• Viðvörun

    Mikilli úrkomu er spáð á á SA-landi, syðst á Austfjörðum og Ströndum fram yfir hádegi. Því má búast við vatnavöxtum í ám og lækjum á svæðinu.

Gróðurhúsaáhrif

hæðir speglast í vatni - kyrrð
Við Selfljót 17. júlí 2007.

Halldór Björnsson

Varmageislun frá Sólinni ræður því hversu heitt er á yfirborði Jarðar. Rétt... Rangt...

Staðhæfingin hér að ofan virðist einföld. Augljóst er að sólskinið hitar Jörðina, og því sterkara sem það er þeim mun heitara verður. Eru ekki allir sammála að merkja eigi við rétt?

Skoðum þetta aðeins betur. Sólin hitar Jörðina með varmageislun. Styrkur geislunar utan úr geimnum er um 1370 W/m2 í efstu lögum lofthjúpsins sem jafngildir því að um 23 ljósaperur (60W perur) lýsi á hvern fermetra. Þessi orka fer ekki öll í að hita Jörðina, um 30% af henni speglast til baka út í geiminn og um 960 W/m2 (16 ljósaperur) verða eftir til að hita Jörðina [1] .

Reikistjarnan Venus er nær Sólu og styrkur varmageislunar Sólarinnar er rúmlega 2600 W/m2 efst í lofthjúpi Venusar. En ólíkt Jörðinni er Venus skýjum hulin og skýin endurvarpa um 80% sólgeislunarinnar. Einungis tæplega 530 W/m2 (um 9 ljósaperur) verða eftir til að hita Venus sem er ríflega helmingur þess sem fer í að hita upp Jörðina [2].

Ef varminn frá Sólinni réði yfirborðshita ætti Jörðin að vera heitari en Venus. Staðreyndin er samt sú að yfirborðshiti á Jörðinni er um 15°C en rúmlega 400°C á Venusi! Það getur því ekki verið rétt að varmageislunin ein sér ráði yfirborðshitanum.

Munurinn á Jörðinni og Venusi liggur í því að á Venusi eru að verki firna öflug gróðurhúsaáhrif. Þau hækka yfirborðshitann þar um tæplega 450°C. Sams konar áhrif eru miklu veikari í lofthjúpi Jarðar, þar bæta gróðurhúsaáhrif einungis 33°C við meðalhitann. Mikilvægi þessa er samt óumdeilt. Án gróðurhúsaáhrifanna væri -18°C hiti á yfirborði Jarðar og ólíklegt að líf hefði kviknað hér.

Hvað eru gróðurhúsaáhrif?

Staðhæfingin hér að framan er villandi. Svarið við henni er hvorki rétt né rangt. Rétt er að sólskinið hitar Jörðina - en það ræður ekki öllu um yfirborðshitann. Til að skilja gróðurhúsaáhrif er mikilvægt að gera sér grein fyrir að Jörðin geislar líka frá sér varma, rétt eins og Sólin. Við sjáum hins vegar geislunina frá Sólinni (mest af henni er sýnilegt ljós) en varmageislunin frá Jörðinni liggur langt utan sýnilega sviðsins.

Eðlisfræðingar hafa lengi vitað að styrkur varmageislunar vex með hita, svo því heitari sem Jörðin er þeim mun meira geislar hún frá sér. Jörðin getur hins vegar ekki geislað frá sér meiri varma en hún fær frá Sólinni svo að jafnvægi næst við hita þar sem heildarútgeislun Jarðar er jöfn þeirri varmageislun sem fæst frá Sólinni [3].

Þótt styrkur varmageislunar vaxi með hitastigi þá er hann einnig háður öðrum þáttum. Þessir þættir draga úr því hversu mikil varmageislun fæst við gefið hitastig. Í lofthjúpi Jarðar eru vissar lofttegundir sem hafa einmitt slík áhrif. Tilvist þeirra veldur því að við gefið hitastig geislar lofthjúpurinn minna en hann myndi gera ef þessar lofttegundir væru ekki til staðar. Til þess að heildar-varmageislun Jarðar verði jafnmikil þeim varma sem fæst frá Sólinni þarf hiti Jarðar því að vera hærri en ella. Þessar lofttegundir eru nefndar gróðurhúsalofttegundir og áhrif þeirra gróðurhúsaáhrif [4].

Aftur upp

Hvernig hækka gróðurhúsalofttegundir yfirborðshita Jarðar?

Þegar bílljós lýsa út í rökkrið endurvarpast ljósið af veginum og öðrum hlutum sem það fellur á. Við yrðum hissa ef loftið einfaldlega gleypti ljósið. Það gerist ekki því lofthjúpur Jarðar er tiltölulega gagnsær sýnilegu ljósi.

Varmageislun Jarðarinnar er ekki sýnilegt ljós heldur innrautt ljós. Gróðurhúsalofttegundir í andrúmsloftinu eru ekki gagnsæjar innrauðu ljósi. Þær gleypa í sig varmageislunina frá Jörðinni og geisla síðan hluta hennar áfram út í geim, en einnig endurgeislast hluti hennar niður til yfirborðs Jarðar. Þessi endurgeislun frá lofthjúpnum niður til yfirborðsins hitar yfirborðið, sem geislar meiri varma.

Gróðurhúsalofttegundir gleypa einnig hina auknu varmageislun, hluta er svo endurgeislað til Jarðar sem hitar yfirborðið frekar [5]. Magn gróðurhúsalofttegunda í lofthjúpnum ræður því við hvaða hita jafnvægi næst. Á Jörðinni næst jafnvægi þegar gróðurhúsaáhrif hafa hækkað hitann um 33°C.

Aftur upp

Hvaða lofttegundir valda gróðurhúsaáhrifum?

Skipta má lofttegundum sem valda gróðurhúsaáhrifum í tvo flokka: náttúrulegar og manngerðar. Í fyrri flokknum eru koldíoxíð (CO2), metan (CH4) og tví-nituroxíð (N2O). Af þessum efnum er langmest af koldíoxíði. Manngerðar lofttegundir sem valda gróðurhúsaáhrifum eru meðal annars vetnisflúorkolefni (svonefnt HFC efni) og klórflúorkolefni (CFC-11).

Vatnsgufa (H2O) í lofthjúpnum er einnig öflug gróðurhúsalofttegund. Hún er þó venjulega ekki talin til hefðbundinna gróðurhúsalofttegunda því magn hennar er mjög breytilegt frá einu svæði til annars, ólíkt fyrrgreindum lofftegundum en magn þeirra er mjög álíka alls staðar í lofthjúpnum.

Á flestum stöðum á Jörðinni breytist magn vatnsgufu í lofti líka mjög hratt með tíma. Hringrás vatns í lofthjúpnum er mjög hröð, líftími vatnsgufu er mældur í dögum meðan framantaldar lofftegundir hafa líftíma sem er mældur í árum, áratugum, árhundruðum eða jafnvel árþúsundum.

Þegar vatnsgufa þéttist getur hún myndað ský og þó að ský séu ekki gróðurhúsalofttegund þá geta þau haft sambærileg áhrif. Eftir heiðskíra nótt er að jafnaði mun kaldara í morgunsárið en eftir skýjaða nótt. Munurinn liggur í því að skýin gleypa í sig varmageislun frá Jörðinni og endurgeisla svo hluta hennar til baka að yfirborði jarðar, rétt eins og gróðurhúsalofttegundirnar [6] .

Til baka, Senda grein, Prenta greinina

 


Aðrir tengdir vefir



Þetta vefsvæði byggir á Eplica