Wat is stralende kracht?

De aarde ontvangt energie van de zon, meestal in de vorm van licht, waarvan een deel wordt geabsorbeerd en de planeet verwarmt, waardoor deze energie uitstraalt in de vorm van warmte of infraroodstraling, wat resulteert in een evenwicht tussen inkomende en uitgaande energie. Verschillende factoren beïnvloeden de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht en de snelheid waarmee energie wordt uitgestraald door de aarde. Wanneer deze factoren gedurende een periode constant blijven, kan worden verwacht dat de energiestromen zich in evenwicht zullen brengen bij een bepaalde gemiddelde jaartemperatuur, waarbij dezelfde hoeveelheid energie naar buiten komt als die binnenkomt. Als een van deze factoren verandert, kan dit resulteren in een mismatch tussen inkomende en uitgaande energie, wat leidt tot een algehele stijging of daling van de wereldwijde gemiddelde temperaturen. Een algemene definitie van stralingsforcering is de mate van verandering, positief of negatief, in deze balans, en wordt normaal uitgedrukt in Watt per vierkante meter (W / m ² ).

In de context van klimaatverandering is een meer specifieke definitie van stralingsforcering - overeengekomen door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) - de mate waarin een factor de energiebalans in de troposfeer verandert, het laagste niveau van de atmosfeer, waar bijna al ons weer plaatsvindt. Volgens het IPCC, met gebruik van 1750 als referentiedatum die representatief is voor pre-industriële tijden, werd de totale stralingskrachtwaarde geschat op +1,6 W / m ² vanaf 2007. De factoren die de energiebalans beïnvloeden, kunnen natuurlijk of door de mens veroorzaakt zijn. Natuurlijke factoren zijn onder meer variaties in de energie-output van de zon en stof in de atmosfeer veroorzaakt door vulkaanuitbarstingen. Het zijn echter de door de mens veroorzaakte factoren die het meest zorgen baren: er is brede overeenstemming dat menselijke activiteiten bijdragen aan positieve stralingskracht, wat leidt tot een algemene wereldwijde stijging van de temperaturen.

Het verbranden van fossiele brandstoffen sinds de industriële revolutie heeft de hoeveelheid van bepaalde gassen, met name kooldioxide (CO ₂ ), en aerosolen, zoals rook en roetdeeltjes, in de atmosfeer verhoogd. De effecten van CO ₂ zijn goed begrepen. Het is in wezen transparant voor zonlicht, maar absorbeert infrarood, zodat terwijl het de energie van de zon toelaat, het de uiterlijke straling van warmte belemmert, wat resulteert in positieve stralingskracht. Atmosferische CO ₂ -niveaus zijn naar schatting gestegen van ongeveer 270 delen per miljoen (ppm) in pre-industriële tijden tot bijna 390 ppm in 2010.

Straling van aerosol is moeilijker te kwantificeren, omdat verschillende aerosolen verschillen in hun transparantie, reflectiviteit en absorptie met betrekking tot licht en warmte. In het algemeen zullen roet- en rookdeeltjes de neiging hebben warmte te absorberen en bijdragen aan positieve stralingskracht, terwijl meer reflecterende aerosolen zoals sulfaten, die het gevolg zijn van de verbranding van brandstoffen die zwavel bevatten, een negatief effect kunnen hebben. Schattingen van aerosoleffecten worden gecompliceerd door het feit dat ze ook de hoeveelheid zonlicht die het oppervlak bereikt, kunnen verminderen.