Eenvoudige natuurkunde van het "broeikas effect"

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Jantje

Je hebt gelijk!!!!!!!!!

Het is niet de CO² die ons de das om zal doen.
Het is de vrijlating van de natuurlijk opgesloten CO², die ons voor een deel de das om doet.

En daarnaast vele andere factoren die een rol spelen.
Zo is de ontbossing een veel grotere boosdoener dan CO².

Daarnaast is onze veeteelt met zijn methaan-uitstoot ook een zeer belangrijke schuldige.

Onze woede om alles vol beton te gieten en onze bouwwoede is ook een zeer belangrijke factor in de opwarming.

Onze machines die de omgevingswarmte verhogen zijn ook een niet te verwaarlozen factor.

De warme en zelfs hete lucht uitstoot van de industrie en steden is al een even grote niet te verwaarlozen factor.

Het verhaal steekt dus een beetje ingewikkelder in elkaar dan wat de politiek vertelt. Maar men zal vanuit de politiek alles in het werk stellen om dit in de doofpot te kunnen houden.

Want de opwarming echt aanpakken kost vele mensen hun job en hun inkomen. Ja, het botst zelfs met de politieke stelling van zowel liberaal als socialist.

De ene kan niet meer onbegrensd geld verdienen en luxe kopen en de andere kan niet meer iedereen evenveel geven en iedereen het recht schenken om te wonen en werken waar hij wil.

Ik zou zo veel mogelijk de maatschappelijke en politieke aspecten van klimaatsverandering uit deze draad willen houden, eerlijk gezegd. Daar is die andere monsterdraad voor http://forum.politics.be/showthread.php?t=83819

De bedoeling hier was enkel maar om aan te tonen dat CO2 wel degelijk een a priori opwarmingspotentieel heeft, en dat de CO2 toename in de atmosfeer wel degelijk a priori waarden produceert die een merkbaar effect kunnen veroorzaken als we enkel en alleen maar naar die CO2 kijken, en dat, niet op basis van subtiele metingen (waar twijfel over zou kunnen bestaan) of correlaties uit paleo klimaat (waar niet alleen twijfel over zou kunnen bestaan maar bovendien waar oorzaak en gevolg niet bewezen worden), maar op basis van redelijk eenvoudige, robuuste en goed gekende natuurkunde.

Het was ook de bedoeling om enkele "naieve" vormen van kritiek op het basismechanisme van het broeikas effect aan te vechten. Ik denk dat een deel van die "naieve" kritieken hun oorsprong vinden in de (IMO veel te eenvoudige en dus gedeeltelijk foute) gangbare beschrijving van het broeikas effect, die CO2 *enkel* voorstelt als een soort "filter" dat sommige straling zou "beletten" om te ontsnappen, en die kritiek te analyseren aan de hand van een vollediger beschrijving van het fenomeen (het naar hogere lagen brengen van de effectieve uitstraling).

Ik heb het hier niet over zinnig scepticisme, dat trouwens altijd deel moet uitmaken van de baggage van de goeie wetenschapper.

De bedoeling was ook niet om het volledige broeikas effect op aarde, met zijn ganse complexiteit, uit de doeken te doen, en ik sta zelf redelijk skeptisch ten aanzien van onze capaciteit om zoiets op volledig betrouwbare wijze te doen.

We zien gewoon dat het "basis" broeikas effect, zoals dat natuurkundig goed is begrepen en vanaf "eerste principes" kan berekend worden (dat is wat MODTRAN doet bvb), zonder de nood aan empirisch ingevoerde "klimaatsgegevens", een zeker effect geeft. Een effect dat niet dramatisch lijkt te zijn, maar ook niet verwaarloosbaar is. Dat wil dus zeggen dat het de *extra effecten* zijn die uiteindelijk gaan uitmaken of dit effect "dramatisch" gaat worden, of dat het gewoon een wetenschappelijke curiositeit gaat zijn met op zijn ergste wat vervelende (of misschien aangename) gevolgen.

De interessante wetenschappelijke discussie draait hem dus niet rond het basis broeikas effect, maar rond al die ingewikkelde correcties. Maar daar verlaten we de basis natuurkunde van het broeikas effect natuurlijk. Dit is wat het vraagstuk wetenschappelijk interessant maakt, en voorspellingen natuurlijk ook onzeker. Maar om daarover kunnen te discussieren, moet het basismechanisme reeds goed begrepen zijn.

[Sjaax]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Ik zou zo veel mogelijk de maatschappelijke en politieke aspecten van klimaatsverandering uit deze draad willen houden, eerlijk gezegd. Daar is die andere monsterdraad voor http://forum.politics.be/showthread.php?t=83819

De bedoeling hier was enkel maar om aan te tonen dat CO2 wel degelijk een a priori opwarmingspotentieel heeft, en dat de CO2 toename in de atmosfeer wel degelijk a priori waarden produceert die een merkbaar effect kunnen veroorzaken als we enkel en alleen maar naar die CO2 kijken, en dat, niet op basis van subtiele metingen (waar twijfel over zou kunnen bestaan) of correlaties uit paleo klimaat (waar niet alleen twijfel over zou kunnen bestaan maar bovendien waar oorzaak en gevolg niet bewezen worden), maar op basis van redelijk eenvoudige, robuuste en goed gekende natuurkunde.

Het was ook de bedoeling om enkele "naieve" vormen van kritiek op het basismechanisme van het broeikas effect aan te vechten. Ik denk dat een deel van die "naieve" kritieken hun oorsprong vinden in de (IMO veel te eenvoudige en dus gedeeltelijk foute) gangbare beschrijving van het broeikas effect, die CO2 *enkel* voorstelt als een soort "filter" dat sommige straling zou "beletten" om te ontsnappen, en die kritiek te analyseren aan de hand van een vollediger beschrijving van het fenomeen (het naar hogere lagen brengen van de effectieve uitstraling).

Ik heb het hier niet over zinnig scepticisme, dat trouwens altijd deel moet uitmaken van de baggage van de goeie wetenschapper.

De bedoeling was ook niet om het volledige broeikas effect op aarde, met zijn ganse complexiteit, uit de doeken te doen, en ik sta zelf redelijk skeptisch ten aanzien van onze capaciteit om zoiets op volledig betrouwbare wijze te doen.

We zien gewoon dat het "basis" broeikas effect, zoals dat natuurkundig goed is begrepen en vanaf "eerste principes" kan berekend worden (dat is wat MODTRAN doet bvb), zonder de nood aan empirisch ingevoerde "klimaatsgegevens", een zeker effect geeft. Een effect dat niet dramatisch lijkt te zijn, maar ook niet verwaarloosbaar is. Dat wil dus zeggen dat het de *extra effecten* zijn die uiteindelijk gaan uitmaken of dit effect "dramatisch" gaat worden, of dat het gewoon een wetenschappelijke curiositeit gaat zijn met op zijn ergste wat vervelende (of misschien aangename) gevolgen.

De interessante wetenschappelijke discussie draait hem dus niet rond het basis broeikas effect, maar rond al die ingewikkelde correcties. Maar daar verlaten we de basis natuurkunde van het broeikas effect natuurlijk. Dit is wat het vraagstuk wetenschappelijk interessant maakt, en voorspellingen natuurlijk ook onzeker. Maar om daarover kunnen te discussieren, moet het basismechanisme reeds goed begrepen zijn.

Ik heb er in ieder wel wat van geleerd. Merci. Vooral de werking van het MODTRAN-programma vond ik interessant. Het was mij eerst niet duidelijk dat het louter een programma was geënt op fysieke eigenschappen van gassen en niet een primitief klimaatsmodel. En ik geloof dat zo'n ruw model wel een goede indicatie geeft van de te verwachten gevolgen. In ieder geval toont het aan dat een opwarming plaatsvindt. En ten tweede toont het dat voorlopig de kans op sterke opwarming gering is. Dan moeten bijkomende effecten wel een sterke afwijking geven van het basismodel van eigenschappen van (broeikas)gassen.

[Sjaax]

-

[Jantje]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Ik zou zo veel mogelijk de maatschappelijke en politieke aspecten van klimaatsverandering uit deze draad willen houden, eerlijk gezegd. Daar is die andere monsterdraad voor http://forum.politics.be/showthread.php?t=83819

De bedoeling hier was enkel maar om aan te tonen dat CO2 wel degelijk een a priori opwarmingspotentieel heeft, en dat de CO2 toename in de atmosfeer wel degelijk a priori waarden produceert die een merkbaar effect kunnen veroorzaken als we enkel en alleen maar naar die CO2 kijken, en dat, niet op basis van subtiele metingen (waar twijfel over zou kunnen bestaan) of correlaties uit paleo klimaat (waar niet alleen twijfel over zou kunnen bestaan maar bovendien waar oorzaak en gevolg niet bewezen worden), maar op basis van redelijk eenvoudige, robuuste en goed gekende natuurkunde.

Het was ook de bedoeling om enkele "naieve" vormen van kritiek op het basismechanisme van het broeikas effect aan te vechten. Ik denk dat een deel van die "naieve" kritieken hun oorsprong vinden in de (IMO veel te eenvoudige en dus gedeeltelijk foute) gangbare beschrijving van het broeikas effect, die CO2 *enkel* voorstelt als een soort "filter" dat sommige straling zou "beletten" om te ontsnappen, en die kritiek te analyseren aan de hand van een vollediger beschrijving van het fenomeen (het naar hogere lagen brengen van de effectieve uitstraling).

Ik heb het hier niet over zinnig scepticisme, dat trouwens altijd deel moet uitmaken van de baggage van de goeie wetenschapper.

De bedoeling was ook niet om het volledige broeikas effect op aarde, met zijn ganse complexiteit, uit de doeken te doen, en ik sta zelf redelijk skeptisch ten aanzien van onze capaciteit om zoiets op volledig betrouwbare wijze te doen.

We zien gewoon dat het "basis" broeikas effect, zoals dat natuurkundig goed is begrepen en vanaf "eerste principes" kan berekend worden (dat is wat MODTRAN doet bvb), zonder de nood aan empirisch ingevoerde "klimaatsgegevens", een zeker effect geeft. Een effect dat niet dramatisch lijkt te zijn, maar ook niet verwaarloosbaar is. Dat wil dus zeggen dat het de *extra effecten* zijn die uiteindelijk gaan uitmaken of dit effect "dramatisch" gaat worden, of dat het gewoon een wetenschappelijke curiositeit gaat zijn met op zijn ergste wat vervelende (of misschien aangename) gevolgen.

De interessante wetenschappelijke discussie draait hem dus niet rond het basis broeikas effect, maar rond al die ingewikkelde correcties. Maar daar verlaten we de basis natuurkunde van het broeikas effect natuurlijk. Dit is wat het vraagstuk wetenschappelijk interessant maakt, en voorspellingen natuurlijk ook onzeker. Maar om daarover kunnen te discussieren, moet het basismechanisme reeds goed begrepen zijn.

Het probleem ligt een beetje ingewikkelder dan enkel CO² als schuldige aanwijzen. CO² op zich heeft zelfs geen invloed op het milieu en de opwarming van de aarde. Het is vrijlaten van de natuurlijk opgesloten CO² die een invloed heeft op milieu en klimaat. Daarnaast heeft methaan een veel groter gevolg voor milieu en klimaat, zelfs voor de natuur in het algemeen.

CO² uitstoot heeft zelfs geen invloed als deze op natuurlijke wijze kan omgezet worden in andere gassen.
Het kappen van bossen en het vol beton gieten van velden verhinderd echter deze natuurlijke omzetting, door het verwijderen van deze natuurlijke omzetters.

Je kan heel de problematiek van de opwarming en milieu dus helemaal niet loskoppelen van de andere zaken dan CO², want op zich heeft CO² daar dus totaal geen invloed op. Het is de totale algemene situatie die hiervoor verantwoordelijk is.

Enkel de CO² uitstoot bekijken en de rest buiten beschouwing laten is gekken werk en wetenschappelijk totaal onverantwoord.

[<!-- / message -->]

patrickve, waarom beantwoord u mijn vraag niet ? Ik ben namelijk oprecht leergierig. Misschien heb ik te vraag te warrig gesteld ? Misschien moet ik wat ruwer en onbehouwen, maar duidelijker uit de hoek komen.

U laat mij namelijk op mijn honger zitten. U beloofde een Eenvoudige Natuurkunde te koppelen met het broeikas effect. Ik keek uit naar een stevige natuurkundige zoals u die even afdaalt naar het gewone volk om let eenvoudige natuurkundige het broeikas effect te beschrijven. En hier sta ik dan, als gewone mens. En u maakt het niet waar. Tot nog toe trachtte u namelijk eenvoudige natuurkunde op de troposfeer toe te passen. U kan daarmee trachten een klimaat model op te stellen. U kan daarmee een zicht krijgen op de gevolgen van een verhoging van de temperatuur. U kan daar mee gaan ruziën over de ernst van de zaak. Mensen met vuisten en belangen genoeg.

Maar ik als gewone mens zeg dan: Ja maar hoe zit het dan met het broeikas effect ? De kans dat het weer gebonden, dus gebonden is aan kleinste laag in onze atmosfeer is gewoon heel klein.

Ik als gewone jongen merk op dat er iets moet schorten aan de koelkast in onze atmosfeer.

En ik ben nog steeds nieuwsgierig hoe dat nu zit met eenvoudige natuurkunde en het broeikas effect.

Daarom dat ik zal proberen om de vraag te herformuleren. Mijn excuses, maar daarvoor moet ik lui zijn en mezelf citeren:

Zou je met je grote voeten midden in de stratopauze kunnen gaan staan, dan zou je opmerken dat de temperatuur vanuit dat punt in alle richtingen afneemt. Tot wel -100°C (naar boven) in de mesopauze. En tot zo een (naar beneden) -50°C in de tropopauze. En dat geheel volgens het principe dat straling in alle richtingen gebeurt.

Zou je met je grote voeten midden in de stratopauze kunnen gaan staan, dan zou je merken dat convectie, en dus het stabiliserende troposfeer mechanisme, niet meer speelt op die hoogte.

Er is wel temperatuur overdracht door straling. Naar boven toe absorptie van UV. Naar onderen toe absorptie van IR. Er is het koelkast effect. (compressie, decompressie). De energie nodig voor aanmaak van ozon.

Temperatuur curves tonen heel duidelijk aan dat er een koelkast mechanisme speelt in de stratopauze. De temperatuur daalt namelijk vanuit de stratopauze in alle richtingen. Onderstaande figuur illustreert dat mooi.



Laat ons er nu vanuit gaan dat c0² de boosdoener is.

Wilt u zo vriendelijk zijn om dit koelkast effect met en zonder c0² te verklaren in eenvoudige natuurkunde ?

Dank u wel.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door <!-- / message -->

patrickve, waarom beantwoord u mijn vraag niet ? Ik ben namelijk oprecht leergierig. Misschien heb ik te vraag te warrig gesteld ? Misschien moet ik wat ruwer en onbehouwen, maar duidelijker uit de hoek komen.

U laat mij namelijk op mijn honger zitten. U beloofde een Eenvoudige Natuurkunde te koppelen met het broeikas effect. Ik keek uit naar een stevige natuurkundige zoals u die even afdaalt naar het gewone volk om let eenvoudige natuurkundige het broeikas effect te beschrijven. En hier sta ik dan, als gewone mens. En u maakt het niet waar. Tot nog toe trachtte u namelijk eenvoudige natuurkunde op de troposfeer toe te passen. U kan daarmee trachten een klimaat model op te stellen. U kan daarmee een zicht krijgen op de gevolgen van een verhoging van de temperatuur. U kan daar mee gaan ruziën over de ernst van de zaak. Mensen met vuisten en belangen genoeg.

Maar ik als gewone mens zeg dan: Ja maar hoe zit het dan met het broeikas effect ? De kans dat het weer gebonden, dus gebonden is aan kleinste laag in onze atmosfeer is gewoon heel klein.

Ik als gewone jongen merk op dat er iets moet schorten aan de koelkast in onze atmosfeer.

En ik ben nog steeds nieuwsgierig hoe dat nu zit met eenvoudige natuurkunde en het broeikas effect.

Daarom dat ik zal proberen om de vraag te herformuleren. Mijn excuses, maar daarvoor moet ik lui zijn en mezelf citeren:



Temperatuur curves tonen heel duidelijk aan dat er een koelkast mechanisme speelt in de stratopauze. De temperatuur daalt namelijk vanuit de stratopauze in alle richtingen. Onderstaande figuur illustreert dat mooi.



Laat ons er nu vanuit gaan dat c0² de boosdoener is.

Wilt u zo vriendelijk zijn om dit koelkast effect met en zonder c0² te verklaren in eenvoudige natuurkunde ?

Dank u wel.

Ik weet niet goed of ik uw vraag begrijp (en nog minder of ik het antwoord ken).

Wat ik wilde zeggen (wat ik er zelf over geleerd heb), is 't volgende, en is gewoon wat er in een programma zoals MODTRAN is geimplementeerd: uit de absorptie eigenschappen van gassen kan men voor elke frequentie een gemiddelde "diepte" in een model atmosfeer uitrekenen waarbij die straling in de ruimte geraakt. Ttz, voor elk foton van een zekere frequentie dat in de vrije ruimte geraakt, is het ontstaan ervan ergens op een zekere diepte in de atmosfeer, en die verdeling heeft een "gemiddelde": de gemiddelde plek van "laatste interactie" van de straling met het milieu alvorens het rechtlijnig en uniform de ruimte in gaat.

Hoe meer absorptie natuurlijk, hoe minder "vrije weg" er is voor die straling in de atmosfeer, en bijgevolg van hoe hoger in de atmosfeer die straling moet worden uitgezonden om nog in de ruimte te geraken.

Aangezien de absorptie sterk afhankelijk is van de frequentie (er zijn sterke absorptie lijnen, en dan ook weer "vrije vensters"), is die "gemiddelde diepte van uitzending" ook sterk afhankelijk van de frequentie. Maar, en hopelijk beantwoordt dat je vraag: voor alle frequenties vallen die gemiddelde dieptes van het infrarood ergens in de troposfeer (of misschien voor sommige lijnen een beetje in de stratosfeer, zou het moeten nagaan). De hogere lagen (die heel weinig gas bevatten, alles bij elkaar), zijn dus van weinig belang in deze overweging.

De troposfeer is misschien "klein" in dikte, maar bevat het gros van het gas in de atmosfeer. Het is dus niet verwonderlijk dat daar het essentiele van alles afspeelt.

In vele berekeningen drukt men trouwens de "hoogte" niet uit in "meter" maar in druk. En dan is de troposfeer wel degelijk "nogal dik".

[<!-- / message -->]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Ik weet niet goed of ik uw vraag begrijp (en nog minder of ik het antwoord ken).

Mag ik een beroemd deskundige citeren over uw onwil tot begrijpen:

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

als je je voor de zaak interesseert en een standpunt wil innemen, dan vind ik wel dat je enige kennis over het onderwerp moet op doen. Kritiek uiten, of in tegendeel fervent verdediger zijn, van een zeker standpunt, zonder wat kennis ter zake, is in elk geval belachelijk.

[patrickve]

Ik begrijp je punt nu nog veel minder.

Blijkt dat de essentie van de stralingshuishouding die iets met het broeikas effect te maken heeft, door de troposfeer (en misschien een stukje door de stratosfeer) gedomineerd is. Blijkbaar staat zoiets je niet aan. Daar kan ik niks aan doen, he. Dat ik dat niet goed begrijp, is toch niet volledig mijn schuld, zou ik denken ?

[Tavek]

Patrick heeft gelijk, het heeft met de absorptie van straling te maken (en met de gassen die aanwezig zijn op die hoogte). Zuurstof wordt omgevormd tot Ozon en dat absorbeert UV => hitte.

CO2 heeft er hier niks mee te maken, maar het mechanisme is wel hetzelfde.

[<!-- / message -->]

Dan heb je een probleem Tavek. Want dan kunnen we c0² niet als schuldige aanwijzen.

Tenzij.

Tenzij je stelt dat c0² IR absorbeert. En daardoor een graadje warmer is dan de lucht op tropopauze niveau. De c0² breekt daardoor wel door de inversie laag. Terwijl zuurstof en stikstof dat niet doen.

Deze c0² blijft stijgen tot in de thermosfeer. Waar de temperatuur het punt bereikt waarin c0² ook UV gaat absorberen. En daar aan een hogere temperatuur van de thermosfeer bijdraagt.

[Tavek]

Oorspronkelijk geplaatst door <!-- / message -->

Dan heb je een probleem Tavek. Want dan kunnen we c0² niet als schuldige aanwijzen.

Tenzij.

Tenzij je stelt dat c0² IR absorbeert. En daardoor een graadje warmer is dan de lucht op tropopauze niveau. De c0² breekt daardoor wel door de inversie laag. Terwijl zuurstof en stikstof dat niet doen.

Deze c0² blijft stijgen tot in de thermosfeer. Waar de temperatuur het punt bereikt waarin c0² ook UV gaat absorberen. En daar aan een hogere temperatuur van de thermosfeer bijdraagt.

Dat is toch zo ?



En waarom zou CO2 blijven stijgen ?

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door <!-- / message -->

Tenzij je stelt dat c0² IR absorbeert. En daardoor een graadje warmer is dan de lucht op tropopauze niveau. De c0² breekt daardoor wel door de inversie laag. Terwijl zuurstof en stikstof dat niet doen.

Deze c0² blijft stijgen tot in de thermosfeer. Waar de temperatuur het punt bereikt waarin c0² ook UV gaat absorberen. En daar aan een hogere temperatuur van de thermosfeer bijdraagt.

Maar wat er nu met die thermosfeer gebeurt heeft niet veel impakt op grond niveau.

Je schijnt te denken dat die CO2 zich afscheid van de zuurstof en stikstof, maar die gassen zijn goed gemengd, hoor. Het is niet de CO2 die op zijn eentje warmer wordt (gemengd in "koude zuurstof") en die dan in zijn eentje gaat "bovendrijven", hoor.

Eens die gassen gemengd zijn, blijven die goed gemengd, en als je een component van een gasmengsel opwarmt, dan warm je het ganse mengsel op.

Er treedt nagenoeg geen scheiding van CO2 op van andere gassen in troposfeer en stratosfeer (je hebt wel gelijk dat de samenstelling ginderboven, boven de stratosfeer, niet meer homogeen is, maar dat komt omdat het ginder zo ijl is geworden).

[Tavek]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Maar wat er nu met die thermosfeer gebeurt heeft niet veel impakt op grond niveau.

Je schijnt te denken dat die CO2 zich afscheid van de zuurstof en stikstof, maar die gassen zijn goed gemengd, hoor. Het is niet de CO2 die op zijn eentje warmer wordt (gemengd in "koude zuurstof") en die dan in zijn eentje gaat "bovendrijven", hoor.

Eens die gassen gemengd zijn, blijven die goed gemengd, en als je een component van een gasmengsel opwarmt, dan warm je het ganse mengsel op.

Er treedt nagenoeg geen scheiding van CO2 op van andere gassen in troposfeer en stratosfeer (je hebt wel gelijk dat de samenstelling ginderboven, boven de stratosfeer, niet meer homogeen is, maar dat komt omdat het ginder zo ijl is geworden).

Juist.

Ga je nog hoger begin je te werken met Atomic Oxygen en dergelijke, omwille van de straling van de zon. Ionen.

[<!-- / message -->]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Maar de bottelnek zit hem ginder boven, waar de "laatste laag zwart gas" zijn warmte aan de ruimte kwijt moet. Moesten we op een andere manier die warmte kunnen evacueren, ginder boven, dan zou de atmosfeer niet opwarmen, ondanks dat ze donkerder geworden is, want wat nu niet meer via straling getransporteerd kan worden, zal via convectie getransporteerd worden.

[Tavek]

Ja ?

[patrickve]

I see.

"De laatste laag gas" is de laatste laag in "eenheden van absorptielengte". Voor een gegeven golflengte, heb je een zekere absorptie coefficient, en samen met de densiteit van het gas (die dus afneemt met de hoogte) kan je een "gemiddelde absorptielengte" uitrekenen, ttz, de gemiddelde lengte waarover een foton van die frequentie in dat gas kan rechtlijnig rondvliegen alvorens geabsorbeerd te worden. Als die absorptie coefficient groot is (we zitten op een piek) dan kan dat misschien zelfs maar enkele tientallen meters of zo bedragen (aan 1 atmosfeer, met gegeven samenstelling), als die klein is dan is die absorptielengte misschien wel 20 kilometer of zo.

Maar aangezien de dichtheid van de atmosfeer afneemt met de hoogte, neemt die absorptielengte toe met de hoogte. Voor een gegeven frequentie, en dus een gegeven absorptiecoefficient, kunnen we de atmosfeer dus denkbeeldig opdelen in een aantal lagen, die elk overeenkomen met zo een "absorptielengte". Alleen neemt die lengte dus toe met de hoogte, en gaan we beneden dunne laagjes, en bovenaan hele dikke lagen hebben. In feite werkt men eerder met "absorptiedruk" dan absorptielengte, omdat absorptiedruk (ongeveer) constant is. Ongeveer, want de absorptiecoefficient zelf hangt ook nog af van druk en temperatuur (Doppler verbreding en botsingsverbreding en zo).

We delen de atmosfeer dus op in schillen die elk overeenkomen met een "gemiddelde dikte om een foton te absorberen". Ongeveer twee derde van een fotonbundel zal door zo een laag geabsorbeerd worden, en ongeveer een derde zal er door heen geraken.

Voor sommige frequenties is er dus "minder dan 1 laag" omdat de straling van het aardoppervlak er doorheen kan. Voor andere frequenties zijn de lagen dunner.

Met de "laatste laag gas" bedoelde ik dus de laatste van die lagen. 't Is daarom dat ik sprak van laatste laag zwart gas. De laatste laag begint voor veruit de meeste frequenties in de troposfeer. De thermosfeer en de mesosfeer zijn zo goed als transparant, en vormen "het laagje vernis op de laatste gaslaag". Zoals ik al verschillende keren heb gezegd, spelen ze maar een heel kleine rol in de IR stralingsbalans. Enfin, toch zoals ik het mechanisme begrijp. Misschien kan je me corrigeren.

Het is een beetje zoals de zon, he. De zon heeft hogere atmosfeer (de corona) die veel heter is dan de fotosfeer. De fotosfeer is aan 5000 graden of zo, en de corona aan meer dan een miljoen graden. Maar toch is, betreffende de licht balans, de fotosfeer grotendeels dominant en speelt die corona zo goed als geen rol betreffende deze balans.
Voor licht is de "laatste laag" dus de fotosfeer, en niet de hetere, veel dikkere (maar ijle), bovenliggende corona.

[Jantje]

Oorspronkelijk geplaatst door <!-- / message -->

Dan heb je een probleem Tavek. Want dan kunnen we c0² niet als schuldige aanwijzen.

Tenzij.

Tenzij je stelt dat c0² IR absorbeert. En daardoor een graadje warmer is dan de lucht op tropopauze niveau. De c0² breekt daardoor wel door de inversie laag. Terwijl zuurstof en stikstof dat niet doen.

Deze c0² blijft stijgen tot in de thermosfeer. Waar de temperatuur het punt bereikt waarin c0² ook UV gaat absorberen. En daar aan een hogere temperatuur van de thermosfeer bijdraagt.

CO² is samen met methaan een soort raamspiegel, die langst de ene kant de warmte doorlaat en zelfs een serre maakt van de aarde en langst de andere kant verhinderd dat warmte weg kan. Deze zouden slechts een opwarming van 1°C veroorzaken op zeer lange termijn.

Het verhaal van de opwarming steekt echter veel ingewikkelder in elkaar.
Normaal wordt de aarde afgekoeld en beschermd door een dikke laag groen.
Daarnaast zijn water en zand slechte warmte opnemers en behouders.
Doch steen en asfalt zijn twee goede warmte opnemers en behouders.

Steen en asfalt worden dus zeer snel warm en bereiken sneller een temperatuur waarmee ze een warmte wisseleffect krijgen met de omgevingslucht.
En dus de omgevingslucht mee opwarmen.
Daarnaast behouden steen en asfalt lang hun warmte, waardoor deze zelfs lang nadat de zon verdwenen is, de omgeving blijven opwarmen.
En hier speelt de CO² zijn rol van opwarmingsgas door te verhinderen dat de warmte van de onderste luchtlaag zijn warmte af geeft aan de bovenste luchtlaag.

CO² als enige schuldige aanduiden is dus inderdaad dweilen met de kraan open.

En een eenvoudige kennis van materiaal en thermodynamica maken je dit heel duidelijk.

[<!-- / message -->]

Met de "laatste laag gas" bedoelde ik dus de laatste van die lagen. 't Is daarom dat ik sprak van laatste laag zwart gas. De laatste laag begint voor veruit de meeste frequenties in de troposfeer.

We spreken dus over dezelfde laag. Mocht het u niet opgevallen zijn. En ik stel vast dat u zonder IR de afkoeling die zich vanuit de stratopauze in alle richtingen voortplant niet kan verklaren.

De absorptie dikte van c0² voor 3 specifieke frequenties in het IR gebied is trouwens 10 meter. Onder gewone temperatuur. Onder hoge temperatuur absorbeert het trouwens ook UV. Wat betekent dat c0² kan opwarmen en ook afkoelen onder andere omstandigheden dan zuurstof en stikstof. Uw modellen houden daar geen rekening mee.

De thermosfeer en de mesosfeer zijn zo goed als transparant, en vormen "het laagje vernis op de laatste gaslaag". Zoals ik al verschillende keren heb gezegd, spelen ze maar een heel kleine rol in de IR stralingsbalans. Enfin, toch zoals ik het mechanisme begrijp. Misschien kan je me corrigeren.

Ik ambieer het corrigeren van een specialist niet. Wel tracht ik een specialist zover te krijgen om de theorie naar de praktijk te zetten. Ik heb ook nooit gezegd dat zij een actieve rol spelen in het IR spectrum.

Wij zien een blauwe hemel die vergeven is van blauw gas. Wij zien een zon rood onder gaan. Zonder IR en UV kan u die niet verklaren.

Ik stel vast dat geen enkele van uw modellen het koelkast effect, dat start vanuit de stratopauze en in alle richtingen, kan verklaren. Dat dit effect zich voordoet buiten het bereik van de convectie schijnt u niet te storen.

Ik stel vast dat geen van uw modellen twee inversie lagen kent.

Ik stel vast dat u totaal verloren bent als we de hoogte in temperatuur uitdrukken.

[<!-- / message -->]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Er treedt nagenoeg geen scheiding van CO2 op van andere gassen in troposfeer en stratosfeer (je hebt wel gelijk dat de samenstelling ginderboven, boven de stratosfeer, niet meer homogeen is, maar dat komt omdat het ginder zo ijl is geworden).

Mogelijk kan u ook verklaren waarom het gehalte aan c0² in stratosfeer een goede 1000 keer hoger is dan in de troposfeer ? En hoe het daar komt ? En vooral, hoe het aandeel c02 daar kon verhogen ?

[<!-- / message -->]

Misschien zou u als natuurkundige een kort levend c03 kunnen overwegen ? Wetende dat CO3-+hν→CO2+O en dus kan bijdragen aan ozon vorming ?