Quote from: Smiley on 07.12.2014, 19:23:07
Men hva skjer om "utstrålingshøyden" synker eller stiger? Dvs at den må vel endres hvis solinnstrålingen blir redusert eller øker litt hvis det er likevekstpunktet mellom inn og ut stråling?
I rGHE-hypotesen anses solinnstrålingen som konstant. Den effektive planetære utstrålingshøyden (ERL) er ganske enkelt definert som det nivået hvor lufta i globalt snitt holder en temperatur lik den kalkulerte emisjonstemperaturen til en tenkt sortlegemeoverflate, hadde den avgitt tilsvarende jordas endelige, utjevnede IR-fluks til verdensrommet, 239 W/m2. Dette er liksom stedet hvor strålingsvarmefluksen UT balanserer strålingsvarmefluksen INN i jordsystemet. Et sortlegeme som isotropisk stråler ut en fluks på 239 W/m2 ville (ifølge Stefan-Boltzmann-likningen) holdt en temperatur på 255K, -18°C. Så dette er temperaturen man leter etter. Og den finner man globalt sett på i gjennomsnitt 5,1 kilometers høyde over overflaten. Dette er ERL, eller matematisk sett Ze.
Ifølge rGHE-hypotesen er det de IR-aktive gassene i atmosfæren (mer kjent som 'drivhusgassene') som bestemmer hvor utstrålingshøyden ligger, og slik setter de (via lapsraten) effektivt overflatetemperaturen. Det er de som gjennom sin absorpsjon av IR fra overflaten gjør atmosfæren såkalt optisk tykk (delvis opak/ugjennomtrengelig) for visse typer elektromagnetisk stråling. Jo større atmosfærisk optisk tykkelse/dybde, jo kortere distanse når de emitterte fotoner før de absorberes på nytt, og jo høyere opp i atmosfæren må de arbeide seg før de endelig klarer å finne en fri vei helt ut til verdensrommet. Så jo større optisk dybde, jo høyere vil ERL ligge, og jo kraftigere blir 'drivhuseffekten'.
Det er i hvert fall ideen.
Hvis du tar en titt på figuren i mitt forrige innlegg, så ser du skjæringspunktet mellom den horisontale effektive utstrålingshøyden, Ze, og det oppoverskrånende lapsrateprofilet. Det er dette skjæringspunktet ('the intercept') som angivelig settes av de IR-aktive gassene og som følgelig bestemmer overflatetemperaturen via lapsraten ned, for i dette punktet vil og må temperaturen ifølge hypotesen tilsvare jordas effektive utstrålingstemperatur til verdensrommet. Det skjer på denne måten:
Ts = Te + Γ Ze
hvor Ts er overflatetemperaturen, Te er jordas effektive sortlegemetemperatur i verdensrommet, temperaturen ved utstrÃ¥lingshøyden, Γ er den gjennomsnittlige globale lapsraten og Ze som sagt er utstrÃ¥lingshøyden, høyden fra overflaten opp til laget som holder sortlegemetemperaturen.
Dette er den enkleste likningen som kvantifiserer 'drivhuseffekten'. Hvis vi putter inn verdier:
Te + Γ Ze = Ts
255K + (6,5 K/km x 5,1 km) = 288,15K
Og hvor mye er 6,5 K/km x 5,1 km? Jo, ~33K. James Hansens famøse 33K.