De energie die het aardsysteem binnenkomt, weerkaatst, geabsorbeerd en uitgezonden wordt, vormt de component van het stralingsbudget van de aarde. Gebaseerd op het natuurkundige principe van behoud van energie, geeft deze stralingsbegroting de balans weer tussen inkomende straling, die bijna geheel bestaat uit zonnestraling, en uitgaande straling, die gedeeltelijk bestaat uit gereflecteerde zonnestraling en gedeeltelijk uit straling die wordt uitgezonden door het aardsysteem, met inbegrip van de atmosfeer. Een begroting die uit balans is, kan de temperatuur van de atmosfeer doen stijgen of dalen en uiteindelijk ons klimaat beïnvloeden. De energie-eenheden die worden gebruikt om deze inkomende en uitgaande straling te meten zijn watt per vierkante meter (W/m2).
INCOMING SOLAR RADIATION
Inkomende ultraviolette, zichtbare en een beperkt deel van de infrarode energie (samen soms “kortgolvige straling” genoemd) van de zon stuurt het klimaatsysteem van de aarde aan. Een deel van deze straling wordt weerkaatst door wolken, een ander deel wordt geabsorbeerd door de atmosfeer, en een ander deel gaat er doorheen naar het aardoppervlak. Grotere aërosoldeeltjes in de atmosfeer interageren met een deel van de straling en absorberen dit, waardoor de atmosfeer opwarmt. De warmte die door deze absorptie wordt opgewekt, wordt uitgezonden als langgolvige infraroodstraling, waarvan een deel de ruimte in wordt uitgestraald.
ABSORBED ENERGY
De zonnestraling die door de atmosfeer van de aarde gaat, wordt weerkaatst door sneeuw, ijs of andere oppervlakken of wordt geabsorbeerd door het aardoppervlak.
Uitgezonden LANGE GOLFSTraling
Warmte die het gevolg is van de absorptie van binnenkomende kortegolfstraling wordt uitgezonden als langegolfstraling. Straling uit de opgewarmde bovenste atmosfeer, samen met een kleine hoeveelheid van het aardoppervlak, straalt uit naar de ruimte. Het grootste deel van de uitgezonden langgolvige straling verwarmt de lagere atmosfeer, die op haar beurt het aardoppervlak verwarmt.
GROENHOUSEFFECT
Groene broeikasgassen in de atmosfeer (zoals waterdamp en koolstofdioxide) absorberen het grootste deel van de door de aarde uitgezonden langgolvige infrarode straling, waardoor de lagere atmosfeer wordt verwarmd. Op zijn beurt zendt de opgewarmde atmosfeer langgolvige straling uit, waarvan een deel naar het aardoppervlak straalt, waardoor onze planeet warm en over het algemeen comfortabel blijft. Toenemende concentraties van broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan verhogen de temperatuur van de lagere atmosfeer door de uitgaande straling te beperken, wat resulteert in “opwarming van de aarde” of, ruimer, wereldwijde klimaatverandering.
RADIATIE EN HET KLIMAATSSYSTEEM
Wetenschappers kunnen klimaatverandering alleen begrijpen als ze ook bepalen wat de drijvende krachten zijn achter de veranderingen binnen het stralingsbudget van de aarde. Het CERES-instrument (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) aan boord van de Aqua- en Terra-satellieten van de NASA meet de weerkaatste kortgolvige straling en de langgolvige straling die in de ruimte wordt uitgezonden, nauwkeurig genoeg om wetenschappers in staat te stellen het totale stralingsbudget van de aarde te bepalen. Andere NASA-instrumenten volgen veranderingen in andere aspecten van het klimaatsysteem van de aarde – zoals wolken, aerosoldeeltjes en oppervlaktereflectie – en wetenschappers onderzoeken hun vele interacties met het stralingsbudget.
Kijk eens naar deze Earth’s Energy Budget poster om meer te weten te komen over ons begrip van de energiestromen naar en van de aarde.
Top of Page | Back to EMS Homepage
Citation
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Het stralingsbudget van de aarde. Opgehaald van de NASA Science website: http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget
MLA
Science Mission Directorate. “The Earth’s Radiation Budget” NASA Science. 2010. National Aeronautics and Space Administration. http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget