Nedre Atmosfære

Innføring

Lys og drivhuseffekten

Så å si all energi på jorda kommer fra sola. Men hva skjer med solenergien på veien fra sola til jorda? Og hva skjer med energien som sendes tilbake til verdensrommet?

Atmosfæren påvirker lyset

Som nevnt i det første kapittelet i dette emnet, består lufta av flere ulike gasser. Det er også partikler som svever i lufta og store mengder vanndamp, som noen ganger kondenserer til små dråper og danner skyer. Når sola ser blek ut på en regnværsdag eller når skyer dekker for sola, er det mye mørkere enn på en solskinnsdag med klar luft. Det er lett å forstå at mengden sollys som når jordkloden varierer. Men også de usynlige gassene i lufta har en innvirkning på lyset som kommer fra sola.

Energibalansen

Når sollyset treffer jorda, blir den varmet opp. Vannet i havet blir varmere om sommeren og gatene kan bli så varme at man ikke kan gå barbeint på dem. Men jorda kan ikke lagre all denne varmen til evig tid. Energien blir sendt tilbake ut i verdensrommet. Strålingen som jordkloden sender ut er en annen type stråling enn den som kommer fra sola. Sollyset består av synlig og usynlig, ultrafiolett lys (UV). Energien som kommer fra jorda er ikke synlig og kalles infrarødt lys (IR) eller varmestråling. Denne typen stråling har mindre energi enn sollyset.

• Vi må lære en viktig regel:

Hvis jordkloden ikke hadde sendt energien fra sola tilbake til verdensrommet, ville mer og mer energi ha hopet seg opp på jorda. Den ville derfor blitt varmere og varmere. Dette er heldigvis ikke tilfellet: energien er balansert. Det vil si at jorda gir fra seg like mye energi som den mottar. På bildet under kan du se sollyset (gult) og den infrarøde strålingen som sendes tilbake fra jorda (rødt).

2. Hva skjer med strålingen? Enkelt forklart i ti punkter.
Forfatter: Elmar Uherek

Hva skjer når strålingen passerer gjennom atmosfæren?

La oss først ta en titt på hva som skjer med sollyset.

(1) Sola er kilden til all strålingsenergi som kommer til jorda fra verdensrommet.
(2) En del av sollyset når jordoverflaten og alle dens forskjellige miljøer: skoger, havet, ørkener, savanner, byer, is og snø.
(3) Jordas overflate tar ikke opp alt sollyset, men sender en viss andel direkte tilbake til verdensrommet (refleksjon). Spesielt svært lyse overflater som is og snø reflekterer mye lys.
(4) Refleksjonen finner ikke bare sted ved jordas overflate. Noe lys reflekteres av skyer og mindre mengder aerosoler.
(5) Heller ikke opptaket av lys (absorbering) foregår kun ved jordoverflaten. Også gassmolekyler og partikler i lufta absorberer noe av sollyset.

Det lyset som treffer jordkloden varmer opp jordoverflaten. Jorda sender varmen tilbake ut i verdensrommet som infrarød stråling. Nedenfor kan du se hva som skjer med denne varmestrålingen.

(6) Jordoverflaten som har blitt varmet opp av sola, er en kilde til varmestråling (langbølget infrarød stråling).
(7) Noe av energien går med til å fordampe vann. Som du vet fra kjøkkenet trengs det energi for at vann skal kunne gå fra flytende form (f.eks. i havet) til gassform (vanndamp i lufta).
(8) Noe av den infrarøde strålingen fra jorda går direkte ut i verdensrommet, men ikke mye.
(9) I tillegg til å reflektere sollys, absorberer skyene en del infrarød stråling som de sender tilbake til jorda. En overskyet himmel gjør at jorda holder på mer av varmen, som et   teppe.
(10) Partikler og gasser i lufta absorberer også infrarød stråling. Disse gassene kalles
drivhusgasser. .

Samspillet mellom energien, atmosfæren og jordoverflaten skjer i klimasystemet på jorda, og må tas med i beregningene hvis vi skal forstå klimaet. Men hvorfor kaller vi det drivhuseffekt?

3. Drivhuseffekten – sammenligning av et drivhus og jorda.
Opprinnelig kilde: NOAA

assenes rolle i atmosfæren kan sammenlignes med glasset i et drivhus: Glasset slipper inn sollyset som varmer opp jorda og plantene inne i drivhuset. Disse sender ut varmestråling, men når denne varmestrålingen treffer glasset, absorberes den og sendes ut på nytt. (Merk at glasset i drivhus også blokkerer den oppvarmete lufta fra drivhuset og at sammenligningen derfor ikke er helt perfekt). Svært forenklet er dette hva drivhusgassene i atmosfæren gjør: De slipper sollyset inn, men de slipper ikke varmestrålingen fra jorda like lett ut igjen.

Om denne siden:

Forfatter: Dr. Elmar Uherek - MPI for Chemistry, Mainz
Vitenskapelig kvalitetssikring: Dr. Pascal Guyon - MPI for Chemistry, Mainz
Pedagogisk utprøving: Roland Bergmann + students, Velbert comprehensive school
Sist oppdatert: 2004-05-13
Oversatt og bearbeidet av Nicolai Steineger og Erik Steineger