Vad är jordstrålning?

Jordstrålning är den mängd värme eller ljusenergi som jorden sänder tillbaka ut i rymden, till stor del som en procentandel av den totala strålningen den får från solen. Detta kallas också albedo, som uttrycks som ett förhållande eller procentandel av mängden ljusenergi som någon stjärna kropp, inklusive planeter, asteroider eller rymdskepp reflekterar från deras yta jämfört med vad som mottas. En annan term för jordstrålning är Outgoing Longwave Radiation (OLR), som hänvisar generellt till det faktum att det som jorden strålar ut i rymden mestadels är infraröda ljusvågor osynliga för människans syn, som är en form av värmeenergi eller svartkroppsstrålning.

Jordytstrålning som en nettoförlust av energi från ytan visar sig faktiskt vara ganska minimal på grund av atmosfäriska dämpningseffekter. Den genomsnittliga mängden solstrålningsenergi som mottas av jorden över atmosfärens gränser beräknas till 1 370 watt per meter-kvadrat. Från och med 2010 ägde toppstrålningen tillbaka ut i rymden i ekvatoriala ökenregioner med värden på cirka 350 watt per meter-kvadrat, och sjönk till mindre än 150 watt per meter-kvadrat när man närmade sig polarlocken. Den faktiska mängden strålning som flyr ut i rymden från någon plats beror på kortsiktiga förhållanden i atmosfären som har en varierande effekt på blockering och absorption av ljus med lång våglängd. När växthusgasnivåerna ökar i atmosfären från global industriell verksamhet, ökar även denna effekt för att fånga upp värme, vilket minskar den allmänna jordstrålningsnivån totalt sett.

National Aeronautics and Space Administration (NASA) i USA har beräknat siffror för olika aspekter av jordens strålningsbalans. Av det solljus som tas emot i atmosfäriska nivåer reflekteras 6% omedelbart i rymden och ytterligare 20% reflekteras bort av molntäcken. Ytterligare 19% av strålningen når aldrig ytan, eftersom 16% absorberas av atmosfären och 3% av molnen. Av ljuset som når jordens yta reflekteras 4% av detta direkt tillbaka i rymden. Återstoden av ljus som når ytan av land och hav - 51% - är av vad jordens strålning faktiskt består.

Av den lite mer än hälften av solens energi som påverkar jordens yta, läcker cirka 70% av detta så småningom tillbaka ut i rymden, medan resten absorberas av atmosfären och vattenångan. Detta innebär att ungefär en tredjedel av strålningen som påverkar jordens yta från solen så småningom förloras tillbaka till rymden, liksom en tredjedel av ljuset som aldrig når ytan och reflekteras bort av själva atmosfären. Medan processen för energiöverföring är kontinuerlig, strålar jorden också mer ut i rymden på natten än på dagtid, eftersom temperaturen på jordens yta har en direkt inverkan på hur mycket värmeförlust som sker och planeten genomgår en gradvis kylningseffekt på natten.

Olika ytor på jorden har dock olika nivåer av albedo eller förhållanden för hur mycket ljusenergi de absorberar och reflekterar. En albedo av 0 skulle vara lika med den totala absorptionen av energi, och ett värde av 1 skulle vara total reflektion, som båda aldrig förekommer i verkligheten. Ytor som betong har en reflekterande kvalitet på 55%, gräs på 25% och en typisk jord på 17%. Områden på jorden som har en mycket hög albedo för nästan totala jordstrålningseffekter inkluderar de som täcks av nysnö, där det är någonstans från 80% till 90%, och de med en mycket låg albedo och nästan total absorption av ljusenergi inkluderar barrträd skogar på högväxten med en reflekterande kvalitet på 8%.