Dit gaat toch werkelijkwaar nergens over. Beter lees je onderstaand stuk:
Werking van het broeikaseffect
De temperatuur van het aardoppervlak wordt bepaald door een evenwicht van een aantal factoren. Bijdragen in positieve zin zijn:
straling van de zon, gehinderd door gassen, wolken en stof in de atmosfeer;
aardwarmte;
warmteproductie door bijvoorbeeld bosbranden en verbranding van fossiele brandstoffen.
Bijdragen in negatieve zin (afkoeling) zijn bijvoorbeeld:
fotosynthese in planten in algen;
infrarode straling van het aardoppervlak naar het heelal, gehinderd door wolken en broeikasgassen.
Er stelt zich een evenwicht in doordat de laatste factor, de uitstraling van infrarood, toeneemt bij stijgende temperatuur. Broeikasgassen, zoals waterdamp (met een bijdrage van 95%), kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en ozon (O3), hinderen die uitstraling zodat het evenwicht verschuift naar een hogere temperatuur. Het is dit laatste mechanisme dat algemeen bekend staat als het broeikaseffect.
Het broeikaseffect veroorzaakt een inversie (omkering) in het temperatuurverloop (dit wordt "gradiënt" genoemd) van de atmosfeer. Zonder broeikaseffect zou de temperatuur gemeten vanaf het aardoppervlak en hoger in de lucht, vrij lineair afnemen; hoe verder van het oppervlak, hoe kouder het wordt. Door het broeikaseffect heeft de aardatmosfeer echter een zogenaamde inversielaag. Deze laag wordt gekenmerkt door een omgekeerd verloop; hoe hoger (verder van de Aarde) men komt, hoe warmer het wordt. Het is deze laag die uitstraling van warmte tegenhoudt en zo als een soort "warme deken" om de Aarde ligt.
Ontdekking van het broeikaseffect
Het broeikaseffect is in de loop van de 19e eeuw ontdekt door de gecombineerde observaties van drie wetenschappers. In 1827 kwam de Fransman Jean Baptiste Joseph Fourier met het idee dat de temperatuur alleen verklaard kon worden door onzichtbare warmtestraling. De Engelsman John Tyndall maakte in 1861 resultaten bekend van laboratoriummetingen, waaruit bleek dat waterdamp en gassen als kooldioxide warmte opnamen. Hij dacht dat variaties in die gassen klimaatveranderingen konden verklaren.
In 1896 publiceerde de Zweed Svante Arrhenius berekeningen van temperatuurveranderingen op Aarde door variaties in de hoeveelheid kooldioxide. Een verdubbeling leidde volgens hem tot een opwarming van 4 tot 6 graden. Arrhenius wordt dan ook beschouwd als de ontdekker van het versterkte broeikaseffect.
Het broeikaseffect elders
Een planeet die een sterk broeikaseffect heeft, is de planeet Venus. Omdat Venus dichter bij de Zon staat dan de Aarde, valt op basis van een verhoogde warmte-instraling een hogere oppervlaktetemperatuur dan op Aarde te verwachten. Het verschil is echter veel groter dan op basis van het verschil in afstand verwacht mag worden, en de oppervlaktetemperatuur van Venus (480°C) is hoger dan die van Mercurius, hoewel Mercurius veel dichter bij de Zon staat.
De reden is dat Venus een zeer dichte atmosfeer heeft, die voor het grootste deel uit het broeikasgas CO2 bestaat. Het broeikaseffect is op Venus dan ook zeer sterk. Mercurius daarentegen heeft vrijwel geen atmosfeer, en derhalve ook geen broeikaseffect. De hoeveelheid instraling is op de door de zon beschenen kant weliswaar erg hoog, maar de uitstraling is ook erg hoog. Hierdoor zijn de verschillen tussen dag- en nachttemperatuur zeer groot (in de orde van +250 en -250 graden Celsius).
Op basis van fotos van Mars gemaakt door de Mars Global Surveyor en de NASA Odyssey missie valt af te leiden dat de laatste 3 jaar de CO2-ijskap op Mars krimpt. Het hoofd van St. Petersburg's Pulkovo Astronomical Observatory, de Russische onderzoeker Habibullo Abdussamatov, stelt in een interview[1] dat er een verband bestaat tussen de geobserveerde klimaatverandering op Aarde en het smelten van de CO2-ijskap op Mars. Zijn controversiële conclusie luidt dat beide fenomenen dezelfde oorzaak hebben en derhalve de opwarming van de Aarde niet door de mens veroorzaakt kan zijn. National Geographic stelt in dit interview echter zelf dat "het werk van Abdussamatov door andere klimaatwetenschappers negatief beoordeeld wordt". Berekeningen van Fenton, Geissler en Haberle [2] lijken inderdaad een alternatieve verklaring te ondersteunen. Het smelten van de CO2-ijskap op Mars zou volgens hen door een positieve feedback-loop van stofstormen te verklaren zijn.
Het versterkt broeikaseffect
Toename broeikasgassen en hun bijdrage. (bron: NASA)In de loop van de twintigste eeuw zijn er verscheidene modellen ontworpen die een systematische stijging van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer beschrijven. Dit wordt het versterkt broeikaseffect genoemd. Eind jaren vijftig begon men systematisch de koolstofdioxideconcentratie in de atmosfeer te meten. Pionier op dit gebied was Charles David Keeling (1928-2005), die als eerste de concentraties met grote nauwkeurigheid en langdurig registreerde. Dit deed hij zowel op de Mauna Loa-vulkaan op Hawaï, als op het Amerikaanse militaire Zuidpool-station. Na twee jaar meten meldde hij dat de kooldioxideconcentratie in de atmosfeer wereldwijd aan het stijgen was. Metingen uit 2005 laten een gemiddelde concentratie van circa 372 ppm (parts per million) CO2 zien. Toen Keeling begon te meten was dit 315 ppm en uit luchtbelletjes opgesloten in de ijskap van Antarctica wordt geconcludeerd dat deze concentratie voor aanvang van de Industriële Revolutie ongeveer 280 ppm was. Er zijn modellen die ervanuitgaan dat deze stijging is te wijten aan menselijke activiteiten; ruwweg 75% door verbranding van fossiele brandstoffen en 25% door massale ontbossing en daaraan gerelateerde erosie.
In deze modellen wordt aangenomen dat door menselijke activiteiten de afgelopen eeuw meer CO2, en waarschijnlijk ook andere broeikasgassen in de atmosfeer zijn gekomen. De gemeten hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is sinds de Industriële Revolutie gestegen van ca. 270 naar ca. 370 ppm.
Een aanhanger van de theorie dat menselijke activiteit de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer heeft doen stijgen, is de Amerikaanse ex-vicepresident Al Gore. In zijn film An Inconvenient Truth (Een ongemakkelijke waarheid) stelt hij dat de Aarde opwarmt door door mensen veroorzaakte versterking van het broeikaseffect. Deze visie wordt niet door alle klimatologen en andere wetenschappers gedeeld.
Verband tussen CO2 en temperatuur
Verandering in de concentratie CO2 veroorzaakt temperatuurswisselingen
Een cruciale aanname die aanhangers van het versterkt broeikaseffect doen, is het causale (oorzakelijke) verband tussen:
stijging van de hoeveelheid CO2
toegenomen industrialisatie en daarmee gepaard gaande uitstoot van CO2
stijging van de temperatuur door toename van de concentratie CO2 in de atmosfeer
Het Nederlandse KNMI stelde per 1 januari 2004 dat het versterkt broeikaseffect de verhoging van de temperatuur veroorzaakte.
Temperatuurswisselingen veroorzaken veranderingen in de concentratie CO2
In de documentaire The Great Global Warming Swindle (De grote global warming-zwendel) stellen andere wetenschappers een omgekeerde causale relatie vast; hoe warmer het wordt op Aarde, hoe hoger de CO2-concentratie. Een verklaring die daarvoor wordt aangedragen is de lagere oplosbaarheid van CO2 in water bij hogere temperaturen. Als het water warmer wordt, zal het daardoor meer CO2 "uitademen" dan bij lagere watertemperaturen. In de curves van het temperatuurverloop en de concentratie CO2 in de atmosfeer is echter een "vertraging" zichtbaar; deze vertraging wordt door de critici van het versterkt broeikaseffect verklaard door de langere tijd die oceanen nodig hebben om op te warmen en zo meer CO2 "uit te stoten". Door oceaanwatercirculatie zou dit vertragingseffect tot 800 jaar kunnen bedragen.
Scenario's
Het is zeer lastig om de toekomst van het broeikaseffect of klimaatverandering op te stellen. Daar zijn een aantal oorzaken voor. Mede door de nog slechts korte meettijd van gegevens (sins de jaren 50 van de 20e eeuw), is het moeilijk vast te stellen of er echt sprake is van een versterkt broeikaseffect. Daarnaast hangen factoren samen met elkaar en is het onderlinge verband van de verschillende factoren onzeker. Toch kunnen enkele scenario's worden opgesteld die rekening houden met de veranderingen van de parameters.
Sommigen vrezen dat door opwarming van de Aarde, dat wordt gezien als een resultaat van het versterkt broeikaseffect, het (land)ijs op de polen zou smelten, waardoor het zeeniveau zou stijgen. Een bijkomend gevolg van deze smeltende ijskappen, is een afname van het albedo, het reflecterende effect van het ijs. Minder ijs zou minder reflectie, dus meer opname, van zonlicht veroorzaken, wat een versterking van de temperatuurstijging teweeg brengt.
Een tegengesteld effect bij het verhogen van de temperatuur, zou een hogere verdamping van warm (zee)water inhouden, wat globaal gezien leidt tot meer neerslag. Bij de polen en in hoger gelegen gebieden valt die neerslag in de vorm van sneeuw, wat weer een afremming van het krimpen van de ijskappen tot gevolg heeft. Zo kan er op de ene plaats meer neerslag vallen en op de andere juist meer verdamping optreden. Ook de temperatuurschommelingen zullen zich uiten in stijgingen en dalingen die niet noodzakelijkerwijs in één gebied plaatsvinden. Zo kan het smeltende Noordpool-ijs leiden tot een lager zoutgehalte in de Noordzee. Zout water is zwaarder dan zoet water waardoor de warme Golfstroom niet meer door het Kanaal de Noordzee bereikt, wat voor West-Europa een daling van de temperatuur kan betekenen. Het precieze verloop hiervan is echter allerminst zeker en scenario's hierover blijven erg speculatief.
De energiebalans van de inkomende en uitgaande straling van de Aarde wordt verder bepaald door het gemiddelde percentage van het oppervlak waarboven het bewolkt is. Meer wolken zorgen voor minder ingestraalde warmte, maar ook minder uitgestraalde warmte. Dit effect van de wolken, (een andere vorm van albedo dan bij ijs), zorgt voor veel onzekerheid in het effect van extra broeikasgassen op de temperatuur - volgens sommige modellen wordt de opwarming door wolken gedempt, volgens andere juist extra versterkt.
Wolkenformaties worden echter ook veroorzaakt door de activiteit van de zon. Grotere activiteit leidt tot reductie van de kosmische straling, waardoor de vorming van wolken wordt belemmerd. Critici van de global warming-theorie stellen dan ook dat er weinig tot geen wetenschappelijk bewijs is voor de beweringen die het versterkt broeikaseffect zouden steunen.
Gashydraten
Een extra motor voor het broeikaseffect bij een opwarmende Aarde zou zijn dat er op dit moment op de bodem van de oceanen en onder de permanent bevroren bodem in Canada en Rusland (dit wordt permafrost genoemd) geologische structuren bevinden die veel methaan opgeslagen hebben. De uitstraling hiervan wordt tegengehouden door de permafrost. Deze zogenaamde gashydraten zouden vrijkomen als de bodem niet meer permanent bevroren is en zo zou de atmosfeer sterk aangerijkt worden in het broeikasgas CH4.
It takes a minute to learn, but a lifetime to master...