Hvorfor gør atmosfæren Jorden varmere?

Forklar med dine egne ord

Hvor kommer energien fra? Hvad sker der ved jordoverfladen? Hvad absorberer drivhusgasserne? Hvorfor udsender atmosfæren stråling, og hvor bevæger den sig hen?

Prøv til sidst »Forklar selv«. Brug figuren som støtte, og forbind processerne i én sammenhængende forklaring.

Temperaturerne er afrundede referencepunkter

−18 °C er den idealiserede temperatur uden drivhuseffekt ved samme absorberede solstråling. Cirka +15 °C er den sædvanlige afrundede reference for Jordens globale middeltemperatur med drivhuseffekt, ikke en aktuel måling for et bestemt år.

+18 °C er et valgt undervisningseksempel på en stærkere drivhuseffekt. Det er ikke en prognose eller en temperatur beregnet ud fra en bestemt CO₂-koncentration. Modellen er indstillet til disse tre sluttemperaturer; den forudsiger dem ikke uafhængigt. Temperaturen ved jordoverfladen ændrer sig gradvist, og tiden er stærkt forkortet.

En forenklet model

Vi viser processerne lidt ad gangen. Varm jord udsender allerede varmestråling i første trin; vi tegner den først i næste trin. Det samme gælder atmosfærens udsendelse.

Alt stof over det absolutte nulpunkt udsender varmestråling. For samme materiale og forhold udsendes mere, jo varmere det er. Overfladen stråler ud i alle retninger over overfladen; atmosfæren stråler i alle retninger omkring sig.

Absorberet stråling overfører energi til stoffet. Atmosfæren udsender selv ny stråling på grund af sin temperatur. Det er ikke en spejling.

Modellen har én overflade og ét atmosfærelag. Sollyset passerer uhindret gennem atmosfæren. Refleksion, skyer, fordampning, luftbevægelser og forskelle mellem bølgelængder i det infrarøde område er udeladt. Molekyler, strålingsbaner, afstande og tid er symbolske. De få faste baner viser udvalgte retninger; udsendelsen er ikke begrænset til dem. Bevægelsens rytme angiver kvalitativt mere eller mindre stråling, ikke bølgernes faktiske fart. Sammenligningen ændrer kun atmosfærens absorption og udsendelse af varmestråling; den fjerner ikke hele atmosfæren.

Kilder: NOAA: atmosfærens absorption og udsendelse · NASA: Jordens energistrømme · NASA: temperatur med og uden drivhuseffekt.