science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat is het broeikaseffect?

Terwijl het broeikaseffect onze planeet warmer houdt dan de omringende ruimte, het gooit ook de temperatuurbalans in de war. Foto met dank aan U.S. DOE

We horen vaak over het 'broeikaseffect' in de negatieve context van de opwarming van de aarde - daarom smelten de gletsjers en ondergaan klimaatpatronen gevaarlijke verschuivingen. Maar het broeikaseffect is op zich geen slechte zaak -- het is een cruciaal en positief onderdeel van de energiebalans van de aarde. Het zorgt ervoor dat de aarde warm genoeg blijft om leven te laten overleven. Zonder het, De aarde zou zoiets als Mars voelen.

Het proces dankt zijn naam aan de kassen die lekker warm blijven voor het kweken van planten. Dit is in feite hetzelfde proces dat de aarde lekker warm houdt om het leven in stand te houden. Een voorbeeld van het broeikaseffect dat de meesten van ons in het dagelijks leven ervaren, is de opwarming van het interieur van een auto wanneer de auto in de zon staat.

Je hebt vast wel eens gemerkt dat je auto binnen altijd veel heter is dan de buitentemperatuur als hij daar al een tijdje heeft gestaan. De zonnestralen komen door de ramen van uw auto naar binnen. Een deel van de warmte van de zon wordt door de stoelen geabsorbeerd, het dashboard en de vloerbedekking en vloermatten. Wanneer die objecten deze warmte afgeven, het komt niet allemaal door de ramen naar buiten. Een deel wordt teruggekaatst in -- de warmte die door de stoelen wordt uitgestraald heeft een andere golflengte dan het licht van de zon die in de eerste plaats door de ramen kwam, en het vensterglas laat niet zoveel van die golflengte door. Er gaat dus een bepaalde hoeveelheid energie naar binnen, en er gaat minder energie uit. Het resultaat is een geleidelijke stijging van de temperatuur in uw auto.

Het broeikaseffect van de aarde houdt de planeet veel warmer dan de omringende ruimte. In dit artikel, we zullen ontdekken hoe dat gebeurt en zien wat er komt kijken bij het handhaven van de energiebalans van de aarde. We zullen ook zien wat er is gebeurd om dat evenwicht te verstoren.

Met behulp van het auto-in-de-zon voorbeeld, we kunnen naar de atmosfeer van de aarde kijken als een reus, bolvormige autoruit.

Warmte vasthouden

Klimaat is de gemiddelde weersomstandigheden voor een gebied over een lange periode. Foto met dank aan U.S. Global Change Research Program

Wanneer de zonnestralen de atmosfeer van de aarde en het aardoppervlak raken, ongeveer 70 procent van de energie blijft op de planeet, geabsorbeerd door land, oceanen, planten en andere dingen. De overige 30 procent wordt door wolken in de ruimte gereflecteerd, sneeuwvelden en andere reflecterende oppervlakken [bron:NASA]. Maar zelfs de 70 procent die erdoor komt, blijft niet voor altijd op aarde (anders zou de aarde een laaiende vuurbal worden). De dingen rond de planeet die de warmte van de zon absorberen, stralen uiteindelijk een deel van die warmte (straling) uit op een andere golflengte, zoals uw autostoelen en dashboard.

Dit absorptie-stralingsproces houdt de aarde in stralingsevenwicht:de straling van de zon valt voortdurend op de aarde, het opwarmen; de warme aarde zendt een deel van die straling terug de ruimte in, zelf afkoelen. Hoe meer zonnestraling de aarde absorbeert, hoe meer straling het afgeeft.

Een deel van die vrijgekomen straling komt in de ruimte, en de rest wordt uiteindelijk teruggekaatst naar de aarde wanneer het bepaalde dingen in de atmosfeer raakt, zoals koolstofdioxide, methaangas en waterdamp -- de autoruiten. De hitte die de atmosfeer van de aarde niet haalt, houdt de planeet warmer dan in de ruimte, omdat er meer energie via de atmosfeer binnenkomt dan eruit gaat. Dit is het broeikaseffect dat de aarde warm houdt.

Als er geen broeikaseffect op aarde zou zijn, het zou waarschijnlijk veel op Mars lijken. Mars heeft geen dikke genoeg atmosfeer om veel warmte terug te reflecteren naar de planeet, dus het wordt daar erg koud.

Het broeikaseffect is dus eigenlijk een goede zaak. En zoals met de meeste goede dingen, moderatie is de sleutel. De reden dat we het broeikaseffect vaak associëren met milieuschade is dat sinds de industriële revolutie, het broeikaseffect is uit balans geraakt:de atmosfeer van de aarde houdt te veel warmte vast.

Kassen op Mars

Sommige wetenschappers hebben gesuggereerd dat we het oppervlak van Mars zouden kunnen terravormen door 'fabrieken' te sturen die waterdamp en koolstofdioxide in de lucht zouden spuwen. Als er voldoende materiaal zou kunnen worden gegenereerd, de atmosfeer kan voldoende dikker worden om meer warmte vast te houden en planten op het oppervlak te laten leven. Zodra planten zich over Mars verspreidden, ze zouden zuurstof gaan produceren. Na een paar honderd of duizend jaar, Mars heeft misschien een omgeving waarin mensen gewoon kunnen rondlopen - allemaal dankzij het broeikaseffect.

Te veel warmte vasthouden

Het broeikaseffect wordt uit balans gebracht door te veel door de mens gemaakte koolstofdioxide. Afbeelding met dank aan het Washington State Department of Ecology

Wetenschappers schatten dat zonder atmosfeer, het oppervlak van de aarde zou ongeveer 54 graden Fahrenheit (30 graden Celsius) koeler zijn dan het nu is [bron:NASA]. Dat zou het op ongeveer -15 graden C brengen; ter vergelijking, het oppervlak van Mars is ongeveer -9,4 graden F (-23 graden C) [bron:Elert].

Met andere woorden, zonder de atmosfeer van de aarde en het broeikaseffect dat het biedt, we zouden een beekje zijn. Maar het blijkt dat een overactief broeikaseffect een vergelijkbaar verwoestend resultaat kan hebben. Met te veel warmte-absorberende broeikasgassen in de atmosfeer, te veel straling wordt gevangen, waardoor de aarde boven de ideale temperatuur opwarmt.

In principe, De aarde kan niet genoeg warmte afgeven om zichzelf koel te houden, resulterend in wat bekend is geworden als 'opwarming van de aarde'. Het is het broeikaseffect dat wild is geworden.

Het probleem is vooral de verhoogde concentratie kooldioxide (CO 2 ) in de atmosfeer. CO 2 (naast waterdamp) het belangrijkste broeikasgas is.

In de natuurlijke staat van de aarde, CO 2 niveaus worden meestal in evenwicht gehouden door de activiteit van het plantenleven. Maar toen mensen steeds meer CO . gingen verbranden 2 - vrijkomen van fossiele brandstoffen, niveaus zijn uit balans geraakt. We stoten te veel CO . uit 2 voor de planten om te verwerken (vooral met de extra effecten van ontbossing). Vóór de industriële revolutie aan het einde van de 18e eeuw, de concentratie van CO 2 in de atmosfeer was ongeveer 280 delen per miljoen (ppm). In het midden van de jaren 1900, dat aantal was 300 ppm, en aan het begin van de 21e eeuw, we hebben niveaus rond 360 ppm [bron:NASA].

Deze toename heeft geleid tot een stijging van 1,8 graden F (1 graad C) van de temperatuur op aarde - wat misschien niet veel lijkt totdat je je realiseert dat wetenschappers verschrikkelijke voorspellen, onomkeerbare globale effecten bij een temperatuurstijging van 2 graden C, inclusief smeltende ijskappen, stijgende zeespiegel en daarmee gepaard gaande overstromingen, extreme klimaatpatronen en wijdverbreide vernietiging van leefgebieden voor dieren in het wild [bron:Times].

In overeenkomsten als het Kyoto-protocol, de wereld is begonnen actie te ondernemen om dit toegenomen broeikaseffect te beteugelen. Het valt nog te bezien of deze inspanningen zullen slagen om een ​​ramp af te wenden of te weinig te laat zullen blijken te zijn.

Voor meer informatie over het broeikaseffect, opwarming van de aarde en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe de opwarming van de aarde werkt
  • Hebben klimaatsceptici gelijk?
  • Wat gebeurt er als het Kyoto-protocol afloopt?
  • De 10 ergste effecten van de opwarming van de aarde
  • Heeft klimaatverandering een mysterieuze beschaving geschapen 5, 000 jaar geleden?
  • Waarom verschuift de Sahel?

Meer geweldige links

  • Aardobservatorium:het broeikaseffect
  • EPA:een studentengids voor wereldwijde klimaatverandering
  • Nieuwe wetenschapper:klimaatverandering
  • NOAA:Opwarming van de aarde

bronnen

  • Opwarming van de aarde. NASA Earth Observatory.http://earthobservatory.nasa.gov/Experiments/PlanetEarthScience/GlobalWarming/GW.php
  • Broeikaseffect. HyperPhysics.http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/grnhse.html
  • Peer, Fred. "Instant expert:klimaatverandering." Nieuwe wetenschapper. 1 september 2006.http://www.newscientist.com/article/dn9903-instant-expert-climate-change.html

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Er is een genetische reden waarom Labrador Retrievers geobsedeerd zijn door voedsel
  2. Geheugenhack:doe wat aerobics vier uur na de les
  3. Wat is het verschil tussen hardhout en zachthout?
  4. Human Heart Science Projects
  5. Hoe maak je een 3D-celmembraamodel
  6. Gebruik van microscopen in Science
  7. Een verticale laminaire luchtstromingskap reinigen
  8. Wat zijn drie dingen die bepalen of een molecuul in een celmembraan kan diffunderen?
  9. Hoe maak je een Paper Mache Cell

Wetenschap