Broeikaseffect

Broeikaseffect: Het broeikaseffect is het effect dat ontstaat ten gevolge van de aanwezigheid van gassen in de atmosfeer. Deze gassen zorgen ervoor dat de temperatuur van het aardoppervlak hoger ligt dan op grond van de combinatie van warmte-instraling van de Zon en de interne aardwarmte verwacht kan worden. Zonder het broeikaseffect (en dus alleen verwarming van het aardoppervlak door zonlicht en aardwarmte) zou de temperatuur op Aarde volgens bepaalde theoretische modellen gemiddeld -18°C zijn, maar het is 15°C. Het effect is genoemd naar de broeikas waar een glazen of plastic overkapping de uitstraling van warmte tegenhoudt en zo de temperatuur in de broeikas laat oplopen. De werking: De temperatuur van het aardoppervlak wordt bepaald door een aantal factoren. Bijdragen die warmte toevoegen zijn: 1. straling van de Zon die niet meteen wordt teruggekaatst; 2. aardwarmte. Warmte wordt aan het oppervlak onttrokken door: 1. infrarode straling van het aardoppervlak naar het heelal. Andere factoren, zoals de verbranding van fossiele brandstoffen, zijn ten opzichte van in- en uitstraling verwaarloosbaar. De bijdrage van het zonlicht en de afname van de warmte door de uitstraling zijn op een ingewikkelde manier afhankelijk van een aantal omstandigheden: 1. ijs en sneeuw verminderen de hoeveelheid geabsorbeerde zonnestraling en verminderen bovendien de uitstraling; 2. wolken kaatsen zonlicht terug maar hinderen aan de andere kant de uitstraling; 3. broeikasgassen absorberen straling uit beide richtingen, met per saldo een vermindering van de uitstraling. 4. stof in de lucht weerkaatst vooral zichtbaar licht en vermindert dus per saldo de opwarming door de zon, bovendien vergemakkelijkt het de vorming van wolken; 5. sommige stoffen (zoals roet) maken wolken minder reflecterend, andere stoffen (zoals zwaveldioxide) juist méér. Er stelt zich een evenwicht in doordat de uitstraling van infrarood toeneemt bij stijgende temperatuur. De inkomende straling van de zon is van een andere golflengte (veelal zichtbaar licht), dan de infrarode straling. Broeikasgassen absorberen vooral infrarode straling en kaatsen het terug naar het aardoppervlak, maar absorberen minder van de inkomende straling van de zon. Dit verhoogt de evenwichtstemperatuur op de Aarde, en wordt het broeikaseffect genoemd. Voorbeelden van broeikasgassen zijn waterdamp (veroorzaakt 36-70% van het broeikaseffect, wolken niet meegeteld), kooldioxide (CO2, veroorzaakt 9-26%), methaan (CH4, veroorzaakt 4-9%) en ozon. Het broeikaseffect veroorzaakt een 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.

Natuur-scheikunde