naturgeo komp - 1 Strålings- og energibalancen

Hvad handler kapitlet om

Om solstrålingen og hvad der sker med den energi, som Jorden modtager

Hvad opstiller man i kapitlet for at forstå energien på Jorden

Et simpelt regnskab for stråling og energi i atmosfæren og på jordoverfladen

Hvad skal man huske om strålingsregnskabet

At det er et gennemsnitsregnskab for hele Jorden over en længere periode

Hvilke to typer stråling skelnes der mellem

Kortbølget og langbølget stråling

Hvad udsender kortbølget stråling

Legemer med meget høj temperatur, som Solen

Hvad udsender langbølget stråling

Legemer med lavere temperatur, som Jorden og atmosfæren

Hvornår finder kortbølget stråling sted

Kun i dagtimerne, hvor der er sollys

Hvornår finder langbølget stråling sted

Hele døgnet, og den kaldes også varmestråling

Hvilke to retninger af stråling skelnes der mellem

Indstråling og udstråling

Hvad er indstråling

Stråling, der bevæger sig mod jordoverfladen

Hvad er udstråling

Stråling, der bevæger sig væk fra jordoverfladen

Hvor meget af den kortbølgede solindstråling reflekteres af partikler i atmosfæren

Cirka 9 %

Hvor meget reflekteres af skyer

Cirka 20 %

Hvad kaldes den reflekterede stråling fra atmosfæren og skyerne

Kortbølget udstråling

Hvor meget reflekteres fra jordoverfladen

Cirka 5 %

Hvad afhænger mængden af reflekteret stråling af

Overfladens albedo

Hvad er albedo

Et udtryk for, hvor stor en del af strålingen der reflekteres fra en overflade

Hvordan er albedoen for lyse overflader som sne og tørt sand

Høj, fordi de reflekterer meget stråling

Hvordan er albedoen for mørke overflader som asfalt og våd jord

Lav, fordi de absorberer meget stråling

Hvorfor smelter nyfalden sne ikke nødvendigvis i solskin

Fordi den har høj albedo og reflekterer det meste sollys

Hvad viser strålings- og energibalancen for Jorden

Hvordan energi tilføres og forlader planeten gennem stråling og energitransporter

Hvornår er tallet positivt i strålingsbalancen

Når strålingen tilfører energi til jordoverfladen

Hvornår er tallet negativt

Når energien i stedet overføres til atmosfæren

Hvad sker der med Solens stråler, når de passerer gennem Jordens atmosfære

En del af strålingen bliver absorberet af ozonlaget, hvilket forårsager opvarmning, og ca 19 % bliver absorberet af partikler og vanddamp i atmosfæren, hvilket bruges til opvarmning og fordampning

Hvad er forskellen på refleksion og absorption

Refleksion fungerer som et spejl og kaster stråler tilbage uden at tilføre energi, mens absorption optager strålerne og tilfører energi til stoffet

Hvor meget af den kortbølgede indstråling bliver absorberet ved jordoverfladen

Cirka 47 %, hvilket tilfører Jorden energi

Hvad er langbølget udstråling

Stråling udsendt af Jorden som varme fra dens gennemsnitlige overfladetemperatur på ca 15 °C, i alt svarende til 119 % af den samlede kortbølgede solindstråling ved atmosfærens ydergrænse

Hvor meget energi bliver sendt tilbage til jordoverfladen som langbølget indstråling pga drivhuseffekten

105 %, hvilket cirkulerer energien mellem jordoverfladen og atmosfæren

Hvordan fungerer drivhuseffekten

Den virker som en dyne omkring Jorden, holder planeten varm og gør den beboelig; uden den ville gennemsnitstemperaturen være ca -18 °C i stedet for 15 °C

Hvad kendetegner synlig stråling

Den har korte bølgelængder på 0,4-0,7 mikrometer og udsendes af legemer med meget høj temperatur, fx Solen

Hvad kendetegner ikke-synlig stråling

Den omfatter ultraviolet stråling og langbølget stråling, hvor langbølget stråling også kaldes infrarød stråling eller varmestråling og udsendes fra legemer med lavere temperatur som fx Jorden

Hvad udsender ethvert legeme med temperatur over −273,15 °C

Elektromagnetisk stråling

Hvad er nødvendigt, for at et legeme bliver opvarmet af stråling

At legemet kan absorbere strålerne; ellers reflekteres de uden opvarmning

Hvordan opdeles elektromagnetisk stråling

I synlig og ikke-synlig stråling

Hvilke bølgelængder har synlig stråling, og hvor kommer den fra

0,4–0,7 mikrometer, udsendt af legemer med høj temperatur, fx Solen

Hvad er eksempel på ikke-synlig stråling

Ultraviolet stråling og langbølget stråling

Hvad kaldes langbølget stråling, og hvor kommer den fra

Infrarød stråling eller varmestråling, udsendt fra legemer med lavere temperatur, fx Jorden

Hvad bruges strålingsbalancen til

Til at anslå, hvor stor en mængde energi der er til rådighed et givent sted (nettostrålingen, Rn)

Hvad bruges energibalancen til

Til at vise, hvordan energien anvendes det pågældende sted

Hvad er forskellen på global og lokal strålingsbalance

Global beskriver hele Jorden over lang tid, mens lokal beskriver et mindre område og kan variere meget

Hvordan regnes energi i balancen

Tilført energi regnes som positiv, bortledt energi som negativ

Hvad er formlen for strålingsbalancen

Ki + Ku + Li + Lu = Rn

Hvad står Ki for

Kortbølget indstråling fra Solen (positiv)

Hvad står Ku for

Kortbølget udstråling – reflekteret solstråling (negativ)

Hvad står Li for

Langbølget indstråling fra atmosfæren (drivhuseffekten) (positiv)

Hvad står Lu for

Langbølget udstråling fra Jorden (negativ)

Hvad viser Rn

Nettostrålingen – den energi, der er til rådighed ved jordoverfladen

Hvilket resultat får man for Jorden

100 + (–53) + 105 + (–119) = 33

Hvad betyder resultatet på 33 %

At 33 % af den samlede solenergi er til rådighed ved jordoverfladen

Hvad bruges de 33 % til

23 % bruges til fordampning (E), og 10 % bruges til opvarmning (H)

Hvad er formlen for energibalancen

Rn + E + H + G = 0

Hvad står G for

Energi fra Jordens indre (meget lille, ofte sat til 0)

Hvad viser regnestykket 33 + (–23) + (–10) + 0 = 0

At energibalancen går op – Jorden er i energimæssig ligevægt

Hvad betyder det, hvis balancen ikke er 0

At Jorden enten er ved at blive varmere (positiv ubalance) eller koldere (negativ ubalance)

Hvorfor ændres fortegnene, hvis balancen opstilles for atmosfæren

Fordi E og H dér er positive – energien tilføres atmosfæren fra jordoverfladen

Hvad sker der med energien, der bruges til fordampning

Den frigives til atmosfæren, når vanddamp fortættes