Wat is warmtebudget?
De balans tussen warmte die een entiteit binnenkomt en verlaat, is het warmtebudget. Deze term kan in veel contexten worden gebruikt, maar verwijst vaak specifiek naar de aarde, die warmte van de zon ontvangt en op verschillende manieren warmte verliest om het evenwicht te handhaven. Als de aarde meer zou verliezen dan het had gewonnen, zou het afkoelen en als het warmte vasthield, zou het opwarmen. Sommige onderzoekers zijn geïnteresseerd in het warmtebudget van specifieke delen van de aarde, zoals de oceanen, omdat het een belangrijke rol speelt in het klimaat.
Veel van de warmte van de aarde komt van zonnestraling, de binnenkomende straling van de zon. Een deel hiervan stuitert af voordat het het oppervlak van de planeet bereikt, waar het wordt geabsorbeerd door lucht, water en bodem. In de loop van het jaar kan inkomende insolatie per regio verschillen omdat de aarde in de ruimte beweegt. Er zijn ook secundaire warmtebronnen op het werk, zoals biologische en chemische processen op aarde die warmte genereren. Radioactief verval produceert bijvoorbeeld warmte.
Warmte blijft niet op zijn plaats wanneer het de aarde raakt; Als dat zo was, zouden sommige delen van de aarde extreem heet worden, terwijl andere behoorlijk koud zouden zijn. Het circuleert door verschillende mechanismen. De oceanen stralen bijvoorbeeld de warmte uit die ze verzamelen, waardoor de lucht boven hen verwarmt. Verwarmde luchtmassa's beginnen te bewegen en brengen warmte met zich mee. De circulatie van deze luchtmassa's kan een verscheidenheid aan weersomstandigheden creëren die de warmte verspreiden en het mogelijk maken om langzaam terug de ruimte in te stralen.
Onevenwichtigheden van regio tot regio worden in de loop van de tijd gelijk met de circulatie van warmte door de atmosfeer. Onderzoekers met interesse in klimaatwetenschap gebruiken het warmtebudget in hun berekeningen en projecties om meer te weten te komen over de huidige weerpatronen en om te voorspellen wat er in de toekomst kan gebeuren. Naarmate onderzoekers meer leren, weerleggen ze soms eerdere hypothesen of ontdekken ze nieuwe informatie over de oorsprong van het klimaat op aarde. Het warmtebudget van de aarde was niet altijd perfect in balans en dit verschoof naarmate de omstandigheden veranderden en bijdroegen aan de vorming van de atmosfeer.
Tal van hulpmiddelen zijn beschikbaar om inkomende warmte, warmtebronnen op aarde te meten en verschillende manieren waarop de planeet warmte verliest om de omstandigheden stabiel te houden. Warmtebudgetonderzoek kan satellietwaarnemingen vanuit de ruimte omvatten, evenals laboratoriumexperimenten en observaties om meer te weten te komen over fysische, chemische en biologische processen die verband houden met warmte. Onderzoekers kunnen ook computermodellering gebruiken voor activiteiten zoals voorspellen wat er zou kunnen gebeuren als het gebied van de poolijskappen afneemt.