Het klimaat stapelt verandering op verandering

Het klimaat is uit evenwicht, de aarde warmt op. De oorzaak is onze uitstoot van broeikasgassen. Dit zorgt voor allerlei aanpassingen in het klimaat. Sommige versterken de opwarming, andere verzwakken de opwarming. Hoe werkt dat precies?

Het klimaat streeft naar een evenwicht 

De aarde warmt op door de zon en koelt af door warmte uit te stralen. In evenwicht zijn deze aan elkaar gelijk. Als de uitgestraalde warmte kleiner is dan de opwarming door de zon, stijgt de temperatuur. Hierdoor neemt de uitgestraalde warmte toe, net zo lang tot deze gelijk is aan de opgenomen energie van de zon. Zo streeft het klimaat steeds naar een evenwicht. 

Dankzij het broeikaseffect is de aarde bewoonbaar 

De aarde ontvangt 340 Watt per vierkante meter (W/m2) aan zonlicht (figuur 1-1). Ongeveer 30 procent wordt weerkaatst door wolken, stofdeeltjes en het aardoppervlak. Blijft over 240 W/m2 die netto binnenkomt. Bij een temperatuur van 18 graden onder nul straalt de aarde ook 240 W/m2 aan warmte uit en is het klimaat in evenwicht. Zonder atmosfeer was de temperatuur op aarde dan ook gemiddeld 18 graden onder nul in plaats van de huidige 15 graden boven nul.  

Bepaalde moleculen in de atmosfeer zoals waterdamp, CO2 en methaan absorberen een deel van de warmtestraling die het aardoppervlak uitstraalt (figuur 1-2). Zelf stralen ze op hun beurt ook warmte uit, zowel naar boven als naar beneden. Het aardoppervlak wordt dus niet alleen verwarmd door de zon, maar ook door de teruggestraalde warmte, ongeveer 330 W/m2. Hierdoor stijgt de temperatuur aan de grond. Dit wordt het broeikaseffect genoemd. 

Het aardoppervlak straalt bij 15 graden ongeveer 400 W/m2 uit. De broeikasgassen absorberen een groot deel hiervan. De rest plus de uitgestraalde warmte van de atmosfeer is in evenwicht gelijk aan 240 W/m2. De afkoeling door uitstraling is dan even groot als de opwarming door de zon.