestek van Klimaatveranda.”
LikeLike
Jaaplont,
“De reactie op deze bijdrage is te verwachten en ook wel weer logisch, dat besef ik: “Dat ligt buiten het bestek van Klimaatveranda.”
Nee hoor, je reactie ligt binnen het bestek van deze site. Het staat je helemaal vrij om in discussiedraadjes je meningen over (ir)relevantie van wetenschap, humanisme etc. kenbaar te maken. Van mij mag je overal over mopperen maar niet over dat je mening niet gelezen zou worden.Jaaplont,
“De reactie op deze bijdrage is te verwachten en ook wel weer logisch, dat besef ik: “Dat ligt buiten het bestek van Klimaatveranda.”
Nee hoor, je reactie ligt binnen het bestek van deze site. Het staat je helemaal vrij om in discussiedraadjes je meningen over (ir)relevantie van wetenschap, humanisme etc. kenbaar te maken. Van mij mag je overal over mopperen maar niet over dat je mening niet gelezen zou worden.
LikeLike
Jaap,
Ik zou niet zeggen dat het buiten het bestek van Klimaatveranda ligt, maar wel buiten het bestek van deze blogpost. De open discussie is dus een betere plek voor dit onderwerp.
Voor een bredere blik is het boek dat ik op het moment aan het lezen ben mogelijk ook voor jou wel interessant: ‘De vloek van de nootmuskaat‘ van Amitav Gosh. Misschien vind je de benadering van Gosh ook wel erg rationeel, maar hij heeft ook oog voor de beperkingen en problemen van onze rationele benadering (of van wat we als rationeel zien, terwijl het dat niet is.)
LikeLike
Beste Jaap,
Het gaat erom dat een reactie zoals je die hierboven geeft:
“Het laat de psychologie de ziel verklaren, de natuurwetenschappen de materiële werkelijkheid, de sociologie en de economie ons handelen in de collectieve werkelijkheid. Deze verschuiving in de richting van sciëntisme, waarbij het humanisme de ratio voorop heeft gezet, heeft invloed gehad …” etc.
off-topic is m.b.t dit blogstuk. Het is een algemene bespiegeling die op z’n best thuishoort in de Open Discussie en geen betrekking heeft op het blogstuk dat erboven staat. De derde spelregel van https://klimaatveranda.nl/spelregels/ bedoelt met “het onderwerp” namelijk het onderwerp van het blogstuk waar de reactie onder staat – voor alle duidelijkheid.
Hans en Bart en ik zijn best wel soepel: we gaan niet elke reactie die afdwaalt verwijderen. We dwalen zelf ook wel ’s wat af van het onderwerp van het betreffende blogstuk. Maar… wellicht wil je hier ’s over nadenken:
Ik vind het géén goed idee, Jaap, als jij ELK nieuw blogstuk probeert te benutten om jouw persoonlijke kijk op de wereld in het algemeen, op het mensdom en op religie en/of humanisme te propageren. Wat je dan doet is telkens opnieuw dezelfde draad oppakken waar AL je eerdere reacties al over gingen, ad nauseam. Het blogstuk dient dan blijkbaar alleen als ‘kapstok’ om telkens opnieuw je persoonlijke ‘Sitz im Leben’ te gaan verspreiden. 🙂
LikeLike
Ter aanvulling: de 3de spelregel is er ook om een praktische reden. Als iedereen zijn reacties over van-alles-en-nog-wat gewoon onder het laatste/nieuwste blogstuk gaat plempen…
… in dat geval staan de reacties over een onderwerp niet meer geordend bij elkaar.
Zo gingen bijvoorbeeld sommige lieden onder élk nieuw blogstuk hun laatste nieuwtje over kernenergie of ‘thoriumcentrales’ plaatsen, i.p.v. onder het blogstuk dat hier speciaal voor openstaat – en waar je nu nog steeds reacties kan plaatsen. Dat is nogal zonde. Want lezers die bij willen lezen over dat specifieke onderwerp, missen dan relevante reacties doordat die elders rondzwerven. 🙂
LikeGeliked door 1 persoon
Hans, Bob, bedankt voor de uiteenzetting, en speciaal ook die link van jou Bob naar het artikel over ingaande en uitgaande straling. Met die eye-openers is dit blogstuk gesneden koek!
Er komt energie als zonlicht op de aarde. Al die energie straalt de aarde ook weer uit, deels meteen in de dezelfde vorm (albedo), deels omgezet in warmte straling; dus als de albedo verandert in de richting van minder terugkaatsing, zal de warmteuitstraling vermeerderen.
Of, volgens een andere grondregel: hoe hoger de temperatuur van een voorwerp t.o.v. zijn omgeving, des te meer straalt het warmte uit.
Het kost mij moeite om het tegen-intiutieve hiervan te zien. Maar dat is natuurlijk mede dankzij jullie uitleg.
LikeLike
Dirk,
Mijn intuïtie moest wel even schakelen, vanuit het eerste idee dat meer broeikasgassen ook meer warmtestraling absorberen. Voor iemand als Judith Curry blijkt dat eerste intuïtieve idee zelfs een onoverkomelijke barrière te zijn. Al is de vraag dan wel of die onoverkomelijkheid een kwestie is van onvermogen of van onwil.
LikeLike
Hi Dirk,
Ja, inderdaad. Er is een groot verschil tussen reflectie (het gereflecteerde licht heeft hetzelfde spectrum als het inkomende licht) en de warmtestraling naar het heelal (waar het kortgolvige inkomende zonlicht tot opwarming heeft geleid, en dit als langgolvige warmtestraling weer wordt uitgestraald).
Misschien nuttig om op te merken: reflectie en albedo worden beschreven door het elektromagnetisme (Maxwell-theorie). Dit is niet zo met de warmtestraling. Het spectrum daarvan is alléén te begrijpen met de kwantumtheorie. De verklaring die Max Planck gaf van het spectrum van de warmtestraling, was dan ook het begin van de kwantummechanica. Door discrete trilingstoestanden en energieniveaus te poneren voor de atomen en moleculen, kon de theorie van Planck de ‘Ultraviolett-Katastrophe’ vermijden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz#Die_Ultraviolett-Katastrophe
Een versimpelde uitleg gebruikt soms, ten onrechte, het woord ‘weerkaatsing’ voor allebei. Dit wekt dan verwarring.
LikeLike
Bedankt Bob,
ik heb toch de Engelse versie er maar bij gepakt. Fascinerend, die black-body radiation. Die hangt dus alléén af van de temperatuur van het stralende lichaam, niet van temperatuursverschil met de omgeving (zoals ik boven zei). En het spectrum van Planck geldt voor de situatie dat er geen netto uitwisseling is van materie/energie tussen lichaam en omgeving. Maar dat doet niet af aan de redenering.
LikeLike