Een bijdrage van Hugo Matthijssen.
Iedereen die wel een heeft geroken aan wetenschap kan weten dat wetenschap de meeste voortgang maakt als zaken, die algemeen als vaststaand feit gezien worden, in een ander licht komen te staan. Een goed voorbeeld uit de medische wetenschap is de maagzweer. Aangenomen werd dat de maagzweer een gevolg was van te veel stress. Mensen met deze kwaal werd rust voorgeschreven en hielp dat niet dan werd bijvoorbeeld de psycholoog ingeschakeld.
Wetenschappelijk was er geen enkele arts of professor op medische faculteiten die twijfelde aan de oorzaak gevolg relatie. Er was sprake van consensus.
Nu weten we op basis van wetenschappelijk onderzoek dat de belangrijkste oorzaak van een zweer in de maag of twaalfvingerige darm de Helicobacter pylori bacterie is. Stress en ook andere factoren, zoals roken, kunnen de klachten wel verergeren maar niet veroorzaken. Een tweede oorzaak van een zweer in de maag of twaalfvingerige darm is het gebruik van aspirine en bepaalde ontstekingsremmende pijnstillers (NSAID’s), ibuprofen, naproxen en diclofenac.
Wetenschap ontwikkelt door wetenschappelijk onderzoek en nieuwe theorieën. Ook door de bestaande ‘kennis’ ter discussie te durven stellen, maar in de praktijk blijkt dat maar weinig mensen in staan zijn om daarin een eigen koers te varen.
Zeker als er een situatie ontstaat waarbij gesproken wordt over wetenschappelijke consensus en de media zodanig zijn ingebed in deze consensus, dat zij dit als een vaststaand feit zien en nog maar een beperkt beeld van de werkelijkheid brengen. Waarheidsvinding zou een van de pijlers van elke journalistieke activiteit moeten zijn, niet het versterken van de ‘officieel’ gekozen weg en daarin kritiekloos meegaan.
Mensen zijn geneigd de mening van de autoriteit voor waar aan te nemen. Als zaken maar genoeg herhaald worden, dan is het ‘waarheid’. Niet meegaan met de heersende mening wordt vaak als negatief aangemerkt. Het gevolg daarvan kan uitstoting uit een groep zijn of afsplitsing van groepen.
In de praktijk blijkt dat maar ongeveer 15 procent de autoriteit van de groep zal tegenspreken.
Het experiment
Milgram-experiment. Foto: universeonline
Kort na de 2e wereldoorlog kwam de vraag op of en hoeveel mensen bereid waren een autoriteit te volgen ook als ze het duidelijk met hem oneens zijn. Er werd een experiment bedacht waarbij proefpersonen andere proefpersonen stroomschokken dienden toe te dienen, als zij foute antwoorden gaven op vragen. Er werd niet met echte stroomschokken gewerkt, maar dat wist de eerste categorie proefpersonen niet. En de tweede categorie proefpersonen speelde het spelletje mee. Tijdens mijn studie werd dit experiment mede gebracht als een van de voorbeelden van wat je van het gedrag van mensen kunt verwachten. Kijk vervolgens, met dit in het achterhoofd, naar het nieuws en de wijze waarop nu generaties uit elkaar gespeeld worden. Boomer was woord van het jaar naast de kreet wetenschappelijke consensus.
Lees dan ook het boek ‘De twijfelbrigade’ nog eens door. Zelfs een minister komt met een lijst met nepnieuws verspreiders. Zie: Ollongren rekent Climategate.nl tot de ‘junk-media’.
Het experiment is in het volgende artikel goed weergegeven:
Berucht Milgram-experiment opnieuw succesvol uitgevoerd. Zie hier.
Enkele stukjes uit de tekst:
De inleiding: ‘Als mensen onethische handelingen uitvoeren in opdracht van een autoriteit, werkt hun eigen moraliteitsbesef minder goed. Een heruitvoering van het beruchte experiment van Amerikaans psycholoog Stanley Milgram door de Poolse Universiteit van Sociale Wetenschappen en Geesteswetenschappen in Warschau bevestigt dit nogmaals. Nieuws en Co (Radio1) sprak er over met Paul van Lange, hoogleraar sociale psychologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam.
De bedoeling van het Milgram-experiment is dat de proefpersonen in opdracht van een autoriteit letterlijk een steeds hogere elektrische schok aan een leerling moet toedienen wanneer deze leerling (verborgen achter een muur) een fout antwoord op een vraag geeft.
In werkelijkheid ging het om de vraag hoe ver mensen kunnen gaan als er sprake is van een autoriteit die aangeeft dat wat moet gebeuren noodzakelijk is en hij/zij de verantwoordelijkheid op zich neemt.
De proefpersoon werd vaak willekeurig gekozen en zelfs zo van straat geplukt om mee te doen mee een ‘leerexperiment’ en gaf stroomschokken aan een ‘leerling’ tot over de dodelijke grens (de leerling was een acteur).
En ook hier blijken de resultaten even pessimistisch te zijn als bij het originele experiment: ook al hoorden de proefpersonen de leerling soms schreeuwen van de pijn, 90 procent van hen ging onder druk van de autoriteit tot niveau 10 (oftewel 150 volt). In het eerste experiment ging de schaal tot ongeveer 350 volt.
Letterlijk schokkend
Conclusies:
1e 90% van een groep willekeurig gekozen mensen zijn, onder voldoende druk van ‘de autoriteit’, in staat andere mensen stroomschokken toe te dienen.
2e Kijken we verder naar wetenschap en wetenschappers dan zijn dat ook mensen. En de politiek is bereid ver te gaan om het gelijk te halen. Het begrip wetenschappelijke consensus wordt ingevoerd aangegeven is dat er sprake is van consensus in ‘de wetenschap’ en dat 95% van de wetenschappers het eens zijn. Autoriteitsargumenten. Hoe dat tot stand gekomen is kun je hier zien: The In-depth Story Behind a Climate Fraud.
Dr. John Robson investigates the unsound origins and fundamental inaccuracy, even dishonesty, of the claim that 97% of scientists, or “the world’s scientists”, or something agree that climate change is man-made, urgent and dangerous.
3e Het verdelen van mensen als ‘eigen’ b.v. de duurzame of groene wereldredders en andere ‘klimaatontkenners’ is dan voldoende om ontkenners weg te zetten als anderen en het geloof in eigen ‘goedheid’ te versterken. Het boek ‘De twijfelbrigade’ is daarvan een goed voorbeeld.
4e Het gaat nog verder in deze maatschappij ouderen worden als groep neergezet met kenmerken als zeuren, opvreters en vervuilers die deze wereld bijna onleefbaar hebben overgedragen. Daar is zelfs een woord voor ‘boomer‘ en jongeren wordt geleerd dat ze beter zijn en alleen dat woord hoeven te gebruiken om niet in discussie te hoeven gaan.
5e Veel mensen in de wetenschap, de pers en media zien dit gebeuren maar het is in hun eigen belang om daarin mee te gaan. Doe je dat niet dan wordt je uitgestoten of op zijn minst ontslagen.
6e Het is gezien de consensus over probleem en de gekozen ‘oplossingen’ in de ogen van de politiek noodzakelijk om de democratie buiten spel te zetten met de crisis en herstelwet en de rijkscoördinatie regeling. en nu de ook met de ; resultaten’ van het Urgenda-proces.
7e Het is noodzakelijk om grote schattingen op te leggen aan de burger voor niet werkende oplossingen: de SDE+ regeling.
8e Als de rekenkamer dan de vinger op deze zere plek legt (zie dit artikel), dan worden andere adviseurs ingezet zoals PBL etc. die wel de gewenste ‘berekeningen’ maken.
9e Het ‘probleem’ is dusdanig groot dat de overheid zijn primaire taken verwaarloost en onderuit haalt met bezuinigingen: onderwijs, gezondheidszorg, defensie, politie, justitie, jeugdzorg, huizenbouw etc.
En kijk naar de rol van de media het is jammer dat maar 10% van de mensen durft op te staan. Onder de journalisten zou je een hoger percentage verwachten, maar helaas!
En de gemiddelde Nederlander die zal uiteindelijk in actie komen, maar dan zal dat vrijwel zeker te laat zijn.
Peter
Ik heb jouw vragen niet beantwoord, want ik probeerde een algemeen antwoord te geven op waarom ik zeg dat het netto effect van meer CO2 in de lucht eerder verkoeling is als verwarming. Heb je het begrepen?
Op climategate.nl zijn we allemaal leraren en leerlingen voor elkaar. Inderdaad blijkt dat ik niet goed ben in het overbrengen van mijn gedachten…. geen goede leraar dus.
hier is een een les die je misschien wellicht zal bijblijven….?
Het broeikast effect en het beginsel van her-straling
Ik moet soms toch echt wel lachen over al die vele geleerde lezingen over het zgn. broei kast effect en de onkunde van mensen op dit gebied. Ik besef opnieuw dat ook de meeste geleerde mensen op de universiteiten het principe van absorptie/extinctie en de daaropvolgende her-straling helemaal niet goed begrijpen. Als ze dat wel deden, zouden ze de alarm klokken al heel lang geleden hebben laten luiden. Maar, inderdaad, ongelukkigerwijze haakten ze allemaal vast bij Tyndall en Svante Arrhenius……
We weten dat CO2 (koolstofdioxide) “absorbeert” in de regio 14-15 um van het spectrum van CO2. De meeste mensen denken dat dit betekent dat de moleculen hier fotonen absorberen die vervolgens als warmte worden overgebracht naar naburige moleculen. Vervolgens absorbeert het weer, enzovoort, enzovoort… en al het geabsorbeerde licht wordt continu overgebracht naar anderen moleculen en dan wordt het warmer….
Dit alles kan allemaal niet zo gebeuren want de meeste bestanddelen van de lucht zijn helemaal permeabel voor alle type straling, insluitende de golflengtes die specifiek zijn voor de her-straling van H2O en CO2. Er is ook geen massa: net 0.8% vd atmosfeer bestaat uit broeikas gassen.
Hoewel opname van fotonen gebeurt tot op een bepaald verzadigingspunt zodra het licht of straling raakt op een gas, is dit in feite niet de oorzaak van de hitte die op de aarde ‘vast’ gevangen wordt.
De beste manier om her-straling zelf te ervaren is om in een donker vochtig bos te gaan staan op een wolkenloze nacht net voor dageraad. Onthoud: waterdamp is ook een gas en is dan onderhevig aan dezelfde wetten. We weten allemaal dat waterdamp ook in het zichtbare gebied van het spectrum absorbeert. Dus als het eerste licht van de zon op de waterdamp om je heen schijnt, zie je het licht ineens vanuit elke hoek en richting naar jou toe komen. Links, rechts, van onder naar omhoog, van boven naar beneden. Je ziet dit schouwspel (niet echt helemaal wit licht?) totdat het zonlicht van boven natuurlijk te fel wordt in de duisternis… (Sommige mensen zoals ik vonden God op zo’n moment van hun leven; ook het verhaal van Noach laat je denken aan een connectie van de mens met God bij het zien van de eerste regen boog. Dat God in de eerste plaats licht=energie is, blijkt eigenlijk al van de eerste zin van de bijbel).
Een tweede manier om te ervaren hoe her-straling werkt, is het meten van de luchtvochtigheid in de lucht en de temperatuur op een bepaalde plaat (bv. van graniet/ zwart porcelein) blootgesteld aan de zon, op een onbewolkte dag, op een bepaald tijdstip van de dag. Houd er rekening mee dat als de luchtvochtigheid stijgt en al het andere gelijk wordt gehouden, de temperatuur die door de zon op de plaat toegelaten wordt, lager is. Dat komt omdat waterdamp, net zoals koolstofdioxide dus, absorptie/extinctie heeft in het infrarood gedeelte van het spectrum
Een derde voorbeeld – weer op een geheel wolkenloze dag – is dat we soms toch wel gauw naar onze zonnebril in de auto grijpen terwijl we toch van de zon af weg rijden. Waarom is dat dan? Dat komt omdat als het luchtvocht gehalte hoog is, er dus juist wel veel re-radiation (herstraling) kan zijn in het spectrum van het licht en de golflengtes waar wij kunnen ‘zien’.
Uit deze eenvoudige experimenten (en andere waar ik ook nog wel aan kan denken, bv even stiekem kijken in de cuvet houder van een UV-Visible spectrofotomet als je bij de absorptie golflengte komt) kunnen we makkelijk concluderen wat er precies gebeurt: in de golflengten waar de absorptie plaatsvindt, begint het gas molecuul te spiegelen. Dat is ook het principe van infra rood – en UV & zichtbare spectrofotometrie. Vroeger noemden wij absorptie dan ook extinctie! Jammer dat vanwege die naamsverwisseling eigenlijk zoveel misverstand is ontstaan. De sterkte van de “spiegeling” terug, hangt natuurlijk af van de hoeveelheid absorptie die plaatsvindt in het molecuul. Als we aannemen dat het molecuul een bol is, kunnen we aannemen dat ca. 62.5% van een bepaalde hoeveelheid licht (straling) terug gezonden wordt in de richting waar het vandaan komt. Het effect is heel goed vergelijkbaar van het rijden met de auto met ‘groot’ lichten aan onder mistige omstandigheden: het licht komt direct naar jou terug. Dit is het verwarmende – of verkoelende effect- van een gas dat door straling getroffen wordt.
Helaas, in hun tijd, konden Tyndall en Arrhenius natuurlijk niet het hele spectrum van een gas zien of begrijpen. Daarom zagen ze alleen de verwarmende eigenschappen van een gas (bijv. waterdamp en koolstof dioxide – zoals wanneer je uit de douche cel stapt – zelfs lang nadat je het water al uitgezet had: brrrr….koud daar buiten als je openmaakt??!!)
Als we dit beginsel goed gaan begrijpen, ga je de broeikast gassen (GHG’S) niet alleen meer identificeren door naar de absorptie gebieden in de regio 5-20 um van het spectrum te verwijzen (waar de aarde uitstraalt), maar je moet natuurlijk ook kijken naar het gebied 0-5 um (waar de zon dominant uitstraalt) voor mogelijke verkoelings effecten. Voor een uitgebreid bewijs dat CO2 (ook) de atmosfeer afkoelt door de zonstraling weer te terug te stralen, kun je dit rapport bestuderen:
http://astro.berkeley.edu/~kalas/disksite/library/turnbull06a.pdf
Zie je in Fig. 6 (bottom) hoeveel straling er van het H2O(g) en CO2(g) weggekaatst werd van de aarde af weg? (groen- en blauwe lijnen).
Een heel klein beetje van die straling komt terug naar de aarde via de donkere kant van de maan zodat we het zelfs weer kunnen meten… En dan praten we nog alleen maar over het spectrum van het molecuul in het nabije infra-rood…
Als je de discussie tot zover hier kon volgen is de vraag natuurlijk, wat is meer: de hoeveelheid koeling vanwege de weerkaatsing van (meer) GHG’s naar de ruimte of de hoeveelheid warmte die terug gaat naar de aarde vanwege GHG’s (het zgn. broeikast effect).
Zoals meerdere wetenschappers van heel over de hele wereld heb ik geprobeerd om dit prezies te bepalen. Wat betreft de plaats waar ik woon, kon ik absoluut geen correlatie vinden tussen verhoogde CO2 concentratie in de lucht over de afgelopen 40 jaar en verhoogde temperatuur. Integendeel, bij ons in Zuid-Afrika gingen minimum temperaturen naar beneden…..
Peter, misschien kun je nou de draad opnemen bij mijn eerdere commentaren op deze draad?
Ik help graag als je nog steeds iets niet snapt.
Henryp
ik zie je lange betoog nu pas. Hier verraad zich weer het probleem dat allerlei items elkaar te snel opvolgen. Het is niet bij te houden. Het is nu inmiddels te laat. Morgen ga ik je reactie alsnog lezen.
henryp
Ik moet soms toch echt wel lachen :
Absorptie en extinctie. Daar begint al het probleem. Extinctie betekent uitdoven. Er dooft niets uit, het wordt omgezet naar een andere vorm van energie.
Zie-De beste manier om her-straling zelf te ervaren:
De verkoeling van het bos als het buiten het bos erg warm is, wordt veroorzaakt door twee verschijnselen. Enerzijds door de vehindering van de instraling onder het bladerdek, anderzijds door de verdamping van het vocht dat door de bladstomata wordt afgescheiden. Een deel van de benodigde warmte wordt aan de ruimte onder de kroon onttrokken.
Zie-Een tweede manier om te ervaren hoe her-straling werkt,:
De luchtvochtigheid stijgt boven de plaat en in de directe omgeving tot de maximale verzadiging passend bij de temperatuur is bereikt. Bij wegnemen van de warmtebron zal de waterdamp condenseren op het kouder wordende oppervlak onder afgifte van de warmte die bij condensatie vrijkomt.
Zie-Een derde voorbeeld – weer op een geheel wolkenloze dag:
Die herstraling is er wel, voor het zichtbare licht zijn wij ontvankelijk. Voor de infraroodstraling niet. Die zoekt een ander doel, een kouder oppervlak. Wordt dat niet gevonden, dan straalt het uit naar de ruimte via allerlei reflecties. En andere verklaring heb ik niet. In een gesloten vacuum ruimte met een warm en relatief koud object/plaat zal de warme plaat de warmte afstaan tot het gemiddelde van beide temperaturen is bereikt. Mits de massa van beide platen hetzelfde is.
Zie-Als we dit beginsel goed gaan begrijpen:
Ik vind dat de inkomende infraroodstraling die daadwerkelijk de aarde bereikt, de infraroodstraling die onder invloed van andere vormen van straling door het aardoppervlak wordt opgewekt en de eventuele terugstraling vanuit de atmosfeer terug naar het aardoppervlak, niet goed en overtuigend in kaart is gebracht. Probeer eens een artikel te schrijven met daarbij een afbeelding die dat haarfijn laat zien.
De terugstraling lijkt me een fenomeen dat je in de tijd moet zien. Pas als het oppervlak van de aarde in temperatuur is gedaald zal de infraroodstraling worden opgenomen.
Danny
Op zich is het duidelijk, bij dat strekken en buigen kan ik me iets voorstellen. Overigens vraag ik me af of dat een aanname is ter verklaring van een fenomeen. Is het gezien, gemeten, of gewoon een model om het begrijpelijk te maken. Hoe neem je die trillingen waar?
Stel dat het gezien of gemeten is, In welke vorm verlaat de ingestraalde energie het CO2 molecuul? of gaat de, noem het maar thermische energie (een vorm van inwendige energie in het molecuul) opnieuw over in stralingsenergie? Door het trillen zal energie verloren gaan en zal daarom ook de golflengte wijzigen. Zo niet, waaraan wordt die trillingsenergie dan onttrokken.
Peter,
OK, mijn uitleg is dus duidelijk… we kunnen verder. Je komt wel met een hoop extra (detail)vragen/veronderstellingen waar ik op dit moment niet wens op in te gaan.
Bij het neerschrijven van hoe die back radiation nu eigenlijk werkt, werd het mij duidelijk dat het toch niet zo simpel is om het eenvoudig te beschrijven. Ik ga wel een poging ondernemen, maar ik heb wat meer tijd nodig om wat meer orde te brengen in mijn gedachten.
@danny: Nu begrijp ik waarom je geen antwoord geeft op de vragen van Peter. Je snapt er niets van.
Kijk: gas kan straling absorberen. Het molucuul trilt / buig/ strekt hierdoor. Er wordt arbeid verricht. De temperatuur v/h molecuul stijgt. Vrijwel onmiddelijk wordt de straling weer geemitteerd. Deze straling zal een langere golflengte krijgen en dus minder energie bevatten. Een gedeelte verdwijnt in de ruimte en gedeelte bereikt het aardvlak.
Piet Zwarte-, kan één molecuul in temperatuur stijgen????
Willy,
In de surreële wereld van de Mgr van Sinterklaas aka Zwarte-Piet kan zowat alles als het in het kraam past… Natuurkundige wetten ed. zijn voor nerds, moet je echt geen rekening mee houden 😉😉😉
Gisteren leek, vandaag specialist quantumfysica, moet kunnen, toch… 😉
@willy: Retorische vraag?
@danny: sommige mensen begrijpen dingen nu eenmaal snel. Nogmaals reageer op de inhoud. Je maakt jezelf inmiddels belachelijk.
Willy
Waarom niet? Die temperatuurstijging wordt toch veroorzaakt door de inwendige bewegingen? Of zijn die inwendige bewegingen een aanname om de theorie te laten kloppen? Zijn die bewegingen waargenomen?
He Jan, leuk weer eens wat van je te horen, met de bekende schrijffouten.
Dit onderzoek wat eerder weer aangehaald is, klopt niet.
https://phys.org/news/2015-02-carbon-dioxide-greenhouse-effect.html
Want, inderdaad is het water vd oceanen warmer geworden over die periode. En volgens de wet van Henry verwacht je dus dat het CO2 gehalte in de atmosfeer dan ook zal toenemen.
Click op mijn naam om mijn report te lezen.
Andre Bijkerk
had je deze grafiek al eens gezien?
http://www.woodfortrees.org/plot/hadsst3gl/from:1850/plot/hadsst3nh/from:1850/plot/hadsst3sh/from:1850/plot/hadsst3gl/from:1850/trend
Interessant dat vanaf 1960s de verwarming vd oceanen in het NH groter is dan de oceanen vh ZH. Maar,dat gebeurde ook al eens eerder….zie je dat?
Dat brengt ons inderdaad weer terug bij het feit dat de verwarming natuurlijk is. Trouwens, als we kijken naar de trend lijn dan is het eigenlijk maar 0.5 of 0.6 graden warmer geworden sinds 1850. Dat ligt ook al weer erg nabij aan de accuraatheid van de meet instrumenten.
sorry, niet 1960s
http://www.woodfortrees.org/plot/hadsst3gl/from:1964/plot/hadsst3nh/from:1964/plot/hadsst3sh/from:1964/plot/hadsst3gl/from:1964/trend
lijkt mij vanaf het nieuwe millennium?
als we aannemen dat het keer punt in 1995 was, dan klopt dat met mijn voorspelling van droogtes op de hogere breedte graad. Meer zonne uren agv minder wolken en minder neerslag zou de oorzaak kunnen zijn van verhoogde temperatuur vd oceanen in het NH.
https://www.climategate.nl/2019/10/84861/
Dirk
verhouding is voor de diverse banden:
310 voor 15 µm band
1/3voor 4.3 µm band
1/1600 voor 2.7 µm band
1/600000 voor 2 µm band
Dirk, jij maakt of snapt er al helemaal niks van. Hoe kleiner de golf lengte hoe groter de energie?
Kijk maar eens naar de temperaturen gerelateerd aan de golflengtes.
Ik heb even een wat beter spectrum gevonden van de CO2. Zie je dat het totale oppervlak van de extinctie (= reductie van transmittance) in het spectrum van de zon al zeker net zo groot is als die totale extinctie wat in het spectrum van de aarde valt?
maar kijk nou eens naar de temperaturen?
De link naar de berekeningen staat in de PDF, hieronder.
https://documentcloud.adobe.com/link/track?uri=urn%3Aaaid%3Ascds%3AUS%3Ae0a7125a-739a-4988-a789-78af79792fba
As we can see from the graph the only peak of CO2 in the spectrum of the earth (“earth shine”) is the one at 15um:
We put that value of 15 um in the table *calculator, press enter and find the related temperature: -80C (= 193K)
The radiation at the peak of 4.3 um (which lies in the spectrum of the sun) is +400C (=674K)
The radiation at the peak of 2 um (which lies in the spectrum of the sun) is 1176C (=1449K)
ergo:
Het netto effect van meer CO2 in de atmosfeer is verkoeling van de aarde.
Zijn we nou allemaal met elkaar op dezelfde golf lengte?
De warmte die door de CO2 naar de ruimte gaat is dus vele malen groter als de warmte die naar de aarde gaat
Inderdaad: volgens de wet van planck is energie – bij een gelijkblijvende constante van Planck – omgekeerd evenredig met golflengte. In onderhavig geval impliceert dit dus een relatief grote energieabsorptie.
Correctie: “omgekeerd evenredig” is niet juist. Ik sugereer dat hier sprake is van een lineair verband. Het werkelijke veband wordt beschreven door klokvormige kromme. Verschil tussen 2 en 15 um wordt hierdoor relatief nog groter.
Onder de aanname dat zowel de aarde als zon zwarte straler zijn, kan voor beide de planck kromme worden bepaald. De vorm van de kromme wordt bepaald door de temperatuur. Vergeleken met de van de zon zal de kromme van de aarde is echter erg plat zijn.
Niet alleen heeft 2um meer energiepotentie dan 15um maar tevens is de van de zon afkomstige straling (zie: planck-kromme) extreem energieker.
Piet,
Volgens NASA zijn de cijfers resp. 8.2072 en 5.8194 W/m²/μm/sr.
Je kan het zelf checken als je twijfelt:
https://astrogeology.usgs.gov/tools/thermal-radiance-calculator/index.html
@danny: Ik twijfel. A.d.h.v de curve is het verschil m.i. veel groter.
Input:
Plot 1: 6000k en 2um
Plot 2: 300k en 15um
Plot 1: geeft veel hogere waarden.
Wat zijn de eenheden?
Piet,
De eenheden zijn vermeld op de grafiek: W/m²/μm/sr.
Je moet natuurlijk wel bedenken dat je in beide berekeningen op het oppervlak van het hemellichaam zit, m.a.w. je dient deze miljoenenwaarden voor de zon nog uit te spreiden over een bol die zowat 150 miljoen km verder gelegen is om aan TOA van de aarde te komen. Ik gebruik hiervoor een factor 0.0000218.
Verder dien je de ontvangen energie dan nog te middelen over het ganse aardoppervlak; nogmaals delen door 4 dus. Dit geeft een uiteindelijke factor van 0.00000545.
Dus om een correcte vergelijking te kunnen maken tussen beide plots kan je best volgende inputwaarden gebruiken:
1. Temperatuur 5780 K en emissiviteit 0.00000545
2. Temperatuur 288 K en emissiviteit openlaten of 1 invullen
Succes.
@danny: Dank voor de input. Nu nog de totale energie onder beide de curve’s sommeren. Hiervoor is het nodig om het co2 absorptiespectrum te raadplegen. Met dit spectrum kun je de oppervlakte rondom 15mu afzetten tegen de oppervlakte rondom 2um piek. Dan hebben we onze ‘solitaire co2 in/out’ waarde. Kun je dat doen?
Ik snap eigenlijk niet waarom jij de piek bij 4.3 um ignoreert?
@henryP: Okay, ook die moet worden meegenomen. Kortom alle absoptie oppervlakte aarde afzetten tegen alke absorptie oppervlakte zon.
Ik werk vanaf een smartphone – ik heb weinig grafische info bij de hand.
@Danny: Kun jij de berekening maken?
Henry,
Volgens NASA zijn de cijfers bij 4.3 μm resp. 0.5632 en 0.7294 W/m²/μm/sr.
Piet,
Ten eerste, je hebt alle (stralings)informatie die nodig is of weet nu hoe je ze kan vinden op de NASA site, waarom moet ik dan de berekening voor jou maken?
Ten tweede, als je zelfs niet in staat bent om de juiste vraag te stellen, waarom zou ik dan een berekening voor jou maken?
Even off-topic, je lijkt me eerder de manager van Sinterklaas dan zijn helper ;-)
@danny: Dan niet. Vraagje: wat bedoel je met ‘niet in staat de juiste vraag te stellen’
HenryP,
Die getallen geven de verhouding weer tussen de stralingsintensiteit van het aardoppervlak ten opzichte van die van de Zon (als die in het zenith staat) en dat voor de golflengten waar CO2 absorptie banden heeft.
Dus bij 2µm straalt de Zon ~600000 keer sterker dan de Aarde en bij 15 µm straalt de Aarde 310 sterker dan de Zon.
Ik heb alleen de absorptiebanden van CO2 erbij betrokken om te zien waar CO2 bijdraagt aan het broeikaseffect. Deze verhoudingen zijn goed af te leiden door toepassen van de link die Danny gaf.
Onze Piet zegt:
Inderdaad: volgens de wet van planck is energie – bij een gelijkblijvende constante van Planck – omgekeerd evenredig met golflengte
Henry zegt:
Piet, je snapt het. Waarschijnlijk zelfs beter als ik.
Ongelooflijk eigenlijk dat er zoveel analisten en laboranten zijn die dagelijks spectro-photometrische metingen doen [in het spectrum van onze eigen visie] en dat niemand ooit stiekem de cuvette houder een klein beetje heeft open gemaakt om te zien wat er precies gebeurt als je het knopje schuift naar de golflengte waar de substantie (opgelost in vloeistof) absorbeert.
How dumb is that?
@allemaal
Nogmaals:
je kunt niet iets ‘berekenen’ wat niemand ooit heeft gemeten, nml. de hoeveelheid energie die door CO2 naar de ruimte gaat (absorptie 0-5um) vergeleken met de hoeveelheid warmte die naar de aarde gaat (absorptie 14-15um)
maar als je naar het spectrum kijkt en de energie vd golflengten vd absorptie evalueert vlgs de bekende wetten, is het toch duidelijk dat het netto effect van meer CO2 eerder verkoeling is als verwarming?
Zijn er nou nog steeds mensen die dat niet snappen?
@henryP: Je kunt weldegelijk aan dit probleem rekenen. Het totale effect moet nog blijken. We kijken nu naar hypothetisch solitar effect van co2.
Merkt op dat m.b.t .het totale effect de optelsom van de absorptiemogelijkheden van alle aanwezige gassen in ogenschouw- die dan ook weer situationeel behoorlijk kunnen verschillen – moet worden genomen. Alleen dit gecombineerde effect snijdt hout.
Het is immers mogelijk dat de absorptieruimte van CO2 – op bijv. de 2um – al wordt opgevuld door een ander gas(sen) zodat elke toename CO2 niets (of minder) meer toevoegt.
Bedankt voor de reactie. Ik ga er een nachtje over slapen….
@danny: Kijk ieder zijn kwaliteiten. Ik ben een leek. Had twee dagen geleden nog nooit van de wet van planck gehoord. Ik reageer puur vanuit interesse en heb geenzins de intentie om iemand voor het karretje te spannen. Wat is mijn belang?
De eenheid: W/m²/μm/sr Wat stelt deze eenheid voor?
Vooral de ‘μm/sr’ verwart me. Wat is ‘sr’ ? Wie weet het?
Zwarte Piet,
sr staat voor steradiaal, dat is de eenheid voor de ruimtehoek die een voorwerp inneemt. Het is de tweedimensionale variant van de gewone hoek, die wordt uitgedrukt in graden maar ook in radialen. Zo komt een volledige rotatie overeen met een hoek van 360° graden of 2 pi rad (dat is omtrek van een cirkel gedeeld door de straal), zo bevat de totale ruimtehoek om je heen 4 pi sr, dat is het oppervlak van een bol gedeeld door de straal in het kwadraat. De ruimtehoek van b.v. de zonneschijf is 68 microsteradiaal.
Wat betreft µm:
Als dat aangegeven staat, is de Planckfunctie een verdeling naar golflengte, de waarde geeft dan aan hoeveel energie er uitgestraald wordt in een golflengtegebied. Een andere verdeling is naar frequentie, dat geeft een andere vorm van de verdeling. Er zijn meerdere verdelingen mogelijk.
@Danny en HenryP,
Heb ik het goed als ik zeg dat jullie één en dezelfde persoon zijn?
@Danny,
Je hebt het volkomen mis met je zogenaamde berekeningen en conclusies.
Iemand die de ontvangen energie van de zon door 4 deelt om deze over het gehele oppervlak van de aarde te spreiden begrijpt totaal niet wat hij in feite doet.en is slechts een naprater van mensen die pretenderen wetenschapper te zijn.
Richard, de energie van de zon wordt uitgedrukt in Watt per vierkante meter.
De zon straalt energie op de aarde met ongeveer 1361 W/m2, echter de aarde is een bol en geen plat vlak dus daarom komt de waarde uit op exact 1/4, via,
Oppervlakte bol = 4 x pi x R2
Oppervlakte cirkel = pi x R2
PS. Ik heb smakelijk kunnen lachen om je suggestie dat Danny en Henryp dezelfde persoon zijn; beide zijn al lang actief op dit platform, ik ben er zeker van dat dit niet het geval is.
@Martijn,
Ik ben er inmiddels ook achter dat het 2 verschillende personen betreft, ik kon dat niet opmaken uit de eerdere reacties naar aanleiding van dit artikel. Hun bijdragen zijn naar mijn mening onzinnig, iemand die denkt dat back radiation vergeleken kan worden met het licht uit de koplampen van een auto die rijdt in de mist dat teruggekaatst wordt door die mist en iemand die evenals jij denkt dat de inkomende straling door 4 gedeeld moet worden zijn lachwekkend.
Je zit er naast met delen door 4, wat jij doet is platte aarde natuurkunde bedrijven. Het is zo dat de zon per tijdseenheid op 1 hemisfeer straalt en deze energie kan niet over het gehele aard oppervlak uitgesmeerd worden. Volgens het bekende Kiehl en Trenberth 1997 diagram is het zelfs zo dat er 342 W/m2 binnenkomt en daarvan levert slechts 168 W/m2 een bijdrage om tot een temperatuur aan het oppervlak te komen..Dit resulteert in een temperatuur van -40 Celsius, een temperatuur waarbij zelfs geen ijsklontje zal smelten. Back radiation moet nu via een zelf versterkend effect het klimaat produceren, hoe gek wil je het hebben.
Heb je al eens op de website climateofsophistry gekeken? Zou ik zeker doen.
Richard, eerst ontken je dat het geval door 4 moet worden gedeeld… om vervolgens zelf datzelfde getal te noemen, immers:
De zon straal met 1361 W/m2; via 1/4 deel van dit getal komen we uit op de 340W/m2.
Het deel dat door het aardoppervlak wordt geabsorbeerd betreft 161 W/m2.
Zie:
https://chriscolose.files.wordpress.com/2008/12/kiehl4.jpg
PS. De 342 W/m2 die je noemt stamt uit de tijd voor 2008 toen “de knappe koppen” nog meenden dat de zon met 1366 W/m2 op het aardoppervlak straalt; toen bereikte volgens het model van Kiehl & Trenberth inderdaad 168 W/m2 het aardoppervlak.
(Over de omvang/impact van ‘back radiation’ valt zeker te twisten, maar over het bestaan van dat effect valt eigenlijk niet te twisten)
Richard,
martijn heeft gelijk. De zonneintensiteit is circa 1366 W/m^2 ter plekke van de aardse Toa. Echter de aarde is bolvormig en draait rond. Dus deze zonneintensiteit heb je alleen een moment op een vierkante meter loodrecht op de zonstraling. We moeten dus met gemiddelden werken. De aarde staat in de weg vd straling en ontvangt de intensiteit over een doorsnede vd bol loodrecht op de zonnestraling.
De totale ontvangen energie is dus de energie per m^2 x dwarsoppervlak dwz 1366*pi*R^2.
Voor het gemiddelde moet je deze energie dan delen door het totale aardoppervlak.
Dit wordt dan 1366*pi*r^2/ 4*pi*r^2 w/m2. Hier komt de factor 4 vandaan.
@Martijn en Erik,
Jullie zitten er volkomen naast met dat delen door 4, jullie doen er goed aan eens goed te gaan lezen wat Joe Postma te vertellen heeft en dan proberen te begrijpen waar hij het over heeft. Ik vermoed dat jullie ook geloven in back radiation, jullie zijn lachwekkend. Ik kan mijn tijd wel beter besteden dan te proberen jullie enige ‘common sense’ bij te brengen.
Richard,
Een Joe Postma fan, vermoed ik?
Allereerst om je gerust te stellen, ik praat niemand na en zeker geen (pseudo)wetenschappers. Maar soms moet je om een discussie te voeren de zaken erg simplificeren en ondanks dat er heel wat opmerkingen te maken zijn over een bepaalde voorstelling, kan ze toch voldoen om over de grote lijnen te discussiëren.
Die factor 4 is zo een geval…
Bij de energiebalans van de aarde concentreren we de aarde tot zowat 1 m² en middelen alle 510 biljoen m² tot die ene. Veel dingen mag je eigenlijk niet middelen, maar op het einde van de dag is deze benadering toch dikwijls nuttig om iets uit te leggen/begrijpen.
Ik ga ervan uit dat je weet waar de factor 4 vandaan komt – ik zie net tijdens het typen dat Martijn de berekening nog eens gepost heeft… – maar in de discussie die we hier aan het voeren zijn, het stralingsspectrum van de zon vergelijken met dat van de aarde, sluipen er onvermijdelijk wel heel wat onnauwkeurigheden in berekeningen die uitgaan dat de temperatuur van de aarde een uniforme 288 K is, niet alleen over gans het oppervlak maar bovendien ook nog eens 24/24. Eén van de figuren die hier al voorbij gekomen zijn, komt hier gedeeltelijk aan toegemoet, nl. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atmospheric_Transmission.png
waar dus voor de aarde een reeks curves tussen 210 en 310 K worden gesuggereerd, maar de fouten die er dan weer voor de zon gemaakt worden (verkeerde (kleur)temperatuur + veel te lage hoogte van de rode curve)…
Maar ondanks dat kan het toch nuttig zijn om de discussie te voeren op deze overgesimplificeerde voorstelling van de aarde. En ja dus, dan moet de zoninstraling door 4 gedeeld worden.
Danny,
Als ik jou lees dan heb je van hetgeen Joe Postma zegt maar weinig begrepen.
Richard,
Gelukkig begrijp jij het wel. Wanneer denk je dat de rest van de wereld overstag gaat?
Richard , Postma is niet sympathiek …. , maar wat hij voorstelt: het ‘platte aarde/ instraling gedeeld door 4/ overal even warm / alles uit middelen om het ‘eenvoudiger te maken voor de studenten” door een iets meer realistischer model, is m.i. wel het beproeven waard.
Ik zelf gebruik meer en meer zijn modelletje om de de dingen te begrijpen en het bevalt me.
Piet
Ik heb er even over nagedacht. Volgens mij moet het inderdaad mogelijk zijn om een echte officiele analyse te doen van het gegeven CO2 spectrum. Er zijn echter wel ook nog een paar absorpties van CO2 in het UV (dit is hoe wij nu CO2 kunnen meten op andere planeten), en die staan niet op dit spectrum. Maar dit dan even buiten beschouwing gelaten.
Hier is het spectrum.
https://documentcloud.adobe.com/link/track?uri=urn%3Aaaid%3Ascds%3AUS%3Ae0a7125a-739a-4988-a789-78af79792fba
Als ik naar Wien’s Displacement Law kijk, krijg ik bij 4.7 um een een temperatuur van 343C (617K). Waar op aarde krijgen we een uitstraling van 617K? Dat is toch onzin? Is dat bij een vulkaan ergens?
Dus de pieken rond 2um en 4.3 um vd CO2 liggen in het spectrum vd zon en ik heb reeds bewezen dat deze straling door de CO2 terug gestraald wordt, naar de zon en de ruimte.
Volgens mij kunnen we gewoon de oppervlakte vd reductie in transmissie meten en dan kijken naar de gerelateerde temperatuur als een maat van energie die terug gestraald wordt.
Pieken rond de twee 2um = 1176 C (1449K)
Piek bij 4.3um, = 400C ( 674K)
Beide oppervlakten in het spectrum zou je moeten vergelijken met de oppervlaktes vd absorptie van CO2 tussen 5-20 um. Er is inderdaad net die een bij 15um en die heeft als ligt bij -80C ofwel 193K
Laat je niet voor de gek houden door verhalen over ‘absorptie’ energie die in de atmosfeer blijft hangen – dat kan allemaal niet. Er is geen massa voor al die energie. Ook dat met die ‘overlap’ van andere gassen is alles onzin. Het gemiddelde CO2 gehalte is ca 400 ppm en dit is overal min of meer eerlijk verdeeld: de weg van beneden naar boven is hetzelfde als de weg van boven naar beneden.
We moeten er wel rekening mee houden dat de straling die vd aarde afkomt 24 uur per dag geldt, terwijl de straling van de zon net 12 uur per dag telt.
Mijn voorstel van een berekening is dan:
Laat a= oppervlak van reductie in transmissie bij 2um in mm2, spectrum van CO2
en b= oppervlak van reductie in transmissie bij 4.3 um in mm2, van hetzelfde spectrum CO2
en c = het oppervlak van absorptie tussen 14-15 um van hetzelfde spectrum CO2
dan volgt het dat als
a x 1449K x 12/24 + b x 674K x 12/24 groter is als c x 193K x 24/24 dan is het koel effect van CO2 groter als het opwarming effect.
ik zie dat er nog een klein beetje extra oppervlak is, wat bij gerekend moet worden
dus
c= het oppervlak van absorptie tussen 14-20 um van hetzelfde spectrum CO2
@henryP: “We moeten er wel rekening mee houden dat de straling die vd aarde afkomt 24 uur per dag geldt, terwijl de straling van de zon net 12 uur per dag telt”
Correct, je bent me voor!
Henry,
De massa van de atmosfeer is ongeveer 5.3 10¹⁸, zowat een 900 000ste deel van de totale planeet. Om je een idee te geven wat dit betekent: hoe groot is het 900 000ste deel van de oppervlakte van de aarde? Wel, ongeveer 510 km²; even vergelijken met enkele bekende steden: Parijs 105 km², Amsterdam 220 km², Johannesburg 335 km², New York 1215 km² en Londen 1570 km². M.a.w. massa genoeg om zonnestraling op te nemen/te absorberen als het ware…
Ik had je vorige week al aangeraden om eens te kijken naar kleurtemperatuur, weet je nog?
Wikipedia zegt het volgende over kleurtemperatuur: “De kleurtemperatuur van een lichtbron voor wit licht is gedefinieerd als de temperatuur van een hypothetisch zwart lichaam waarvan het uitgestraalde licht dezelfde kleurindruk geeft als de lichtbron.”
Voor alle duidelijkheid: het gaat dus over de temperatuur van het zwart lichaam dat de lichtstraal uitzendt, NIET over de temperatuur van die straal, wat jij klaarblijkelijk denkt. De kleurtemperatuur van de zon is 5780 K, dus meer dan 5500 °C en jij durft in de volle zon gaan staan…
Om te berekenen of CO₂ nu eerder een afkoelend, dan wel een opwarmend effect zal hebben, moet je dus de energie van de zonnestraling die in de 2 μm band reflecteert naar de ruimte – voor alle duidelijkheid, enkel de reflectie telt, niet het geabsorbeerde deel, deze energie zit bij absorptie immers in het aardsysteem – vergelijken met de energie van de aardstraling in de 15 μm band die vastgehouden wordt (geabsorbeerd) en niet de ruimte in kan.
@Piet, dit is dus de (juiste) vraag die jij gisteren duidelijk niet kon formuleren…
Ik kijk uit naar het resultaat
@danny: Zie het resultaat hieronder.
@Danny: Je snapt er niets van. Reflecteren is nl. een kleurafhankelijke eigenschap. Alleen massa kan reflecteren, wolken, ijs etc.
Co2 in gasvorm absorbeert en emmiteert vervolgens in alle richtingen waardoor een gedeelte de ruimte in verdwijnt. Dit geldt zowel voor de inkomende (zon) als uitgaande straling (aarde)
Danny
Kun je me uitleggen hoe je dat doet met die gekleurde verticale lijn en de aangehaalde tekst er achter?
Peter,
Je neemt de tekst die je achter zo een gekleurd lijntje wil plaatsen en laat die voorafgaan door <blockquote> en eindigt dan met </blockquote>
@henryP: benieuwd naar uw reactie.
Danny
Zo bedoel je? Is het niet gelukt leg het dan voor een echte leek als ik ben, stap voor stap uit.
Danny,
Mijn dank is groot. Ik zal het noteren. Dat is in toenemende mate nodig.
@henryP: Co2 heeft zowiezo weinig effect. Wellicht meer inkomend als uitgaand. H2O daarintegen is VEEL krachtiger. Ik zal je iets anders vertellen, hetgeen logisch volgt uit jou idee.
Lees onderstaand:
Het versterkte broeikaseffect veronderstelt dat, door de mens uitgestoten extra co2, de lucht warmer wordt. Deze warme lucht kan daardoor meer waterdamp bevatten. Waterdamp is net als CO2 een broeikasgas en daarom zorgt die extra waterdamp in de lucht voor nog meer opwarming waardoor de lucht nog meer waterdamp kan bevatten en de aarde nog verder opwarmt.
Zover de gedachte.
Deze ‘vermeende’ extra waterdamp zorgt echter aan de inkomende kant (zonnestraling) voor erg veel extra absorptie op de golflengte banden van 0.7 tot 3um waarbij vooral de korte frequenties erg veel energie kunnen opnemen. Wanneer deze geabsorbeerde zonne energie – m.b.v. de wet van planck – contant wordt gemaakt, wordt al snel duidelijk dat het ‘versterkte effect’ de prullebak in kan. Verklaart vanuit dezelfde logica als die van de alarmisten leidt die extra waterdamp tot afkoeling en NIET tot opwarming. De theorie van het versterkte broeikaseffect ontkracht zichzelf.
Dat vochtige lucht tot meer wolkvorming leidt, hetgeen – d.m.v. een toename van het albedo – juist een verkoelend effect heeft, wisten we al. Het verantwoordelijk mechanisme is echter verschillend. Waar hierboven de verrekening van in- en uitgaande energieabsorptie – waarin H2O dominant is – centraal staat, is bij wolkvorming sprake van reflectie.
Dat wolkvorming (reflectie) een ENORM temperatuur dempend effect heeft is voor een ieder die wel eens op het strand ligt ongetwijfeld opgevallen. Hoe lang houdt u het uit in de volle zon?
Voorbeeld berekening 2um
‐‐——————————————-
Vergeet niet de afstand van de zon te verdisconteren: 0.0000218 (Danny)
(Ps: verrekening bol is NVT zou immers ook voor aarde gelden.)
Via
https://astrogeology.usgs.gov/tools/thermal-radiance-calculator/index.html
Vinden we de energiewaarden:
W= bijbehorende energiewaarde in W/m²/μm/sr
Sommeren:
1.95 tot 1.96 -》 avg(W(1.95:1.96) x % absoptie
+
1.96 tot 1.97 -》 avg(W(1.96:1.97) x % absoptie
+
Etc….
=
A= Energie (inkomend, 2um, CO2 spectrum) x 12/24
‐‐———–
B= Energie (inkomend, 4.2um, CO2 spectrum) x 12/24
C= Energie (uitgaand, 4.2m, CO2 spectrum) x 24/24
D= Energie (uitgaang, 15um, CO2 spectrum) x 24/24
Conclusie:
A+B verhoudt zich tot C+D
Correctie: 0.0000218 gedeeld door 2 (Danny). Zon bestraalt telkens een halve bol. Vanwege de verwaarloosbare afstand atmosfeer / aarde geldt dit alleen voor de zon.
Mgr van Sinterklaas aka Zwarte-Piet,
Het is wel surrealistisch dat je je voor je berekening baseert op iemand die er voor de rest niets van begrijpt…
@danny: Reageer op de inhoud, niet op zoiets triviaals als een avatar.
@danny: “Het is wel surrealistisch dat je je voor je berekening baseert op iemand die er voor de rest niets van begrijpt”
Ik baseer me op iemand die er niets van begrijpt.
Wie is die iemand? Wie bedoel je?
Jij hebt een nare uitwerking op mensen! Ik stop het gesprek met je.
Piet,
Jouw en mijn avatar zijn identiek, de bron van alle leven op aarde nl., il sole om eens een andere taal te gebruiken…
Nu nog de totale energie onder beide de curve’s sommeren. Hiervoor is het nodig om het co2 absorptiespectrum te raadplegen. Met dit spectrum kun je de oppervlakte rondom 15mu afzetten tegen de oppervlakte rondom 2um piek. Dan hebben we onze ‘solitaire co2 in/out’ waarde.
@Danny: hoe zo niet de juiste vraag, dat is precies wat ik hier aantoon. Kunnen ze niet begrijpend lezen in Belgie?
Mgr van Sinterklaas aka Zwarte-Piet,
Je weet toch dat het taalgevoel van Vlamingen stukken beter is dan van Nederlanders…. Grappig, super grappig.
@danny: Je weet toch dat deze Nederlander een stuk slimmer is dan, jij belg. Ik overrule je met een puntje of 30.
Danny
Ik weet niet wat ik van jouw commentaar moet maken. Begrijp je het verschil tussen kg en km2?
Net 0.8% vd atmosfeer bestaat uit GH gas. De rest van de gas massa laat alle typen straling door, ook dus de herstraling van GH gassen. Er is dus geen kans dat er iets in die 99% ge-agiteerd kan worden om die massa door straling warmer te maken.
De meeste straling eindigt in de oceanen en daar is ook absorptie maar nou is er massa. Als we dus zien dat de oceanen warmer worden (kijk mijn eerder commentaar gericht aan A. Bijkerk) dan is het dus logisch dat dit de dampdruk zal verhogen en dat dit meer water damp in de atmosfeer zal brengen, totaal dus misschien iets meer 0.5%.
Maar nou meten ze natuurlijk meer straling in de lucht tussen 5-20um en wat zeggen onze ‘geleerde’ mensen: er komt teveel GH gas in de lucht….En dan is CO2 de zonde bok.
Maar de toename van CO2 in de atmosfeer over de laatste 50 jaar was net 0.01%.
En het lijkt mij, net door naar het spectrum te kijken, dat het netto effect van meer CO2 eerder afkoeling is als opwarming.
Snap je het?
….dan is het dus logisch dat dit de dampdruk zal verhogen en dat dit meer water damp in de atmosfeer zal brengen, totaal dus misschien iets meer 0.5%.
moet wezen:
….dan is het dus logisch dat dit de dampdruk zal verhogen en dat dit meer water damp in de atmosfeer zal brengen, totaal dus misschien iets meer DAN 0.5%.
{ik geloof trouwens niet dat iemand heel precies de water inhoud vd atmosfeer kan berekenen)
Henry,
Het is toch wel merkwaardig dat slechts 0.8% van de gassen in de atmosfeer er kunnen voor zorgen dat deze atmosfeer met meerdere 10-tallen graden opwarmt, niet?
Het ligt inderdaad niet voor de hand, het klinkt ongeloofwaardig, eigenlijk heel ongeloofwaardig zelfs, maar… het gebeurt wel!
En voor alle duidelijkheid voor degenen die hier nog niet zolang meelezen: ik ben wat men een lukewarmer noemt, CO₂ heeft wel degelijk een opwarmend effect, maar verre van dramatisch; als ik op mijn gevoel afga – subjectief oordeel dus – denk ik zelfs dat het eigenlijk de wereld ten goede komt.
PS. Durf je al in de volle zon?
Danny
Even van een andere kant bekeken.
Droge lucht is toch een prima isolator. Het hoeft dus helemaal niet afhankelijk te zijn van die broeikasgassen. Misschien moet je die nu juist wel als thermostaat zien die ervoor zorgt dat de temperatuur niet te hoog oploopt. Naarmate je meer waterdamp toevoegt en eventuele andere “broeikasgassen” daalt dan de temperatuur.
Waarom is hier niets voor te zeggen?
Peter,
Een hypothese is geldig tot ze gefalsificeerd is. Dus eerst graag de broeikashypothese falsificeren voor je met een alternatieve hypothese op de proppen komt.
Je kunt deze falsificatie van de broeikashypothese natuurlijk doen door met een simpelere hypothese hetzelfde verschijnsel te beschrijven, Ockhams scheermes weet-je-wel…
Tot hiertoe is nog niemand daar in geslaagd…
PS. Voor degenen die menen dat we de fase van de “hypothese” al gepasseerd zijn, lees “theorie” aub.
Nee, er bestaat géén overtuigend bewijs dat CO2 tot Global warming leidt.
https://www.climategate.nl/2015/10/bestaat-er-overtuigend-bewijs-dat-co2-tot-global-warming-leidt/
Danny
Met alle respect. Je maakt je er te gemakkelijk van af. Ik probeer het op zijn Janboerenfluitjes te beredeneren. Probeer dan minstens te weerleggen waarom het niet kan of onjuist is en sla me niet meteen met de gangbare theorie om de oren.
Scheffer
Mijn dank voor deze verwijzing. Ik zal die doornemen. die was ruimschoots van voor mijn tijd op deze site.
Overigens ben ik erg benieuwd naar jouw reactie op mijn “Out of the box” gedachte.
Danny
Ik ben de nar die net als die kleine jongen uit het sprookje “De nieuwe kleren van de keizer” de naaktheid van de gangbare theorie probeert te signaleren.
Heeft de aarde een dampkring/atmosfeer? Ja dus. Isoleert die? Ja dus. Op grond waarvan? droge lucht? ja dus. in welke mate? Kan de warmte afvoer door het vochtiger worden van de lucht gereguleerd worden om oververhitting te voorkomen? ja dus. Zou CO2 aan die thermostaatwerking ook een bijdrage kunnen leveren?
Waarschijnlijk wel. In welke mate?
Welke denkfout maak ik als onwetende nar/leek?
Scheffer
Mooie samenvatting van André Bijkerk.
Als we het niet kunnen bewijzen, maar we zeggen dat het wel waar moet zijn, dan hebben we het collectief begrepen en daarom is het dan écht waar.
Mooie wetenschap waar ik geen enkele waardering heb.
Het is te politiek om waar te kunnen zijn.
Is er bewijs dat co2 tot Global warming leidt?
Voor wie de discussie niet helemaal gevolgd heeft. Hieronder de conclusies van hetgeen hier is besproken.
Het versterkte broeikaseffect veronderstelt dat, door de mens uitgestoten extra co2, de lucht warmer wordt. Deze warme lucht kan daardoor meer waterdamp bevatten. Waterdamp is net als CO2 een broeikasgas en daarom zorgt die extra waterdamp in de lucht voor nog meer opwarming waardoor de lucht nog meer waterdamp kan bevatten en de aarde nog verder opwarmt.
Zover de gedachte.
Deze ‘vermeende’ extra waterdamp zorgt echter aan de INKOMENDE kant (zonnestraling) voor erg veel EXTRA ABSORPTIE op de golflengte banden van 0.7 tot 3um waarbij vooral de korte frequenties erg VEEL energie kunnen opnemen. Wanneer deze geabsorbeerde zonne energie – m.b.v. de wet van planck – contant wordt gemaakt, wordt al snel duidelijk dat het ‘versterkte effect’ de prullebak in kan.
Verklaart vanuit dezelfde logica als die van de alarmisten leidt die extra waterdamp tot afkoeling en NIET tot opwarming. De theorie van het versterkte broeikaseffect ontkracht zichzelf.
Conclusie: CO2 toename heeft NUL effect. Het systeem zal onmiddelijk via meer H2O corrigeren en weer in evenwicht komen. Deze stabiliserende eigenschap is het zonlicht ingebakken en is uniek voor een ‘waterplanet’
Met dank aan HenryP alias Sinterklaas.
Danny
Het gaat er hierom dat we mensen kunnen bevrijden van hun gevoel van schuld als ze achter het stuur kruipen door met een eenvoudige berekening te laten zien dat meer CO2 de atmosfeer niet warmer maakt. Ga je helpen?
Henry,
Ik wil heel graag helpen.
Er is alleen een “klein” probleempje: op basis van mijn kennis ben ik ervan overtuigd – let op, dit is een stuk sterker dan denk ik – dat CO₂ een opwarmend effect heeft, niets dramatisch, meer dan waarschijnlijk zelfs positief voor de wereld, maar wel degelijk opwarmend. Hoe wil je nu dat ik een berekening voorleg die geen opwarming laat zien? Jouw bizarre beschrijvingen van hoe de atmosfeer (absorptie, terugstraling, albedo,…) werkt, kan ik echt niet onderschrijven, omdat ze gewoon fout zijn.
F.O.U.T.
Je gaat ook niet in op mijn opmerkingen; mijn opmerkingen negeren betekent spijtig genoeg niet dat jouw beweringen waar worden. Mijn opmerkingen zijn terecht en halen jouw argumenten onderuit en je wil het gewoon niet onder ogen zien…
Als je jouw unieke – voor zover ik weet is er niemand anders die CO₂ koelende eigenschappen toeschrijft – kijk op de materie kunt onderbouwen, en dan bedoel ik niet jouw typisch kwalitatieve beschrijving die eindigt op “Snap je het?”, dan wil ik graag deel uitmaken van het team dat de klimaatwetenschap op zijn kop zet. Alleen, om eerlijk te zijn, ik geloof er niet in, maar sta altijd open voor verrassingen…
Kom op met een solide hypothese die ik kan ondersteunen…
Danny
Gewoon fout, fout, ik ben er van overtuigd, bizarre beschrijvingen, lijken me geen sterke argumenten. Heb je geen argumenten, stel dan kritische vragen. Zo schiet het niet op. Vertel, met welk onderdeeltje van de redenering heb je moeite? Dan steek ik er ook nog wat van op.
Ook ik denk dat de atmosfeer een isolerend effect heeft. Maar isolatie werkt twee kanten uit. David vergelijkt de aarde met een koelkast, Het IPCC met een broeikas.
Wie heeft er gelijk? Elke vergelijking gaat mank. Allebei gesloten systemen zonder convectie. Niet vergelijkbaar met de aarde. Maar slechts op één punt, isolatie.
De atmosfeer verminderd zowel de instraling van een deel van de elektromagnetische straling, als de uitstraling ervan. Beide moeten ervoor zorgen dat de aarde leefbaar blijft in ons belang. Welk deel van het verminderen van de instraling en het verhinderen van de uitstraling kun je op het conto schrijven van CO2. Afhankelijk daarvan kun je bepalen of CO2 koelend isolerend effect heeft of een verwarmend isolerend effect. Daarbij moeten dan wel álle terugkoppelingen worden meegenomen en zitten we in dezelfde spagaat als het IPCC die de terugkoppelingen niet nauwkeurig kan kwantificeren.
Peter,
Betekent het feit dat jij mijn beoordeling van Henry’s beschrijving hoe de atmosfeer werkt, als fout niet opschiet dat jij zijn interpretatie ondersteunt?
“ik ben ervan overtuigd” is gewoon een manier om te zeggen dat ik (voor mijzelf) goede argumenten heb om de betreffende uitspraak te doen. Vind jij dat ik deze (waslijst van) argumenten dan ook moet vermelden?
Ik dank je wel voor jouw (impliciete) vraag van 28 januari, die mij aanzette om mijn gedachten over back radiation nog eens aan een kritische kijk te onderwerpen. Ook dank aan een aantal medereageerders die een aantal interessante bedenkingen geplaatst hebben: ik denk dan vooral aan Ries Verbeek, Willy en Dirk Visser; maar ook aan Martijn, jezelf en ja zelfs Sint en Piet.
Ik heb voor mijzelf nu een heel duidelijke kijk op back radiation en eigenlijk is die simpel en kernachtig samen te vatten: (met excuses aan degenen die een afkeer hebben aan hoofdletters, en dan nog vetgedrukt ook…)
BACK RADIATION IS VOOR HET AARDOPPERVLAK WAT ALBEDO IS VOOR DE ZON
Om deze uitspraak te evalueren, raad ik aan om het fameuze Kiehl/Trenberth diagramma te nemen en de complete dampkring (met identieke eigenschappen als de huidige) te modelleren als een schijf die een aantal km boven het aardoppervlak zweeft.
Danny
Ik ben nog lang niet aan ondersteunen toe. Dat doe ik pas als ik het begrijp. Complexe zaken fileer je en je probeert punt voor punt te achterhalen waarover je het eens bent en waarover oneens. Ik heb begrepen dat Henryp zich afvraagt of het effect van het door de zon ingestraalde infrarood kleiner of groter is dan het uitgestraalde infrarood. Daarbij moet je al meteen een restrictie maken. Gaat het om daadwerkelijk instralen, tot welke diepte, tot de stratosfeer, de aardoppervlakte, of ook de diepere lagen van de oceanen. Zichtbaar licht komt tot zo’n 100 meter. En infrarood? Dat is me onduidelijk.
Laten we het voor het gemak even houden op het infrarood dat het vaste aardoppervlak bereikt en tot beperkte diepte instraalt. Dat wordt na enige tijd weer uitgestraald in de atmosfeer. Vervolgens, al dan niet en afhankelijk ven de frequentie, doorgelaten naar de ruimte of door CO2 ingevangen en met enige vertraging weer afgegeven. In de vorm van infraroodstraling of in de vorm van kinetische energie of beiden, Klopt dit of niet? Graag de echte waarneembare feiten
Peter van Beurden,
Hier is het absorptie spectrum van water.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_absorption_by_water#/media/File%3AAbsorption_spectrum_of_liquid_water.png
Langs de verticale as staat de omgekeerde waarde van de weglengte die een foton aflegt. Voor zichtbaar licht is dat dus 10-100 meter, voor IR in de buurt van 10µm is dat ~1 meter/10^5, ofwel 10 µm, toevalligerwijs de golflengte van de straling zelf. In het UV gebied absorbeert water nog sterker.
Het meest transparant is water voor zichtbaar licht. Dat is natuurlijk niet toevallig, het mechanisme van zien van gewervelde dieren is ontwikkeld in het water. Onze ogen hebben het waarnemen van het nabije infrarood niet ontwikkeld omdat je daaraan weinig zou hebben in het water, terwijl de intensiteit van de Zon juist het sterkst in het IR, bij ~700 nm.
Wat wel toevallig lijkt, is dat de straling die het water het minst absorbeert redelijk goed overeenkomt met de straling die de Zon uitzendt.
Dirk Visser
Dank voor je antwoord. Ik herhaal mijn vraag die ik ook al stelde aan Henryp. Het zou handig zijn als alle feiten die betrekking hebben op de werking van CO2 nu eens bij elkaar en niet versnipperd zoals nu, in één artikel bij elkaar kwamen te staan, Duidelijk is nu dat het infrarood nauwelijks in het water dringt, maar vrijwel meteen terug gestraald wordt als de luchttemperatuur dat toelaat.
Dan is er nog het zichtbare licht dat deels tot 100 meter diep in de oceaan verdwijnt en vervolgens op enig moment weer als infrarood tevoorschijn komt. Of moet ik zeggen warmte? Wat is dan het verschil.
Een ander deel van het zichtbare licht wordt vrijwel meteen omgezet in infraroodstraling en verdwijnt samen met het direct ingestraalde en weerkaatste infrarood van de zon terug de atmosfeer in en vervolgens, al dan niet vertraagd door broeikasgassen, de ruimte in.
Zie ik het zo goed? Zo ja, hoe liggen de verhoudingen tussen die directe en indirecte infraroodbronnen. De afbeeldingen die hierover circuleren (Trenberth) hebben niet ieders instemming.
Peter van Beurden,
Omdat IR zo slecht doordringt in water wordt er wel beweerd dat de bovenste micrometers van het wateroppervlak heet worden zodat de warmte direct door verdamping afgevoerd wordt. Toch merk ik aan het zeewater dat de Zon de bovenste 1 à 2 meter goed opwarmt. Het zichtbare licht wordt omgezet in warmte. Die warmte kan alleen aan het oppervlak als planckstraling die behoort bij de temperatuur van het water weggestraald worden.
Het infrarood van de Zon is van veel kortere golflengte (rond de 700 nm) dan wat het land- of zeeoppervlak uitstraalt (rond de 15 µm). Een deel wordt niet direct teruggestraald maar pas later, ondertussen de temperatuur verhogend van de ondergrond.
Dirk Visser
Bedankt dat je steeds de moeite neemt me antwoord te geven op mijn lekenvragen. Veel blijft onduidelijk.
Als ik het goed begrijp kijk ik in de grafiek naar de golvende lijn, kijk bijvoorbeeld naar het punt waar die lijn het gebied van de zichtbare straling binnendringt en dan kan is daaruit opmaken welk deel van het zichtbare spectrum het diepst doordringt in het water. Dat blijkt dan rood te zijn. Ik realiseer me dan overigens wel dat het infrarood volgens die redenering juist verder door zou moeten dringen in het water.
Kennelijk snap ik niet hoe ik die grafiek moet zien.De gebogen lijn is toch de weergave van de afstand die de bijbehorende golflengte in het water aflegt? blauw licht dringt dus maar enkele mm door in het water en rood tot ca 100 meter?
Via de link kwam ik op de wikipediapagina met de animatie van de rekkende en strekkende en buigende verbindingen tussen de moleculen.
Vraag: Is dit waargenomen onder een elektronenmicroscoop, is het een aanname, een veronderstelling, een theoretische verklaring van waargenomen effecten?
Wat Planckstraling is moet ik opzoeken in de hoop dat ik er iets van begrijp.
Peter van Beurden,
De absorptie van water is het minst bij iets minder dan 500 nm, dat is groen-blauw licht. Langs de verticale as staat daar het getal 2 x 10^(-2)/m. Dat getal is de reciproke waarde van de gemiddelde afstand die het licht aflegt voordat het geabsorbeerd wordt, dat is dus 50 meter. Het menselijk oog is gevoelig voor golflengten tussen 400 en 700 nm. Bij 400 nm (violet) is die afstand nog ~20 meter, bij 700 nm (rood) al veel korter, nog maar ongeveer 1 meter. Dat is de reden dat zuiver water een blauwe kleur heeft. Onderaan in het plaatje staat een balk met de spectrale kleuren.
Men kan de trillingen van een molecule niet zichtbaar maken maar men kan nauwkeurig de elasticiteitseigenschappen van de O-H berekenen en aan de hand daarvan de plaats van de absorptielijnen in het spectrum berekenen en dat klopt goed met de metingen.
Het is een zwaarbewolkte nacht, het aardoppervlak ontvangt een bijna perfect Planckspectrum aan straling uit de atmosfeer. De atmosfeer is dan een zeer goede zwarte straler, de straling komt hooguit van een paar honderd meter ver weg. De temperatuur die bij dat spectrum hoort is die van het aardoppervlak. Het klaart op, er valt een gat in dat spectrum, het IR venster tussen ~8 en ~13 µm opent zich. Ga je omhoog in de atmosfeer, dan vallen er steeds meer gaten in dat spectrum. Als laatste verdwijnt de CO2 band tussen ~13 en ~17 µm op 10 km hoogte, de temperatuur is daar ~50°C. Daar straalt dus die CO2 band Planckstraling uit van die lage temperatuur naar het heelal. Toename van CO2 verbreedt die band.
Als je ogen alleen maar de straling van 13-17 µm zouden kunnen zien, dan kun je maar enkele meters ver kijken, het zicht wordt belemmerd door hel oplichtende lucht. Van dichtbij kan je de lichtgevende voorwerpen onderscheiden. CO2 in de lucht onderschept die straling en zendt het meteen weer door, de lucht ‘gloeit’ als een zwarte straler.
Klinkt dit allemaal onwaarschijnlijk omdat er maar zo weinig CO2 in de lucht zit, kijk dan eens naar het transmissiespectrum van 1 meter lucht bij 1 atmosfeer. Bij 667/cm is de transmissie 4%, een foton van die golflengte komt niet verder dan 30 cm.
https://scienceofdoom.com/2011/03/07/understanding-atmospheric-radiation-and-the-“greenhouse”-effect-–-part-eight/
@dirk: citaat: “Het is een zwaarbewolkte nacht, het aardoppervlak ontvangt een bijna perfect Planckspectrum aan straling uit de atmosfeer”……”De temperatuur die bij dat spectrum hoort is die van het aardoppervlak.”
Hier ga je de mist in. Als de temperatuur gelijk is aan de van het aardoppervlak dan zou er geen ‘netto’ straling effect zijn. M.a.w. in dat geval is er GEEN warmte overdracht.
Uiteraard is er weldegelijk warmte overdracht (anders zou het s’nachts niet afkoelen) zodat de temperatuur – die bij dat spectrum hoort van de atmosfeer – een stuk lager moet zijn.
A: Straling: M.a.w. de aarde straalt naar de atmosfeer met een hogere tempatuur dan de atmosfeer naar de aarde straalt. Het netto effect is dat het minder snel afkoelt. Als atmosferische ‘drager’ is H2O dominant. De warmte overdracht gaat nog steeds van warm naar koud, alleen minder snel.
B: Reflectie: Straling, ook IR, kan worden gereflecteerd. Een deel van de door de aarde uitgezonden IR straling wordt direct – ongecensureerd – door de bewolking gereflecteerd. Deze partiele refectie zorgt voor een vertraagde nachtelijke afkoeling.
A en B zorgen dat het – op die zwaar bewolkte nacht – relatief langzaam afkoelt
Nu klaart het op:
Nu gebeurt precies het tegenovergestelde: het koelt snel af.
Citaat: “Als je ogen alleen maar de straling van 13-17 µm zouden kunnen zien, dan kun je maar enkele meters ver kijken, het zicht wordt belemmerd door hel oplichtende lucht. Van dichtbij kan je de lichtgevende voorwerpen onderscheiden. CO2 in de lucht onderschept die straling en zendt het meteen weer door, de lucht ‘gloeit’ als een zwarte straler.”
@dirk: heb je te diep in het glaasje gekeken?
Zwarte-Piet,
Als het ‘s nachts zwaar bewolkt is, zal er inderdaad toch een minimale hoeveelheid warmte weglekken zodat het een klein beetje afkoelt. Afhankelijk van de soort bewolking kan er ~5 W/m2 wegstralen. Zonder bewolking kan dat oplopen tot ~100 W/m2 bij een normaal waterdampgehalte en tot ~150 W/m2 bij laag waterdampgehalte (MODTRAN, standaardatmosfeer).
Mijn beschrijving vereist wel wat voorstellingsvermogen. Ik wil er alleen maar mee benadrukken dat de atmosfeer goed beschreven kan worden met de aspecten van een zwarte straler. De bijzonderheid van de 15µm band van CO2 is dat de absorptie midden in het spectrum ligt waar het zelf ook thermisch uitstraalt.
Piet, ik zie geen enkel wezenlijk verschil tussen wat u zegt en wat Dirk zegt. Dirk heeft het over een ‘bijna’ perfect Planckspectrum, u legt op uw manier verder uit wat dat ‘bijna’ dan wel betekent.
Dirk gebruikt een mooi divulgerend beeld ‘ wat als onze ogen enkel de 14 mu band zouden zien’ , dat helpt goed om als leek binnen te dringen in deze complexe materie.
Deze twee comentaren vullen dus in zekere zin elkander aan. Weet u zeker dat het niet u is, ivm dat glaasje?
“Hier ga je de mist in”
Nee, niet Dirk Visser gaat de mist in, de straling gaat de mist in, oftewel de wolk in. En komt daar diffuus weer uit.
Het zou helpen als de forumbezoekers wat meer hun best doen om elkaar te begrijpen.
Dus jullie zijn het met me eens. @Dirk, dat van dat glaasje was een grapje. Tja… 2.05 vrijdagavond. Ik hoop dat ik je niet beledigd heb. Jij weet duidelijk waar je over praat.
En vergeet ook de notie: reflectie bij bewolkt weer niet!
Dank voor jullie reacties.
Om de zaak nog wat scherper te illustreren: de Zon zelf is een extreem voorbeeld van het broeikaseffect. In de kern komt bij een temperatuur van ~15 miljoen K door fusie gammastraling vrij. Om de kern heen zit een half miljoen km dikke laag van plasma die ondoordringbaar is voor elektromagnetische straling. Hoe verder van de kern hoe lager de temperatuur. Bij de fotosfeer aangekomen is de temperatuur gedaald tot 5772 K. Bij die temperatuur gaat het plasma over in waterstofatomen. Die zijn transparant voor straling. De dichtheid is gedaald van ~170 g/cm3 in de kern tot ~130 µg/cm3 bij de fotosfeer (de atmosfeer van de Aarde aan het aardoppervlak heeft een ~10 000 hogere dichtheid dan de fotosfeer).
Als de kern van de Zon niet omgeven was door die plasmalaag zou hij in een paar uur opbranden, nu doet hij er 10 miljard jaar over.
Dirk Visser
Met alle resperct, ik denk dat elke leek afhaakt als je het over de aarde als zwarte straler hebt. Dat is terminologie (gepraat) van deskundigen. Als je mensen, waaronder ook geïndoctrineerde jongeren mee wilt krijgen in het kritisch volgen van de overheid in hun milieumaatregelen, dan moet je uit een ander vaatje tappen,
Die beste brave burger zien namelijk helemaal geen zwarte straler als die zich de aarde voorstelt in de ruimte. Dat de aarde ’s nachts bij zware bewolking zijn overdag verzamelde warmte niet snel kwijt kan, dat snapt ie wel en ervaart hij ook. Dat CO2 daarin een rol speelt maakt het meteen erg ingewikkeld want als die leek verneemt dat er maar 0,04% CO2 in de atmosfeer zit, dan wordt het al snel ongeloofwaardig. Dat kun je de kritische leek niet aanrekenen, dat ligt aan de informatievoorziening.
Warmtetransport van warm naar koud, daarmee kun je aankomen, Maar transport van kou naar warmte niet. Hoe je ook goochelt. Het blijft ongeloofwaardig.
Dat elk object, warmer dan 0 graden Kelvin, straalt is duidelijk. Die straling is er wel, maar wordt niet geabsorbeerd, Er is geen ontvanger. Die is er pas als er een kouder object is.
@peter: Ik ben het met je eens dat – als we willen dat onze gedachten een groter bereik krijgen dan deze site – we ons moeten bedienen van begrijpelijke taal.
Het belang hiervan kan nauwelijks overschat worden.
Citaat Sid lukkassen:
“bereik, bereik, bereik. Je kunt nog zulke goede argumenten in huis hebben, als je er te weinig mensen mee kunt bereiken, houdt alles op. Wie het platform bezit, heeft de macht. ……..”
“Ieder denkbaar onderwerp is ondergeschikt aan het thema ‘bereik’. Het vraagstuk of een vreedzame transfer van de macht nog mogelijk is binnen de huidige West-Europese democratieën, is terug te brengen tot dit thema.”
Peter,
Je zegt
Laat ik een kritische vraag stellen:
De maan ontvangt net als de aarde de zonnestraling, een deel wordt onmiddellijk terug de ruimte ingestuurd (albedo van 10% volgens Wikipedia). De rest zorgt ervoor dat ze opwarmt tot een temperatuur boven 0 K. Bij Nieuwe Maan zakt de temperatuur van het deel dat wij vanop de aarde zien tot ver onder nul (Celsius), veel kouder dan de aarde, maar toch straalt ze nog steeds IR straling uit, die ook de aarde bereikt.
Wat denk je, gaat de aarde die straling absorberen? De (koude) maan warmt de aarde zelfs op die momenten op, niet?
@danny: Kijk, de maan zal de aarde pas opwarmen als de maan een hogere temperatuur heeft dan de aarde. In het geval dat de maan een lagere temperatuur heeft dan de aarde zal de zwakkere straling van maan het WARMTE AFGIFTE PROCES van de aarde slechts vertragen, NIET opwarmen.
M.a.w. als de temperatuur van de maan daalt heeft dat tot gevolg dat de aarde makkelijker haar warmte kwijt kan en dus sneller afkoelt. De warmteuitwisseling tussen aarde en maan neemt toe. Maar altijd van warm naar koud, NOOIT omgekeerd.
Als de temperatuur van de maan gelijk is aan de aarde dan zal er geen warmte overdracht plaats vinden.
Bij een maan temperatuur die hoger is dan de aardse hebben we een nieuw bron van aardse opwarming.
In het hypothetisch geval dat er in de onmetelijke ruimte maar ‘1 object’ (zeg een planeet en dus ook geen zon) met een temperatuur > 0 k zou zijn, zou er geen warmteafgifte plaats vinden. Het object zou oneindig lang die temperatuur blijven houden. Deze notie volgt logischerwijs uit de wet van behoud van energie.
“Snap je het?”
Piet,
Heb ik je op het verkeerde been gezet met mijn analogie van een elektriciteitscentrale?
Het verschil tussen elektriciteitsdistributie en de zon is dat in het geval van elektriciteit we over geleiding spreken, het energietransport gebeurt via geleiding door de elektriciteitsdraden en zal dus slechts gebeuren als het circuit gesloten is. De elektriciteitscentrale behoudt dan ook zijn energie zolang de afnemer niet aanwezig is.
Bij straling werkt het anders. De bron zendt de (stralings)energie sowieso uit, onafhankelijk van een eventuele ontvanger.
“Snap je het nu?”
@danny: Elektriciteitscentrale ?????. Waar heb je het over? Blijf bij het onderwerp s.v.p.
@Danny: Waarschijnlijk houd jij je al een hele poos bezig met deze materie. Dat leid ik af aan het de manier waarop jij je presenteert, het gebruik van terminologie en het informatiesysteen dat je rondom dit topic hebt opgebouwd.
Wellicht ontleen je zelfs identiteit aan dit onderwerp, het is duidelijk heel belangrijk voor je. Al deze aspecten kunnen helaas niet verhullen dat dit onderwerp duidelijk jouw denkvermogen overstijgt.
Hou op met het frustreren van deze discussie door telkens negatieve energie in te brengen. Lever je bijdrage zoals je al eerder deed.
Zwarte-Piet,
Dat niet-stralend hemellichaam van jou lijkt op “Tetrode’s star”:
‘Als de Zon het enige hemellichaam was in het heelal, dan zou hij niet kunnen stralen’.
Dit is gebaseerd op de notie dat een vrij foton niet bestaat, de emissie en absorptie van een foton is één en dezelfde gebeurtenis.
@dirk: “de emissie en absorptie van een foton is één en dezelfde gebeurtenis”
Idd. ook dat volgt hieruit. fascinerend! Heb jij info voor mij over dat “Tetrode’s star”. Kan er niets over vinden.
Zwarte-Piet,
Hugo Tetrode was een Nederlands theoretisch fysicus, hij correspondeerde o.a. met Einstein. Hij heeft wat artikelen op zijn naam staan.
Zijn naam kwam ik tegen in dit artikel uit MathPages van Kevin Brown.
https://www.mathpages.com/home/kmath610/kmath610.htm
Kevin Brown is wiskundige maar heeft ook vele, diepzinnige artikelen over natuurkunde geschreven. Tegen het einde van dit artikel staat een citaat van Tetrode.
Danny
Ik kan me vinden in het betoog van Zwarte Piet.
De maan straalt weerkaatste zonnestraling naar de aarde. Zowel zichtbaar licht als infrarood. Of het infrarood se aarde bereikt is de vraag. Onderweg zijn er namelijk allerlei warmere objecten die de straling volgens mij op grond daarvan niet op kunnen nemen. Hoe die straling gemeten kan worden is mij niet duidelijk.
Daarvoor is mijn natuurkundig inzicht niet toereikend. Maar zonder enige uitleg en verduidelijking hoe die infraroodstraling gemeten wordt en daadwerkelijk tot warmteopname leidt, kan ik dat niet blindelings accepteren. Straling meten, lijkt me nog steeds iets heel anders dan het warmteeffect meten. Ongetwijfeld is hier een proef voor op te zetten, waarmee je alle andere vormen van straling tegenhoudt en alleen tnfrarood doorlaat en dan kijkt of het werkelijk tot opwarming leidt.
Maar ik zou het simpel houden om het te bewijzen. Dat moet toch ook in een laboratoriumopstelling te achterhalen zijn. Is die proef ooit gedaan? Dat behoefd echt niet bij een hele lage temperatuur.
Dirk Visser
Hoe kan de emissie en de absorptie één en dezelfde gebeurtenis zijn als we praten over lichtjaren. De tijd die het licht, de kosmische straling van een geexplodeerde ster erover doet om de aarde te bereiken?
Peter @ 0:49,
Je bent gewoon hopeloos, als je het kan zien, ok dan kan je het dus niet ontkennen… maar anders, hoe kan je dat meten.
Ik gooi de handdoek… zoek het (zelf) maar uit.
Dit stelt ons voor het volgende bijna filosofisch probleem. Immers, geen kouder lichaam aanwezig -》 niet stralen. Wel kouder lichaam -》 wel stralen. Als het object pas gaat stralen cq. emitteren als er andere koudere objecten bestaan moeten we ons afvragen, hoe dit aldus stralende lichaam, kan weten of er wellicht lichtjaren verder een ontvangend kouder object aanwezig is. Dit veronderstelt een vorm communicatie tussen objecten OF in materie ingesloten meta-informatie. Dit gaat ons voorstellingsvermogen te buiten.
Dit is een wezelijk aspect wat direct na de ‘big bang’ aan de orde moet zijn geweest. Iets was het eerst. Kort, heel kort is er een lichaam geweest dat: OF niet heeft gestraald, OF een temperatuur van 0 k moet hebben gehad.
Danny
Het licht van de maan kan ik zien omdat mijn netvlies daarvoor ontvankelijk is. Her infrarood kan ik niet zien omdat mijn oog de receptoren/ontvangers daarvoor mist.
Die infrarood straling is er dus wel, maar veroorzaakt niets omdat er geen ontvanger voor is. Het enige effect dat ik dan kan bedenken is dat die straling gewoon naar de ruimte verdwijnt. Al dan niet met de nodige omwegen.
@Peter: Dit is zoals ik het zie.
A: “Het licht van de maan kan ik zien omdat mijn netvlies daarvoor ontvankelijk is.”
Het licht dat jij ziet is het ‘gereflecteerde gedeelte’ afkomstig van de zon. Merk op dat als de maan een perfecte zwarte straler zou zijn, wij de maan niet zouden kunnen zien. Al het zonlicht zou dan door de maan worden geabsorbeerd.
In werkelijkheid echter wordt een deel van het zonlicht gereflecteerd en een deel geabsorbeerd. Het geabsorbeerde deel bereikt ons via IR straling (let op de balans: conform de touwtrekkers metafoor – zie hieronder).
Het albedo effect van de maan is er verantwoordelijk voor, dat het andere deel van het zonlicht – geheel ongecensureerd – via de maan naar de aarde wordt gereflecteerd. Dit is wat we zien.
NB: Deze reflectie bevat naast de zichtbare straling OOK de voor ons onzichtbare IR straling.
B: “Het infrarood kan ik niet zien omdat mijn oog de receptoren/ontvangers daarvoor mist.”
Klopt.
C: “Die infrarood straling is er dus wel, maar veroorzaakt niets omdat er geen ontvanger voor is.”
Er is wel een ontvanger. Dat is de namelijk onder andere de aarde. Echter de balans zal het netto effect bepalen.
Toelichting:
Zie het als een touwtrek-wedstrijd. Beide partijen trekken aan het touw (lees: ze stralen). De sterkste partij trekt de ‘midden knoop’ naar zich toe en wint. Het bewegen van de middenknoop staat model voor de richting van de warmteoverdracht.
NB: weliswaar net omgekeerd.
Deze metafoor illustreert ook mooi de wederzijds afhankelijkheid van de straler en de ontvanger. Het een kan niet bestaan zonder het ander. Zo zou het touw niet bestaan als er geen tegenstander is. Lees: vrije fotonen bestaan niet.
Let op: Speciaal voor Danny: We hebben het hier over warmteoverdracht via straling EN niet over warmteoverdracht via geleiding.
D: “Het enige effect dat ik dan kan bedenken is dat die straling gewoon naar de ruimte verdwijnt. Al dan niet met de nodige omwegen.”
Alle resterende straling MOET worden opgenomen conform de wet van behoud van energie. Zie de “Tetrode’s star” discussie. Dit gaat ons voorstellingsvermogen te boven en is m.i. filosofisch van aard. Is m.i. ook nog deels onbegrepen.
Peter van Beurden,
Je blijft in je redenatie steeds macroscopische begrippen als warm, koud, warmte gebruiken in relatie tot straling. Ik heb je dat al eerder in dit topic proberen uit te leggen maar dat is blijkbaar niet echt doorgedrongen. Daarom probeer ik het hier nog een keer wat uitgebreider.
EM straling is een microscopisch verschijnsel dat alleen wordt gekenmerkt door energie en golflengte. Parameters als warmte en temperatuur hebben daarbij geen enkele betekenis. De golflengte varieert van radiogolven via microgolf, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, Röntgenstraling tot gammastraling. Als straling materie ontmoet zoals een molecuul zal het daarmee interactie hebben. Dat kan zijn reflectie, afbuiging of absorptie. Bij absorptie wordt de energie van het molecuul verhoogd. Bij zeer energierijke straling (Röntgenstraling, gammastraling) kan de constructie van het molecuul zelfs beschadigd worden. Na absorptie kan het molecuul de energie weer afstaan door opnieuw straling uit te zenden of het kan via interactie met andere, naburige moleculen die energie overdragen of delen. Ook op moleculair niveau hebben temperatuur en warmte geen betekenis. Die parameters krijgen pas betekenis als je het over macroscopische hoeveelheden materie hebt.
Om te weten hoe de interactie van straling met materie verloopt hoef je geen nieuwe experimenten te doen. Die experimenten zijn allang in het laboratorium gedaan. Dat heet spectroscopie. Daardoor weten we hoe moleculen en atomen in elkaar zitten en kunnen we bijvoorbeeld de samenstelling van verre sterren en zelfs van de dampkring van exoplaneten bepalen.
Pas op macroscopisch niveau kun je bij materie spreken van temperatuur en van warm of koud. Die temperatuur kan verhoogd worden door de absorptie van straling. De temperatuur kan weer verlaagd worden door straling uit te zenden. De golflengte van de uitgezonden straling wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur van de materie. In het geval van het aardoppervlak ligt die in het infrarode gebied.
Dan nu de toepassing op het broeikaseffect. De kortgolvige straling van de zon die het oppervlak bereikt en niet reflecteert wordt geabsorbeerd, waardoor de temperatuur iets verhoogd wordt. Het oppervlak zendt weer langgolvige straling uit waarbij de temperatuur weer zakt. De straling van het oppervlak kan hoger in de atmosfeer geabsorbeerd worden door broeikasgassen. De geabsorbeerde energie kan (gedeeltelijk) worden afgestaan door interactie met naburige gasmoleculen en/of weer als straling worden uitgezonden, waarvan een gedeelte terug in de richting van het oppervlak, de zogenaamde terugstraling. Die terugstraling wordt ook gemeten. De terugstraling wordt door het oppervlak geabsorbeerd en kan in principe het oppervlak iets opwarmen. In de praktijk gebeurt dit niet omdat de uitgestraalde energie van het oppervlak groter is dan de ontvangen energie van de terugstraling (d.w.z. zolang de temperatuur van de atmosfeer niet hoger is dan die van het oppervlak). Dus hoewel de terugstraling zorgt voor een energiestroom naar het oppervlak zal i.h.a. de netto energiestroom (wat we warmtestroom noemen) lopen van het oppervlak naar boven. Dus de bewering “straling van een kouder gas naar een warmer oppervlak is niet mogelijk of die straling kan niet geabsorbeerd worden” is onjuist. Het gaat in alle gevallen om netto energietransport.
Zwarte-Piet 3 feb 2020 om 09:26
De natuur denkt niet, die doet. Geeft naar zijn aard gewoon straling af. Boeit niet waar die uitkomt. Die straling gaat ook nooit verloren. De actie is gewoon ingebakken in de aard van het atoom.
Zwarte-Piet 3 feb 2020 om 13:57
C: “Die infrarood straling is er dus wel, maar veroorzaakt niets omdat er geen ontvanger voor is.”
Er is wel een ontvanger. Dat is de namelijk onder andere de aarde. Echter de balans zal het netto effect bepalen.
Die ontvanger in de vorm van de aarde is er alleen als die aarde op enig moment ontvankelijk is voor die infraroodstraling. Je zal die met instrumenten mogelijk kunnen meten, maar de aarde neemt die straling pas op bij een lagere temperatuur zoals ik het beredeneer. Ik volg daarbij de logica van Jeroen Hetzler. Warmte gaat naar koude, niet andersom. Pas als de aarde plaatselijk kouder is kan die infraroodstraling worden opgenomen. Kom maar met bewijs als je denkt dat het anders is.
Ries Verbeek
Je betoog over macroscopische en microscopische energie overdracht kan ik, denk ik, met moeite volgen. Waar ik je niet kan volgen is in je laatste conclusie hieronder:
“Dus de bewering “straling van een kouder gas naar een warmer oppervlak is niet mogelijk of die straling kan niet geabsorbeerd worden” is onjuist. Het gaat in alle gevallen om netto energietransport”.
Hoe wordt die straling geabsorbeerd? Leg dat eens uit op atomair niveau. Wat gebeurt er in het atoom waardoor die energie wordt opgenomen als het ernergieniveau door het al hoge warmte/energieniveau dat in de weg staat. Ik heb altijd begrepen dat het foton (oude dilemma straling of deeltje) ervoor zorgt dat een elektron naar een hogere baan gaat door het verhoogde energieniveau. Dat was altijd de oude voorstelling van zaken. Bij de terugval van het elektron in zijn oude baan komt de energie in de vorm van een foton/straling weer vrij.
Mogelijk is die zienswijze met de Quantumtheorie totaal veranderd, maar leg dan eens uit wat de nieuwe zienswijze is en waarin die fundamenteel van de oude verschilt.
Peter (4 feb 2020 om 01:31),
Je vraagt hardnekkig naar een visualisatie van de absorptie van straling door een atoom of molecuul. Hierachter proef ik: als ik me er geen precieze voorstelling van kan maken dan gebeurt het niet. Ik zal een poging doen je er een iets beter beeld bij te geven. Bedenk wel dat we ons hierbij begeven in de wondere wereld van de quantumfysica, die overigens al weer een eeuw oud is.
Een atoom bestaat uit een atoomkern met daarom heen een aantal elektronenschillen. Bij een molecuul kunnen sommige van die elektronenschillen gemeenschappelijk zijn voor de atomen waaruit het molecuul bestaat. Zo’n elektronenschil moet je je niet voorstellen als een soort planetenstelsel, waarbij een elektron netjes in een bepaalde baan om de atoomkern(en) heen draait. Het is in wezen een wolk om de atoomkernen heen waarbij voor iedere tijd en voor iedere locatie in de wolk er een bepaalde kans is dat zich daar een elektron bevindt. De vorm van de wolk en de kansverdeling daarbinnen bepalen het energieniveau van de elektronenschil en daarmee van het molecuul. Die energieniveaus zijn gequantiseerd. Door interactie met straling kan de energie van de straling geabsorbeerd worden als er een passend verschil is tussen twee energieniveaus in de elektronenwolk. Zo niet, dan wordt de straling gereflecteerd of afgebogen. Een hoger energieniveau van de elektronenschil wordt vaak gevisualiseerd als bijv. een hogere baan, een uitrekking of verbuiging van de baan of trillingen. Die visualisaties zijn echter slechts een halfslachtige poging om de microscopische gebeurtenissen te plaatsen in ons denkkader dat helemaal gebaseerd is op onze ervaringen in de macroscopische wereld. De microscopische realiteit is veel complexer en voor ons verstand nauwelijks goed te begrijpen.
Peter, vergeet je drang om je een precieze voorstelling te maken van de absorptie van straling. Focus daarentegen op de praktijk van stralingsabsorptie. En die is gemeten via spectroscopie waarbij in het laboratorium laserstralen met een precies gedefinieerde golflengte en energie afgevuurd worden op moleculen. Daaruit blijkt bijvoorbeeld dat infraroodstraling door de moleculen die het oppervlak van de aarde vormen vrijwel direct wordt geabsorbeerd. Het is daarbij blijkbaar makkelijk om een geschikt verschil in energieniveaus in de elektronenschil te vinden waarmee de energie van de straling kan worden geabsorbeerd. Dat is duidelijk anders als zichtbaar licht op een wateroppervlak valt. Dan is het zo moeilijk om een geschikt verschil in energieniveaus te vinden dat bijna al de straling of wordt gereflecteerd of wordt afgebogen.
Blijkens je bovenstaande reactie (4 feb 2020 om 01:31) en je reactie op Zwarte Piet (4 feb 2020 om 01:13) denk je nog steeds dat absorptie niet plaatsvindt “als een hoog energieniveau in de weg staat” of dat de aarde “ontvankelijk moet zijn voor infraroodstraling” of dat de aarde “de energie pas kan opnemen bij een lagere temperatuur”. Dit is allemaal niet juist. Ten eerste, straling kent geen temperatuur. Straling heeft alleen te maken met de energieniveaus in de elektronenwolk. Het is wel zo dat als je een aardoppervlak op lage temperatuur vergelijkt met een oppervlak op zeer hoge temperatuur er wel een klein verschil zal zijn in de energieniveaus van de elektronenwolk. Dit verschil is echter zo klein dat er geen verschil zal zijn in het vermogen om straling te absorberen.
Ries Verbeek
Dank voor je uitgebreide antwoord.
Dat van die elektronenwolk heb ik onlangs ook vernomen van een van mijn kinderen. Duidelijk anders dus dan ik in mijn jonge jaren leerde. Geen echte schil, maar een veronderstelling van de locatie waar elektronen zich kunnen bevinden. Ik neem aan dat het aantal veronderstelde neutronen, protonen en elektronen van de betreffende elementen nog wel hetzelfde is gebleven.Ik neem tevens aan dat er vervolgens iets met die wolk gebeurt. Wat?
Neemt de snelheid van de elektronen toe? Gaan ze vibreren?
Een wolk elektronen in bijvoorbeeld een waterstofatoom met 1 elektron vind ik overigens wel een wonderlijk beeld.
Vraag uitgaande van je helder geformuleerde voorstelling van zaken: Kan een molecuul mits aangestraald door de juiste, bij dat molecuul passende frequenties onbeperkt energie opnemen? Of is er een maximum inwendig energie niveau voor elk molecuul/atoom? En een nauwkeurige tijd waarin de toegevoerde energie kan worden vastgehouden?
Peter van Beurden,
Moleculen kunnen niet onbeperkt naar steeds hogere trillingsniveaus worden gebracht. Op een gegeven moment is de trilling zo sterk dat de binding verbreekt. Een molecule streeft altijd naar het laagste niveau. Bij 0 K en geen straling zitten ze allemaal in de grondtoestand. Hoe hoger de temperatuur, hoe groter de kans op een aangeslagen molecule, maar de grondtoestand blijft het dichtst bevolkt.
De vibraties van moleculen zitten overwegend in het 3-30 µm gebied. Het aanslaan van elektronen is veelal in het zichtbare en UV gedeelte van het spectrum.
Peter,
Met die wolk bedoel ik de verzameling van locaties waar de elektronen zich kunnen bevinden, of het nu om één of meer elektronen gaat. Waar en wanneer een elektron op één van die locaties is is niet te bepalen, er is alleen een kans dat een elektron zich daar dan bevindt. Dit hangt er mee samen dat voor elementaire deeltjes geldt dat ze zowel een deeltjes- als golf karakter hebben, net zoals bij EM straling (fotonen). Met een elektron gaat een golffunctie gepaard die de kans bepaalt waar het “deeltje” zich bevindt. Met elektronen kun je daarom net zo goed interferentie-experimenten doen als met monochrome EM straling (zie het bekende dubbele spleet interferentie experiment, zoek maar op). Ik kan me voorstellen dat je moeite hebt om dat kans aspect in de quantumfysica te aanvaarden. Maar trek je dat niet aan. Ook een coryfee als Einstein had daar in het begin moeite mee getuige zijn uitspraak “Gott wirbelt nicht”.
Zoals ik al eerder schreef heeft de absorptie van energie door de elektronen”wolk” tot gevolg dat de vorm van de wolk en de kansverdeling daarin veranderen. Dat kan gepaard gaan met snelheidsverandering van de elektronen, vervorming van de wolk en vibratie . Wat er precies gebeurt hangt helemaal van de omstandigheden af. Na absorptie is er een kans (weer die kans) dat de wolk weer terug gaat naar zijn eerdere toestand door uitzending van eenzelfde foton. Ook kan de geabsorbeerde energie verdeeld worden over andere mode’s van de wolk, of gedeeld met naburige moleculen via interactie van de elektronenwolken. Als het energieniveau voor het molecuul te hoog wordt zal het desintregeren. Als het molecuul bijvoorbeeld getroffen wordt door te energetische straling (Röntgenstraling, gammastraling) zullen de elektronen uit hun baan gestoten worden waardoor het molecuul beschadigd wordt. Een nauwkeurige tijd waarin energie kan worden vastgehouden bestaat niet. Dat hangt van de omstandigheden af en ook daarvoor geldt weer een kansverdeling.
Dit hele uitstapje naar de quantumfysica was bedoeld om je ervan te overtuigen dat absorptie van EM straling door een “warm” voorwerp mogelijk is ongeacht de herkomst van die straling. Ik hoop dat ik daarin geslaagd ben.
Peter van Beurden,
Dat heeft te maken met de bijzondere eigenschappen van de tijd-ruimte waarin we leven. Probeer in gedachten met een lichtbundel mee te reizen. Hoe sneller je reist, hoe lager zijn frequentie wordt, de bekende roodverschuiving, Een ander effect is dat afstand in je reisrichting krimpt, een relativistisch effect. Reis je uiteindelijk met de lichtsnelheid dan is de frequentie van het licht tot nul gedaald en is de af te leggen afstand tot nul gekrompen.
Voor de fotonen waaruit het licht bestaat is er geen tijd verlopen en geen afstand afgelegd tussen emissie en absorptie.
Dirk Visser
Dat lijkt me een mooi model vanuit het foton bezien. Maar 300,000 km per seconde is nog steeds een meetbare snelheid.
Daarbij helpt het niet echt om het veronderstelde verschijnsel van terugstraling van een warmer naar een kouder oppervlak te verklaren. De relativiteitstheorie kan ik snappen. Het is logisch dat je de omgeving beleeft/ziet,hoort vanuit de situatie waarin je jezelf bevindt. Dat het dan leidt tot andere waarnemingen is ook duidelijk.
Dirk Visser
Voordat ik hiermee verder kan moet ik dus stevig studeren of aannemen wat je schrijft en dat zal ongetwijfeld terug te vinden zijn in technische, natuurkundige en scheikundige literatuur. Probleem is dan dat mijn leesvaardigheid van dit type literatuur voor een leek als ik ben vrijwel ondoenlijk is.
Als je in het Nederlands begint over “elasticiteitseigenschappen van O-H” begint haak ik af. Ik kan me daar niets bij voorstellen maar zie meteen de animatie voor me. En dat is alleen een “voorstelling” van die elasticiteitseigenschappen.
Volgens mij maakt hier de berekening de voorstelling. Waardoor die beweging precies wordt veroorzaakt en hoe die te herleiden is uit de samenbinding van in dit geval koolstof= en zuurstofatomen, blijft een raadsel.
Peter van Beurden,
De voorstelling van de binding tussen O en H als twee door een veer met elkaar verbonden bollen is in hoge mate een goede beschrijving van de werkelijkheid. Zoals je de beweging van twee bollen verbonden met een veer goed kan beschrijven aan de hand van hun eigenschappen kan je ook de flexibiliteit van de O-H binding beschrijven, dat is goed bekend en er is niets raadselachtigs aan.
De frequentie van de bewegingen is gelijk aan de frequentie van het foton wat geabsorbeerd of geëmitteerd kan worden.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Molecular_vibration
Chemische binding is pure quantummechanica en is een specialistisch vak waar alleen zeer eenvoudige gevallen analytisch benaderd kunnen worden, het wordt al snel erg complex en is er veel rekenkracht nodig.
Peter, laat je niet helemaal gek maken. Hoe de energie zich precies In C en O verbindingen precies gedraagt is niet van belang voor de klimaatdiskussie. Voor de klimaatdiskussie is het van belang of CO2 voor opwarming van de atmosfeer zorgt. Hiervoor maakt het geen zak uit hoeveel spectraallijnen CO2 heeft of dat de energie nu in trillings-, buigings of strekkingsenergie zit. De simpele vraag is gewoon hoeveel ppm extra van CO2 zorgt voor hoeveel extra warmte in de atmosfeer. En kent deze opwarming een positieve of negatieve feedback. Wat is dan het uiteindelijke resultaat voor de temperatuur van de atmosfeer. Daar gaat het om.
Ries Verbeek
Daarom was het mij ook te doen. Dank daarvoor. Het grote voordeel van een site als deze boven een boek dat toch maar éénrichtingverkeer is,
Desondanks blijven boeken en teksten op internet belangrijk om te testen of je het echt snapt. Mooi dat je me duidelijk hebt gemaakt dat de “wolk” elektronen de mogelijke locaties omvat waar elektronen zich binnen het atoom ( de invloedssfeer) van verbonden protonen en neutronen kunnen bevinden.
Kortom je hebt me duidelijk gemaakt hoe de interacties verlopen. De volgende stap is hoe de daadwerkelijke warmte uitwisseling van de terugstraling plaatsvind en welk effect dat heeft. Dus liever niet DWLR down welling longwave radiation, maar gewoon lange-golf-terug-straling. Voor leken als ik.
Op deze plek zet ik er even een punt achter. In een poging om de meest verse berichten niet te missen.
Dirk Visser
Dank voor je antwoord. O-H in de context van de zin was voor mij niet duidelijk.
In mijn lange lerarenloopbaan heb ik geleerd dat als mijn uitleg niet aankomt, dat ik dan onduidelijk ben geweest en me onvoldoende heb verplaatst in degene die ik wilde bereiken. Voor jou dus bekend, voor mij niet. Nu dus wel, weer iets bijgeleerd.
Mijn pleidooi om het voor iedereen, ook voor de jeugd verstaanbaar te houden zonder in vaktaal of jargon te vervallen was voor mij de eerste aanzet om op deze site te gaan reageren. Als je ook maar iets wilt bereiken met een aktivistische site als deze, zij het gematigd activistisch, dan moet iedereen zijn moerstaal spreken. Niemand moet ontmoedigd worden om zichzelf via een toegankelijke site op de hoogte te stellen van wat er speelt. Wil een site zijn invloed vergroten dan staat leesbaarheid en authenticiteit op de eerste plaats.
Dat het complex is en veel rekenkracht vraagt, maakt meteen duidelijk hoe moeilijk het is om er een goede animatie voor te maken. Het lijkt me daarom ook essentieel te benadrukken dat het een uiterst simplistisch model is en formules maken het er voor de leek niet duidelijker op. Daar kun je mee rekenen zonder er ook maar een jota van te begrijpen. Na heel veel heen en weer geschrijf staat er het verlossende woord bindingsenergie. Kijk en daarmee kan ik wat.
Soms duurt het lang elkaar te begrijpen.
Aad Vermeulen
Voor mij is niet alleen van belang of, maar vooral ook hoe er voor die opwarming wordt gezorgd. Als ik het niet snap, kan ik het ook niet verduidelijken aan anderen en kan ik anderen dus ook niet mobiliseren om te ageren tegen slechte maatregelen. In dat geval doe ik hetzelfde als vele politici die ook maar blindelings achter het IPCC en hun opwarmingsverhaal aanlopen.
Ik ga er van uit dat het op zou kunnen warmen en dat veranderingen van alle tijden zijn. of het nu over veranderingen in de natuur van planten en dieren gaat of over veranderingen in het klimaat of in de loop van rivieren, Alles is verandering en verandering is leven.
Uiteindelijk gaat het om de deugdelijkheid van de onderliggende theorie. Als ik er nu van uitga dat CO2 moleculen doen wat gezegd wordt dat ze doen, blijft er over te kijken naar de feedbacks. Eigenlijk verwacht ik van de natuur dat die adequaat kan reageren op alle interventies die zich voordoen. Dat de natuur dit kan lijkt me ruimschoots bewezen in de 4,5 miljard jaar dat de aarde bestaat.
Of de mens met die veranderingen om weet te gaan is een hele andere kwestie.
Mensen maken zich druk over hun teloorgang, de natuur niet. die probeert gewoon weer iets anders uit. Mensen moeten adapteren of verdwijnen. ook voor ons geldt “The survival of the fittist”. Gesetteld als we tegenwoordig zijn is verandering en adaptatie een groot probleem. Onze keuze is dus verstandig veranderen, o.a. door goed onderzoek, blijvende twijfel en inventiviteit.
Peter van Beurden,
Als je wilt kan ik op een begrijpelijke manier het mechanisme van absorptie van CO2 toelichten. Laat me weten of je interesse hebt, dan zal ik het hier vlak onder of helemaal onderaan posten. Vanavond heb ik daar de tijd voor.
Danny
Kijk, ik vind dat we op dit blog allemaal leerlingen en leraren voor elkaar moeten zijn. Niet iedereen (zoals ik) is universitair opgeleid. We staan allemaal in een officieel les lokaal en we nemen elkaar in acht. Netjes. Goede manieren. Geen pesterij.. Normaalweg reageer ik niet op mensen die neerhalig zijn over mij of andere mensen. Ik reageer ook meestal niet op de vragen die ik niet relevant vind bij het onderwerp dat bespreekt wordt.
Maar goed. Wat betreft het in de zon staan is het misschien toch relevant hier. Ja, na een poosje kan ik de hitte op mijn huid voelen. Dat komt omdat ik meest van water gemaakt ben. Er is dus absorptie vd straling in dat water onder mijn huid en dat wordt in warmte omgezet. Dat gebeurt ook met de meeste straling vd zon. Het komt in de oceanen terecht, wordt omgezet in warmte. Dan krijg je meer water damp, etc. en die waterdamp condenseert ergens anders in de lucht en de warmte die daarbij vrijkomt maakt de atmosfeer warm. Die warmte die hierbij vrijkomt blijkt inderdaad erg groot. Maar dat is toch geen stralings hitte?
Zoals ik zei, behalve die GH gassen is er eigenlijk niet veel van de lucht die warm kan worden door straling. Misschien zuurstof ook een beetje.
De transmissie van de straling vd zon is ca. 70%. De andere 30% die niet door de atmosfeer doorkomt noemen wij albedo. Dat is de straling vd zon die door de GH gassen terug gestraald worden naar de ruimte.
Helaas, in hun tijd, konden Tyndall en Arrhenius natuurlijk niet het hele spectrum van een gas zien of begrijpen. Daarom zagen ze alleen de verwarmende eigenschappen van een gas (bijv. waterdamp en koolstof dioxide – zoals wanneer je uit de douche cel stapt – zelfs lang nadat je het water al uitgezet had: brrrr….koud daar buiten als je openmaakt??!!)
Als we dit beginsel goed gaan begrijpen, ga je de broeikast gassen (GHG’S) niet alleen meer identificeren door naar de absorptie gebieden in de regio 5-20 um van het spectrum te verwijzen (waar de aarde uitstraalt), maar je moet natuurlijk ook kijken naar het gebied 0-5 um (waar de zon dominant uitstraalt) voor mogelijke verkoelings effecten. Voor een uitgebreid bewijs dat CO2 en de andere GH gassen de atmosfeer afkoelt door de zonstraling weer te terug te stralen, kun je dit rapport bestuderen:
http://astro.berkeley.edu/~kalas/disksite/library/turnbull06a.pdf
Had je dat gezien?
Zie je in Fig. 6 (bottom) hoeveel straling er van het H2O(g) en CO2(g) weggekaatst wordt van de aarde af weg? (groen- en blauwe lijnen).
Een heel klein beetje van die straling komt terug naar de aarde via de donkere kant van de maan zodat we het zelfs weer kunnen meten… En dan praten we nog alleen maar over het spectrum van het molecuul in het nabije infra-rood… (0.4-2um)
Als je de discussie tot zover hier kon volgen is de vraag natuurlijk, wat is meer: de hoeveelheid koeling vanwege de weerkaatsing van (meer) GHG’s naar de ruimte of de hoeveelheid warmte die terug gaat naar de aarde vanwege GHG’s (het zgn. broeikast effect).
Zoals meerdere wetenschappers van heel over de hele wereld heb ik geprobeerd om dit prezies te bepalen. Wat betreft de plaats waar ik woon, kon ik absoluut geen correlatie vinden tussen verhoogde CO2 concentratie in de lucht over de afgelopen 40 jaar en verhoogde temperatuur. Integendeel, bij ons in Zuid-Afrika gingen minimum temperaturen naar beneden…..
Ik heb toen hier het spectrum van CO2 gepresenteerd en Zwarte Piet en ik zijn van mening meent dat we wel een echte berekening zouden kunnen doen om te zien in welke verhouding het koel effect van CO2 staat tot het opwarmings effect.
Als jij nou effe meewerkt?>
Sorry, albedo = the proportion of the incident light or radiation that is reflected by a surface, typically that of a planet or moon.
terug straling (=terug spiegeling) vd GH gassen is dus deel van albedo
Correct: Ik noem het reflectie.
Henry,
wat betreft afkoelingseffecten bij stijging van atmosferisch CO2. Die vind je in de stratosfeer (algemeen bekend) en delen van Antarctica (wellicht minder bekend).
https://www.sciencemag.org/news/2015/12/rising-atmospheric-carbon-dioxide-actually-cools-part-antarctica
Maar om andere redenen dan jij vermoedt.
Henry,
Ik dacht er daarstraks aan om Myhre even te checken.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/98GL01908
In paragraaf 4 zie je daar:
Ik moet toegeven dat het resultaat mij een beetje verbaast, maar ben toch geneigd om de specialist te geloven.
Case closed.
klaas
ik denk inderdaad niet dat dit iets met de zaak te maken heeft.
ik presenteer het CO2 spectrum hier,
https://documentcloud.adobe.com/link/track?uri=urn%3Aaaid%3Ascds%3AUS%3Ae0a7125a-739a-4988-a789-78af79792fba
en ik zeg dat we CO2 alleen kunnen bespreken a.d. hand vh spectrum.
Het gaat over de gevreesde (1) terug straling door CO2 14-20 um vd straling vd aarde (24 uur per dag) vergeleken met de (2) terug straling van zonlicht door CO2 bij 1.5.-2um en 4-5 um (12 uur per dag)
Danny (en de meeste mensen) menen dat de warmte die ontstaat door door (1) groter is als (2).
Maar waar is het bewijs?
Danny (en de meeste mensen) menen dat de warmte die ontstaat door door (1) groter is als (2).
moet natuurlijk wezen
Danny (en de meeste mensen) menen dat de warmte die ontstaat door door (1) groter is als de verkoeling (2).
@Sinterklaas: Zie berekening grondslag (Zwarte-Piet 31 jan 2020 om 17:15). Deze berekening zal waarschijnlijk aantonen dat het uitgaand effect groter is als het inkomend effect. Het ’theoretische solitaire co2 effect’ is dus opwarmend. M.a.w. als onze aarde een atmosfeer zouden hebben met enkel en alleen co2 DAN zou een verdere toename aan co2 een opwarming van de aarde geven.
Hoe komt dit nu:
2um heeft een relatief klein % absorptie vermogen. Zie:
https://documentcloud.adobe.com/link/track uri=urn%3Aaaid%3Ascds%3AUS%3Ae0a7125a-739a-4988-a789-78af79792fba
Kijk naar piek van 2um, merk op dat deze al stopt bij ca. 0.5. Vergelijk dat met de 15mu piek. Niet alleen heeft deze laatste een groter % absoptievermogen maar beslaat tevens een breder gebied
Als deze noties in de berekeningen wordt verdisconteerd, – zie: (Zwarte-Piet 31 jan 2020 om 17:15) – dan wordt snel duidelijk hoe het kwartje gaat vallen.
NB: 4.2um werkt twee kanten in met een relatief klein verschil m.b.t in- en uitgaand en heeft binnen de berekening weinig impact.
Sinterklaas ik zal maar zeggen henryp
Waarom is de horizontale schaalverdeling in de afbeelding achter de link zo raar uitgerekt/ingekrompen?
Al het heen en weer geschrijf heeft inmiddels opgeleverd dat het niet alleen over de frequentie van de infraroodstraling gaat, maar ook om de intensiteit.
Beïnvloedt de intensiteit van de infraroodstraling ook de veronderstelde bewegingen binnen het CO2 molecuul? En daarmee de snelheid of traagheid van afgifte van de eerder opgenomen energie? En de weer uitgezonden frequentie? En de door de kinetische energie overgedragen warmte?
Nogmaals, zijn die interne bewegingen in het CO2 molecuul gezien, gemeten of verondersteld/beredeneerd?
@Sinterklaas: Het door jou geopperde principe staat als een huis. De berekening grondslag/richting ligt er. Merk op dat onze ‘de grote denkers’ hier, nog geen enkele tegenwerping hebben kunnen formuleren. En dat valt ook niet van hen te verwachten.
Nogmaals fixeer je niet zo op co2, h2o zet pas zoden aan de dijk.
Hoe dan ook, we hebben een erg belangrijk resultaat, namelijk: we hebben onomstotelijk bewezen dat ‘de theorie van het versterkt broeikas effect’ de prullebak in kan.
Zwarte Piet
Die fixatie op CO2 is terecht. Klopt de CO2 theorie niet, dan valt de hele broeikastheorie als een kaartenhuis in elkaar. Alles, elke maatregel en daarmee elke euro die besteed wordt aan de te bestrijden klimaatopwarming hangt ermee samen. Mij lijkt het onbestaanbaar dat infrarood een dubbel temperatuurverhogend effect heeft. Eerst warmt het de aarde op en vervolgen de atmosfeer en weer opnieuw de aarde. Dat kan alleen als je ook de tussentijdse afkoeling van de aarde incalculeert.
Piet
Er is geen uitgaande uitstraling vd aarde bij 4.2 of 4.3um. Dat is een wan voorstelling van iemand die naar een verkeerde grafiek heeft gekeken of een verkeerde grafiek zelf heeft gemaakt. . Iemand hier heeft de Plank misgeslaan?
http://www.ces.fau.edu/nasa/images/Energy/GHGAbsoprtionSpectrum-690×776.jpg
Je kan duidelijk zien dat 4um in het infra-rood gedeelte vh spectrum vd zon ligt.
De geassocieerde temperatuur van die straling is 674K. Dat is meer als 2 keer zo hoog als het maximum van de aarde 310K
@sint: ga naar:
https://astrogeology.usgs.gov/tools/thermal-radiance-calculator/index.html
Maak een plankkromme van aarde:
neem temperatuur 288k
Zie dan de grafiek en zoek de waarde op bij ca. 4.2um.
Dat is ‘black body’ radiation.
Maar de aarde is geen black body. Er komt nergens op aarde een uitstraling van 4.3 um want dan waren wij allemaal al dood geweest.
Daar gaat de GH ’theory’ dus de mist in.
@sint: We moeten ons ergens op baseren. Om te kunnen rekenen moeten we uitgaan van een ‘black body’. Beschik jij over meetgegevens m.b.t. de exacte emissiviteit van de verschillende aardoppervlakken in hun onderlinge verhouding? Ik niet.
@Sint: Ja, dan moet je een spreadsheet aanleggen. Curves berekenen en uitvoeren als csv bestand. Dan een goede – op schaal weergegeven – CO2 spectraal bemachtigen. Vervolgens alle spectraal waarde sommeren conform de berekening grondslag (Zwarte-Piet 31 jan 2020 om 17:15). Dan heb je de oplossing.
Hier is de co2 spectrale data
Het is een berekend absorptiespectrum voor CO2 met een temperatuur van 300K (27 °C), 7.5 ppm en een laagdikte van 1 meter.
http://members.casema.nl/errenwijlens/co2/data/co2300d.txt
Hans
beginnend bij 500 (nm?)
eisshhh…
we praatten hier over de absorpties van CO2 in het spectrum vd zon
Succes met het vinden van data die je nodig hebt, HenryP, laat je dan ook nog even weten hoe groot bet effect is dat je hebt gevonden?
@hans: Ik weet dat jij dit soort berekeningen vaker maakt. Je hebt me immers al eens zo’n vergelijkbare berekening laten zien. Daar was ik van onder de indruk. Heb jij de beschikking over een data reeks die het complete absoptiespectrum van co2 beschrijft? Dus 2 kolommen: ‘um’ en ‘% absorptie’, lopend van begin t/m einde v/h spectrum.
HenryP,
Dat spectrum van Hans loopt van golfgetallen 500 tot 4500/cm ofwel van 20 tot 2.2 µm. De absorptie bij 2 µm zit er net niet bij.
HenryP, Knut Ångström heeft op Tenerife een experiment gedaan met de zon en CO2, hij liet zonlicht door een buis samengeperst CO2 vallen zonder dat er enig effect te meten was.
Ångström K, 1900, Ueber die Bedeutung des Wasserdampfes und der Kohlensäure bei der Absorption der Erdatmosphäre. Annalen der Physik Bd 3. 1900, p720-732.
http://members.casema.nl/errenwijlens/co2/angstrom1900/index.html
Met de kennis van nu, had ik het resultaat van Ångström vooraf kunnen voorspellen. De man meet namelijk aan het aardoppervlak.
Uiteraard heb ik geen informatie over
de atmosferische toestand tentijde van het experiment maar het lijkt gerechtvaardigd te stellen dat er vocht in de atmosfeer heeft gezeten.
Vanwege de enorme overlap van de H2O en CO2 spectralen, is al het licht – met de voor CO2 interessante golflengtes – al door de atmosferische H2O geabsorbeerd. Voor de CO2, in de koker van de beste man, valt er niets meer te absorberen. Hij meet geen resultaat (of resultaat is te gering om door zijn antiek instrumentarium te worden gedetecteerd.)
Het lijkt me raadzaam om een dergelijk experiment – uiteraard met de technieken van onze moderne tijd – nog eens te herhalen aan de TOA.
Danny zegt
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/98GL01908
ja.ja.
same old. ‘calculate’
ze berekenen en maken tabellen om zeker te wezen dat iedereen dezelfde fouten maakt.
Feit is: je kunt niet echt iets berekenen wat niemand ooit heeft gemeten.
Danny: wijs mij waar ik straling op aarde kan vinden met een golf lengte van 4.3um?
ehhh.dat moet dan wel in de nacht zijn, ergens….
@sint: Black body is inderdaad de aanname. Hoe dan ook de inkomende zonnestraling van 4,2um is erg gering tov de rest.
Maar, ik begin mijn interesse on CO2 te verliezen. Heeft geen impact. Waarom hebben we het niet over H2O?
En… laat de zon nu juist wel een perfecte zwarte straler zijn!
Piet
de temperatuur vd aarde en ge-associeerde golf lengtes is discreet 173K tot 310K.
Ik kan niet geloven dat uitgaande stralings intensiteit bij 14-20um groter kan zijn als bij inkomende 4-5 um ?
Hoe verandert de getallen dan?
Sorry, ik ben het eens met je over die onzin met CO2 maar we moeten toch een keer een einde krijgen aan dit debat.
@Sint: Ja, dan moet je een spreadsheet aanleggen. Curves berekenen en uitvoeren als csv bestand. Dan een goede – op schaal weergegeven – CO2 spectraal bemachtigen. Vervolgens alle spectraal waarde sommeren conform de berekening grondslag (Zwarte-Piet 31 jan 2020 om 17:15). Dan heb je de oplossing.
H2O: gemiddelde concentratie 25000 ppm.(?? = grove aanname) Absorptiebanden van 0.7 tot ca. 3um. 4 grote pieken met hoge % absopties.
Gemiddeld is het tussen 0.4-0.5%. 45000ppm
Ga je even bewijzen dat het GH effect niet bestaat?
@sint: Wat denk je dat er gebeurt als er een ‘klein beetje vocht’ in de atmosfeer ‘bijkomt’. Juist een instant verkoelend effect – alleen overdag d.m.v. minder straling op het aardvlak.
Dus zelfs als CO2 de temperatuur zou verhogen, zal dit leiden tot meer H2O – immers de hetere lucht kan en gaat meer vocht bevatten – direct gevolgd door verkoeling. Dit effect is vrij dominant, gegeven het h2o spectraal.
Conclusie: CO2 toename heeft NUL effect. Het systeem zal onmiddelijk via meer H2O corrigeren en weer in evenwicht komen. Deze stabiliserende eigenschap is het zonlicht ingebakken en is uniek voor een ‘waterplanet’
Gods hand?
Ja, het weer, elk weer is altijd van God (goed!)
Dat schreef ik nog onlangs:
http://breadonthewater.co.za/summer-2020/
Wat betreft de CO2: ik ga bij het CO2 spectraal blijven, misschien uitvergroten, en ik ga van elke absorptie proberen nauwkeurig de oppervlakte te bepalen, relatief gezien. Er zijn eigenlijk alleen maar 3 grote absorpties (als ik die in het UV even buiten beschouwing laat).Daarna ga ik de golflengte bekijken en de piek waarde nemen als gemiddelde golflengte voor het absorptie oppervlak. Daarna bereken ik de quantum energie die toegekend word aan die golflengtes.
En daarna ga ik een vergelijking maken van de absorpties van CO2 in het spectrum vd zon en het spectrum vd aarde.
Ik denk dat dat alles mij tenminste een aardig idee kan geven van wat het netto effect is van meer CO2 in de atmosfeer.
@sint: Goed, hou ons op de hoogte!
Kijk,
we begrijpen allemaal dat Sinterklaas en Zwarte Piet echt wel heel goed weten dat ‘globale’ opwarming echt onzin is.
Meer hitte naar de aarde betekent uiteindelijk meer wolken en dan wordt heel veel van de straling van de zon gewoon weer terug naar de zon gestuurd. Dat is de eerste rem.
Dat is inderdaad precies hetzelfde effect als wanneer je groot licht aanzet in mistige toestanden: het licht komt direct naar je terug.
Ik zag dat er iemand was die zelfs dat eenvoudig principe niet goed begrijpt….
Er is ook nog een tweede rem. Die zit op de zon zelf. En die staat nou op: aan
Het gaat kouder worden,
geloof mij gerust.
De Sint spreekt mooie woorden.
Dirk
Ik heb mijn berekening nogmaals herhaald en vind bij 15 micrometer een verhouding van 6/0.02 =300. Het gaat dan om de verhouding bij TOA tussen aarde en zon. In de log grafiek kun je de gegeven markers nemen, die zijn per micrometer golflengte gegeven. De eenheden zijn w/m2/mu. Gezien de berekening is per sr niet nodig.
https://drive.google.com/file/d/1Yo51qW9TBwT-WhKwVZA9VJjYtO4jZIZs/view?usp=drivesdk
Dirk, er is dus ook nog niet gemiddeld, dwz nog nietd door 4 gedeeld.
Er is de nodige discretie?
Kijk eerder commentaar…
van Sint en Piet
Erik,
Met alle respect, maar is het nu echt zo moeilijk om de juiste eenheden te gebruiken?
Als je verhoudingen berekent, heeft dit inderdaad geen invloed, maar het oogt zo amateuristisch…
PS. Er is een factor π verschil tussen jouw grafiek – die in overeenstemming is met de NASA site – en jouw eenheid…
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiance (3de paragraaf onder “Description”)
Danny
Ik heb de formule van Planck gebruikt bij de berekening. Daarin zit geen factor pi.
E=2hc^2/(Labda^5(exp(hc/labdakT)-1)) eenheid w/m^3
Wat is hier amateuristisch aan? Planck won er een Nobel prijs mee. Naderhand is pi toegevoegd. Wat is het voordeel daarvan?
Erik,
https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Planck
2de formule in de sectie “Veelgebruikte formules en eenheden“: dA
Besluit: ofwel “per sr”, ofwel integreren over de halve bol en “maal π”
Danny
En wat is dan het voordeel van het toevoegen van pi aan de formule van Planck?
Erik,
De Planck formule geeft de intensiteit per m2, per steradiaal en per golflengteinterval. Als je wilt weten hoeveel straling op een oppervlak valt, moet je de straling uit alle richtingen bij elkaar voegen. Die straling komt vanuit een halve hemelbol, de ruimtehoek daarvan is 2 pi. Straling die niet loodrecht op dat oppervlak valt, telt minder mee, de cosinus regel. Van die 2 pi blijft dan de helft over: de veelgenoemde factor pi.
Als je dan ook nog integreert over alle golflengten krijg je de wet van Stefan–Boltzmann.
Bovenstaande geldt voor uniforme straling. Voor de Zon telt alleen de zonneschijf, die is 68 µsr. De over de halve hemelbol geïntegreerde intensiteit van de Zon is dus die waarde maal de cosinus van de hoek die de Zon maakt met de verticaal op dat oppervlak.
Erik,
Zo ken ik je weer, koppig tot en met en het altijd beter willen weten…😉
Ik zal eerst antwoorden op de manier zoals Zwarte-Piet mij denkt te moeten zien: omdat dit de enige manier is om het correct te doen…
En nu de realiteit…
Een paar dagen terug was ik nog nooit op die NASA website geweest… bij het zoeken naar het stralingsspectrum van de zon kwam ik daar terecht en ondanks dat het slechts enkele dagen geleden is, kan ik met de beste wil ter wereld niet meer herinneren op welke site ik de verwijzing zag…
En daar stond het dan, afgeleid van de wet van Planck, het spectrum van een zwarte straler bij een bepaalde temperatuur. Invullen maar,… 5780 K voor de zon en 288 K voor de aarde. En dan komt daar een grafiek uit… sh*t, logaritmische x-as EN logaritmische y-as, hoe kom je er in hemelsnaam op… En wat voor een rare eenheden toch… W/m²/μm/sr
W/m² ok, dat kennen we, hebben we al eerder gezien… het vermogen waarmee de zon de aarde beschijnt
/μm ok, dat kunnen we ook nog begrijpen, we splitsen dat vermogen op per golflengte
/sr WTF, wat komt dat hier doen… overigens wat is dat alweer een steradiaal??? Even googlen (of bingen in mijn geval denk ik, als Edge gebruiker…) aha, een steradiaal is de ruimtehoek die op een bol met straal 1 m een oppervlakte van 1m² aanstuurt/omvat/of hoe moet ik dat best omschrijven… oké, ja we begrijpen het… toch?… zo’n volledige bol is dus 4π sr hé want de oppervlakte van die bol met straal 1 m is 4π1² = 4π,… wat moet ik hier nu mee…
OK, even kijken; bij het maximum van de curve bij 500 nm geeft NASA een waarde van zowat 26 miljoen W/m²/μm/sr. Hoe moet ik dat nu vertalen naar die 1367 ot zoiets W/m² die ik al eens gezien heb wat de aarde bereikt. Ja, downloaden, integreren en dan zullen we er komen zeker… zal wel hé, ik heb echt geen goesting om dat nu even na te rekenen… Eerst even zien hoe we deze grafiek van het zonneoppervlak naar de aarde/TOA krijgen… ik moet het deemoedig toegeven, na heel wat trial en error had ik het uiteindelijk door – jouw factor 215² overigens – maal 0.0000218… Ok, so far so good, laten we nu even met de assen spelen… gedaan met die logaritmen, lineair x en lineair y en dat moet de oppervlakte onder de kromme toch ergens in de buurt van 1360 komen… Vierkantjes tellen… WTF, ik kom nog niet in de buurt van 1360, eerder ergens tussen 300 en 500, niet zo makkelijk in te schatten op die grafieken, moet ik de data dan toch downloaden. Laten we google (bing) nog maar eens proberen… steradian… irradiance… radiance… Hé, wat zie ik daar
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiance
Een factor π bij nader toekijken, inderdaad dat is het… EUREKA…
Om een lang verhaal dus samen te vatten: “En wat is dan het voordeel van het toevoegen van pi aan de formule van Planck?” wel, dat de oppervlakte onder de curve de correcte waarde van zowat 1367 W/m² oplevert…
Danny
Bedankt voor je uitgebreide (korzelige) antwoord. Je voegt pi toe om het vereiste antwoord te krijgen. Onbevredigend. Je lijkt op een alarmist die co2 toevoegt om zijn model kloppend te krijgen.
Ik moet er nog over nadenken. Ik kom erop terug als ik iets te melden denk te hebben.
Erik,
Die 300 klopt met wat ik gevonden had. Jouw factor van 215**2 is goed, die brengt het zonoppervlak tot aan de Aarde. Gebruik je sr (zonneschijf is 68 µsr, zon in zenith) dan moet je voor het aardoppervlak rekening houden met de cos regel, de integraal daarover wordt dan pi sr. Pi/(68 x 10**-6)= 46200, deze waarde gebruik ik meestal.
Dirk
Bedankt. Gebruik van de cos is evident. De verre zon valt op de halve aardbol met evenwijdige stralen. De halve bol wordt echter grotendeels schuin getroffen, vandaar de cos regel. Je hoeft die regel niet toe te passen omdat de uitkomst evident is. De doorsnede pi r^2, loodrecht op de straling, ontvangt evenveel energie als de halve bol.
Ik kom in de literatuur verschillende planck definities tegen, daar moet ik nog over denken, nu even geen tijd.
NASA gebruikt wavenumber -1 i.p.v. microns om mensen te misleiden, inclusief de slimmen onder ons.
Er is 1 eik punt tussen wavenumber en microns. 1000 Wavenumber is ongeveer 10 microns. Maar alle andere nummers zijn afwijkend.
https://principia-scientific.org/nasas-great-peak-fake-swindle-part-2/
MP,
In de spectroscopie gebruikt men uitsluitend golfgetal (aantal golven per cm). Gelijke afstanden op de horizontale as komen dan overeen met gelijke energieverschillen.
Danny zegt
Om deze uitspraak te evalueren, raad ik aan om het fameuze Kiehl/Trenberth
Henry zegt
Die twee moet je niet vertrouwen.
Een goede wetenschapper vertrouwt alleen op zichzelf.
CO2 and its effect on climate
https://scienceofdoom.com/roadmap/co2/
Is er bewijs dat co2 tot Global warming leidt?
Voor wie de discussie niet helemaal gevolgd heeft. Hieronder de conclusies van hetgeen hier is besproken.
Het versterkte broeikaseffect veronderstelt dat, door de mens uitgestoten extra co2, de lucht warmer wordt. Deze warme lucht kan daardoor meer waterdamp bevatten. Waterdamp is net als CO2 een broeikasgas en daarom zorgt die extra waterdamp in de lucht voor nog meer opwarming waardoor de lucht nog meer waterdamp kan bevatten en de aarde nog verder opwarmt.
Zover de gedachte.
Deze ‘vermeende’ extra waterdamp zorgt echter aan de INKOMENDE kant (zonnestraling) voor erg veel EXTRA ABSORPTIE op de golflengte banden van 0.7 tot 3um waarbij vooral de korte frequenties erg VEEL energie kunnen opnemen. Wanneer deze geabsorbeerde zonne energie – m.b.v. de wet van planck – contant wordt gemaakt, wordt al snel duidelijk dat het ‘versterkte effect’ de prullebak in kan.
Verklaart vanuit dezelfde logica als die van de alarmisten leidt die extra waterdamp tot afkoeling en NIET tot opwarming. De theorie van het versterkte broeikaseffect ontkracht zichzelf.
Conclusie: CO2 toename heeft NUL effect. Het systeem zal onmiddelijk via meer H2O corrigeren en weer in evenwicht komen. Deze stabiliserende eigenschap is het zonlicht ingebakken en is uniek voor een ‘waterplanet’
Met dank aan HenryP alias Sinterklaas.
Danny
Nog een plaatje voor een liefhebber van hokjes tellen. Je hebt gelijk, de integraal van de curve tot 5 micron levert 1362 W/m^2, tot 30 micron 1369.
https://drive.google.com/file/d/1ripxr0QjxxpsA4dxAusuZm80E_6bNhcD/view?usp=drivesdk
Wel na vermenigvuldigen met pi.
Hartelijk bedankt, Erik.
Je geloofde het niet, hé 😉