Daar is baie verwarrende inligting op die internet oor globale verwarming. Party navorsers spandeer hulle hele lewe om die onderwerp te bestudeer. 'n Mens sou verwag dat hulle 'n duidelike verklaring gee van die situasie. Dit wil voorkom of party van hulle vir organisasies werk wat geskep is vir die doel, en dus is hulle bestaan afhanklik daarvan dat hulle bewys dat koolsuurgas globale verwarming veroorsaak. Dan is daar kritici wat enige rede soek om fout te vind. Hierdie artikel is 'n oorsig van die basiese inligting.
Energie van die son bereik die aarde as ultra voilet (UV), sigbare en infra rooi lig. Dit word onder aangedui as die rooi area (grafiek van Wikipedia). Die rooi lyn verteenwoordig die normale uitstralings spektrum van 'n liggaam by 5525 Kelvin (5252°C).
Figuur 1. Uitstraling voortgeplant deur die atmosfeer
Vir die aarde se temperatuur om konstant te bly, moet al die energie wat die aarde van die son ontvang weer verloor word na die buitenste ruim. Daar is drie maniere waarop energie oorgedra kan word: uitstraling (elektromagnetiese golwe soos lig en hitte), konveksie (lug beweging), en geleiding (oordrag van een molekule na die volgende).
In die buitenste ruim bestaan net uitstraling omdat dit 'n lugleegte is sonder molekules. Die temperatuur van die aarde word daarom bepaal deur die verlies van die son se energie deur uitstraling na die buitenste ruim. Daar is algemene formules vir die uitstraling van 'n swart liggaam. Dit is vir 'n voorwerp wat 'n swart oppervlakte het, en alle invallende strale absorbeer. Die aarde se oppervlakte is nie swart nie, en die formules gee dus nie 'n akkurate waarde vir die aarde temperatuur nie, maar dit wys steeds watter golf lengtes die aarde uitstraal. Onderstaande grafiek uit Blackbody Radiation wys die golf lengtes wat 'n liggaam by 27°C (300K) uitstraal as die swart stippellyn. Die aarde se uitstralings spektrum word ook op die heel boonste grafiek 1 getoon as die drie lyne gemerk 210-310K (–63°C tot +37°C).
Aarde se energie balans
Onderstaande figuur is NASA se Aarde Energie Begroting van Wikipedia van 2009:
Die totale energie wat die aarde en sy atmosfeer van die son se uitstralings absorbeer is 77.1 + 163.3 = 240.4W/m2. Daarvan word 40.1W/m2 of 16.7% regstreeks van die aarde se oppervlakte na die buitenste ruim uitgestraal as hitte golwe. Volgens 2012 se The greenhouse effect and carbon dioxide is die syfer 9.2%. Die netto uitstraling van hitte golwe van die aard oppervlakte na die atmosfeer (lug) is 398.2 – 340.3 – 40.1 = 17.8W/m2 of 7.4%. Konveksie, insluitende die latente hitte wat water optel soos dit van oseane verdamp en afgee wanneer wolke gevorm word, is 18.4W/m2 + 86.4W/m2, wat 43.6% van die totaal is. Geleiding deur die atmosfeer is uiters klein omdat lug 'n uitstekende insulator is. Die oorblywende energie is uitstralings van die son wat in die atmosfeer in hitte omgesit word (nie weerkaats word by dieselfde golf lengtes nie) en dit is 77.1W/m2 of 32.1%. Al die energie in die atmosfeer word dan uitgestraal na die buitenste ruim as hitte golwe.
Die veldtog teen koolsuurgas (CO2) gaan oor die 16.7% of 9.2% (bronne verskil) wat deur uitstraling vanaf die aarde se oppervlakte regstreeks na die buitenste ruim ontsnap. Die relatiewe klein persentasie verminder die impak wat ekstra koolsuurgas het op globale verwarming. Dit is moontlik dat koolsuurgas en ander gasse 'n invloed het op die energie vrystelling van die atmosfeer na die buitenste ruim. Koolsuurgas is swaarder (44.0kg/kmol) as suurstof (32.0kg/mol) en stikstof (28.0kg/mol), maar sak nie veel af na onder nie (Carbon dioxide atmospheric vertical profiles).
Koolsuurgas absorbeer of weerkaats golwe by 2.6μm, 4.3μm en 15μm. Die eerste twee is nie van belang nie, want die aarde straal baie min energie uit by die golf lengtes. 'n Klein hoeveelheid koolsuurgas absorbeer alreeds omtrent al die energie by 15μm, en ekstra koolsuurgas absorbeer net 'n bietjie meer. Onderstaande grafiek uit The greenhouse effect and carbon dioxide toon blokkasie van die aarde se hitte uitstraling deur koolsuurgas rondom 15μm. Die blou lyn is vir huidige koolsuurgas vlakke, en die pers lyn is die ekstra blokkasie vir 'n verdubbeling van die koolsuurgas. Die gedeelte van die pers lyn bo zero word afgetrek van die gedeelte onder zero vir die netto effek. Die ekstra blokkasie is min, maar kan dalk bydrae tot globale verwarming.
Atome absorbeer sigbare en ultra-voilet uitstraling (elektromagnetiese golwe) deurdat elektrone na 'n hoër omwentelings baan beweeg. Infrarooi hitte uitstraling bevat nie genoeg energie daarvoor nie, en word geabsorbeer deur vibrasies in molekules (Infrared Spectroscopy). Die energie kan weer by dieselfde frekwensie uitgestraal word. As hitte golwe van die aard oppervlakte deur die atmosfeer her-uitgestraal word, word dit in alle rigtings verstrooi, en kan na verskeie weerkaatsings uiteindelik na die aarde teruggestuur word. 'n Hoër lug temperatuur beteken 'n vinniger beweging van molekules. Die interne vibrasies kan ook omgeskep word na molekule versnelling in botsings met ander molekules, wat beteken dat die uitstraling geabsorbeer word, en die atmosfeer se temperatuur verhoog. Uitstraling wat deur koolsuurgas geabsorbeer word, kan daardeur aan suurstof en stikstof molekules oorgedra word.
Dit is duidelik uit historiese grafieke van koolsuurgas en die temperatuur van die aarde, dat temperatuur eers opgaan, en daarna koolsuurgas vlakke. Daar is welbekende redes waarom 'n warmer klimaat na meer koolsuurgas vrystellings lei in die natuur. Gedurende 'n ys tydperk sal baie min koolsuurgas in die natuur geproduseer word. Mense staar hulle vas teen die gelyktydige op- en afgaan van temperatuur en koolsuurgas, en vind dit moeilik om tussen oorsaak en gevolg te onderskei. Koolsuurgas het die laaste honderd jaar buitengewoon gestyg, wat waarskynlik direk of indirek (deur temperature op ander maniere op te stoot) deur die mens veroorsaak word (CO2 and other Greenhouse Gas Emissions).
Plante aborbeer koolsuurgas
Die feit dat koolsuurgas net 0.04% van die atmosfeer uitmaak, dui aan dat plante omtrent alles absorbeer. Dit lyk waarskynlik dat plante groei beperk word deur die beskikbare hoeveelheid koolsuurgas. As daar meer koolsuurgas is, behoort daar meer plante groei te wees. Daar kan ander faktore wees wat plante groei beperk, soos droogte en ontbossing deur die mens, wat verhoed dat plante al die koolsuurgas absorbeer.
Satelliete wat CO2 meet wys hoë konsentrasies oor die Amazon. Onderstaande kaart is van NASA se satelliet genaamd die Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) wat CO2 vlakke in die atmosfeer gemeet het van 1 Oktober tot 11 November 2014.
Dit is eienaardig dat koolsuurgas hoog is oor reën oerwoude wat yl bevolk is. Dit kan mense wees wat oerwoude afbrand vir menslike verbouing. Oerwoude wat lank bestaan bereik moontlik 'n ewewig waarin net soveel koolsuurgas deur groeiende plante geabsorbeer word, as wat deur verrottende plante vrygestel word. As die temperatuur opgaan sal verrotting versnel, wat meer koolsuurgas vrystel, totdat meer plante groei om die ekstra koolsuurgas te absorbeer, en 'n nuwe ewewig bereik word. Oor 'n lang tyd kan koolsuurgas gestoor word as steenkool of gas, wat beteken dat plante meer koolsuurgas absorbeer as vrystel.
Temperatuur regulering deur water
Konveksie bestaan uit wind en vog wat warmte van die aarde se oppervlakte optel, en dit by die boonste lae van die atmosfeer afgee aan die buitenste ruim. Wanneer water uit die oseane verdamp absorbeer dit latente hitte (teen konstante temperatuur). Die hitte word vrygestel wanneer wolke gevorm word. Vog wat verdamp en kondenseer is 'n hoogs doeltreffende manier om hitte weg te lei, en word in rekenaars gebruik vir verkoeling - Heat pipe. Wolke koel ook die aarde af deur sonlig te weerkaats.
Die lyk of die latente hitte 'n belangrike rol speel in die regulering van die aarde se temperatuur. Wanneer dit warmer is, verdamp meer water van oseane en damme. Warm lug kan meer vog dra as koue lug (lugreëlings skei water uit soos wat die lug verkoel word). Gedurende 'n ys tydperk sal die verlies van die aarde se warmte weens latente hitte baie laag wees, en die uitstekende insulasie eienskappe van lug oorheers. Dit word teengewerk deur weerkaatsing van sonlig deur die ys.
Onderstaande grafiek toon die groot toename in lug se vog inhoud met temperatuur (data van Lenntech). Dit is vir 'n konstante 60% van die maksimum vog wat lug kan bevat. As warm lug droog is, is die vog inhoud nie noodwendig meer nie.
Mense filter die rook uit wat steenkool kragstasies produseer. Hoe helderder lug is, hoe meer bak die son die aarde. Vulkane verkoel die aarde se temperatuur vir 'n paar jaar - Berkeley Earth. 'n Honderd jaar gelede het mense meer rook gemaak weens hout vure en stoom enjins. Die skoon lug veldtog kon bygedrae het tot hoër temperature. Gedurende warm droë weer is daar meer veld brande, wat nou deur die mens verhoed word. Rook kan help dat wolke reën produseer: "Tiny cloud droplets form on cloud condensation nuclei (e.g. salt particles, dust, soot)" - Weather Modification Association. As rook nodig is vir bogemelde verkoeling deur water kondensasie, dan gaan die planeet eenvoudig warmer word totdat die rook onstaan.
Analysis of wildfire smoke will help calibrate climate models - Phys.org.
Regstellings na: slandrp@gmail.com Hierdie webblad is: www.slrp.co.za/globale_verwarming Ontkenning: Geen verantwoording word vir verkeerde inligting aanvaar nie. Die inhoud moet nie as finansieële raad beskou word nie. Web blad besoekers moet hulle eie finansieële deskundige raadpleeg voor hulle op die inligting reageer. Kopiereg @2018