Sera etkisi

Güneş tarafından yayılan kısa dalga radyasyonunun (kırmızı) %70 ila 75'i, ısınan ve uzaya emisyonu sera gazları tarafından engellenen uzun dalgalı kızılötesi radyasyon (mavi) yayan atmosfer aracılığıyla dünya yüzeyine ulaşır. . -63 ° C ile +37 ° C (mor, mavi, siyah) arasındaki cisimlerden gelen kızılötesi radyasyonun üç radyasyon eğrisi gösterilmektedir. Aşağıdaki grafikler, hangi sera gazlarının spektrumun hangi kısımlarını emdiğini göstermektedir.

Sera etkisi etkisidir sera gazlarının bir in atmosferi gibi toprak edilene gezegen yüzeyinin sıcaklığına göre değişir. Orada bir sıcaklık artışına neden olur. Bu etki, atmosferin güneşten gelen kısa dalga radyasyonu için büyük ölçüde şeffaf olması , ancak sıcak dünya yüzeyi ve ısınan hava tarafından yayılan uzun dalga kızılötesi radyasyon için çok şeffaf olmaması gerçeğinden kaynaklanmaktadır .

Atmosferik sera etkisi ile bir sera arasındaki analojinin ortak noktası, ışığın sisteme neredeyse engellenmeden nüfuz etmesi ve ortaya çıkan ısının sistemi daha kolay terk etmesidir. Dışarıya ısı akışı ne kadar yalıtılırsa, dönüştürülen ışık enerjisi ile ısı kaybı arasında bir dengeye ulaşılana kadar içerideki sıcaklık o kadar yüksek olur. Serada yerden yükselen sıcak hava cam duvarlardan kaçamaz. Sonuç olarak, hava sıcaklığı, karşılık gelen ısı çıkışı ısıtılmış cam duvarlardan çevreye akana kadar yükselir. Buna karşılık, uzay boşluğundaki bir gezegen, yalnızca termal radyasyon yayarak alınan ısıtma gücünü telafi edebilir ve böylece sıcaklığını sınırlayabilir. Sera gazları, bu ısı radyasyonunun bir kısmını, daha az etkili bir şekilde soğutulan ve dolayısıyla daha sıcak olan yüzeye geri gönderir. Bu ek ısınma, sera etkisi terimi ile tanımlanır .

Tarih

keşif

Ayrıca bakınız: İklim değişikliği araştırma geçmişi

Sera etkisi, 1824'te Fransız matematikçi ve fizikçi Joseph Fourier tarafından , dünyanın atmosferinin, gelen ısı radyasyonunun bir kısmının uzaya yansımasını önleyen yalıtkan özelliklere sahip olduğu varsayımıyla birlikte keşfedildi . 1856'da Eunice Foote , çeşitli gazların sera etkilerini inceledi . Bir kadın olarak, Foote'un sonuçlarını " Amerikan Bilimi Geliştirme Derneği " ne sunmasına izin verilmedi , ancak araştırmasını " The American Journal of Science and Arts " bilim dergisinde yayınlamayı başardı . Foote kendi verilerinden şu sonuca varmıştır: "Eğer bazılarının varsaydığı gibi, dünya tarihinin bir noktasında, bugün olduğundan daha büyük bir oranda [karbondioksit] havaya eklendiyse, o zaman bu kaçınılmaz olarak bir 1862'de İngiliz doğa bilimci John Tyndall , su buharı ve karbondioksit gibi sera etkisinden sorumlu bazı gazları tanımlamak için kesin ölçümler kullanabildi .

İsveçli fizikçi ve kimyager Svante Arrhenius (1859–1927), 1896'da yayınlanan bir yayında, buz-albedo geri bildirimini dikkate alarak, atmosferik sera etkisini ilk kez niceliksel olarak daha kesin bir şekilde açıklamayı başardı . Atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki artışın ve dolayısıyla antropojenik sera etkisinin ilk kanıtı 1958'de Charles D. Keeling tarafından yapıldı . Keeling'in girişimiyle çok sayıda karbondioksit ölçüm istasyonu kuruldu; Bilinen en iyi üzerindedir Mauna Loa içinde Hawaii . Küresel bir istasyon ağına ek olarak , diğer şeylerin yanı sıra görevi, sera gazı konsantrasyonları, radyasyon bütçesi veya bulut oluşumu veya aerosol dağılımı hakkında veri toplamak olan, operasyonda veya planlama aşamasında olan birkaç yer gözlem uydusu vardır .

Tarihsel kurs

Sanayi çağının başlangıcından bu yana, yanma süreçleri ve tarımdan atmosfere ek sera gazı payları salındı: karbondioksit , metan , azot oksit ve dolaylı olarak troposferik ozon oluşumuna neden oldu . Bu artış antropojenik sera etkisi olarak adlandırılır ve sanayi çağının başlangıcından itibaren meydana gelen ve 21. yüzyılda artarak devam eden küresel ısınmanın sebebidir . Sera etkisinin birkaç bileşenler artık bu artış olarak, ölçümleri ile kanıtlanmıştır ışınımsal 1908'de yayınlanan insan kaynaklı sera gazı salınımı, hem de varsayımları tropopause yukarı doğru kaymalar CO artan 2 konsantrasyonu. Mevcut karbondioksit seviyesi, en az 800.000 yılın en yüksek seviyesidir. Göre paleoclimatological analizler , hiçbir anlamlı derecede yüksek CO 2 değerlere sahip (Orta iklim optimum beri geçen 14 milyon yıl içinde oluştu Miyosen ) .

Olası gelişmeler

Bugün yeryüzündeki sera etkisinden sorumlu en önemli sera gazları su buharı (pay %62), ardından karbondioksit (pay %22) gelmektedir. Küresel ısınma da z'yi artırıyor. B. yoluyla su buharı geri besleme ya da CO azalma 2 sıcak okyanusta depolama, bundan başka, bu sera gazı konsantrasyonu. İklim sistemindeki bu olumlu geri bildirimlerin ilke olarak , örneğin Venüs gezegeninde geçmişte de meydana gelmiş olması gereken dört nala koşan bir sera etkisini harekete geçirip başlatamayacağı tekrar tekrar tartışılıyor . Tamamen istikrarsızlaştırıcı bir geri bildirim olmadan bile , iklimin daha yüksek deniz seviyeleri ve önemli ölçüde yeni bir denge durumuna geçtiği ısınmanın bir sonucu olarak dünyanın iklim sistemindeki bir veya daha fazla devrilme noktası kolayca aşılabilir . biyolojik çeşitlilikte azalma . Böyle bir gelişme, özellikle iklim ve bitki örtüsü bölgelerindeki buna bağlı değişim ve Batı Antarktika ve Grönland buz tabakalarının geniş ölçüde erimesi nedeniyle, dünyanın imajını ciddi şekilde değiştirecektir .

Fiziksel eylem modu

radyasyon dengesi

Dünya atmosferinin enerji dengesinin Sankey diyagramı : temel enerji akışları

Dünyanın sıcaklığının fiziksel olarak anlaşılmasının temeli , onun radyasyon dengesidir . Elektromanyetik radyasyon şeklindeki enerji güneşten dünyaya doğru yayılır. Bundan dünya, dairesel kesit alanında metrekare başına 1367 watt'lık bir çıkış alır - yaklaşık olarak bir ocak gözününki. Gündüz ve gece tarafı ile tüm küresel yüzey ile ilgili olarak, bu ortalama 341 W/m²'dir. Radyasyonun çarptığı dünya maddesi, yaklaşık %30'unu doğrudan geri yansıtır. Emilen kısmın geri kalanı , maddeyi sırayla aynı miktarda ısı çıkışı yayana kadar ısıtır. Küresel olarak, dünya güneşten ortalama olarak aldığı kadar aynı miktarda elektromanyetik enerjiyi uzaya geri yayar.

Ortalama denge sıcaklığı

Dünya ile aynı albedo ve diğer özdeş koşullara sahip, atmosferi olmayan bir gezegen için ilk önce dünyanın ortalama denge sıcaklığı hesaplanabilir . Bu basitleştirilmiş varsayım altında, küresel, günlük ve mevsimsel ortalamada yüzeyin sıcaklığı -18 ° C olacaktır. Sadece bu ortalama sıcaklıkta, ortalama olarak, -270 ° C'lik soğuk evrene, güneşten gelen radyasyon enerjisinin emildiği kadar ısı radyasyonunun verildiği bir denge vardır.

Bir atmosfer varsa, radyasyon yasasının evrenselliği nedeniyle, radyasyon dengesinin sağlanabilmesi için aynı etkin sıcaklığın -18 ° C'nin dışında da geçerli olması gerekir. Uzaydan, dünyanın termal görüntüleri de -18 ° C'lik bu ortalama sıcaklığı doğrulayacaktır. Bununla birlikte, dünya yüzeyinde atmosferin altında +14 ° C gibi önemli ölçüde daha yüksek bir ortalama sıcaklık ölçülür. 32°C'lik fark sera etkisine bağlanıyor.

Diğer gezegenlerle karşılaştırma

Diğer gezegenlerle karşılaştırmalar veya idealize edilmiş gezegen modellerinin hesaplamaları , sera etkisinin etkilerini gösterir.

Hiç atmosferi olmayan bir örnek ayın yakınında bulunabilir . Dünya ile aynı alan başına ışıma gücünü alır ve ortalama −55 °C yüzey sıcaklığına sahiptir. Ay'ın dünyanın -18°C'lik dış sıcaklığından bile daha soğuk olması, büyüklüğünden değil, yalnızca dönme hızından kaynaklanmaktadır. Güneşli taraftaki sıcaklık doygun hale gelirken, gölgeli tarafta yarım ay boyunca ısı yayabilir.Devrim başına sadece 24 saat ile ay, daha koyu renginden dolayı ortalama -3 °C sıcaklığa sahip olacaktır.

Bizim komşu gezegen çok büyük bir fark vardır Venüs : radyasyon denge hesaplanan -46 ° C, 464 ° C, ortalama aslında edildi Yerine ölçülen neredeyse saf CO Yoğun altında ve 2 gezegenin yüzeyinde atmosfer. Nedeni burada çok açık: sera etkisi.

Yayılan radyasyonun spektrumları

En yaygın dalga boyu arasında foton arasında güneş ışığı yaklaşık 500 nm. Güneş tüm görünür ışınlar toplamı beyaz ışık olarak algılanır, burada yeşil ışık, bu karşılık gelir. Bu radyasyondan maksimum bir kişi güneşin yüzey sıcaklığını çıkarabilir: yaklaşık 5600 ° C veya 5900 K. Aynısı , ısıtılmış nesnelerden karasal sıcaklıklarda elektromanyetik dalgalar şeklinde yayılan ve en sık dalga boyu olan termal radyasyon için de geçerlidir. yaklaşık 10.000 nm ( kızılötesi radyasyon ). Wien'in yer değiştirme yasası belirleyici ilişkiyi tanımlar : Bir radyatörün sıcaklığı ne kadar düşükse, yaydığı radyasyonun dalga boyu o kadar büyük olur. Maksimumun altında, spektrum uzun dalgalara yönelir, böylece güneş ışığının yarısı da kızılötesi radyasyondan oluşur.

Sera etkisinin mekanizması

Güneş ışığı (beyaz oklar) termal radyasyon (turuncu oklar) olarak dünya yüzeyinden geri yansır. Bir kısmı sera gazlarının (su, karbondioksit ve metan) molekülleri tarafından emilir ve tekrar rastgele bir yönde, kısmen de dünyaya geri salınır.

Gelen spektral aralıkta görünür güneş ışığı, yeryüzünün hava zarf çok az radyasyon emer - Bir yüksek bahsediyor şeffaflık . Radyasyon bu nedenle seraya neredeyse engellenmeden nüfuz edebilir. Sadece kızılötesi kısım atmosferin kısımlarını doğrudan ısıtabilir. Seranın içindeki madde, yani esas olarak dünyanın yüzeyi , fotonların büyük bir kısmını emer ve bunun sonucunda ısınır . Oradan ısı, doğrudan veya dolaylı olarak ısıtılmış hava yoluyla elektromanyetik olarak yukarı doğru yayılır.

Dünyadan yayılan enerjinin çoğu yalnızca kızılötesi radyasyondan oluştuğundan, sera etkisi fark edilir hale gelir: atmosfer, sera gazları mevcut olduğunda kızılötesi radyasyona daha az geçirgendir . Yük dağılımının asimetrisi nedeniyle, bunlar elektromanyetik alternatif termal radyasyon alanında çok verimli bir şekilde döndürülme veya titreşme ve böylece enerjiyi emme özelliğine sahiptir. Negatif ve pozitif yüklerin birbirine karşı salınım yaptığı veya kendi etrafında döndüğü bu tür titreşimler veya dönmeler bir anten görevi görür. Molekül daha sonra enerjiyi kızılötesi radyasyonla aynı şekilde rastgele bir yönde yayabilir. Dünya yönündeki sıcaklık gradyanına karşı yayılan kısım, dünya yüzeyinin etkin soğutma kapasitesini azaltır, bu da daha yüksek bir denge sıcaklığına neden olur.

Sera gazları

Mart 2000'den Mayıs 2004'e kadar olan dönem için dünyanın ortalama yıllık radyasyon dengesi için 2009'dan bir model hesaplama örneği. Hesaplamalar kısmen uydu verilerine ( CERES ) ve kısmen de varsayımlara ( hipotezlere ) dayalı olarak yapılmıştır. . Geniş okların genişliği, enerji akışının oranlarını gösterir. 2013'ten sonraki bir model hesaplaması, 0,2 ila 1,0 W / m² belirsizlik aralığıyla 0,6 W / m²'lik bir enerji fazlasını gösterdi.
Atmosferin farklı dalga boylarındaki elektromanyetik radyasyona geçirgenliği. Sarı alana Atmosferik Pencere denir; orada atmosfer, kızılötesi aralığın elektromanyetik dalgalarına karşı geçirgendir.

In dünya atmosferi, örneğin sera gazları su buharı , karbondioksit , metan ve ozon olması üzerinde belirleyici bir etkiye sahip dünyanın varlığı, çünkü bir sera etkisi vardı iklim tarihinin geçmiş ve bugünün iklimi . Güneş radyasyonunun kısa dalgalı kısmı için sera gazlarına izin verilirken, uzun dalgalı ısı radyasyonu , sera gazına bağlı olarak farklı dalga boylarında emilir ve yayılır.

Sera gazı molekülleri, fiziksel olarak yük dağılımının belirli bir asimetrisi veya polarize edilebilirliği ile karakterize edilir . Pozitif yüklerin ağırlık merkezi, negatif yüklerinkinden biraz uzaksa, o zaman molekülün dipol momenti vardır . Bir dış elektrik alanı daha sonra farklı noktalarda farklı yönlerde kuvvetlere neden olabilir. Bu, böyle bir molekülü ya rotasyona sokar ya da elastik olarak deforme olur ve böylece salınım ya da titreşmeye uyarılır. Bu salınımın genliği, molekülün doğal salınımı, alternatif alanın dış uyarma frekansı ile rezonans içinde olduğunda özellikle güçlüdür. Absorbe edilen dönme veya titreşim enerjisi, molekül tarafından diğer moleküllerle çarpışmalar yoluyla değiş tokuş edilebilir veya salınımlı dipol momentinin anten etkisi yoluyla elektromanyetik olarak yeniden yayılabilir. Radyasyon rastgele bir yönde ve kısmen dünyaya geri döner. O 2 ve N 2 gibi küçük simetrik moleküller böyle bir dipol momente sahip değildir ve termal radyasyona karşı neredeyse tamamen şeffaftır.

Sera etkisinin en büyük kısmı (bulutların etkileri hesaba katılmadan) yaklaşık %36-70'lik bir payla atmosferdeki su buharından kaynaklanmaktadır . Dünya atmosferindeki karbondioksit , sera etkisine yaklaşık %9–26, metan yaklaşık %4–9 ve troposferik ozon yaklaşık %3–7 katkıda bulunur . Ozonun iklim etkisi, stratosferik ozon ve troposferik ozon arasında büyük farklılıklar gösterir. Stratosferik ozon, gelen güneş ışığında kısa dalgalı UV bileşenini emer ve bu nedenle (dünya yüzeyine göre) bir soğutma etkisine sahiptir. Troposferik ozon, antropojenik yanma işlemlerinin ürünlerinden oluşur ve diğer sera gazları gibi, IR absorpsiyonundan dolayı ısınma etkisine sahiptir.

Tek tek sera gazlarının sera etkisi üzerindeki etkisinin kesin bir yüzdesi verilemez, çünkü tek tek gazların etkisi enlem ve karışım derecesine bağlı olarak değişir (daha yüksek yüzde değerleri, gazın kendisinin yaklaşık oranını gösterir). , daha düşük değerler Gazların karışımlarından kaynaklanır).

Dünya'nın büyük kütlesi ile, ısı depolaması önemli bir rol oynar; bu, dünyadaki en sıcak zamanın yalnızca güneşin en yüksek noktasından (" gündönümü ") sonra meydana geldiği gerçeğinden görülebilir . Güneşin en yüksek noktası kuzey yarım kürede 21 Haziran, güney yarım kürede 21 Aralık'tır. Bu büyük depolama etkisi nedeniyle, atmosferdeki enerji dengeleri her zaman dünyanın tüm yüzeyinin ortalama değeri ile hesaplanır.

Enerji dengesi

Dünya yüzeyindeki ve atmosferdeki ısı süreçleri güneş tarafından yönlendirilir. Dünyanın yörüngesindeki güneş ışınımının gücüne güneş sabiti denir ve yaklaşık 1367 W/m² değerindedir. Dünyaya uzaklığı ve güneş aktivitesine bağlı olarak bu 1325 W/m² ile 1420 W/m² arasında dalgalanır; Sağdaki grafikte 1365,2 W/m² güneş sabiti hesaplanmıştır.

Sözde enerji dengeleri, dünya yüzeyindeki ışımanın ortalama değeri ile hesaplanır: Dünya, dünyanın enine kesit alanı üzerinde güneş radyasyonu alır ve . Bu iki alanın oranı 1: 4'tür, yani. H. Dünya genelinde ortalama 341.3 W/m² radyasyon yüzeye ulaşır. Bulutlar, hava ve toprak (özellikle buz ve kar, bkz. albedo ) yayılan güneş enerjisinin yaklaşık %30'unu uzaya geri yansıtır - yani yaklaşık 102 W/m². Geri kalan %70'i emilir (78 W/m² atmosferden, 161 W/m² yerden) - yani toplam 239 W/m². Dünya sadece 239 W/m² radyasyona maruz kalsaydı, ısı yeryüzüne eşit olarak dağılmış olsaydı, dünya yüzeyi yaklaşık -18 °C'lik bir ortalama sıcaklık alırdı.

Çünkü Stefan-Boltzmann yasasına göre :

,

ile  güç,  bölgede, Stefan-Boltzmann sabiti . Dünyanın albedosu 0,3'tür , yani. H. Gelen radyasyonun %30'u yansıtılır. Böylece etkin radyasyon ve atmosfer olmadan dünyanın radyasyon dengesi denklemi şöyle olur:

.

Sonuçlardan sonra taşındı

ve dünya gezegeninin parametreleriyle:

.

Ancak, atmosferik karşı radyasyon olarak adlandırılan 333 W / m² ile ısıtılmış sera gazlarından başka bir radyasyon var . Dünya yüzeyi toplam 161 W / m² + 333 W / m² = 494 W / m² - ve bunlar +14 ° C'lik gerçek ortalama yüzey sıcaklığında çeşitli şekillerde yayılır. Bunun bir kısmı, yine Planck'ın radyasyon yasası tarafından tanımlanan radyasyon tarafından verilir .

Dünya yüzeyinden yayılan enerji, gelen güneş ışığından farklı bir spektral (renk) dağılımına sahiptir; bu, yaklaşık 6000 K renk sıcaklığına karşılık gelen bir spektral dağılıma sahiptir ve atmosferik gazlar tarafından zor emilir. Dünya yüzeyinden yayılan enerjinin spektral dağılımı, dünya yüzeyinin +14 °C'si ile belirlenir, böylece sadece yaklaşık 40 W/m² doğrudan dünya yüzeyinden uzaya yayılır. Geriye kalan 199 W/m², kısmen bu dalga boyu kısmı için (sera gazlarının neden olduğu) opak olan atmosfere radyasyon yoluyla yayılır; 17 W/m² konveksiyonla üst hava katmanlarına getirilir ve bu enerji daha sonra yayılır; Evapotranspirasyon yoluyla 80 W/m² yayılır. Atmosferin iki yüzeyi vardır: biri uzaya, diğeri dünyaya. Dünyanın sıcaklığı sabitse, atmosferden gelen radyasyon her iki tarafta da aynıdır. Böylece atmosferin her iki tarafında yarı yarıya - yani her biri 169 W / m² - 338 W / m²'lik bir enerji yayılır. Karşılaştırma için: 150 W / m² radyasyona sahip siyah bir cisim yaklaşık -40 ° C sıcaklığa sahiptir. Radyasyon bir yönde diğerinden daha büyükse, dünya ısıtılır veya soğutulur. Fark ışınımsal zorlamadır . Bu miktarla, değişen dengeden kaynaklanan dünyanın yeni denge sıcaklığı kolaylıkla hesaplanabilir.

Dünya atmosferinde su buharı dağılımı. Santimetre cinsinden yoğuşma durumunda su sütununun yüksekliğinin belirtilmesi

169 W/m² ile atmosferden uzaya radyasyon, 30 W/m² ile bulutlardan gelen radyasyon, dünya yüzeyinden 40 W/m² ve ​​102 W/m² albedo oranı nedeniyle bu kabaca aynıdır. 342 W/m² ortalama ışınlama olarak, d. Yani radyasyon, radyasyonla kabaca aynıdır. Bu, aynı zamanda, dünyanın sıcaklığının sadece yavaş değiştiği gerçeğinde de görülebilir - bundan kaçınılmaz olarak, dünyanın emilen güneş enerjisini tekrar serbest bırakması sonucu oluşur - ancak düşük dünya sıcaklığından dolayı, enerji esas olarak uzun dalga olarak yayılır. kızılötesi radyasyon ( Wien'in yer değiştirme yasası ).

Dünyanın mantosundan gelen ısı akışı pratik olarak önemsizdir. Yaklaşık 0,06 W/m²'dir.

İnsanlar tarafından kullanılan yakıtlardan gelen ısı akışı ( güç ) daha da düşüktür ve metrekare başına 0.026 watt'tır. Bu hesaplanır dünya enerji tüketiminin 432 exajoules ait (2004 yılında) ve büyüklüğüne yeryüzünün milyon 510 civarında km².

Özetle: Atmosferden dünyaya yansıma, dünya yüzeyinin ek ısınmasına yol açar. Bu, -18 °C atmosfer olmadan teorik olarak hesaplanan denge sıcaklığı yerine 14 °C olarak ölçülen ortalama küresel sıcaklığı açıklar.

atmosfer

Sera
etkisinin geri kalanı
şimdiye kadar olduğu gibi 100%
H 2 O, CO 2 , O 3 olmadan 0%50
H 2 O olmadan 0%64
bulutsuz 0%86
CO olmadan 2 0%88
O olmadan 3 0%97
tüm sera gazları olmadan 00%0
Kaynak: Ramanathan ve Coakley (1978) bkz.

Termal radyasyonun yeryüzüne ulaştığı yerden yükseklik dağılımı da önemlidir. Sera etkisi için sadece alçak irtifalardan gelen radyasyon kısmı doğrudan önemlidir, çünkü sadece bu radyasyon sera gazları tarafından tekrar emilmeden yeryüzüne ulaşır (bir sonraki paragrafa bakınız). "Düşük", dalga boyuna çok bağlıdır, çünkü radyasyonun tekrar soğurulacağı uzunluk ( soğurma uzunluğu ) dalga boyuna ve konsantrasyona bağlıdır. Absorpsiyon uzunluğu atmosferin kalınlığından daha büyükse, atmosfer bu dalga boylarında neredeyse saydamdır. Radyasyonun gücü kaynağın sıcaklığına bağlı olduğundan, absorpsiyon uzunluğu kısaldığında radyasyon gücü artar: irtifa ile sıcaklıktaki azalma nedeniyle, daha kısa absorpsiyon uzunluğu üzerinde ortalama sıcaklık artar. Bu, bir dalga boyu aralığındaki atmosferik karşı radyasyonun, bu dalga boyu aralığındaki atmosfer zaten opak kadar iyi olsa bile, artan miktarlarda sera gazı ile daha da güçlü hale gelebileceği anlamına gelir.

Yaklaşık 11 km yüksekliğe kadar olan sıcaklık profili pratik olarak sadece adyabatiktir, sera gazlarının emisyonu yoluyla kaybedilen enerjinin yerini konveksiyon ve radyasyon absorpsiyonu alır. Soğurulan radyasyon çeşitli kaynaklardan gelir:

  • Güneş radyasyonu (çok düşük oran)
  • Dünya yüzeyinden radyasyon
  • Daha derin katmanlardan radyasyon
  • Daha yüksek katmanlardan radyasyon

gibi sera gazlarının yaydığı uzun dalgalı ısı radyasyonunun oranı

ve diğer gazlara kuru sera etkisi denir . Su buharının dahil edilmesi nemli sera etkisine yol açar . Sera etkisinin yaklaşık %62'si su buharından ve yaklaşık %22'si karbondioksitten kaynaklanmaktadır.

(Tam yanma insan kaynaklı ) ile hidrokarbonlar ampirik formüle Cı X , H -Y CO x molekülleri ile sonuçlanır 2 ve H y / 2 molekül 2 küresel sera etkisine katkıda her ikisi de O,.

Atmosferin basınç yüksekliğinin bir fonksiyonu olarak sıcaklık profili (dünya yüzeyi = 1.013 bar) - tropopoz en iyi 0.19 izentropik üs ile yaklaşık olarak tahmin edilir.

Basınç yüksekliğinin bir fonksiyonu olarak sıcaklık eğrisi ilginçtir (dünya yüzeyindeki en yüksek basınç 1.013 bar'dır). Gaz kütlesi daha düşük olduğu için basınç tepeye doğru azalır. Aynı basınç değişiklikleri, aynı sayıda gaz parçacığına karşılık gelir. Troposferde, sıcaklık eğrisi en iyi 0.19 üssü olan bir adyabatik ile tanımlanır. Troposferin üzerinde gaz kütlesi düşüktür ve artık adyabatik bir seyir yoktur. Düşük basınçlarda gerçek atmosferin zirvesi, oksijenin UV absorpsiyonundan (ozon oluşumu ve bozunması) kaynaklanır. Troposferin varlığı, troposferdeki eğrinin eğriliği ile açıklanabilir: Eğri düz bir çizgi olsaydı, eğrilik ve türü nedeniyle, sera gazları tarafından emilen enerji ortalama olarak yayılan enerjiye eşit olurdu. ancak yayılan enerji emilen enerjiden daha büyüktür, bu nedenle hava soğur ve dibe çöker. Bu, sabit ısı içeriğine sahip gaz yasalarına göre (ısı içeriğine kıyasla radyasyon kaybı küçüktür), adyabatik bir rotaya yol açan dikey bir sirkülasyonu harekete geçirir.

Küresel sera etkisinin önemi bu nedenle Venüs , Dünya ve Mars gezegenlerinin son derece farklı yüzey sıcaklıklarında da görülebilir . Bu sıcaklık farklılıkları sadece güneşe olan uzaklığa değil, her şeyden önce farklı atmosferlere (çeşitli sebeplerden dolayı) bağlıdır.

antropojenik sera etkisi

Sera etkisi nasıl çalışır. Terra X'ten açıklayıcı video

Antropojenik sera etkisi, doğal sera etkisinin insan faaliyetleri yoluyla yoğunlaştırılmasıdır. Bu esas olarak karbon dioksit (CO 2 ), metan (CH 4 ), azot oksit (N 2 O) ve troposferik ozon (O 3 ) gibi çeşitli sera gazlarının salınımından kaynaklanır . Bunun sonucu küresel ısınmadır , i. H. sanayileşmenin başlangıcından bu yana küresel ortalama sıcaklıkta veya özellikle son 30 yılda yaklaşık 1 santigrat derece güçlü bir artış. Bu arada bu etki sadece teorik olarak anlaşılmamaktadır. B. Yeryüzündeki enerji radyasyonunu ve dünyadan yayılan enerjiyi kaydeden uydularla ölçülebilir. Uydu verileri, sera gazı konsantrasyonunun artmasıyla beklendiği gibi, dünyadan uzaya yayılan ısı radyasyonunun artan sera gazı konsantrasyonu ile azaldığını göstermektedir. Azalma, karbondioksit, metan ve ozon gibi insan kaynaklı emisyonlar nedeniyle atmosferdeki oranı artan sera gazlarının dalga boyu aralığında gerçekleşmektedir.

Atmosferdeki CO 2 konsantrasyonu: Son 100 milyon yıl ve önümüzdeki 300 yıl içinde olası bir gelişme gösterilmektedir.
Son 2000 yıl için sıcaklık rekonstrüksiyonları ve araçsal olarak ölçülen sıcaklıklar.

hız

Jeolojik zaman ölçeklerinde meydana gelen doğal iklim değişikliklerinin aksine, antropojenik iklim değişikliği son derece kısa bir sürede gerçekleşmektedir. Daha yeni araştırmalara göre, şu anda gözlemlenen karbondioksit salınımı, son 66 milyon yılın bilinen tüm ısınma evrelerinden daha hızlı gerçekleşiyor. Aynısı, şu anda gözlemlenen sıcaklık değişim oranı için de geçerlidir. Son buzul çağından şimdiki sıcak döneme kadar olan küresel ısınma, 1000 yılda yaklaşık bir derecelik bir ısınmaydı. Son 100 yılda sera gazı konsantrasyonlarındaki artış, küresel ortalama sıcaklıkta 0,85 derece civarında bir artışa yol açmıştır. “Her zamanki gibi iş” senaryosunda ( temsili konsantrasyon yolu RCP 8.5), 2100 yılına kadar yaklaşık 5 °C'lik gelecekteki en olası sıcaklık artışı, 5 °C / 100 yıl hızında bile meydana gelecektir.

mekanizma

Dünyadan uzaya yayılan net ısı radyasyonunun sadece küçük bir kısmı, atmosferin yere yakın katmanlarından gelir, çünkü havanın alt katmanlarında, kızılötesi radyasyon çoğunlukla tekrar yukarıdaki hava katmanları tarafından emilir. Dar bir alanda değil, yere yakın alanlardan yaklaşık 15 km yüksekliğe ve ortalama olarak 5.5 km yüksekliğe kadar uzanan bir alanda gerçekleşir. Atmosfer olmadan dünya yüzeyinin denge radyasyon sıcaklığı -18 °C olacaktır. İçin termodinamik nedenlerden sen yukarı doğru hareket ederken, atmosferdeki sıcaklık 6.5 K / km ile düşer. Sera gazı konsantrasyonundaki bir artış, -18 °C'lik bir radyasyon denge sıcaklığının bulunduğu katmanın yukarı doğru hareket etmesine neden olur. Radyasyon dengesinin olduğu katmandaki her kilometrelik artış için dünya yüzeyindeki sıcaklık da 6,5 ​​°C artar. 1901 gibi erken bir tarihte, Nils Ekholm tropopozun yükselişini öne sürdü : “Dünyadan uzaya radyasyon, oraya doğrudan yerden değil, yerden hatırı sayılır bir yükseklikte bulunan bir katmandan gider. Havanın yer tarafından yayılan radyasyonu emebileceği kuvvet ne kadar yüksekse, o kadar yüksektir. Ancak yükseklik arttıkça bu katmanın sıcaklığı düşer. Soğuk hava daha az ısı dağılımı dolayı, toprak ısıtır, hatta daha yüksek olan bu tabaka yayılan. "1908 Ernest Gold yayınlanan İngiliz meteorolojisten beklenen oldu o CO artan tropopause 2 bu şekilde daha yüksek sera etkisi yükselir konsantrasyonu daha yüksek. Bu, 21. yüzyılın başındaki ölçümlerle doğrulanabilir. Medyadaki bazı temsillerin aksine, ısı radyasyonu istendiği kadar sık ​​​​soğurulup yeniden yayılabileceğinden, sera etkisi doyurulamaz; herhangi bir ilave absorpsiyon, termal direnci arttırır . Daha önce açıklandığı gibi, radyasyonun çoğu yere yakın değil, birkaç bin metre yükseklikte gerçekleşir. Orada hava yere yakın olduğundan çok daha soğuk. Havanın su buharı içeriği büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır, bu nedenle soğuk hava, sıcak havaya kıyasla bu sera gazını önemli ölçüde daha az içerebilir. Karbondioksit konsantrasyonundaki bir artış, deniz seviyesindeki ölçümlerin önerdiğinden daha güçlü bir etkiye sahiptir, çünkü dünyanın enerjisinin esas olarak uzaya yayıldığı yerde neredeyse hiç su buharı yoktur. Bu nedenle, deniz seviyesinde absorpsiyonda herhangi bir değişiklik ölçülemese bile, karbondioksit konsantrasyonunu değiştirerek sera etkisinin etkisi artacaktır.

CO ilişkisi 2 konsantrasyonu ve anlık ışınımsal zorlama olan logaritmik olan fark CO büyük değişiklik olması halinde 2 kadar yaklaşık 3000 ppm konsantrasyon. İklim gelişimi ile ilgili alanda, logaritmik eğri sadece biraz eğridir.

Eleştiri ve yanlış anlamalar

ana neden

Antropojenik sera etkisi ve küresel ısınma, bireyler tarafından pek algılanamaz ve kontrol edilemez ve bu nedenle soyut görünür. İklimin, 20 ila 30 yıl boyunca havanın ortalama değeri olarak ortak tanımı bile, değişikliklerin ancak uzun bir dizi ölçüm ve iklim modeli aracılığıyla küresel olarak birbirine bağlı bilim adamlarının erişimine açık hale getirilebileceğini açıkça ortaya koymaktadır. Ancak bu, bazı insanların şüpheci olmalarına ve hatta dünya çapında kabul görmüş araştırma sonuçlarını inkar etmelerine yol açar (ayrıca bkz. iklim değişikliği reddi veya iklim değişikliğine ilişkin bilimsel fikir birliği ). Bazı durumlarda, sera etkisi ile ilgili şüpheler dile getirilir, ancak bu çoğunlukla fiziksel süreçlerle ilgili yanlış anlamalardan kaynaklanmaktadır.

Sera gazlarının seyreltilmesi

Bazı meslekten olmayan kişiler , atmosferdeki çok düşük CO 2 konsantrasyonundan, bunun zayıf bir etkiye sahip olduğu sonucuna varırlar . CO toplam miktarı, 2 molekülleri atmosferde mevcut sadece nötr gazlar da pratik olarak bir vakum gibi radyasyon ile engelsiz nüfuz ederken, geri saçılma için belirleyici faktör. Diğer gazlar olmadan, saf CO 2 atmosfer tekabül edecek bir katman normal basınç altında daha kalın 3 metredir. Sanayileşmenin başlamasından önce yaklaşık 2 metre idi. Termal radyasyon bu engeli geçmelidir. Nötr gazlarla seyreltme, kesitte hiçbir rol oynamaz . Gelecekte daha geniş olacak bazı dalgaboyu aralıkları,, mevcut CO 2 artık izin veren herhangi bir termal radyasyon geçmesine.

ikinci yasa

Sera etkisinin bazı şüphecileri, ısıyı yeryüzüne (169 W / m²) yayan sera gazlarının, daha soğuk bir vücuttan (yaklaşık -40 ° C) daha sıcak bir gövdeye (dünya yüzeyinin +14 ° C civarında) enerji ileteceğini savunuyorlar. bu sözde termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişiyor. Aslında, sera etkisi ile bile, dünyanın ısınan yüzeyinden daha soğuk sera gazına genel olarak daha fazla enerji akar. Kızılötesi fotonlar aracılığıyla radyasyonun termal değişimi , bununla birlikte, temel olarak her iki yönde de gerçekleşir. Bu , serbestlik derecelerinin ortalama olarak emdiği enerjiyi tanımlayan sıcaklığın fiziksel yorumundan görülebilir. Molekül durumunda bunlar, hız bileşenleri kadar titreşim ve dönme uyarılarıdır. Bununla birlikte, dengeli bir sıcaklıkta bile, enerji mikroskobik bir bakış açısından eşit olarak dağılmaz, Boltzmann istatistiklerine göre rastgele dalgalanmalar oluşturmak için sürekli olarak üst üste bindirilir . Sıcaklık kavramını tek tek moleküllere uygularsanız, soğuk sera gazında bile dünya yüzeyinden daha sıcak olan ve enerjilerini oraya yayan çok özel sayıda molekül bulacaksınız. Termal dalgalanmaların sürekli etkileşiminde, daha soğuk moleküller de enerjiyi daha sıcak maddeye aktarır. Bu süreçte, sıcaklık gradyanına karşı atmosferden yeryüzüne 169 W/m²'lik bir enerji akışı vardır. Termodinamiğin ikinci yasası, yalnızca sıcak dünyanın yüzeyinden daha soğuk sera gazlarına genel olarak daha fazla enerjinin taşınması için tam tersi durumun geçerli olmasını gerektirir. -270 ° C soğuk evrene tam sıcaklık gradyanı ile karşılaştırıldığında, sera gazlarının karşı radyasyonu etkili soğutma kapasitesini önemli ölçüde azaltır, böylece sera toprağında artan bir sıcaklık dengede kurulur.

Düşük küresel ısınma

Kamuoyunda tartışılan 1,5°C veya 2°C'lik küresel ısınma, hava dalgalanmalarına karşı zararsız görünüyor. Bununla birlikte, burada, küresel ısınmanın eşit olarak dağılmadığı, ancak okyanuslarda daha düşük olduğu ve kara kütlelerinde daha yoğun olduğu, halihazırda 6 ° C ila 10 ° C daha sıcak olan Avrupa Gecelerinde 2 kat civarında olduğu belirtilmelidir. kuzey enlemlerinde 1.5 ° C'lik bir küresel sıcaklık artışı ile. Yüksek enlemlerde, buzul buzunun ve permafrost'un çözülmesi, geri dönüşü olmayan değişikliklere ve zincirleme reaksiyonlara yol açabilir. Ayrıca, farklı iklim bölgeleri arasında azalan sıcaklık farkları, küresel hava akımlarının itici gücünün zayıflamasına yol açmaktadır. Sonuç olarak, yüksek ve alçak basınç alanları gelecekte daha sık ve daha uzun süre aynı yerde kalabilir ve bu da daha aşırı hava koşullarına ve buna bağlı doğal afetlere neden olur (ayrıca bkz . Küresel Isınmanın Sonuçları ).

Cam evde sera etkisi

→ Ana madde: Cam ev etkisi

ısınma prensibi

Tropik bitkiler, ılıman enlemlerde serada gelişebilir.

Camdan yapılmış bir seranın veya seranın ısıtılması , atmosferik sera etkisine benzer bir prensibe dayanmaktadır. Güneş radyasyonu sisteme nüfuz edebilir ve içindeki maddeyi ısıtabilir. Dönüştürülen ısı, ısıtılan havanın konveksiyonu ve kızılötesi radyasyon yoluyla sistemde dağıtılır . Ancak her iki sistemde de yükselen sıcak hava içeride hapsolmuş halde kalır. Bir durumda cam çatı, konveksiyona karşı bir engel oluştururken, diğer durumda, yükselen hava kütlelerinin sistemden emilen ısıyı uzaya taşımasını engelleyen dünyanın yerçekimi alanını temsil eder.

Isı kaybı ve düzenleme

Sıcaklığın düzenlenmesi ve sınırlandırılması için çok önemli olan ısı kaybında bir fark görülebilir. Cam evde, termal radyasyon ve termal konveksiyon da cam duvarların belirli bir süre sonra ısınmasına neden olur. Bunlar nihayetinde ısıyı çevreye iletir. Bununla birlikte, camdan veya filmden ısı iletimi o kadar düşüktür ki, dışarıya doğru bir sıcaklık gradyanı oluşabilir. İç sıcaklık ve gradyan, güneş ışığı tarafından içeride üretilen kadar ısının duvardan yayıldığı bir denge kurulana kadar sonunda artar. Atmosferik sera etkisi ile tamamen farklı görünüyor. Uzayın vakumu nedeniyle, atmosfer bir termos gibi difüzyondan tamamen izole edilmiştir . Sıcaklık, yalnızca yayılan termal radyasyon yoluyla ısı kaybı yoluyla kendini düzenler. Sera gazları bu radyasyonu engeller ve böylece daha yüksek bir sıcaklık dengesi sağlar. Cam evde, normal pencere camı orta ve uzak kızılötesi aralığında büyük ölçüde geçirimsiz olduğundan, termal radyasyon yoluyla ısı kaybı büyük ölçüde önlenir.

Uygulamalar

Etkisini cam altı kültürlerde ve seralarda kullanmanın yanı sıra, güneşin pasif kullanımı mimaride de ısıtma enerjisinden tasarruf sağlar . Güneye bakan büyük cam cepheleri ve kış bahçeleri ile yapı kütlesi güneş ışınlarıyla ısınmaktadır. Özellikle iyi yalıtılmış, düşük enerjili ve pasif evlerde , binaların aşırı ısınmaması için öğle saatlerinde cam yüzeylerin gölgelenmesi bile gereklidir. Bu etki, güneşte park edilmiş bir arabada da meydana gelir.

Ters sera etkisi

Pasif soğutma için kullanılabilecek bir ters sera etkisi de vardır. Bir gösteri olarak, araştırmacılar özel olarak tasarlanmış bir pencereye sahip kapalı bir sistem ürettiler. Bu, doğrudan güneş radyasyonundan korunur ve spektrumun çoğu için geçirimsizdir, özel bir kızılötesi dalga boyu aralığında (8-13 μm) radyasyona karşı şeffaftır. Bu alan, atmosferin absorpsiyon spektrumundaki bir boşluğa göre düzenlenmiştir, bu da içerideki maddenin ısısını doğrudan uzaya yayabileceği anlamına gelir. Araştırmacılar, yalnızca ısı radyasyonu nedeniyle pasif soğutma yoluyla ortam havasının sıcaklığından ortalama 37 ° C daha düşük bir sıcaklığa ulaştı. Etki için ön koşul, büyük ölçüde bulutsuz bir gökyüzü ve çok yüksek nem olmamasıdır.

Edebiyat

İnternet linkleri

Commons : sera etkisi  - resim, video ve ses dosyalarının toplanması
Vikisözlük: sera etkisi  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

Dersler (Youtube, İngilizce)

Bireysel kanıt

  1. ^ JBJ Fourier: Remarques Générales Sur Les Températures, içinde: Du Globe Terrestre Et Des Espaces Planétaires . İçinde: Burgess (ed.): Annales de Chimie et de Physique . kaset 27 , 1824, s. 136-167 .
  2. a b Otto Wöhrbach: Bir kadın hakları aktivisti, CO2'nin dünyayı ısıttığını öğrendi . İçinde: Der Tagesspiegel. Verlag Der Tagesspiegel GmbH, 17 Temmuz 2019, erişim tarihi 17 Ocak 2020 (Almanca).
  3. Eunice Foote: Güneş ışınlarının ısısını etkileyen durumlar. İçinde: American Journal of Science and Arts, 2ndSeries, v. XXII / hayır. LXVI, Kasım 1856, s. 382-383. 1 Kasım 1856, erişim tarihi 17 Ocak 2020 .
  4. ^ Svante Arrhenius: Havadaki karbonik asidin yerin sıcaklığı üzerindeki etkisi üzerine . İçinde: Felsefe Dergisi ve Bilim Dergisi . 41, No. 251, Nisan 1896, s. 237-276.
  5. Güncel ve tarihsel CO 2 değerleri (Mauna Loa Gözlemevi, Hawaii).
  6. Cristen Adams, Celine Boisvenue, Adam Bourassa, Ryan Cooney, Doug Degenstein, Guillaume Drolet, Louis Garand, Ralph Girard, Markey Johnson, Dylan BA Jones, Felicia Kolonjari, Bruce Kuwahara, Randall V. Martin, Charles E. Miller, Norman O 'Neill, Aku Riihelä, Sébastien Roche, Stanley P. Sander, William R. Simpson, Gurpreet Singh, Kimberly Strong, Alexander P. Trishchenko, Helena van Mierlo, Zahra Vaziri Zanjani, Kaley A. Walker. Debra Wunch: Kuzey Bölgeleri için Atmosferik Görüntüleme Misyonu: AIM-North . İçinde: Kanada Uzaktan Algılama Dergisi . 45, Sayı 3-4, Eylül 2019, s. 423-442.
  7. a b D. R. Feldman, WD Collins, PJ Gero, MS Torn, EJ Mlawer, TR Shippert: 2000'den 2010'a kadar CO2 ile yüzey radyasyon zorlamasının gözlemsel belirlenmesi . (PDF) İçinde: Doğa . 519, Şubat 2015, s. 339–343. doi : 10.1038 / nature14240 .
  8. a b B. D. Santer, MF Wehner, TML Wigley, R. Sausen, GA Meehl, KE Taylor, C. Ammann, J. Arblaster, WM Washington, JS Boyle, W. Brüggemann: Contributions of Anthropogenic and Natural Forcing to Son Tropopause Yüksekliğine Katkılar değişiklikler . (PDF) İçinde: Bilim . 301, No. 5632, Temmuz 2003, s. 479-483. doi : 10.1126 / bilim.1084123 .
  9. CIRES / NOAA ile animasyonː Farklı zaman ölçekleri kullanılarak atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunun temsili .
  10. ^ Yi Ge Zhang, Mark Pagani, Zhonghui Liu, Steven M. Bohaty, Robert DeConto: Atmosferik CO 2'nin 40 milyon yıllık tarihi . (PDF) İçinde: The Royal Society (Felsefi İşlemler A) . 371, No. 2001, Eylül 2013. doi : 10.1098 / rsta.2013.0096 .
  11. Leconte, J., Forget, F., Charnay, B. ve diğerleri: Dünya benzeri gezegenlerde kaçak sera süreçleri için artan güneşlenme eşiği. İçinde: Doğa . kaset 504, 268–271 , 2013, doi : 10.1038 / nature12827 . Bu yayın, böyle bir etkinin eşiğine Dünya'da ulaşılamayacağını savunuyor.
  12. David L. Kidder, Thomas R. Worsley: İnsan kaynaklı bir sera iklimi mi? . (PDF) İçinde: GSA Today (Amerika Jeoloji Derneği) . 22, Sayı 2, Şubat 2012, s. 4-11. doi : 10.1130/G131A.1 .
  13. Peter U. Clark, Jeremy D. Shakun, Shaun A. Marcott, Alan C. Mix, Michael Eby, Scott Kulp, Anders Levermann, Glenn A. Milne, Patrik L. Pfister, Benjamin D. Santer, Daniel P. Schrag, Susan Solomon, Thomas F. Stocker , Benjamin H. Strauss, Andrew J. Weaver, Ricarda Winkelmann, David Archer, Edouard Bard, Aaron Goldner, Kurt Lambeck, Raymond T. Pierrehumbert, Gian-Kasper Plattner: Consequences of yirmi birinci yüzyıl çok bin yıllık iklim ve deniz seviyesi değişikliği politikası . (PDF) İçinde: Doğa İklim Değişikliği . 6, Nisan 2016, s. 360–369. doi : 10.1038/nclimate2923 .
  14. ^ PD Jones, M. New, DE Parker, S. Martin, IG Rigor: Yüzey hava sıcaklığı ve son 150 yıldaki değişimleri . İçinde: Jeofizik İncelemeleri . kaset 37 , hayır. 2 , 1999, s. 173-199 , doi : 10.1029 / 1999RG900002 ( çevrimiçi, PDF ).
  15. Hızlı bir dönüş, her iki taraf için ışınlanan gücü etkin bir şekilde yarıya indirebilirken, tam güçle uzun bir tek taraflı ışınlama, sıcaklığın dördüncü gücünün radyasyon yasası nedeniyle, onu yeniden yaymak için yalnızca biraz daha yüksek bir sıcaklık gerektirir; Gece tarafı sonuçlarıyla daha küçük ortalama. Daha ayrıntılı bir açıklama için bkz. z. B. Bir Gezegen Ne Kadar Hızlı Dönerse, Ortalama Sıcaklığı O Kadar Daha Sıcak , Roy W. Spencer, 28 Eylül 2016
  16. T Gezegen = ((1367 W / m² / 4) · (1-α Gezegen ) / (5.67 · 10 -8 W / m² · K⁴)) formülünü kullanarak ¼ sonucu T Ay = 269.86 K = -3.3 ° C albedo ile α ay = 0.12, T dünya ile karşılaştırıldığında = 254.86 K = -18.3 ° C ile α dünya = 0.3.
  17. ^ NASA, Venüs Bilgi Sayfası . İçinde: nssdc.gsfc.nasa.gov . 23 Aralık 2016.
  18. Kevin E. Trenberth , John T. Fasullo, Jeffrey Kiehl: Dünyanın Küresel Enerji Bütçesi . İçinde: Amerikan Meteoroloji Derneği Bülteni . kaset 90 , hayır. 3 , 2009, s. 311-324 , doi : 10.1175/2008BAMS2634.1 . , Şekil 1, s. 314.
  19. Martin Wild, Doris Folini, Christoph Schär, Norman Loeb, Ellsworth G. Dutton, Gert König-Langlo: Bir yüzey perspektifinden küresel enerji dengesi. İçinde: İklim Dinamikleri. 40, 2013, sayfa 3107, doi : 10.1007 / s00382-012-1569-8 , Şekil 1, sayfa 3108, PDF .
  20. a b J. T. Kiehl, Kevin E. Trenberth : Dünyanın Yıllık Küresel Ortalama Enerji Bütçesi . İçinde: Amerikan Meteoroloji Derneği Bülteni . kaset 78 , hayır. 2 , Şubat 1997, ISSN  1520-0477 , s. 197-208 , doi : 10.1175 / 1520-0477 (1997) 078 <0197: EAGMEB> 2.0.CO;2 , bibcode : 1997BAMS ... 78..197K .
  21. Su buharı: geri besleme mi, zorlama mı? RealClimate, 6 Nisan 2005, 1 Mayıs 2006'da erişildi .
  22. N. Nakicenovic, A. Grübler, A. McDonald: Global Energy Perspectives. Cambridge University Press, New York 1998.
  23. Veerabhadran Ramanathan , JA Coakley: H 2 0, CO 2 ve 0 3'ün sera etkisine göreli katkıları . İçinde: Rev. Geophys ve Space Phys . kaset 16 , 1978, s. 465 .
  24. RealClimate.org
  25. İklim değişikliği bir inanç meselesi değildir . Hamburg Üniversitesi. 28 Eylül 2019'da alındı.
  26. ^ John E. Harries ve diğerleri: 1970 ve 1997'de Dünya'nın giden uzun dalga radyasyon spektrumlarından çıkarılan sera zorlamasındaki artışlar . İçinde: Doğa . kaset 410 , 2001, s. 355-357 , doi : 10.1038 / 35066553 .
  27. ^ Richard E. Zeebe, Andy Ridgwell, James C. Zachos : Son 66 milyon yılda eşi görülmemiş antropojenik karbon salınım oranı . İçinde: Doğa Jeolojisi . kaset 9 , hayır. 4 , Nisan 2016, s. 325–329 , doi : 10.1038 / ngeo2681 (İngilizce, nature.com ).
  28. ^ A b Nuh S. Diffenbaugh Christopher B. Alanı: Ekolojik Kritik Karasal İklim Koşullarında Değişiklikler . İçinde: Bilim . kaset 341 , hayır. 6145 , Ağustos 2013, s. 486–492 , doi : 10.1126 / science.1237123 (İngilizce, sciencemag.org ).
  29. J. Legett: Dangerous Fiction, Michael Crichton'un State of Fear'ının İncelenmesi . İçinde: Yeni Bilim Adamı. 2489, 5 Mart 2005, s. 50.
  30. ^ R. Tuckermann: Senaryo Atmosferik Kimya. (PDF; 1.8 MB). Slayt 32.
  31. Kopenhag Teşhisi (PDF; 3.5 MB), s. 10.
  32. a b c Spencer Wear: Küresel Isınmanın Keşfi: İklimin Basit Modelleri. Amerikan Fizik Enstitüsü'nde Tarih Merkezi - çevrimiçi
  33. ^ A b Nils Ekholm: Jeolojik ve Tarihsel Geçmiş ve Bunların nedenleri İklim Varyasyonları üzerinde . İçinde: Kraliyet Meteoroloji Derneği'nin Üç Aylık Dergisi . kaset 27 , hayır. 117 , 1901, s. 1-62 , doi : 10.1002 / qj.49702711702 ( çevrimiçi ). Online ( Memento 29 Nisan 2012 tarihinden itibaren de Internet Archive )
  34. ^ E. Gold: Atmosferin İzotermal Katmanı ve Atmosfer Radyasyonu. İçinde: Londra Kraliyet Cemiyeti Bildirileri. Cilt 82, sayı 551, 16 Şubat 1909, s. 43-70.
  35. ^ Lewis D. Kaplan: Atmosferdeki Işınımsal Isı Transferinin Basınca Bağımlılığı Üzerine . İçinde: Meteoroloji Dergisi . kaset 9 , hayır. 1 , Şubat 1952, s. 1-12 , doi : 10.1175 / 1520-0469 (1952) 009 <0001: OTPDOR> 2.0.CO;2 .
  36. Huang, Yi; Bani Shahabadi, Maziar (28 Kasım 2014). "Neden logaritmik?" J. Geophys. Res. Atmosferler. 119 (24): 13, 683-89
  37. https://skepticalscience.com/why-global-warming-can-accelerate.html
  38. IPCC Raporu 2019, Bölüm 3, sayfa 184: .2.1 1.5 °C'de İklim ve Havadaki Değişiklikler, Daha Yüksek Isınma Düzeylerine Karşı Nasıl Değerlendiriliyor? Alıntı: D. [...] Bu tanım, kesin referans zaman dilimi (0 ° C ısınma için) ve küresel ısınmanın değerlendirildiği zaman çerçevesi, tipik olarak 20 ila 30 yıl uzunluğunda bir anlaşma gerektirir.
  39. Çok az CO2'nin çok büyük bir etkisi var , Mathias Tertilt, 26 Ekim 2018, www.quarks.de.
  40. CO 2 tabaka kalınlığı yerçekimine bağlı = hava basıncı / ivme * CO 2 kütle oranı / CO 2 kütle yoğunluğu = 1 bar / 9.8 m / s² *% 0.06 / 1.98 kg / m = 3.09 m endüstrileşme önce:.% 0.04 CO 2 .
  41. Bkz. B. Mojib Latif , İklimi uyumsuzlaştırıyor muyuz? Arka plan ve tahminler. Fischer-Taschenbuch-Verlag, Frankfurt 2007, ISBN 978-3-596-17276-4 ., Kamu tartışması bölümüne bakın .
  42. ^ G. Thomas Farmer, John Cook: İklim Değişikliği Bilimi. Modern bir sentez. Cilt 1 - Fiziksel İklim. Dordrecht 2013, s. 21.
  43. Daha fazla açıklama için ayrıca bkz. Bir yorgan termodinamiğin ikinci yasasını ihlal edebilir mi? yazan Stefan Rahmstorf , 20 Eylül 2016, scilogs.spektrum.de.
  44. Fiziğin temelleri için bkz. z. B. fizik çalışmak için standart ders kitaplarından biri: D. Meschede, Gerthsen Physik , 23. gözden geçirilmiş baskı, 2006, ISBN 3-540-25421-8 , Springer-Verlag, özellikle 11.2 radyasyon yasaları ve 5.5.5 bölümleri 2. ana madde Termodinamiğin .
  45. IPCC Raporu 2019, Bölüm 3 , sayfa 192, Şekil 3.5, Ek 12 (Avrupa)
  46. IPCC Raporu 2019, Bölüm 3 , Sayfa 282 - 283, SSS 3.1 | 1.5°C ve 2°C Isınmanın Etkileri Nelerdir?
  47. Zhen Chen, Linxiao Zhu, Aaswath Raman, Shanhui Fan: 24 saatlik gündüz-gece döngüsü boyunca derin dondurucu sıcaklıklara kadar ışınımsal soğutma . İçinde: Doğa İletişimi . kaset 7 , hayır. 1 , 13 Aralık 2016, ISSN  2041-1723 , s. 13729 , doi : 10.1038 / ncomms13729 ( nature.com [erişim tarihi 6 Aralık 2020]).