اثر گلخانهای و واداشت تابشی
چگونگی گرم شدن سطح زمین در اثر به دام افتادن تابش فروسرخ بلندموج در جو، و اینکه چگونه تغییرات در ترکیب جو، تعادل انرژی سیاره را مختل میکند.
Definition
اثر گلخانهای گرم شدن سطح یک سیاره است که در اثر جذب و بازتابش تابش فروسرخ بلندموج توسط جو ایجاد میشود؛ واداشت تابشی تغییر در تابش خالص در تروپوپاز است که در اثر یک اختلال مانند تغییر در غلظت گازهای گلخانهای ایجاد میشود.
Scope
این بخش به مبانی فیزیکی اثر گلخانهای، نقش بخار آب، دیاکسید کربن، متان و سایر گازهای گلخانهای، تمایز بین اثر گلخانهای طبیعی و تشدید شده، و مفهوم واداشت تابشی به عنوان یک معیار استاندارد برای اندازهگیری اختلال عامل در تعادل انرژی بالای جو میپردازد.
Core questions
- کدام اجزای جوی مسئول اثر گلخانهای هستند؟
- واداشت تابشی چگونه تعریف و کمیسازی میشود؟
- چرا افزودن دیاکسید کربن سطح زمین را گرم میکند، حتی زمانی که نوارهای جذبی آن تا حدی اشباع شدهاند؟
Key theories
- مفهوم واداشت تابشی
- چارچوبی که اختلال در تعادل انرژی زمین را از یک عامل به عنوان تغییر شار بر حسب وات بر متر مربع کمیسازی میکند و امکان مقایسه محرکهای مختلف اقلیمی را فراهم میآورد.
- گرمایش دیاکسید کربن آرنیوس
- اولین تخمین کمی که نشان میدهد تغییرات در دیاکسید کربن جوی از طریق جذب فروسرخ بلندموج، دمای سطح را تغییر میدهد و ارتباط بین ترکیب جو و اقلیم را برقرار میکند.
Mechanisms
گازهای گلخانهای تا حد زیادی نسبت به تابش خورشیدی ورودی شفاف هستند، اما تابش فروسرخ حرارتی خروجی را جذب کرده و آن را در همه جهات از جمله به سمت پایین بازتابش میکنند. این امر سطح انتشار مؤثر را به ارتفاعات بالاتر و سردتر میبرد، بنابراین سطح باید گرم شود تا تعادل بالای جو بازگردد. افزایش غلظت یک گاز، جذب را در بالههای نوارهای آن عمیقتر میکند و واداشت اضافی تولید میکند که برای دیاکسید کربن تقریباً به صورت لگاریتمی با غلظت افزایش مییابد.
Clinical relevance
واداشت تابشی معیار اصلی است که انتشار گازها را به تغییرات اقلیمی در ارزیابیهای علمی مرتبط میکند و مبنای معیارهای همارزی انتشار و اهداف سیاستهای اقلیمی است.
History
فوریه در دهه ۱۸۲۰ پیشنهاد کرد که جو گرما را حفظ میکند، تیندال در دهه ۱۸۶۰ جذب فروسرخ گازها را اندازهگیری کرد، و آرنیوس اولین تخمین کمی حساسیت دیاکسید کربن را در سال ۱۸۹۶ ارائه داد. مفهوم واداشت تابشی در اواخر قرن بیستم رسمیت یافت و در ارزیابیهای متوالی IPCC تدوین شد.
Key figures
- Joseph Fourier
- John Tyndall
- Svante Arrhenius
Related topics
Seminal works
- arrhenius1896
- myhre2013
Frequently asked questions
- آیا اثر گلخانهای طبیعی مضر است؟
- خیر. اثر گلخانهای طبیعی سطح زمین را تقریباً ۳۳ درجه سانتیگراد گرمتر از آنچه در غیر این صورت میبود نگه میدارد و سیاره را قابل سکونت میکند؛ نگرانیها بر واداشت اضافی و تشدید شده توسط انسان متمرکز است.