Drivhuseffekten er atmosfærens opvarmende virkning på Jordens overflade. Sollys varmer overfladen op, og overfladen udsender varmestråling. Drivhusgasser absorberer og udsender noget af denne stråling, så overfladen bliver varmere, end den ellers ville være.
I videoen tegner og forklarer jeg processen. Følg energiens vej fra Solen til Jorden og videre mod rummet. Så bliver forskellen på kortbølget stråling, langbølget stråling og modstråling lettere at holde styr på.
1. Solen sender kortbølget stråling mod Jorden
Solen udsender elektromagnetisk stråling, blandt andet synligt lys. Sammenlignet med Jordens varmestråling har solstrålingen korte bølgelængder. Derfor kalder vi den kortbølget stråling. Bølgelængde beskriver afstanden mellem to bølgetoppe.
Noget af strålingen reflekteres af skyer, atmosfære og overflade. At reflektere betyder at sende strålingen tilbage. Noget absorberes i atmosfæren, og en stor del når jordoverfladen og absorberes der. At absorbere betyder at optage strålingens energi.
2. Overfladen opvarmes og udsender langbølget stråling
Når overfladen optager energi, kan dens temperatur stige. Den udsender samtidig infrarød varmestråling. Fordi Jorden er meget koldere end Solen, ligger dens udstråling ved længere bølgelængder. Vi kalder den derfor langbølget stråling.
Det er ikke de samme solstråler, der bare vender om som en refleksion. Overfladen har optaget energi og udsender stråling efter sin egen temperatur. Både lyse og mørke overflader udsender varmestråling, mens deres absorption af sollys kan være forskellig.
3. Drivhusgasser absorberer og udsender varmestråling
Vanddamp, kuldioxid, metan og lattergas er eksempler på drivhusgasser. De kan absorbere infrarød stråling ved bestemte bølgelængder. Atmosfæren udsender også infrarød stråling både opad og nedad. Den nedadgående del kaldes atmosfærisk modstråling.
Modstrålingen tilfører energi til overfladen. Overfladen bliver derfor varmere, end den ville være med samme solindstråling uden atmosfærens drivhuseffekt. Energi kan stadig slippe ud til rummet; den er ikke fanget for altid.
Kortbølget og langbølget stråling: overblik
| Kortbølget stråling | Langbølget stråling | |
|---|---|---|
| Vigtig kilde i modellen | Solen. | Jordoverfladen og atmosfæren. |
| Eksempel | Synligt lys. | Infrarød varmestråling. |
| Betydning | Leverer energi til klimasystemet. | Fører energi fra overfladen og er afgørende for varmetabet til rummet. |
Naturlig og forstærket drivhuseffekt
Den naturlige drivhuseffekt er en vigtig grund til, at Jordens overflade er varm nok til de livsbetingelser, vi kender. Når mennesker øger mængden af drivhusgasser, ændres forholdet mellem indkommende energi og energi, der forlader Jorden. Det kaldes en forstærket drivhuseffekt.
Hvis der kommer mere energi ind, end der går ud, opvarmes klimasystemet. En varmere Jord udsender mere stråling, hvilket modvirker ubalancen. En ny balance vil derfor kunne indtræffe ved en højere temperatur. Havet optager også en stor del af den ekstra energi.
Hvor kommer CO₂ og metan fra?
Afbrænding af kul, olie og gas flytter kulstof fra geologiske lagre til atmosfæren som især CO₂. Skovrydning og ændringer i arealanvendelsen kan også påvirke kulstoflagrene. Se kulstofkredsløbet og dannelsen af olie og gas.
Metan kan blandt andet dannes ved mikroorganismers omsætning under iltfrie forhold, fx i vådområder og drøvtyggeres fordøjelse. Udslip kan også forekomme ved håndtering af fossile brændstoffer. Når man sammenligner metan og CO₂, skal man angive, om man sammenligner pr. masse, over hvilken tid og med hvilken samlet mængde. Spørgsmålet “hvilken gas er stærkest?” kræver derfor en præcisering.
Hvordan hænger albedo og drivhuseffekt sammen?
Albedo er den andel af indkommende stråling, en overflade reflekterer. Smeltende sne og is kan blotlægge mørkere overflader, som optager mere solenergi. Det kan forstærke opvarmningen og kaldes is-albedo-feedback. Albedo påvirker altså indstrålingens fordeling, mens drivhusgasser især påvirker den infrarøde stråling.
Hvad er forskellen på ozonlaget og drivhuseffekten?
Ozonlaget beskytter især mod skadelig ultraviolet stråling fra Solen. Drivhuseffekten handler især om atmosfærens vekselvirkning med Jordens infrarøde stråling. Ozon er også en drivhusgas, men ozonhullet er ikke den grundlæggende forklaring på den menneskeskabte opvarmning. Se ozonlaget og UV-stråling.
Tegn energiens vej
Tegn Solen, overfladen, atmosfæren og rummet. Brug forskellige farver til solstråling og infrarød stråling. Markér refleksion, absorption, udstråling og modstråling. Forklar derefter, hvordan flere drivhusgasser kan ændre energibalancen, uden at energien bliver fanget permanent.
