Co to jest wymuszanie radiacyjne?

Ziemia otrzymuje energię ze słońca, głównie w postaci światła, z których część jest wchłaniana i ogrzewa planetę, powodując promieniowanie energii w postaci ciepła lub promieniowania podczerwieni, a powoduje równowagę między przychodzącą a wyjściową energią. Różne czynniki wpływają na ilość światła słonecznego i szybkość promieniowania energii przez Ziemię. Gdy czynniki te pozostają stałe przez pewien czas, można oczekiwać, że przepływy energii ulegną rozliczeniu się na równowagę w określonej średniej temperaturze rocznej, przy takiej samej ilości energii, jak się pojawia. Jeśli którykolwiek z tych czynników się zmieni, może to spowodować niedopasowanie między przychodzą i wychodzącą energią, co prowadzi do ogólnego wzrostu lub spadku globalnych średniej temperatury. Ogólna definicja wymuszania radiacyjnego jest stopień zmiany, dodatni lub ujemny, do tej równowagi i jest zwykle wyrażany w watach na metr kwadratowy (w/m ² ).

W kontekście zmian klimatu, bardziej specyficzna definicja wymuszania radiacyjnego - uzgodniona przez panel międzyrządowy dotyczący zmian klimatu (IPCC) - jest zakresem, w jakim czynnik zmienia bilans energetyczny w troposferze, najniższy poziom atmosfery, w którym odbywa się prawie cała nasza pogoda. Według IPCC, wykorzystując 1750 jako podstawową datę reprezentatywną dla czasów przedindustrialnych, ogólną wartość wymuszania promieniowania oszacowano na +1,6 W/m ² od 2007 r. Czynniki wpływające na bilans energetyczny mogą być naturalne lub wykonane przez człowieka. Naturalne czynniki obejmują różnice w wyjściu energii słonecznej i pyłu w atmosferze wytwarzanej przez erupcje wulkaniczne. Jest to jednak najbardziej niepokojące czynniki: istnieje powszechna zgoda, że ​​działalność człowieka przyczynia się do pozytywnego wymuszania promieniowania, co prowadzi do ogólnego globalnego wzrostu temperatur.

Spalanie paliw kopalnych od czasu rewolucji przemysłowej hW miarę wzrostu ilości niektórych gazów, w szczególności dwutlenku węgla (CO 2 ) i aerozoli, takich jak dym i cząsteczki sadzy, w atmosferze. Skutki Co _{2 są dobrze poznane. Jest zasadniczo przezroczysty dla światła słonecznego, ale pochłania podczerwień, dzięki czemu pozwala na energię Słońca, utrudnia zewnętrzne promieniowanie ciepła, co powoduje dodatnie wymuszanie promieniowania. Szacuje się, że poziomy CO 2 2 wzrosły z około 270 części na milion (PPM) w czasach przedindustrialnych do prawie 390 ppm w 2010 roku.}

Wymuszanie promieniowania aerozolu jest trudniejsze do oszacowania, ponieważ różne aerozole różnią się ich przezroczystością, odbiciem i absorpcją w odniesieniu do światła i ciepła. Zasadniczo cząsteczki sadzy i dymu będą miały tendencję do wchłaniania ciepła i przyczyniają się do dodatniego wymuszania promieniowania, podczas gdy bardziej odblaskowe aerozole, takie jak siarczany, które wynikają ze spalania paliw zawierających siarkę, mogą mieć negatywny wpływ. Szacunki aerozoluEfekty są komplikowane przez fakt, że mogą również zmniejszyć ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni.