Sera Etkisi ve Radyatif Zorlama
Atmosferin uzun dalga radyasyonunu nasıl tutarak yüzeyi ısıttığı ve bileşimdeki değişikliklerin gezegensel enerji dengesini nasıl bozduğu açıklanmaktadır.
Tanım
Sera etkisi, bir gezegenin yüzeyinin atmosferik uzun dalga radyasyonunun emilimi ve yeniden yayılımı sonucu ısınmasıdır; radyatif zorlama ise sera gazı konsantrasyonundaki değişiklik gibi bir bozulmanın tropopozdaki net ışınımda (irradiance) neden olduğu değişimdir.
Kapsam
Sera etkisinin fiziksel temeli, su buharı, karbondioksit, metan ve diğer sera gazlarının rolü, doğal ve insan kaynaklı (enhanced) sera etkisi arasındaki ayrım ve bir etkenin atmosferin üst kısmındaki enerji dengesine yaptığı bozulmanın standart bir ölçüsü olarak radyatif zorlama kavramı bu kapsamda ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Sera etkisinden hangi atmosferik bileşenler sorumludur?
- Radyatif zorlama nasıl tanımlanır ve nicel olarak belirlenir?
- Karbondioksit eklemek, emilim bantları kısmen doygunluğa ulaşmış olsa bile yüzeyi neden ısıtır?
Temel kuramlar
- Radyatif zorlama kavramı
- Bir etkenin Dünya'nın enerji dengesine yaptığı bozulmayı, metrekare başına watt cinsinden bir akı değişimi olarak nicelendiren ve farklı iklim etkenlerinin karşılaştırılmasını sağlayan bir çerçevedir.
- Arrhenius'un karbondioksit ısınması
- Atmosferdeki karbondioksit değişikliklerinin uzun dalga emilimi yoluyla yüzey sıcaklığını değiştirdiğine dair ilk nicel tahmindir; bu, bileşim ve iklim arasındaki bağlantıyı kurmuştur.
Mekanizmalar
Sera gazları, gelen güneş radyasyonuna karşı büyük ölçüde şeffaf olmakla birlikte, dışarı giden termal kızılötesi radyasyonu emer ve bunu aşağı doğru da dahil olmak üzere her yöne yeniden yayar. Bu durum, etkili emisyon seviyesini daha yüksek ve soğuk irtifalara çıkarır, bu nedenle atmosferin üst kısmındaki dengeyi yeniden sağlamak için yüzeyin ısınması gerekmektedir. Bir gazın konsantrasyonunu artırmak, bantlarının kenarlarındaki emilimi derinleştirerek ek bir zorlama üretir; bu zorlama, karbondioksit için konsantrasyonla yaklaşık olarak logaritmik bir şekilde artış göstermektedir.
Klinik önem
Radyatif zorlama, bilimsel değerlendirmelerde emisyonları iklim değişikliğine bağlayan merkezi bir ölçüt olup, emisyon-eşdeğerlik ölçütlerinin ve iklim politikası hedeflerinin temelini oluşturmaktadır.
Tarihçe
Fourier, 1820'lerde atmosferin ısıyı tuttuğunu öne sürmüş, Tyndall 1860'larda gazların kızılötesi emilimini ölçmüş ve Arrhenius 1896'da ilk nicel karbondioksit duyarlılık tahminini yapmıştır. Radyatif zorlama kavramı, yirminci yüzyılın sonlarında resmileştirilmiş ve ardışık IPCC değerlendirmelerinde kodifiye edilmiştir.
Öne çıkan isimler
- Joseph Fourier
- John Tyndall
- Svante Arrhenius
İlgili konular
Temel eserler
- arrhenius1896
- myhre2013
Sıkça sorulan sorular
- Doğal sera etkisi zararlı mıdır?
- Hayır. Doğal sera etkisi, Dünya'nın yüzeyini aksi takdirde olacağından yaklaşık 33 santigrat derece daha sıcak tutar ve gezegeni yaşanabilir kılar; endişe, ek, insan kaynaklı (human-enhanced) zorlama üzerinde yoğunlaşmaktadır.