Den energi som kommer in i, reflekteras, absorberas och avges av jordsystemet är komponenterna i jordens strålningsbudget. Baserat på den fysikaliska principen om energins bevarande representerar denna strålningsbudget redovisningen av balansen mellan inkommande strålning, som nästan helt och hållet är solstrålning, och utgående strålning, som delvis är reflekterad solstrålning och delvis strålning som avges från jordens system, inklusive atmosfären. En budget som är i obalans kan leda till att temperaturen i atmosfären stiger eller sjunker och så småningom påverka vårt klimat. De energienheter som används för att mäta denna inkommande och utgående strålning är watt per kvadratmeter (W/m2).
Inkommande solstrålning
Inkommande ultraviolett, synlig och en begränsad del av den infraröda energin (tillsammans kallas de ibland ”kortvågig strålning”) från solen driver jordens klimatsystem. En del av denna inkommande strålning reflekteras av moln, en del absorberas av atmosfären och en del passerar igenom till jordens yta. Större aerosolpartiklar i atmosfären interagerar med och absorberar en del av strålningen, vilket leder till att atmosfären värms upp. Den värme som genereras av denna absorption avges som långvågig infraröd strålning, varav en del strålar ut i rymden.
ABSORBERAD ENERGI
Den solstrålning som passerar genom jordens atmosfär reflekteras antingen av snö, is eller andra ytor eller absorberas av jordens yta.
Utsänd långvågig strålning
Värme som uppstår genom absorption av inkommande kortvågig strålning sänds ut som långvågig strålning. Strålning från den uppvärmda övre atmosfären, tillsammans med en liten mängd från jordens yta, strålar ut i rymden. Det mesta av den avgivna långvågiga strålningen värmer upp den lägre atmosfären, som i sin tur värmer upp vår planets yta.
GREENHOUSE EFFEKT
Värmeväxthusgaser i atmosfären (t.ex. vattenånga och koldioxid) absorberar det mesta av den avgivna långvågiga infraröda strålningen från jorden, som värmer upp den lägre atmosfären. Den uppvärmda atmosfären avger i sin tur långvågig strålning, varav en del strålar mot jordens yta, vilket håller vår planet varm och allmänt behaglig. Ökade koncentrationer av växthusgaser som koldioxid och metan ökar temperaturen i den lägre atmosfären genom att begränsa den utsända strålningens passage utåt, vilket leder till ”global uppvärmning” eller, mer allmänt, global klimatförändring.
RADIATION OCH KLIMASYSTEMET
För att forskarna ska kunna förstå klimatförändringarna måste de också fastställa vad som driver förändringarna inom jordens strålningsbudget. Instrumentet Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) ombord på NASA:s satelliter Aqua och Terra mäter den kortvågiga strålning som reflekteras och den långvågiga strålning som sänds ut i rymden tillräckligt noggrant för att forskarna ska kunna fastställa jordens totala strålningsbudget. Andra NASA-instrument övervakar förändringar i andra aspekter av jordens klimatsystem – t.ex. moln, aerosolpartiklar och ytans reflektivitet – och forskarna undersöker deras många interaktioner med strålningsbudgeten.
Kolla på denna affisch om jordens energibudget för att lära dig mer om vår förståelse av energiflöden till och från jorden.
Top of Page | Back to EMS Homepage
Citation
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). Jordens strålningsbudget. Hämtad , från NASA:s webbplats för vetenskap: 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