Efek Rumah Kaca dan Pemaksaan Radiatif

Bagaimana pemerangkapan radiasi gelombang panjang oleh atmosfer menghangatkan permukaan, dan bagaimana perubahan komposisi mengganggu keseimbangan energi planet.

Definition

Efek rumah kaca adalah pemanasan permukaan planet yang disebabkan oleh penyerapan dan pemancaran kembali radiasi gelombang panjang oleh atmosfer; pemaksaan radiatif adalah perubahan iradiansi bersih di tropopause yang disebabkan oleh gangguan seperti perubahan konsentrasi gas rumah kaca.

Scope

Mencakup dasar fisik efek rumah kaca, peran uap air, karbon dioksida, metana, dan gas rumah kaca lainnya, perbedaan antara efek rumah kaca alami dan yang diperkuat, serta konsep pemaksaan radiatif sebagai ukuran standar gangguan agen terhadap keseimbangan energi puncak atmosfer.

Core questions

• Konstituen atmosfer manakah yang bertanggung jawab atas efek rumah kaca?
• Bagaimana pemaksaan radiatif didefinisikan dan dikuantifikasi?
• Mengapa penambahan karbon dioksida menghangatkan permukaan meskipun pita penyerapannya sebagian jenuh?

Key theories

Konsep pemaksaan radiatif

Sebuah kerangka kerja yang mengukur gangguan terhadap keseimbangan energi Bumi dari suatu agen sebagai perubahan fluks dalam watt per meter persegi, memungkinkan perbandingan berbagai pendorong iklim.

Pemanasan karbon dioksida Arrhenius

Estimasi kuantitatif pertama bahwa perubahan karbon dioksida atmosfer mengubah suhu permukaan melalui penyerapan gelombang panjang, menetapkan hubungan antara komposisi dan iklim.

Mechanisms

Gas rumah kaca sebagian besar transparan terhadap radiasi matahari yang masuk tetapi menyerap inframerah termal yang keluar, memancarkannya kembali ke segala arah termasuk ke bawah. Hal ini menaikkan tingkat emisi efektif ke ketinggian yang lebih tinggi dan lebih dingin, sehingga permukaan harus menghangat untuk mengembalikan keseimbangan puncak atmosfer. Peningkatan konsentrasi gas memperdalam penyerapan di sayap pita-pitanya, menghasilkan pemaksaan tambahan yang untuk karbon dioksida umumnya meningkat secara logaritmik dengan konsentrasi.

Clinical relevance

Pemaksaan radiatif adalah metrik sentral yang menghubungkan emisi dengan perubahan iklim dalam penilaian ilmiah dan mendasari metrik kesetaraan emisi serta target kebijakan iklim.

History

Fourier mengemukakan bahwa atmosfer menahan panas pada tahun 1820-an, Tyndall mengukur penyerapan inframerah gas pada tahun 1860-an, dan Arrhenius menghasilkan estimasi sensitivitas karbon dioksida kuantitatif pertama pada tahun 1896. Konsep pemaksaan radiatif diformalkan pada akhir abad kedua puluh dan dikodifikasi dalam penilaian IPCC berturut-turut.

Key figures

• Joseph Fourier
• John Tyndall
• Svante Arrhenius

Seminal works

• arrhenius1896
• myhre2013

Frequently asked questions

Apakah efek rumah kaca alami berbahaya?

Tidak. Efek rumah kaca alami menjaga permukaan Bumi sekitar 33 derajat Celsius lebih hangat daripada yang seharusnya dan membuat planet ini layak huni; kekhawatiran berpusat pada pemaksaan tambahan yang diperkuat oleh manusia.