A Föld sugárzási költségvetésének összetevői a Föld rendszerébe belépő, visszavert, elnyelt és kibocsátott energia. Az energia megmaradásának fizikai elve alapján ez a sugárzási költségvetés a beérkező sugárzás – amely csaknem teljes egészében napsugárzás – és a kimenő sugárzás – amely részben visszavert napsugárzás, részben a Föld rendszeréből, beleértve a légkört is, kibocsátott sugárzás – közötti egyensúly elszámolását jelenti. Az egyensúlyából kibillentett költségvetés a légkör hőmérsékletének növekedését vagy csökkenését okozhatja, és végül hatással lehet az éghajlatunkra. E bejövő és kimenő sugárzás mérésére használt energiaegységek a négyzetméterenkénti watt (W/m2).
Bejövő napsugárzás
A Napból érkező ultraibolya, látható és az infravörös energia egy korlátozott része (együttesen néha “rövidhullámú sugárzásnak” nevezik) hajtja a Föld éghajlati rendszerét. E beérkező sugárzás egy része visszaverődik a felhőkről, egy részét elnyeli a légkör, egy része pedig áthalad a Föld felszínén. A légkörben lévő nagyobb aeroszol részecskék kölcsönhatásba lépnek a sugárzás egy részével, és elnyelik azt, ami a légkör felmelegedését okozza. Az elnyelés során keletkező hőt hosszúhullámú infravörös sugárzás formájában bocsátjuk ki, amelynek egy része kisugárzik az űrbe.
ABSZOLÚT ENERGIA
A Föld légkörén áthaladó napsugárzás vagy visszaverődik a hóról, jégről vagy más felületekről, vagy elnyelődik a Föld felszínén.
Kibocsátott hosszúhullámú sugárzás
A beérkező rövidhullámú sugárzás elnyeléséből származó hő hosszúhullámú sugárzásként kerül kibocsátásra. A felmelegedett felső légkörből származó sugárzás a Föld felszínéről érkező kis mennyiséggel együtt kisugárzik az űrbe. A kibocsátott hosszúhullámú sugárzás nagy része felmelegíti az alsó légkört, ami viszont felmelegíti bolygónk felszínét.
ZÖLGHÁZI HATÁS
A légkörben lévő üvegházhatású gázok (például a vízgőz és a szén-dioxid) elnyelik a Föld által kibocsátott hosszúhullámú infravörös sugárzás nagy részét, ami felmelegíti az alsó légkört. A felmelegedett légkör viszont hosszúhullámú sugárzást bocsát ki, amelynek egy része a Föld felszíne felé sugárzik, melegen tartva bolygónkat és általában véve kellemes hőmérsékletet biztosítva. Az üvegházhatású gázok, például a szén-dioxid és a metán növekvő koncentrációja növeli az alsó légkör hőmérsékletét azáltal, hogy korlátozza a kibocsátott sugárzás kifelé történő áramlását, ami “globális felmelegedést”, vagy tágabb értelemben globális éghajlatváltozást eredményez.
SUGÁRZÁS ÉS AZ ÉGHÁZI RENDSZER
Az éghajlatváltozás megértéséhez a tudósoknak azt is meg kell határozniuk, hogy mi mozgatja a Föld sugárzási költségvetésében bekövetkező változásokat. A NASA Aqua és Terra műholdjainak fedélzetén található Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) műszer elég pontosan méri az űrbe visszavert rövidhullámú és a hosszúhullámú sugárzást ahhoz, hogy a tudósok meg tudják határozni a Föld teljes sugárzási költségvetését. A NASA más műszerei a Föld éghajlati rendszerének más aspektusaiban – például a felhőkben, az aeroszol részecskékben és a felszíni fényvisszaverő képességben – bekövetkező változásokat figyelik, és a tudósok ezek sugárzási költségvetéssel való számos kölcsönhatását vizsgálják.
Nézze meg ezt a Föld energiaköltségvetése posztert, hogy többet tudjon meg a Földre érkező és onnan távozó energiaáramlásról.
A lap teteje | Vissza az EMS honlapjára
Hivatkozás
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). A Föld sugárzási költségvetése. Retrieved , from NASA Science website: http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget
MLA
Science Mission Directorate. “The Earth’s Radiation Budget” NASA Science. 2010. Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal. http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget