Waardoor verandert het klimaat ?Het wereldgemiddelde klimaat verandert omdat de hoeveelheid energie die het klimaatsysteem netto binnenkomt niet altijd hetzelfde is. De aarde ontvangt energie van de zon. Een deel van deze energie wordt omgezet in warmte. De totale hoeveelheid zonne-energie die in warmte wordt omgezet is niet altijd hetzelfde omdat:
De aarde ontvangt ook energie van de atmosfeer in de vorm van warmtestraling. Zonder de atmosfeer, zou de aarde alleen de zonnestraling ontvangen en zou de temperatuur op aarde veel lager zijn. De opwarming ten gevolge van de warmtestraling van de atmosfeer naar de aarde heet het broeikaseffekt. Dit broeikaseffekt is niet altijd even sterk omdat:
Verder verliest de aarde energie aan de ruimte in de vorm van warmtestraling. Deze hoeveelheid straling is afhankelijk van de temperatuur. De wereldgemiddelde temperatuur stelt zich zodanig in dat er gemiddeld net zo veel energie in de vorm van zonnestraling het aarde-atmosfeer systeem binnenkomt als dat er in de vorm van warmtestraling uitgaat. Bovengenoemde processen werken niet onafhankelijk van elkaar maar kunnen elkaar versterken of verzwakken. Als de temperatuur van de atmosfeer stijgt, neemt de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer toe waardoor de hoeveelheid warmtestraling naar de aarde toe toeneemt (het broeikaseffect wordt versterkt). Dit versterkt de initiële temperatuurstijging. Zo'n versterking heet positieve terugkoppeling of feedback. In dit geval spreekt men van de waterdampfeedback. Een andere belangrijke feedback is de sneeuwalbedo-feedback. Als de temperatuur van de atmosfeer daalt, blijft er meer sneeuw liggen, waardoor meer zonlicht teruggekaatst wordt en de initiële temperatuursdaling versterkt wordt. Deze laatste feedback is een onmisbare schakel in het ontstaan van ijstijden. Een tamelijk onzekere feedback is de wolkenfeedback. Wolken kaatsen het zonlicht terug en werken in die zin verkoelend op het klimaat. Nachtwolken echter verminderen de uitstraling van warmte naar de ruimte en werken in die zin verwarmend op het klimaat. Het effect van wolken op die uitstraling is bovendien sterk afhankelijk van de temperatuur en dus de hoogte waarop de wolk zich bevindt. Aangezien het volstrekt niet duidelijk is hoe bewolking reageert op temperatuursveranderingen, is de aard en de grootte van de wolkenfeedback nog onbekend en zeer verschillend in de verschillende klimaatmodellen. Warmte wordt door atmosferische en oceaanstromingen voortdurend over de aarde herverdeeld. Veranderingen in deze stromingen kunnen in een bepaalde regio voor grote klimaatschommelingen zorgen. De variaties in de gemiddelde temperatuur van een bepaalde regio zijn doorgaans dan ook veel groter dan de variaties in de wereldgemiddelde temperatuur. In de klimaatsimulaties van dit projekt, schrijven we de volgende zogeheten klimaatforceringen voor:
Onderstaande grafieken geven de voorgeschreven zonneconstante weer en de concentratie CO2. |
|