[patrickve]

Ik heb hier, in 't begin dat ik op 't forum zat, al eens de klassieke denkfout uiteen gezet die de auteur van dit proza ook maakt, maar die *perfect normaal is* gezien de foute voorstelling die simplistische propaganda filmpjes over het klimaatseffect maken.

Die man schijft - heel terecht - dat er al zoveel CO2 in de atmosfeer zit, dat de straling die door CO2 geabsorbeerd wordt, ALLANG is geabsorbeerd en niet op het aardoppervlak toekomt. Maw, als je dus extra CO2 zou toevoegen, ga je niet MEER absorberen. En dat is perfect waar. Dat is in de visie (de foute visie) dat de CO2 in de atmosfeer een soort van "deken" zou zijn. Dat is het dus NIET. Aangezien de CO2 niet *om die reden* het oppervlak opwarmt, hoewel het dus wel in simplistische verklaringen zo wordt voorgesteld, is zijn correct argument tegen die foute reden dan ook geen argument om te zeggen dat CO2 geen opwarming veroorzaakt.

Wat is dan WEL het juiste mechanisme ? Het juiste mechanisme is convectie, en adiabatische expansie, samen met zwarte-lichaamsstraling.

Er zit zodanig veel CO2 in de atmosfeer, dat zelfs een relatief DUNNE laag atmosfeer al alle infrarode straling al absorbeert. Maar er is een natuurkundig principe dat zegt dat wat straling absorbeert, die ook weer uitzendt, volgens de TEMPERATUUR van die laag. Dat is "zwarte-lichaamsstraling".

Nu ontvangt de aarde van de zon een zekere hoeveelheid straling (licht en infrarood). Een deel licht wordt weerkaatst, de rest wordt omgezet in warmte en straalt infrarood uit. De zonnestraling die niet als licht weerkaatst wordt (het "albedo") wordt dus vroeg of laat door de aarde of zijn atmosfeer geabsorbeerd. Bij evenwicht moet de aarde dus EXACT EVENVEEL infrarode straling terug in de ruimte stralen als de aarde van de zon ontvangt en niet direct weerkaatst als licht.

Die hoeveelheid infrarode straling wordt nu HELEMAAL uitgestraald door de "bovenste CO2 laag" van de atmosfeer, de "bovenste zwarte laag". De bovenste zwarte laag moet dus exact evenveel infrarode energie uitstralen, als de aarde ontvangt van de zon, min het direct weerkaatste licht. Die hoeveelheid hangt af van de zonne-intensiteit, en van de "kleur" van het aardoppervlak.

Of er nu veel of weinig CO2 in de lucht zit, het zal dus altijd dezelfde hoeveelheid infrarode straling zijn die die "bovenste zwarte laag" zal uitstralen.

Nu is de hoeveelheid straling die een laag lucht uitstraalt evenredig met de vierde macht van de temperatuur van die luchtlaag: dat is de wet van Wien.

Die bovenste laag moet dus, als het aardoppervlak dezelfde kleur houdt, en de zon even intens is, op een gegeven temperatuur zitten, T_zwart.

Als je nu MEER CO2 in de lucht pompt, dan gaat die bovenste zwarte laag gewoon HOGER in de atmosfeer liggen. T_zwart ligt dan dus hoger in de atmosfeer, meer is daar niet aan. Meer CO2 = T_zwart moet bereikt worden, hoger in de atmosfeer. Dat is de eerste essentie van het broeikas effect.

De tweede essentie is dat als de atmosfeer "zwart" is, er CONVECTIE optreedt want straling geraakt er moeilijk door. Warmte wordt, in de zwarte laag, door CONVECTIE getransporteerd, niet (veel) door straling.

Maw, de atmosfeer is convectief, tot aan die bovenste zwarte laag. Dat heet "de troposfeer". Daarboven is de atmosfeer te ijl om "zwart" te zijn, en is het warmte transport via straling, niet via convectie: dat heet de stratosfeer.
Je vindt de "bovenste zwarte laag" dus in de tropopause, de overgang tussen troposfeer en stratosfeer. Meer CO2 wil dus gewoon zeggen dat de tropopause hoger komt te liggen.

In een convectieve atmosfeer wordt gas samengedrukt als het daalt, en ontspannen als het stijgt. Omdat de druk hoger is "beneden" dan "boven". De luchtdruk neemt af met de hoogte.
Gas dat ontspant, koelt af (adiabatische ontspanning en koeling). Lucht die samengedrukt wordt, wordt warm (adiabatische compressie).
In een convectieve atmosfeer koelt stijgende lucht dus af, en dalende lucht warmt op. Het is een beetje ingewikkelder met vochtige lucht. Maar dat geeft een TEMPERATUURSGRADIENT in de troposfeer, van de orde van 5 graden per 1000 meter. Die temperatuursgradient is enkel maar een gevolg van de adiabatische samendrukking en ontspanning naargelang je daalt of stijgt. Een eigenschap van vochtige lucht, dus.

Dat is het tweede principe van het broeikas effect: in een convectieve troposfeer is er een gegeven temperatuursgradient, van ongeveer 5 graden per 1000 meter.

Die twee effecten samen geven het broeikas effect:

Meer CO2 ==> een gegeven temperatuur T_zwart wordt in de tropopause bereikt die HOGER ligt. Volgens de vaste temperatuursgradient moet men, vanaf die T_zwart, nu dus DIEPER DALEN om het grondoppervlak te bereiken. Bij daling stijgt het met 5 graden per 1000 meter ongeveer, dus gaat het grondoppervlak WARMER zijn.

Voila.