Energibudgettet

Det hjælper os med at forstå, hvorfor kloden bliver varmere, når vi tager højde for al den energi, der kommer ind i og forlader jordsystemet. Dette regnskab for energi er kendt som Jordens strålingsbudget. Denne form for stråling er ikke den type stråling, der kommer fra atombomber eller atomkraftværker. Det er i stedet elektromagnetisk stråling. Det er for det meste synligt lys og infrarød stråling.

Diagrammet nedenfor viser, hvor energien går hen. Tallene i diagrammet er watt pr. kvadratmeter (W/m2 eller W-m-2). Forestil dig, at du lægger et kvadrat på en meter gange en meter ud på jorden. Mål nu, hvor meget solenergi der falder på dette kvadrat hvert sekund. Det er det, vi taler om her. Den gennemsnitlige energi fra sollyset, der kommer til toppen af Jordens atmosfære, er ca. 341,3 W/m2.

Over: Sollyset, der kommer til Jorden, er til venstre. Infrarød stråling, der går væk fra Jorden, er til højre. (Billede: K. Trenberth, J. Fasullo og J. Kiehl)

Incoming and Outgoing Energy

Mindre end halvdelen af det indkommende sollys opvarmer jorden. Resten bliver reflekteret væk af lyse hvide skyer eller is eller bliver absorberet af atmosfæren. Det sollys, der når frem til jorden, opvarmer jordens overflade. Den varme jord og de varme oceaner afgiver infrarød (IR) stråling, som vi mærker som varme. Denne IR-stråling eller varme bevæger sig tilbage op gennem atmosfæren. Det meste af den bliver fanget af drivhusgasser og forhindrer dem i at forsvinde lige så hurtigt, som de kom. Efter et stykke tid siver IR-strålingen tilbage ud i rummet.

For det meste er den energi, der kommer til Jorden som sollys, lig med den energi, der forlader den som IR. Hvis det ikke er tilfældet, opvarmes eller afkøles Jorden. I den seneste tid har energibudgettet ikke været i balance. Når vi tilføjer drivhusgasser til atmosfæren, fanger de mere varme tæt på planeten, og Jorden bliver varmere.

Jordoverfladen påvirker regnskabet

Mange forskellige ting dækker Jorden, f.eks. jord, sten, vand, skove, sne og sand. Materialer som disse har forskellige måder at håndtere den solenergi, der kommer til vores planet, på. Mørkfarvede overflader, som hav og skove, reflekterer meget lidt af den solenergi, der når frem til dem. Lysfarvede dele af planetens overflade, som f.eks. sne og is, reflekterer næsten al den solenergi, der når frem til dem.

Mængden af energi, der reflekteres af en overflade, kaldes albedo. Albedo måles på en skala fra nul til et (eller nogle gange som en procent).

• Meget mørke farver har en albedo tæt på nul (eller tæt på 0 %).
• Meget lyse farver har en albedo tæt på et (eller tæt på 100 %).

Da en stor del af landoverfladen og havene er mørke i farven, har de en lav albedo. De absorberer en stor del af den solenergi, der når frem til dem, og reflekterer kun en lille del af den. Skove har et lavt albedo, nær 0,15. Sne og is er på den anden side meget lyse i farven. De har en meget høj albedo, helt op til 0,8 eller 0,9, og reflekterer det meste af den solenergi, der når frem til dem, og absorberer kun meget lidt.

Albedoen for alle disse forskellige overflader tilsammen kaldes den planetariske albedo. Jordens planetariske albedo er ca. 0,31. Det betyder, at omkring en tredjedel af den solenergi, der kommer til Jorden, reflekteres ud i rummet, og omkring to tredjedele absorberes. Månens albedo er 0,07, hvilket betyder, at kun 7 % af den energi, der når frem til den, reflekteres.

Hvis Jordens klima er koldere, og der er mere sne og is på planeten, reflekteres mere solstråling tilbage ud i rummet, og klimaet bliver endnu koldere. På den anden side, når opvarmningen får sne og is til at smelte, bliver Jordens overflade og hav med mørkere farver eksponeret, og mindre solstråling reflekteres ud i rummet, hvilket medfører endnu mere opvarmning. Dette er kendt som is-albedo-feedback.

Molkyerne har også en vigtig indvirkning på albedo. De har et højt albedo og reflekterer en stor mængde solenergi ud i rummet. Forskellige typer skyer reflekterer forskellige mængder solenergi. Hvis der ikke var nogen skyer, ville Jordens gennemsnitlige albedo falde med halvdelen.