Inkommande solstrålning:
- Solen avger energi i form av elektromagnetisk strålning, inklusive synligt ljus, ultravioletta (UV) strålar och infraröd (IR) strålning.
– Jordens atmosfär och yta tar emot denna inkommande solstrålning.
Reflektion och absorption:
– Ungefär 30 % av den inkommande solstrålningen reflekteras tillbaka ut i rymden av olika komponenter i jordens system.
- Jordens atmosfär reflekterar viss solstrålning, särskilt i UV- och IR-områdena, genom spridning av partiklar och molekyler i atmosfären.
- Moln, is och ljusa ytor på jordens yta reflekterar också solstrålning.
Absorption av jordens atmosfär och yta:
– De återstående 70 % av den inkommande solstrålningen absorberas av jordens atmosfär och yta.
– Atmosfären absorberar UV-strålning genom ozon (O3) och andra molekyler, vilket skyddar livet på jorden från skadlig strålning.
– Växthusgaser i atmosfären, som koldioxid (CO2) och metan (CH4), fångar in en del av den IR-strålning som sänds ut från jordens yta.
Återutsläpp och energibalans:
– Den absorberade solstrålningen återutsänds av jordens yta och atmosfär i form av IR-strålning.
– Balansen mellan inkommande solstrålning och den utgående IR-strålningen bestämmer jordens energibudget.
Energibudgetkomponenter:
- Solstrålning:Mängden solstrålning som når jordens yta.
- Reflekterad solstrålning:Mängden solstrålning som reflekteras tillbaka till rymden.
- Absorberad solstrålning:Mängden solstrålning som absorberas av jordens atmosfär och yta.
- Terrestrial Radiation:Mängden IR-strålning som sänds ut av jordens yta.
- Bakstrålning:Mängden IR-strålning som sänds ut av atmosfären och når jordens yta.
Växthuseffekt och klimatförändringar:
– Den naturliga växthuseffekten hjälper till att hålla jordens temperatur lämplig för liv.
– Mänskliga aktiviteter, som att bränna fossila bränslen, har ökat koncentrationen av växthusgaser, vilket leder till ökad infångning av IR-strålning och ett varmare klimat, känt som klimatförändringar.
Sammanfattningsvis innebär energibalansen eller budgeten mellan solen och jorden utbyte av solenergi mellan solen, jordens atmosfär och jordens yta. Reflektion, absorption och återutsläpp av solstrålning spelar avgörande roller för att bestämma jordens klimat och beboelighet, och mänskliga aktiviteter kan påverka denna balans genom ökade utsläpp av växthusgaser och efterföljande klimatförändringar.
