Wat is aardstraling?
Aardstraling is de hoeveelheid warmte of lichtenergie die de aarde terug in de ruimte uitzendt, grotendeels als een percentage van de totale straling die het van de zon ontvangt. Dit wordt ook albedo genoemd, dat wordt uitgedrukt als een verhouding of percentage van de hoeveelheid lichtenergie die elk sterrenlichaam, inclusief planeten, asteroïden of ruimtevaartuigen, reflecteert van hun oppervlak in vergelijking met wat wordt ontvangen. Een andere term voor aardstraling is Outgoing Longwave Radiation (OLR), die in het algemeen verwijst naar het feit dat wat de aarde in de ruimte uitstraalt meestal infrarode lichtgolven zijn die onzichtbaar zijn voor het menselijk zicht, die een vorm van warmte-energie of zwarte lichaamsstraling zijn.
Aardoppervlakstraling als een netto energieverlies van het oppervlak blijkt eigenlijk tamelijk minimaal te zijn, vanwege atmosferische dempende effecten. De gemiddelde hoeveelheid zonne-stralingsenergie die de aarde boven de grenzen van de atmosfeer ontvangt, wordt geschat op 1.370 watt per vierkante meter. Vanaf 2010 vond piekstraling terug in de ruimte plaats in equatoriale woestijngebieden met waarden van ongeveer 350 watt per vierkante meter, en daalde tot minder dan 150 watt per vierkante meter als men de poolkappen naderde. De werkelijke hoeveelheid straling die vanuit elke locatie in de ruimte ontsnapt, is afhankelijk van kortetermijnomstandigheden in de atmosfeer die een variabel effect hebben op het blokkeren en absorberen van licht met een lange golflengte. Naarmate broeikasgasniveaus in de atmosfeer toenemen door wereldwijde industriële activiteiten, neemt dit effect voor het vangen van warmte ook toe, waardoor het algemene aardstralingsniveau in het algemeen wordt verlaagd.
De National Aeronautics and Space Administration (NASA) in de Verenigde Staten heeft cijfers berekend voor verschillende aspecten van de aardstralenbalans. Van het zonlicht dat op atmosferische niveaus wordt ontvangen, wordt 6% onmiddellijk weerspiegeld in de ruimte en wordt nog eens 20% weerspiegeld door bewolking. Nog eens 19% van de straling bereikt nooit het oppervlak, omdat 16% wordt geabsorbeerd door de atmosfeer en 3% door wolken. Van het licht dat het aardoppervlak bereikt, wordt 4% hiervan onmiddellijk terug in de ruimte gereflecteerd. De rest van het licht dat het oppervlak van land en oceanen bereikt - 51% - is van wat aardstraling eigenlijk is samengesteld.
Van de iets meer dan de helft van de energie van de zon die op het aardoppervlak botst, lekt ongeveer 70% hiervan uiteindelijk terug in de ruimte, terwijl de rest wordt geabsorbeerd door de atmosfeer en waterdamp. Dit betekent dat ongeveer een derde van de straling die het aardoppervlak van de zon beïnvloedt, uiteindelijk verloren gaat naar de ruimte, evenals een derde van het licht dat nooit het oppervlak bereikt en wordt gereflecteerd door de atmosfeer zelf. Hoewel het proces van energieoverdracht een continu proces is, straalt de aarde 's nachts ook meer de ruimte in dan overdag, omdat de temperatuur van het aardoppervlak een directe invloed heeft op hoeveel warmteverlies plaatsvindt en de planeet een geleidelijke ondergaat koelend effect 's nachts.
Verschillende oppervlakken op aarde hebben echter verschillende niveaus van albedo of verhoudingen voor hoeveel lichtenergie ze absorberen en reflecteren. Een albedo van 0 zou gelijk zijn aan de totale absorptie van energie, en een waarde van 1 zou een totale reflectie zijn, die beide in werkelijkheid nooit voorkomen. Oppervlakken zoals beton hebben een reflecterende kwaliteit van 55%, gras van 25% en typische grond van 17%. Gebieden van de aarde die een zeer hoog albedo hebben voor bijna totale aardstralingseffecten omvatten die bedekt met verse sneeuw, waar het overal van 80% tot 90% is, en die met een zeer lage albedo en bijna totale absorptie van lichtenergie omvatten conifeer bossen op het hoogtepunt van het groeiseizoen, met een reflecterende kwaliteit van 8%.