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.
Ja. Ik denk
Irridiance
Per m2
Per seconde
?
Henry
planck wet:
energieflux=(2πhc^2/λ^5)/(e^((hc)/(λkT))-1) W/m2/m
h const Planck, c lichtsnelheid, k constante van Boltzman, λ golflengte in meter, T de temperatuur in Kelvin (288 voor aarde, 5780 voor zon)
formule fotonenstroom: per sec, per m2 aarde oppervlak, per mu breedte tussen 2 golflengtes
Aantal fotonen = flux μ λ/(hc), energieflux gegeven door bovenstaande Planckwet in w/m2/mu
dus aantal fotonen/s/m2/μ
OK. Ik snap het. We hebben tot nog toe overal meter gebruikt voor golf lengte, maar voor het traject (d.i. het verschil van golflengte twee opeenvolgende rijen) kunnen nu wel microns gebruiken. Klopt?
a/h einde vermenigvuldig ik met de fractie vd obstructed energie,
om de totale energie flux te krijgen die gestoord wordt.
maar die fractie heb ik nog in eV. ik moet die dus eerst nog omrekenen?
Het is stil geworden hier. Iedereen weet al wat het resultaat is vd berekeningen?
Of ook al corona koorts?
Henry
het wordt tijd dat we eens conclusies gaan trekken. Ik weet wel dat we geen perfecte black body hebben, maar laten we voor het berekeningsgemak maar net doen alsof. Ik stel voor dat we een aantal berekeningen doen uitgaande van de theoretische spectra van zon en aarde en voor beide de gehele absorptie door CO2 van 1 tot 20 μ vergelijken. We kunnen 3 absorptie data vergelijken, spectralcalc, nist en de door jou aangedragen combinatie van nist en turnbull.
We vermenigvuldigen dus de theoretische bb figuren met de absorptiefracties, en gaan vervolgens aftrekken (en integreren).
De theoretische figuren nog een keer berekend met weinig meetpunten ivm de snelheid vd berekening.
Dus laten we de fotonen stroom maar even laten voor wat ze is, deze wordt toch afgeleid vd theoretische bb figuren.
https://drive.google.com/open?id=1g1UmIV8xlmONg8Cw7LjvHZGtjr3F6767
Hoi Erik!
Ik heb de flux berekend van de zon 1- 22 um en vd aarde 4 – 22. Ik heb dit toen ook vermenigvuldigd met de fractie vd energie in eV die gestoord wordt, nav de analyse vh het spectraal van CO2.
Voor het traject heb ik het verschil van twee opeenvolgende lezingen genomen in um (microns).
Ik krijg de volgende resultaten:
Voor de aarde: 3.20 x 10^18 eV/m2/s/um.
Voor de zon: 1.05 x 10^23 eV/m2/s/um
Ik neem aan dat dit per molecuul CO2 is (ik krap mijn kop…)
Voor de zon heb ik nog geen enkele correctie gemaakt. Wat stel jij voor?
Ik leg zolang uit waar de factor 4 deling voor zon straling vandaan is gekomen. Volgens mij, tenminste.
Als ik op de zon ga staan, is de aarde een platte schijf met oppervlak pi r kwadraat. Toch?
Van die oorspronkelijke berekeningen met de radius vd aarde kwam uiteindelijk onze solar constante vandaan. De solar constant is dus 1366 W/m2.
Op aarde schijnt de zon 12 uur per dag, gemiddeld, per jaar. Dus, delen door 2: 683 W/m2.
Albedo vd aarde is 31%. Dat gaat direct terug naar de ruimte (daar zit iets van mijn CO2 ook bij…)
Dit laat dus nou 0.69 x 683 = 471.3 W/m2, gemiddeld op aarde. Nou, het probleem is dat aarde inderdaad een ronding heeft, waardoor er (blijkbaar) voorgesteld is om door een extra factor 2 te delen om dan het gemiddelde op enige plek op aarde te berekenen, of liever gezegd: te schatten. Dat is dan 471.3 /2 = 236 W/m2. Begrijp je dat?
Onthoud: inderdaad bv. op de evenaar is het geloof ik meer als 600 en op de arctic is het misschien wel minder als 100.
De hoeveelheid straling die de atmosfeer binnenkomt is dus nog steeds 471 W/m2. Die ronding vd aarde heeft niks te maken met onze berekeningen. Zo gauw als de zon zijn straling op het molecuul valt, begint de terug straling vd GH gassen. De intensiteit is niet belangrijk. Begrijp je dat?
@HenryP:
“Die ronding vd aarde heeft niks te maken met onze berekeningen.”
Dat hangt van de manier van berekenen af.
Eenvoudiger is het als je van 1 lokatie uitgaat; voor de hand ligt de ergens op de evenaar (met of zonder rekening te houden met de stand van de aardas).
Irradiance may be measured in space or at the Earth’s surface after atmospheric absorption and scattering. Irradiance in space is a function of distance from the Sun, the solar cycle, and cross-cycle changes. Irradiance on the Earth’s surface additionally depends on the tilt of the measuring surface, the height of the sun above the horizon, and atmospheric conditions.
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_irradiance
Henry
Je zegt:
Als ik op de zon ga staan, is de aarde een platte schijf met oppervlak pi r kwadraat. Toch?
Van die oorspronkelijke berekeningen met de radius vd aarde kwam uiteindelijk onze solar constante vandaan. De solar constant is dus 1366 W/m2.
Juist, de aarde ontvangt dus 1366 * πr^2 watt aan energie. Dit is niet afhankelijk van draaien vd aarde. Ook een stilstaande aarde zou evenveel energie ontvangen.
De gemiddelde ontvangen energie vinden we door deze energie door het boloppervlak te delen, gemiddeld dus 1366/4 w/m2
De bol moet deze energie ook weer kwijt in een evenwichts situatie. Vandaar de factor 4.
Erik
Bedankt voor jouw antwoord. Iedereen nog gezond daar bij jou?
Hopelijk gaat die engel des doods voorbij aan de huizen van al mijn vrienden bij Climategate.nl. We moeten maar bidden en ons best doen om echt super hygienisch te zijn.
Jouw redenering komt min of meer op hetzelfde neer.
Oppervlak van een bol is 4 pi r kwadraat.
Delen we 1366 door 4 dan levert dat 341 W/m2. 341 x 0.69 = 235 W/m2. Dat is dus de gemiddelde ‘be-warming’ vd aarde door de zon.
Maar als ik op de zon ga staan, zie ik toch duidelijk dat net een kant vd aarde de hele tijd belicht wordt? Dan is het oppervlak dat belicht wordt dus 2 pi r kwadraat….of niet soms?
De sterkte van die straling heeft geen invloed op onze berekeningen. Hoeveel fotonen denk je kunnen in een molecuul gaan voordat ze er achter komen dat ze er niet door komen en daarom weer terug moeten, 62.5% in de richting waar ze vandaan kwamen? [als we aannemen dat het molecuul een bol is]
De deel factor is dus 2. Kunnen we het toch daarover misschien toch eens worden?
Anyway, de grootste factor die jij [Erik] nog wou inbrengen is die voor de correctie vd afstand vd zon tot de aarde. Ik begrijp nog niet waarom en waar die redenering vandaan was gekomen? Ik zou het ook erg fijn vinden als je me even kunt laten zien hoe die berekening van dat getal (215^2) is gedaan.
Beste Henry
Je vraag heeft te maken met de omgekeerde kwadraten wet, de intensiteit vd zonne energie neemt af met 1/R2 .
De zon schijnt in alle richtingen, een klein deel in de richting vd aarde. De totale uitgestraalde energie per m2 noemen we Izon . Deze energie gaat ook door een hele grote bol die de aarde raakt. Dat oppervlak is veel groter dan dat vd zon. Dus Izon *opp zon= Ibij aarde *opp grote bol, dus de energie die per m2 bij de toa beschikbaar is, is verdund door de afstand. Iaarde = opp zon/opp grote bol *izon . In cijfers:
straal zon 695510 km = 6,96*10^8 meter
afstand aarde zon 149600000 km= 1,5*10^11 meter
de oppervlakte verhouding is dan (1,5 E11/6,96 E8)2 = 215ˆ2 , en de verdunning dus 1/215ˆ2
Ik houd die 215^2 aan, maar eigenlijk is het 216ˆ2 , omdat men meestal de straal vd zon zelf verwaarloost tov de afstand aarde zon.
Dus verdunning is eigenlijk rzon^2/(rzon +afst zon aarde)^2, in detail
(149600000+695510)^2/695510^2=46696,5995 dus ruwweg 46697 is circa 216^2
Ik hoop dat je het begrijpt.
Henry
Mijn familie en ik nog steeds gezond gelukkig. Bij jullie ook alles nog goed, of zelfs nog geen corona?
Oppervlak van een bol is 4 pi r kwadraat.
Delen we 1366 door 4 dan levert dat 341 W/m2. 341 x 0.69 = 235 W/m2. Dat is dus de gemiddelde ‘be-warming’ vd aarde door de zon.
Maar als ik op de zon ga staan, zie ik toch duidelijk dat net een kant vd aarde de hele tijd belicht wordt? Dan is het oppervlak dat belicht wordt dus 2 pi r kwadraat….of niet soms?
Oppervlak dat belicht wordt 2πrˆ2 mee eens. Maar de energie is dan ongelijk over het belichte stuk verdeeld. De vierkante meter loodrecht op de straling ontvangt die 1366 W/m2. Maar alle andere m2 ontvangen minder, en die aan de rand, evenwijdig aan de straling zelfs nul.
Je kunt dan alle m2 integreren over 2 hoeken, van 0 naar 90 en van 0 naar 360 graden. maar de uitkomst daarvan kennen we nl 1366 *het loodrechte oppervlak in m2 , dus gewoon het loodrechte oppervlak op de straling keer de flux (in watt).
Bij nader inzien, HenryP heeft gelijk. De factor is geen 4 maar 2.
A: Stel de atmosfeer voor als een schijf met een bepaalde dikte, die boven de aarde hangt. Elke foton legt een vaste afstand door de atmosfeer af alvorens hij de aarde bereikt. Nu is de factor 4.
Dit is niet de werkelijkheid.
B: Immers de atmosfeer omringt de aarde. De fotonen aan de evenaar leggen een veel kortere weg af door de atmosfeer dan de fotonen aan de polen (de randen). Het verschil is schijf / halve bol = 2.
M.a.w. het verkoelend effect van co2 door absorptie van inkomend zonlicht is direct afhankelijk van de gemiddelde dikte van de atmosfeer die de foton moet doorkruisen. We redeneren al die tijd al met situatie A, terwijl situatie B de werkelijkheid vertegenwoordigd.
Ook ik ben akkoord dat binnen de ‘denkoefening” van HenryP de 2-deling geldt, en niet de 4-deling.
Wij zo gewend geraakt aan de 4-deling voor het berekenen van de straling/m²opp.
Daarbij gaan we steeds uit van een opp dat loodrecht staat op ‘de straal vanuit het middelpunt vd Aarde door het meetpunt’ en niet een oppervlak dat loodrecht staat ‘op de straling vd Zon’. [ we trachten toch ook onze zonnepanelen te richten op de zon en niet gewoon waterpas te houden].
Welnu, de bolvormige moleculen van HenryP staan altijd ‘loodrecht op de straling vd Zon’, onafhankelijk van de aardse latitude, dus in die zin..moet Henry inderdaad met 2-deling werken om het effect van zijn ‘obstructie/extinctie/terugstraling naar de ruimte’ van de < 5microm zonne-IR te berekenen.
Mijn bezwaar van in het begin blijft natuurlijk dat dat 'uitdovend' effect grotendeels gewone absorptie is, dat ga ik niet opnieuw uitleggen.
“Mijn bezwaar van in het begin blijft natuurlijk dat dat ‘uitdovend’ effect grotendeels gewone absorptie is, dat ga ik niet opnieuw uitleggen.”
Inderdaad het is gewone absorptie, maar als co2 toeneemt heeft dat aan beide kanten van de medaille consequenties. Dat is nu net het probleem: in de berekeningen wordt alleen het uitgaande (surplus) co2 effect berekend. NOOIT wordt er rekening gehouden met wat de co2 toename aan de inkomende kant voor effect heeft.
Piet, beide kanten van de medaille is grotendeels absorptie, die moet u samentellen voor de ‘grote berekening’ en niet zomaar aftrekken van elkaar. Aan de buitenkant vd medaille is er wel een lichte toename van scattering én een toename van ‘backradiation naar de ruimte’ door het simpele bestaan van CO2 in onze atmosfeer, apart van ’tegendraadse’ effecten van deze CO2 in een atmosfeer die vooral door lapse rate beheerst wordt.
M.i. is er geen grote rol weggelegd voor ’temperatuurstoename door verhoging van CO2′ , maar een negatieve rol toebedelen aan CO2 , van in de beginne, zoals Henry betoogt, kan ik echt niet volgen.
Hoe gaat het met Zoe trouwens? Ik dacht eventjes dat u vast bent komen te zitten in haar schouw.
“M.i. is er geen grote rol weggelegd voor ‘temperatuurstoename door verhoging van CO2’ ”
Mee eens, ik denk dat co2 in het geheel geen rol speelt. Mijn enige motivatie in deze is “de absurditeit van het versterkte broeikaseffect aantonen.”
Als henryP gelijk heeft is de arbsurditeit maximaal.
Ok, maar Henry heeft heel waarschijnlijk geen gelijk. En absurditeit aantonen vanuit absurditeit is ook de weg niet.
Pas op, ik wil niet de houding van Henry als negatief bestempelen, ik vind die veel positiever dan het gros van de ‘alarmistische trollen’ die deze site bestormen. De meeste van die trollen hebben zelfs geen idee waarover het gaat, ze hebben wél een bepaald ‘legalistisch’ idee over hoe wetenschap functioneert, hoe ze die informatie kunnen bekomen, maar zelf dóórdenken, om een een persoonlijk inzicht te verkrijgen, kúnnen ze niet! Gewoon pilaarbijters! Erger nog, het merendeel heeft een ‘activistische’ , politieke motivatie (net zoals sommige ‘scepticals’, toegegeven).
In die zin: chapeau! Henry.
Maar zo maar iets aannemen, omdat dat zou helpen de absurditeit van iets aan te tonen, zou zelf absurd zijn.
“absurditeit aantonen vanuit absurditeit” = humor
Zo zie ik de co2 obsessie. Helaas wel gitzwart
Heb even snel deze grafiek gemaakt:
http://boels069.nl/Energieverdeling_aarde.pdf
Bedankt Boels, mee eens. Aan de randen is het nul en in het midden maximaal. In het midden dus 1366 w/ m2.
Graag gedaan!
Volgens mij is het dan ook nodig om de aardse spectra te linken aan de plaats van waaarneming.
Een spectrum gemeten op 40 NB is anders dan die op de evenaar.
Erik
Iedereen hier bij ons (in Zuid Afrika) ook nog gezond. Maar wel al over 500 gevallen en ik vermoed dat het test vermogen hier erg beperkt is. Er zullen dus al wel veel meer gevallen zijn. Er is dus reden voor ernstige zorg en de regering hier heeft gisteren ook een 3 weken ‘lock’ down ingesteld, vanaf donderdag. Alle niet absoluut noodzakelijke zaken en diensten moeten dicht en iedereen moet thuis blijven. Het is misschien wel een goed idee. De ziekenhuizen zouden die stroom hier niet aankunnen, wat er nu al wel in NL gebeurd.
Ik kauw nog aan die grote bol die jij je voorstelt om de zon heen en die aan de aarde raakt. Wie heeft dat bedacht?
Is die correctie niet al ergens ge-verdisconteerd bij de toepassing van Wien’s Law – bij mijn berekening van de gestoorde hoeveelheid quantum energy?
Er komt 1366/2 = 683 W/m2 vd de zon op de helfte vd aarde (=2 pi r^2 m2)
(ignoreer albedo)
Er wordt ca. 232 W/m2 uitgestraald door de aarde zelf.
Dit betekent dat – ge-integreerd onder de curves – moet het oppervlak (Watts/m2) onder de zon ca. 3 keer groter zijn dan dat vd aarde. Heb jij dat ook zo?
@HenryP:
Het is niet nodig om uit te gaan van de totale energie; de energie per m^2 is op de evenaar 1366 W/m^2 en op een andere lokatie afhankelijk van de breedtegraad.
Willy & Piet
Leuk dat je weer even langs komt. Ik moet zeggen dat dit de langste en leukste blog is die ik nog heb gehad en gevolgd. Erg leerzaam. Ik heb veel van Erik geleerd. Boels is ook goed bij gebleven.
Een belangrijk standpunt: als je echt iets wilt ‘weten’, moet je het zelf meten.
Mijn Excel file is nou zo groot dat ik twijfel of ik het op het internet kan zetten. Voor de berekening vd flux vd aarde heb ik twee formules gebruikt; de vierdemachts polyminaal gaf mij een betere benadering voor 0-10 um terwijl de vijfde machts poliminaal mij een betere benadering gaf voor 10-22 um.
Begrijp je al dat de atmosfeer niet veel hitte kan absorberen, omdat er net 0.8% massa is die dat kan doen?
De terug spiegeling van licht (albedo) = 341-232= 109 W/m2 komt direct vh water en ijs, en die 0.8 % in de atmosfeer.
Moest u van in het begin geluisterd hebben, zou u inderdaad minder geleerd hebben, maar uiteindelijk…als u consequent voorts blijft doen, zult u wel belanden waar u hoort te belanden.
Willy
Als jij het wel al begrijpt!!,
vertel mij welke correcties ik moet toepassen op de energie die gestoord word door het CO2 molecuul
en waarom?
Al zoekende in de internetwoestijn:
http://www.physicalgeography.net/
Boels
Kun je die grafiek misschien ook vd aarde maken?
Dan die twee oppervlakken meten …/ Integreren en vergelijken.
@Henry Pool:
Ik kan dat wel doen, er zijn wel wat gegevens te genereren van de insolatie (de inkomende energie per m^2 aan de oppervlakte van de aarde).
Maar dan alleen als je de parameters zoals wind en bewolking, enz. negeert.
Ik ga er naar kijken, reken er niet op dat ik morgen of overmorgen al iets heb ;-)
Erik. Heb je nog ergens een verwijzing voor die correctie? 1/kwadraat 215
Welk eindresultaat stel jij voor?
Henry
misschien ken je deze site al lang.
lees ntoch og maar eens na.
https://scienceofdoom.com/2010/02/06/the-earths-energy-budget-part-one/
Erik
De link is toepasselijk. Dat is wat ik ook zeg. De totale energie die binnenkomt, moet 3 keer zo groot zijn als de energie die uitgaat.
Eens?
Ik kan met mijn Excel file dit meten in eV.
En dan zullen we zien of die verdunnings factor van 1/215 kwadraat inderdaad klopt.
Henry
de kwadraten wet is vrij algemeen. Hier een stukje natuurkunde vd middelbare school:
Kwadratenwet
De kwadratenwet zegt dat de intensiteit van een lichtbron afneemt met het kwadraat van de afstand. Intensiteit en afstand dus zijn omgekeerd kwadratisch evenredig. Belangrijke toepassingen van de kwadratenwet is in de sterrenkunde. Ook voor sterren geldt dat de intensiteit afneemt met het kwadraat van de afstand. De kwadratenwet is een gevolg van het feit dat het oppervlak van een bol toeneemt met het kwadraat van de straal van die bol. Het uitgezonden vermogen uit het centrum van een bol wordt dus uitgesmeerd over een groter oppervlak naarmate een bol groter is.
Hetzelfde geldt overigens ook voor de zwaartekracht, deze neemt ook omgekeerd evenredig met de afstand in het kwadraat af.
Erik
Nog nooit zoiets gezien in mijn natuurkunde boeken. Maar goed, dat was 45 jaar geleden. Ik geloof jou best. Maar ik ga het wel even controleren.
Het lijkt mij dat jouw grafieken zijn gebaseerd op het principe dat inkomende energie vd zon 1366/4 = 342 W/m2 is en uitgaande energie vd aarde 232 W/m2 is. Volgens mij is dat verkeerd. Ik zeg: inkomend is 684 W/m2 en uitgaand is 232W/m2
Eens?
Ergens is iets dus verkeerd….
Ik krijg de energy flux voor aarde 3-22 um op
1.85 x 10^ 21 eV
Ik krijg de energy flux voor de zon 0.5 -22um op
9.25 X 10^ 26 eV
Met een verdunning van 1/216^2 en een deel factor 2, kom ik met de energie vd zon 0.5-22 op 9.91 x 10^21 eV
Binnen de beperktheid van mijn benaderingsfuncties die ik gebruikt heb op mijn Excel bladen meen ik dat de verdunning correctie goed is –
inkomende energie vd zon is tenminste 3 x groter dan uitgaande energie vd aarde.
hoi Henry
leuk je enthousiasme. Als je dus door 4 gedeeld had was het ongeveer gelijk?
Ik zal het ook nog eens uitrekenen, maar dat kan wel even een paar dagen duren, tenzij een aantal klussen uitvallen Je hoort nog van me.
Erik
Een deel factor 4 maakt het zon resultaat 2 keer kleiner. Maar daar geloof ik nog niet aan.
(in ieder geval, dan zou de verhouding (berekend met Wien)
energy in : energy uit
niet 684/232 zijn maar 342/232)
Anyway, je weet nu zeker wel al wat mijn finale resultaten zijn \?
Van de energy flux vd aarde wordt 3.2 eV x 10^18 terug gestuurd naar de aarde terwijl 1.1 eV x 10^18 terug naar de zon gaat.
Maar …….moet ik niet nog correcties maken voor het water in de atmosfeer?
Heb jij de data misschien voor mij vd grafiek vd aarde die laat zien hoe de energy flux vd aarde in werkelijkheid is?
Henry,
Even een kleine sanity check.
Je zegt dat de energy flux van de aarde uitkomt op 1.85×10^21 eV. Ik vermoed dat je bedoelt eV/s/m²
Even omrekenen naar W/m², m.a.w. vermenigvuldigen met 1.6×10^-19 J/eV, geeft 296W/m².
Wat heb je hier nu berekend?
Doen we hetzelfde voor de zon dan komen we uit op 148 MW/m². Rekening houdend met de afstand (dus delen door 215²) geeft dit 3202 W/m².
Wat heb je hier nu berekend?
Er lijkt mij iets serieus mis met je berekeningen.
Danny
ik heb geen vierkante meter, ik heb alleen eV.
Hoeveeel is 1 eV? Is dat niet 1.6 x 10^-19 watt seconde?
eV is een hoeveelheid energie, geen energie flux (=energie per tijdseenheid).
Je hebt dus de totale energie berekend die de volledige aarde in 1 s verlaat? Correct?
Danny
Ja, dat is correct. “Flux’ was misschien niet een goed woord hier, om te gebruiken.
Ik heb alles berekend in eV.
Zoals ik zei, heb ik een aantal functies gebruikt die het goede antwoord erg goed benaderen,
maar het is inderdaad geen exact resultaat.
Een goed vergelijkend resultaat is het dacht ik wel.
Henry,
OK. als je nu dus ‘per s’ toevoegt heb je dus de flux in eV/s.
Als ik dat nu omreken naar J/s of Ws/s=W kom ik dus uit op 296 W.
Als ik dat dan deel door de totale oppervlakte van de aarde (510 miljoen km² = 510×10^12 m²), kom ik uit of 2 keer niks, nl. 0.000 000 000 000 58 W/m².
Er is dus iets serieus mis met jouw functies.
Danny
Nee.
Dat per s had ik niet gezegd.
Ik zei eV.
In ieder geval;
De straling die de CO2 ontvangt zorgt blijkbaar 75% voor opwarming en 25 % voor afkoeling.
Het had misschien net zo goed 50/50 kunnen wezen…
Heb je zin om een weddenschap met mij aan te gaan over mijn volgende project: ozoon?
Henry,
Komaan zeg. Als je iets berekent over een tijdsperiode van 1 seconde (en als dat iets zich elke seconde herhaalt), dan heb je toch dat iets per seconde berekend…
Ik ben wel tevreden dat je uiteindelijk tot de conclusie gekomen bent die voor de hand lag, nl. dat extra CO₂ in de lucht een opwarmend effect heeft op de aarde.
Wat is jouw ozon project?
Re: HenryP “De straling die de CO2 ontvangt zorgt blijkbaar 75% voor opwarming en 25 % voor afkoeling.”
Haleluja.
Henry zei
Van de energy flux vd aarde wordt 3.2 eV x 10^18 terug gestuurd naar de aarde terwijl 1.1 eV x 10^18 terug naar de zon gaat
Henry zegt
Dat is volgens mij per molecuul CO2.
Ik moet nog wel even kijken of dit resultaat kan veranderen als we het water in acht nemen en de 0.03% CO2 wat reeds altijd al in de atmosfeer was.
Er is eigenlijk ook nog absorptie van de CO2 in het UV.
Dat is hoe wij CO2 kunnen ‘meten’ op andere planeten.
Ik weet niet hoe sterk die zijn.
Die heb ik in elk geval nog niet in mijn berekening gebracht.
Als iemand voor mij data daarvan heeft? (golflengte en absorptie)
Danny
Ozoon wordt ook genoemd als een gh gas omdat er absorptie is bij ca. 10 micron.
Maar er is ook absorptie in UV.
Ja, en…
Wat is jouw project?
Denk jij dat ozoon een gh gas is of een anti gh gas? Denk je dat meer ozoon de aarde afkoelt of opwarmt?
Dat wilde ik ook nog altijd graag weten.
Als iemand een goed digitaal spectrum heeft vd ozoon?
Beste HenryP,
Verschillende correcties: Aarde/Zon
A: afstand zon
B: tijd: aarde straalt / zon straalt : 24/12=2
C: zonne energie schijf / 1/2 bol = 2
Opm: B x C = 4 -》 dit is de factor die telkens wordt genoemd.
VRAAG: zijn bovengenoemde factoren
(A t/m C) in de berekening verrekend?
D: NIEUW: fotonen doorlopen aan de polen EN begin/eind van de etmalen een langere weg door de atmosfeer. Vanuit de zon geredeneerd is gemiddelde co2 concentratie dus hoger dan vanuit de aarde geredeneerd. Het verloop wordt beschreven door:
dikte atmosfeer = werkelijke afgelegde afstand foton / sin ( hoek middelpunt aarde tot plek waarnemijng)
Het integraal van deze kromme beschrijft de gemiddelde afstand die een foton door de atmosfeer aflegd – 》 of anders gezegd de gemiddelde co2 concentratie. Ik schat deze correctiefactor op ca. 2 in (grafische schatting)
Wie kan mij volgen?
Correctie : werkelijke afgelegde afstand foton (x) = dikte atmosfeer (d) / sin ( hoek middelpunt aarde tot plek waarneming)
Het hierboven beschreven principe geldt alleen voor een punt op de evenaar. Als de zon op haar hoogst staat legt het foton de kortst mogelijke weg af door de atmosfeer. Voor en na dat moment (zonsopkomst/ondergang) wordt de afstand groter.
De werkelijke correctiefactor is dus veel groter. Immers hoe verder van de evenaar hoe langer de weg wordt die de foton door de atmosfeer moet afleggen.
Wie kan dit wiskundig (drie dimensionaal) berekenen? M.a.w. wat is de gemiddelde afstand in relatie tot de atmosfeer dikte?
Daarvoor zou je de sinus van breedtegraad kunnen nemen.
Complicatie: de dikte van de atmosfeer is per breedtegraad ook anders: “breathening” door de zon (“duwen” tegen de atmosfeer).
“Solar flares” die de aarde bereiken zou men buiten beschouwing kunnen laten; komen weinig voor.
(Hoewel een “Carrington event” de zaken behoorlijk zouden opschudden)
Sin B = hoek breedte graad
Sin A = hoek tijd van de dag.
D= dikte atmosfeer
Y = afgelegde weg foton door atmosfeer
Voor een willekeurig punt op de aarde geldt:
Y= D x sin B / sin A
Integraal?
zwarte piet
Nog even over die factor 4. Dat heeft niets met de dampkring te maken. De energieflux vanaf de zon is bij de aarde 1366 W/m2. De aarde belemmert (dwz staat in de weg) een deel van de zonnestralen. Er wordt dus een hap uit de zonne energie genomen ter grootte van 1366 keer het dwarse oppervlak van de aarde loodrecht op de straling. De atmosfeer draagt ook bij aan dit dwarse oppervlak. Misschien dat er aan de atmosfeer randen nog wat energie doorstraalt, maar dat is geheel te verwaarlozen tov het totale dwarse oppervlak met een straal van 6400 km.
Deze opgenomen energie moet de aarde gelijk weer kwijt door uitstraling. Het gaat dan om uitstraling vanaf de buitenzijde van de aardse bol, dus de buitenzijde van de atmosfeer.
Wat er verder naar beneden in de atmosfeer of oceanen of vaste korst gebeurt is voor deze energie beschouwing irrelevant.
De aarde straalt natuurlijk uit over zijn gehele bol in alle richtingen om de invallende energie kwijt te raken.
Dus instraling over pi*Rˆ2, uitstraling over 4*pi*Rˆ2. En ziehier de factor 4.
Weet ik. 2 voor een halve bol, 4 voor een hele.Kijk nog eens goed naar de factoren die ik benoem.
Erik.
‘De aarde straalt natuurlijk uit over zijn gehele bol in alle richtingen om de invallende energie kwijt te raken.’
Inderdaad, voor uitgaande fotonen is de afstand altijd zo groot als de dikte van de atmosfeer. Inkomende fotonen leggen gemiddeld een veel grotere afstand af. Lees: hebben door de grotere afstand een evenredig grotere kans of een co2 molecuul tegen te komen EN dus energie af te staan. Voor inkomende fotonen is dus de co2 concentratie veel groter. (Factor 4?) Dit is de correctiefactor die ik bedoel.
Als deze EXTRA correctie wordt toegepast zou HenryP wel eens gelijk kunnen hebben.
Zwarte-Pieter
Inderdaad, voor uitgaande fotonen is de afstand altijd zo groot als de dikte van de atmosfeer. Inkomende fotonen leggen gemiddeld een veel grotere afstand af. Lees: hebben door de grotere afstand een evenredig grotere kans of een co2 molecuul tegen te komen EN dus energie af te staan. Voor inkomende fotonen is dus de co2 concentratie veel groter. (Factor 4?) Dit is de correctiefactor die ik bedoel.
Niet de correctie factor die ik bedoel. Ik kijk in het stadium daarvoor. De aarde temperatuur blijft circa constant, dus inkomende energie = uitgaande energie.
Inkomend 1366*dwarse oppervlak loodrecht op de straling.
Uitgaand infrarood energie uitgezonden door aarde * totale bol oppervlak
En ik kijk bij TOA, niet onderin de atmosfeer. Vergelijken levert dat de uitgaande energie 1366/4 J/s/m2 is, 342 W/m2
Toepassen van stefan boltzman levert dit een gemiddelde uitstraal temperatuur van 279 Kelvin, op die hoogte.
“Henry zegt
Van de energy flux vd aarde wordt 3.2 eV x 10^18 terug gestuurd naar de aarde terwijl 1.1 eV x 10^18 terug naar de zon gaat”
Verwarmen: 3.2 eV
Koelen: 1.1 eV x factor ? = ?
Per molecuul is dat opwarming van 0.336 Wattseconde.
Correct?
Moet wel mogelijk zijn om te berekenen hoeveel moleculen er in 0.01 procent zijn.
Heb jij Erik een formule voor omrekenen naar W/ m2
@henryP: kun je nog antwoorden op ‘Zwarte-Piet 28 mrt 2020 om 10:03’ ?
Piet
Ik heb de verdunning gebruikt: 1/216^2 voor afstand zon.
Ik heb een factor twee deling gebruikt voor het feit dat de aarde 24 uur per dag schijnt.
Het verwarmings effect is
3.2-1.1=2.1 x 10^18 eV per molecuul CO2
= 0.336 Wattseconde
voor het feit dat de aarde 24 uur per dag schijnt
ofwel
dat de zon 12 uur per dag schijnt…
(de factor twee deling natuurlijk toegepast op het resultaat vd zon)
Zo?
Zon: energie zon = verdunning x tijd x schijf/ halve bol = 1/216^2 x 12/24 x 1/4
Aarde: geen correctie
Correctie: 1/4 moet zijn 1/2
@henryP: Hier jouw citaat, hetgeen mij verward!
“Een deel factor 4 maakt het zon resultaat 2 keer kleiner. Maar daar geloof ik nog niet aan.
(in ieder geval, dan zou de verhouding (berekend met Wien)
energy in : energy uit
niet 684/232 zijn maar 342/232)”
Heb je nu WEL of NIET gerekend met factor 4 ????
Piet
ik deel (het resultaat vd zon) met 2 want ik werk (nog) niet in of met W/m2
ik ging even op zon staan om te kijken wat er gebeurd..
ik wil nou nog graag kijken wat het netto effect is van een verhoging van 0.01% CO2 in de atmosfeer. In W/m2.
Dan zijn we klaar.
Zo moet het.
Grafisch schat ik de gemiddelde afstand – die de inkomende zonnefoton door de atmosfeer moet afleggen – in op 3.5 keer langer dan de uitgaande fotonen.
Zon: energie zon = verdunning x tijd x schijf/ halve bol = 1/216^2 x 12/24 x 1/2 x 3.5
Aarde: geen correctie
Grafisch schat ik de gemiddelde afstand – die de inkomende zonnefoton door de atmosfeer moet afleggen – in op 3.5 keer langer dan de uitgaande fotonen.
Er vanuit gaande dat de correctie zijn gedaan conform : Zwarte-Piet 28 mrt 2020 om 17:11
Verwarmen: 3.2 eV
Koelen: 1.1 eV x factor 3.5 = 3.85 eV
Deze is voor Danny!
CONCLUSIE:
“De straling die de CO2 ontvangt zorgt blijkbaar 45% voor opwarming en 55% voor afkoeling.”
M.a.w. extra co2 zorgt voor zeer lichte verkoeling.
Piet zegt:
Grafisch schat ik de gemiddelde afstand – die de inkomende zonnefoton door de atmosfeer moet afleggen – in op 3.5 keer langer dan de uitgaande fotonen.
Zon: energie zon = verdunning x tijd x schijf/ halve bol = 1/216^2 x 12/24 x 1/2 x 3.5
Henry zegt
Die 3.5 factor zal mijn resultaat inderdaad veranderen.
Wat zegt Erik?
Sin B = hoek breedte graad
Sin A = hoek tijd van de dag.
D= dikte atmosfeer
Y = afgelegde weg foton door atmosfeer
Voor een willekeurig punt op de aarde geldt:
Y= D x sin B / sin A
Integraal?
Ik mis de wiskundige kennis om de gemiddelde afstand (Y) via een correcte integraalberekening te bepalen. Via een grafische analyse komt ik op ca.3.5.
@henryP: maak maar eens een tekening, van een cirkel met daar omheen een dampkring. Kijk wat het verschil in afstand betekent voor inkomende straling vergeleken met uitgaande straling.
A: foton afstand op evenaar bij zon hoogste punt.
B: foton afstand op evenaar bij zon laagste puntl
-》 sin A
EN
A: foton afstand evenaar met poolgebieden.
-》 sin B
Snap je dit?
Inkomende fotonen leggen gemiddeld een VEEL grotere afstand af.
DUS: hebben door de grotere afstand een EVENREDIG grotere kans om een co2 molecuul tegen te komen EN dus energie af te staan.
CONCLUSIE:
Voor inkomende fotonen is dus de co2 concentratie veel groter en geven tov uitgaande fotonen meer energie af aan co2 zodat minder energie de aarde bereikt.
Uitgaang van gemiddelden leidt m.i. niet tot betrouwbare resultaten; alles is gebonden aan een lokatie op aarde.
NASA | A Year in the Life of Earth’s CO2
(2006)
https://www.youtube.com/watch?v=x1SgmFa0r04
@boels: vrijwel de gehele klimaatwetenschap gaat uit van een gelijkmatige vedeling van co2 over de aarde. Daar kun je grote vraagtekens bij stellen.
In ons geval vergelijken we de co2 absorptie door inkomende straling met die van de uitgaande straling. In dit vergelijkingskader is het ontbreken van een perfecte co2 verdeling dus niet relevant. Immers de exacte (ongetwijfeld varierende) concentratie beinvloed inkomend straling net zoveel als uitgaande straling.
Waarom dan niet één lokatie bepalen (om te beginnen): 0 NB, 0 OL (op de evenaar)?
Inkomende energie/m2 is bekend en dan het CO2-gehalte variëren.
Omdat dat TOTAAL niet representatief zou zijn voor de gehele aarde (Begrijp jij de eigenlijk probeemstelling wel?) Maar waarom zou je? Deze materie is theoretisch goed te benaderen met de voorgestelde methode.
@Zwarte-Piet:
Het gaat niet om de globale probleemstelling, het gaat om de oplossing om dat probleem op te lossen.
Deduceren, reduceren.
Anders ga je de klimatologie achteraan alwaar een mondiaal klimaat wordt voorgeschoteld dat op geen enkele lokatie empirisch tot een zelfde uitkomst komt.
Okay, we pakken 1 punt op aarde. We kiezen een bepaalde breedtegraad en een bepaalde tijd van de dag.
@boels: wat stel je voor?
– Evenaar – 12 uur s’middags?
– Nederland – zonsopkomst ?
Maakt nogal een verschil, denk je niet.Volgens mij begrijp jij het niet helemaal!
Volgens mij begrijp jij het niet helemaal!
Wel nu, het is langs elkaar heen praten.
Begrijp goed: bij elke “lokatie en tijd van de dag” hoort een ONTWIJFELBARE VASTE, VAN CO2 CONCENTRATIE ONAFHANKELIJKE verhouding Y/D (afgelegde weg foton door atmosfeer op dat punt en tijd /dikte atmosfeer op dat punt en tijd)
Deze factor is geen zachte waarde maar een KEIHARDE verhouding.
@Zwarte-Piet:
Lokatie: plaats waar een betrouwbaar spectrum is gemeten en waar ook de diurnal oppervlaktetemperatuur bekend is.
Tijdstip 1: hoogste zonnestand (of tijdstip spectrale meting)
Dikte1 atmosfeer
Zon1 = 1366 W/m2 (maal lokatie parameter)
Aarde = X W/m2
T1
Tijdstip 2: laagste zonnestand ~12 uur later
Dikte2 atmosfeer
Zon2 = 0 W/m2
Aarde = X W/m2
T2
Variabelen: (niet per lokatie bekend)
ppmCO2
Aarde
Dikte1/Dikte2
..
(aanvullen)
@boels: de correctiefactor ZP=Y/D is ALLEEN afhankelijk van:
A: tijdstip/seizoen
B: breedtegraad.
Je kunt er van alles bij halen maar dat heeft GEEN invloed op ZP.
Henryp,
Als ik de lengte door de atmosfeer op d/sin A stel, waarbij d de dikte is van de atmosfeer en A de hoek van de invallende bundel met het aardoppervlak, dan is wordt de gemiddelde lengte door de atmosfeer 2d. In werkelijkheid zal dat iets lager zijn omdat er geen rekening is gehouden met breking en met het feit dat voor A->0 de weglengte niet oneindig wordt maar sqrt(d^2 + 2rd), r is straal van de Aarde.
Juist. Ik kom op 1.75. Maar nu drie-dimensionaal
DUS:
Sin B = hoek breedte graad
Sin A = hoek tijd van de dag.
D= dikte atmosfeer
Y = afgelegde weg foton door atmosfeer
Voor een willekeurig punt op de aarde geldt:
Y= D x sin B / sin A
Integraal? Schatting 3.5
ZP (zwarte Piet)= Y/D = 3.5
Verder is de gemiddelde weglengte door de atmosfeer van een foton die door het aardoppervlak wordt uitgezonden ook 2d, waarbij d de dikte van de atmosfeer is.
De weglengte van een door de aarde uitgezonden foton is D. NIET 2D.
@dirk: Ik snap wat je bedoelt. Ik ga er vanuit dat de fotonen de aarde loodrecht op het aardoppervlak verlaten. Dat is inderdaad niet het geval. De foton verlaat de aardoppervlak onder een willekeurige hoek volgens een bepaalde kansverdeling. Hoe zie jij dit?
@dirk: Knap denkwerk. Dank voor de oplossing voor het rand effect
-》jouw citaat “het feit dat voor A->0 de weglengte niet oneindig wordt maar sqrt(d^2 + 2rd), r is straal van de Aarde.”
De berekening van de gemiddelde afstand van het uittredende foton (vanuit de aarde) is serieus ingewikkeld. Los van de dikte van de atmosfeer dient ook de straal van de aarde in de berekening te worden opgenomen. Als ik er vanuit ga dat elke ‘verlatingshoek’ een gelijke kans heeft om op te treden, wat is dan de gemiddelde afstand die de foton aflegd?
@Dirk: kun jij dit probleem oplossen? 2d is ZEKER niet het juiste antwoord.
Dit gaat mijn alfa wiskunde te boven.
Zwarte-Piet,
De ruimtehoek van waaruit een oppervlak straalt is vanwege de cos-regel (wet van Lambert) pi steradiaal. De dikte van de atmosfeer (d/cos A)doet die cos-regel teniet, geïntegreerd wordt de ruimtehoek maal dikte 2 pi d, dus gemiddelde afstand door de atmosfeer is 2 d.
Inderdaad, dit geldt voor een platte Aarde. Voor een bolvormige Aarde wordt die factor 2 iets minder, in de orde van d/r.
Ik snap het niet. Dus een willekeurig ount op aarde straalt niet onder een hoek van 0 en 180 gr. Wat is dan de minimale stralingshoek? Hebben alle hoeken een gelijke kans? Waarom heeft de straal van aarde geen invloed?
Graag even college!
De hoeveelheid straling dat een oppervlak in een bepaalde richting straalt, is evenredig met de cosinus van de hoek die die richting maakt met de verticaal op dat oppervlak, dit is de wet van Lambert. In horizontale richting gaat de straling door een zeer dikke laag atmosfeer, maar de intensiteit van de straling is 0. Kromming van het aardoppervlak doet er weinig toe.
Het komt er dus op neer dat de gemiddelde weglengte door de atmosfeer van zowel invallend zonlicht als door het oppervlak uitstralend IR in beide gevallen ~2d is (d is dikte van de atmosfeer).
@dirk: weglengte voor uittredende fotonen is gemiddeld inderdaad 2d (heb ik inmiddels grafisch bevestigd).
Y= D / sin A waarbij de integraal naar 2D gaat.
Dit is anders bij inkomende fotonen.
Sin B = hoek breedte graad
Sin A = hoek tijd van de dag.
D= dikte atmosfeer
Y = afgelegde weg foton door atmosfeer
Voor een willekeurig punt op de aarde geldt:
Y= D x sin B / sin A
Nu is het integraal GEEN 2D
Piet, Boels
CO2 wordt op verschillende plekken gemeten en we weten van alle resultaten dat de verhoging vd concentratie in de lucht over de laatste 50- 60 jaar van 300 tot 400 ppmv vrij accuraat is. Let op dat bij de evenaar er meer CO2 in de lucht gaat
HCO3- + heat (UV) = > CO2 (g) + OH- (1)
terwijl bij de polen het omgekeerde gebeurd:
CO2 (g) + 2H2O (l) + cold = > HCO3- + H3O+ (2)
Er is dus bij de evenaar altijd meer CO2 in de lucht als in de arctic. Maar gemiddeld blijft het wel ongeveer op 400 ppmv
Mijn gedachte goed was nog altijd dat de weg vd fotonen van boven naar beneden hetzelfde is als van beneden naar boven. Ik snap Piet zijn argument nog niet helemaal.
Rectificatie: Mijn factor 3.5 is NIET correct. Ook het uittredend foton legt gemiddeld een langere weg af. Zie Zwarte-Piet 29 mrt 2020 om 13:57.
Ik hoop dat Dirk of iemand andeers een berekening kan maken.
Henry, je kletst ook maar wat raak hè. Wel vermakelijk hoor.
“Er is dus bij de evenaar altijd meer CO2 in de lucht als in de arctic”
Niet dus
https://www.severe-weather.eu/global-weather/covid-19-global-co2-slowdown-climate-fa/
@Eduard:
Was de CO2-concentratie maar gelijk; de klimatologie zou wat eenvoudiger worden.
NASA | A Year in the Life of Earth’s CO2
(2006)
https://www.youtube.com/watch?v=x1SgmFa0r04
Welnee Boels, een range van slechts 12 ppm
Piet
Ik kauw nog aan die 3.5 factor. Goniometrie was niet mijn sterk punt. Het is wel waar dat de fotonen stroom vd zon precies recht is terwijl alles wat terugkomt in een hoek terug moet, meest. Is dat wat hier bedoeld wordt?
Dirk
Heb jij misschien een exacte berekening voor dit effect?
Boels
Ik denk dat we voor onze berekeningen wel kunnen uitgaan van een verhoging van 0.01% CO2 (100 ppm) in de atmosfeer over de laatste 50-60jaar. Die andere variatie is volgens mij niet belangrijk.
Is er iemand die kan uitrekenen hoeveel CO2 moleculen er in die 0.01% zitten?
Mijn berekeningen zijn gedaan in eV per molecuul CO2 wat ik kan omrekenen naar Watt.seconde wat gelijk is aan Joule.
Voor de m2 deel ik dan door het oppervlak vd aarde. Dat snap ik. Maar dan heb ik Joule / m2
Maar hoe kom ik nou van Joule / m2 naar W/m2?
Henry,
1 ppm CO₂ in de atmosfeer komt overeen met 2.13 GtC = 2.13×10^12 kg koolstof.
Of nog in gram: 2.13×10^14 g.
100 ppm is dus 2.13×10^16 g.
1 mol koolstof weegt 12 g, er is dus 1.775×10^15 mol koolstof per 100 ppm in de atmosfeer (in CO₂ moleculen.
Het aantal moleculen in een mol van een stof is (getal van Avogadro) 6.022×10^23.
Dus het aantal CO₂ moleculen voor 100 ppm in de atmosfeer is zowat 1.07×10^39.
Ontzettend veel dus…
Danny, jij bent ir. Kun jij ‘Zwarte-Piet 29 mrt 2020 om 13:57’ oplossen?
Piet,
Naast het feit dat Dirk ondertussen de oplossing al heeft uitgelegd, is de vraag niet relevant voor jullie berekeningen.
De vraag gaat immers over fotonen die niet ingevangen worden door broeikasgassen, dus vrijelijk de aarde verlaten en zonder hinder de TOA (en dus ook de ruimte) bereiken.
Voor de fotonen die door de broeikasgassen geabsorbeerd worden, gebeurt iets heel anders…
Ze worden (op verschillende hoogten) ingevangen en gebruikt om ofwel via botsingen de plaatselijke lucht op te warmen ofwel te worden heruitgezonden (al dan niet met een (licht) afwijkende golflengte), zonder voorkeursrichting overigens. Dit fenomeen blijft zich steeds maar herhalen tot sommige van de (nieuwe) fotonen ofwel terug op de aarde terechtkomen ofwel op een hoogte komen waarna ze niet meer ingevangen worden door hogergelegen (CO₂) moleculen en ze dus vrij de ruimte ingestuurd kunnen worden…
Aangezien het aantal fotonen dat uitgezonden wordt afhankelijk is van de temperatuur (Stefan-Boltzmann) worden er uiteindelijk heel wat minder de ruimte ingestuurd dan de aarde oorspronkelijk had uitgezonden. Het broeikaseffect verklaard als het ware…
Denk hier maar eens rustig over na…
@danny: Jouw redenatie is m.b.t. de vraagstelling niet relevant. De vraag is wat is de verhouding afgelegde weg van de inkomende versus de uitgaande fotonen (= 2d). Blijf bij de les.
Maw ben jij in staat om:
Y= D x sin B / sin A
te integreren over het gehele aardoppervlak en hiervoor een gemiddelde Y waarde te vinden.
HenryP,
Ik transformeer de halve aardbol waarop het zonlicht valt naar een cirkel met straal 1 waar de dikte van de atmosfeer d/sqrt(1-r^2) is, r is de afstand tot het middelpunt. De intensiteit van het zonlicht is dan overal gelijk en hoef je geen rekening te houden de bolvorm. De integraal over de dikte is dan eenvoudig met poolcoördinaten en levert 2 pi d. Gemiddeld over het oppervlak levert dat 2d.
Dat moet de zelfde dikte zijn wat straling afkomstig van het aardoppervlak doorloopt en wel om de volgende reden: De straling van de Aarde is isotroop: in alle richtingen even sterk maar ook van de zelfde samenstelling, ik bedoel dat die straling allemaal dezelfde dikte van de atmosfeer heeft doorlopen. Dus ook de straling in de richting van de Zon. Keer de richting van de straling om, dan zie je meteen in dat het zonlicht de zelfde gemiddelde weg door de atmosfeer moet afleggen.
@dirk: je denkt 2 dimensionaal. Denk 3 dimensionaal.
@dirk: Jouw redenatie geldt slechts voor de evenaar, daar is inderdaad uitgaand en inkomend exact 2D. Op elke andere breedtegraad van de aarde zullen de inkomende fotonen een langere weg afleggen dan de uitgaande fotonen.
Gemiddeld over de aarde een 2x langere weg.
ZP=2
Denk er rustig over na en je komt uiteindelijk tot dezelfde conclusie, zoveel is zeker.
Dank nog voor jou bijdrage omtrent de 2D mbt uitgaand.
Zwarte-Piet,
Mijn berekeningen lijken mij juist. De breedtegraad speelt er geen rol in.
Mijn isotropie-argument verklaart waarom beide gemiddelde weglengten gelijk behoren te zijn, zoals uit die berekeningen volgde.
@Dirk toch…..! Beweer jij met droge ogen dat breedtegraad geen rol speelt? Daar denken ze in Groenland toch echt anders over.
Tja dan houdt het op.