Figuur 1. Stromend water model van de temperatuur in de atmosfeer.
Figuur 1. Stromend water model van de temperatuur in de atmosfeer.
In 'Hoe warmen broeikasgassen de aarde op?', zie 'verder lezen' in de rechterkolom, wordt uitgelegd waarom de temperatuur op aarde stijgt als de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer toeneemt. Dit wordt hieronder verder inzichtelijk gemaakt met een bakje waar water in- en uitstroomt, zie Figuur 1. De waterdruk correspondeert met de temperatuur, de bodem van de bak met het aardoppervlak, en de hoogte ten opzicht van de bodem met de hoogte in de atmosfeer. De waterdruk is het hoogst op de bodem en neemt af met de hoogte, net zoals de temperatuur in de atmosfeer het hoogst is bij het aardoppervlak en afneemt met de hoogte. De hoogte van het waterpeil correspondeert met de temperatuur aan het aardoppervlak. Van boven stroomt water de bak in. Dit staat voor de zonne-energie die de aarde absorbeert. In de zijwand van de bak zitten drie even grote gaten. De bovenste twee gaten zijn afgesloten, het onderste is open. Door het open gat stroomt water naar buiten. Dit correspondeert met de infrarode straling die de aarde naar het heelal uitzendt.


Figuur 1. Stromend water model van de temperatuur in de atmosfeer.
Figuur 1. Stromend water model van de temperatuur in de atmosfeer.

Figuur 1 wordt herhaald in figuur 2, maar dan zonder de toelichtende tekstboxen. Het open gat bevindt zich bij de bodem. Het uitstromende water correspondeert daarom met de infrarode straling die wordt uitgezonden door het aardoppervlak. Dit komt overeen met een atmosfeer zonder broeikasgassen (‘situatie 1’). Naarmate het gat zich dieper onder water bevindt, stroomt het water er sneller doorheen. Het waterpeil stabiliseert zich op het niveau waarbij de in- en uitstroom aan elkaar gelijk zijn. Hoe hoger het waterpeil is, des te hoger is de waterdruk op de bodem en, in de analogie, des te hoger is de temperatuur bij het aardoppervlak.

Figuur 2. Stromend water model van een atmosfeer zonder broeikaseffect.
Figuur 2. Stromend water model van een atmosfeer zonder broeikaseffect.


In de werkelijke atmosfeer, waarin van nature broeikasgassen voorkomen (‘situatie 2’), ontsnapt, zoals uitgelegd in 'verder lezen', de infarode straling naar het heelal niet vanaf het aardoppervlak maar vanaf een hoger niveau in de atmosfeer. Dit komt overeen met uitstroom door het middelste gat, waarbij de andere twee gaten zijn afgesloten, zie Figuur 3. Het waterpeil stabiliseert zich net als in situatie 1 in op het niveau waarbij de in- en uitstroom aan elkaar gelijk zijn. De diepte van het open gat ten opzichte van het waterpeil is dan gelijk aan die in situatie 1. De waterdruk op de bodem van de bak, corresponderend met de temperatuur aan het aardoppervlak, is in situatie 2 hoger dan in situatie 1. Zo kun je begrijpen waarom de temperatuur op aarde door het natuurlijke broeikaseffect toeneemt.


Figuur 3. Stromend water model van een atmosfeer met het natuurlijke broeikaseffect.
Figuur 3. Stromend water model van een atmosfeer met het natuurlijke broeikaseffect.



Door menselijk toedoen neemt de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer toe ('situatie 3'). Hierdoor ontsnapt, zoals uitgelegd in 'verder lezen', de infrarode straling naar het heelal vanaf een hoger niveau dan in situatie 2. Dit komt overeen met uitstroom door het bovenste gat, waarbij de andere twee gaten zijn afgesloten, zie Figuur 4. Net als in de situaties 1 en 2 stelt het waterpeil zich in op het niveau waarbij de in- en uitstroom aan elkaar gelijk zijn. De diepte van het open gat ten opzichte van het waterpeil is dan gelijk aan die in de situaties 1 en 2. De waterdruk op de bodem van de bak, corresponderend met de temperatuur aan het aardoppervlak, is in situatie 3 hoger dan in situatie 2. Zo kun je begrijpen waarom de temperatuur op aarde toeneemt als de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer toeneemt.
Figuur 4. Stromend water model van een atmosfeer met het versterkte broeikaseffect.
Figuur 4. Stromend water model van een atmosfeer met het versterkte broeikaseffect.


Nieuwsbrief
Via http://www.knmi.nl/mailinglists/kenniscentrum/mailinglist_aanmelden.html kunt u zich kosteloos abonneren op het kenniscentrum. Eens per maand ontvangt u een e-mail met een overzicht van de artikelen die de afgelopen maand op het Kenniscentrum zijn verschenen.