3. Klimaat en klimaatverandering

Het broeikaseffect (2/4)

Hoeveel zonnestraling absorbeert de aarde?

Vanaf de zon gezien lijkt de aarde op een verlichte schijf. Met de straal van de aarde R_E = 6371 km, is de oppervlakte van deze schijf:

π R_{E}^{2} = 1,28 \cdot 10^{14} m^{2}

Een volledig zwarte aarde zou alle invallende zonnestraling absorberen. Het geabsorbeerde vermogen zou zijn:

π R_{E}^{2} S = 174 \cdot 10^{15} W

Als blauwe planeet absorbeert de aarde slechts een deel van de invallende straling. Het albedo beschrijft het deel van de weerkaatste straling dat terug de ruimte in gaat. Het albedo van de aarde heeft een waarde van A = 0.3. Dit betekent dat 70% van de invallende straling wordt geabsorbeerd:

(1 - A) π R_{E}^{2} S = 122 \cdot 10^{15} W

Hoe straalt de aarde de ruimte in?

Op elk moment wordt slechts de helft van het aardoppervlak door de zon bestraald, maar de aarde zelf straalt vanaf haar hele oppervlak de ruimte in. De hoeveelheid straling van een deel van het oppervlak hangt van veel dingen af, zoals de breedtegraad en de seizoenen. Dit eenvoudige model maakt die specifieke details overbodig door de gemiddelde temperatuur van het hele aardoppervlak te gebruiken.

Net als de zon is de emissie van het aardoppervlak gedefinieerd als het product van de oppervlakte met de wet van Stefan-Boltzmann,