Tagarchief: albedo

Wat het asgrauwe schijnsel van de maan zegt over de albedo van de aarde

“There is no dark side in the moon, really. Matter of fact, it’s all dark. The only thing that makes it look light is the sun.”
(Gerry O’Driscoll, portier van Abbey Road Studios, op The Dark Side of the Moon van Pink Floyd)

Vandaag laat ik een keer alle maatschappelijke relevantie en urgentie van klimaatverandering voor wat die is. In dit stuk komt de wetenschapsnerd in mij aan het woord. Die wetenschapsnerd wordt nog regelmatig verrast door de combinatie van inventiviteit en vakkennis waarmee onderzoekers te werk gaan om meer te weten te komen over het klimaat. Zelfs de maan blijkt een bron van informatie.

Natuurlijk had Gerry O’Driscoll gelijk. De maan geeft zelf geen licht. Maanlicht is gereflecteerd zonlicht. Maar de maan ontvangt niet alleen direct zonlicht. Zoals de maan aardig wat licht kan geven in een donkere nacht op aarde, kunnen maannachten verlicht worden door de aarde. Dat is vooral goed te zien in de nachten kort voor en na een nieuwe maan. Op de maan is het dan bijna volle aarde. Een deel van het aardlicht wordt vanaf het maanoppervlak weer weerkaatst naar de aarde. Genoeg om met het blote oog te zien. Asgrauw licht of asgrauw schijnsel, zo wordt dat door de maan gereflecteerde aardlicht genoemd.

Een volle aarde geeft ongeveer honderd keer meer licht op de maan dan een volle maan op aarde. Ten eerste omdat de aarde veel groter is en dus meer zonlicht weerkaatst. Maar ook omdat de aarde een hogere albedo heeft. De albedo is de fractie van het zonlicht dat door een oppervlak wordt weerkaatst. De gemiddelde albedo van de aarde is 0,3, maar de variatie van tijd tot tijd en plaats tot plaats is groot. Versgevallen sneeuw heeft een albedo van 0,8 tot 0,9. Voor bewolking varieert het sterk: de albedo kan oplopen tot ruim 0,8 voor een dik wolkenpak, terwijl hoge sluierbewolking amper zonlicht weerkaatst. De albedo van zeewater is 0,06 en voor land varieert de waarde, onder meer afhankelijk van het type begroeiing, van ruwweg 0,05 tot 0,3. De albedo van de aarde is dus een stuk groter dan die van het land- en zeeoppervlak. Dat komt vooral door de bewolking, die een aanzienlijk deel van het aardoppervlak bedekt en daarnaast door sneeuw en ijs. De maan heeft geen atmosfeer en geen water en dus ook geen wolken, sneeuw en ijs. Dat verklaart grotendeels de lagere albedo van ongeveer 0,12. (Overigens kan de precieze waarde van de albedo afhangen van de context. De albedo voor zichtbaar licht is vaak anders dan die voor het volledige spectrum van zonnestraling. Ook de hoek van inval van het zonlicht kan invloed hebben. De getallen die in de wetenschappelijke literatuur worden genoemd kunnen daarom wat variëren)

Lees verder

Arctische amplificatie en albedo

Het Noordpoolgebied warmt circa 3 keer sneller op dan de wereld als geheel: de Arctische amplificatie. Deze opwarming wordt verrassend genoeg op de eerste plaats veroorzaakt door temperatuurterugkoppelingen en pas op de tweede plaats door de afname van de albedo (de ‘witheid’) in het Arctische gebied. De afname van de albedo wordt veroorzaakt door het verdwijnende zee-ijs. Deze afname is via metingen geverifieerd en komt qua energietoename voor 1979-2011 overeen met 25% van de stralingsforcering door de stijging van het CO2 gehalte in die periode.

De wereld warmt op en het Arctische gebied in het bijzonder; de temperaturen nemen in het Noordpoolgebied sneller toe dan in de rest van de wereld. Dit fenomeen wordt de Arctische amplificatie genoemd of, wat algemener, de polaire amplificatie. Onlangs zijn er over dit onderwerp enkele interessante publicaties verschenen; van Pistone, Eisenman en Ramanathan en van Pithan en Mauritsen (pdf’s hier en hier).
Ramanathan is een bekende in de klimaatwereld en wordt door blogger Science of Doom regelmatig ‘The great Ramanathan’ genoemd. Ramanathan is ook te aanschouwen in de aflevering van Klimaatjagers “India – de bruine wolk”.

Dat de temperatuur in het Arctische gebied sneller toeneemt dan de mondiale temperaturen kan iedereen zelf verifiëren door de GISTEMP ‘zonal anual means’ data te analyseren. Zie de grafiek in figuur 1, GISTEMP geeft een trend over 1970-2013 voor het Arctische gebied van +0.47 °C/decennium en voor de wereld als geheel van +0.16 °C/decennium.

Figuur 1. Een vergelijking van het verloop van mondiale en Arctische temperatuur (NASA Giss) van 1880 – 2013. De trends betreffen de periode 1970-2013.

Lees verder

Waarom Arctisch zee-ijs niemand koud zou moeten laten

Gast-blog van Neven.

Het Arctisch zee-ijs lijkt een nieuw record minimum te hebben bereikt, enkele weken voordat het zomerminimum doorgaans bereikt wordt. Het Arctisch zee-ijs smelt de laatste decennia ’s zomers veel meer dan in de voorafgaande eeuwen het geval was. Dit seizoensgebonden smelten gaat sneller dan verwacht werd door klimaatwetenschappers. Hoewel het smelten van zee-ijs niet direct tot een stijgende zeespiegel leidt (behalve dan een klein effect vanwege het verschil in zout-gehalte) zijn er wel degelijk consequenties aan de teloorgang van het Arctisch zee-ijs. Daarover gaat deze gast-blog van Neven, die een zeer informatief (Engelstalig) blog bijhoudt over Arctisch zee-ijs.

Arctisch zee-ijs werd ongeveer 47 miljoen jaar geleden een terugkerend fenomeen op de Aarde. Sinds de huidige ijstijd zo’n 2,5 miljoen jaar geleden begon, is de Arctische Oceaan volledig bedekt met een laag zee-ijs. Alleen tijdens interglacialen, zoals nu, smelt een deel van dat zee-ijs in de zomer omdat de top van de planeet tijdens de zomermaanden meer naar de Zon gericht is en dus grote hoeveelheden zonlicht ontvangt. Als de winter begint, ontstaat op het ijsvrije deel van de Arctische Oceaan weer een nieuwe laag ijs.

Vanaf het moment dat de menselijke beschaving ontstond, 5000 tot 8000 jaar geleden, was deze jaarlijkse cyclus van smeltend en weer terugvriezend Arctisch zee-ijs min of meer constant. Er zijn periodes geweest waarin wat meer zee-ijs smolt in de zomer, en periodes waarin er minder smolt. Onlangs heeft er echter een radicale verschuiving plaatsgevonden. Satellieten geven sinds een paar decennia een gedetailleerd beeld van het Arctische gebied en in die tijd is er een onmiskenbare reductie in de zomerse zee-ijsbedekking waargenomen. Toen in 2007 het vierde IPCC-rapport uitkwam, dacht men over het algemeen dat het Arctische gebied ergens tegen het einde van deze eeuw ijsvrij zou kunnen worden. Maar veranderingen voltrekken zich in zo’n hoog tempo dat de meeste experts nu denken dat het rond 2030 zou kunnen gebeuren. Sommigen zeggen zelfs dat het al dit decennium zover zou kunnen zijn.

Lees verder