Feiten en leugens over het klimaat | Deel 1: Het klokwerk van de aarde en de zon

earth sun

Klik op de foto voor een
vermelding van de copyrights

Taal:Taal
Views:7187
Ingevoerd:
Geplaatst door:
Bron:Courtfool

Gekoppelde categorieen
Aarde en milieu

(Court Fool | Rudo de Ruijter) De laatste jaren hebben de Verenigde Naties veel gedaan om een wereldwijde paniek over CO2 te creëren. We horen echter steeds vaker, dat CO2 niet de oorzaak van de klimaat-opwarming kan zijn. Wat is onjuist en wat is waar?

Dit artikel bevat een overzicht van wat het klimaat bepaalt. Het omschrijft de nu bekende factoren die klimaatveranderingen veroorzaken. Ruwweg kunnen we twee hoofd-factoren onderscheiden:

  1. de veranderende afstanden tussen de aarde en de zon en de veranderende hoek van de aardas. Ze zijn het resultaat van de banen van de planeten om de zon. Ze kunnen met precisie berekend worden, samen met de resulterende zonnewarmte op aarde.

  2. de variaties in de activiteit van de zon en de processen in de atmosfeer van de aarde. Deze veranderingen zijn veel minder voorspelbaar. Onder andere processen zal ik verdamping en condensatie beschrijven. H2O, in zijn vormen van waterdamp, druppels en ijskristallen hebben 25 keer meer impact op de opwarming dan CO2.

Het CO2 verhaal en meer in het bijzonder de rol van de Verenigde Naties in de angst voor CO2, wordt in het derde deel behandeld: CO2 paniek, beweringen en fraude.

Inleiding
Zover onze beperkte kennis nu reikt, is de aarde de enige planeet in het universum waar leven bestaat. Dit leven begon vermoedelijk dankzij de aminozuren, die vrijkwamen bij de inslagen van meteorieten toen de aarde ongeveer een miljard jaar oud was. En vanwege de straling van de zon, die met de tijd toeneemt, zal het over twee miljard jaar zo heet op aarde zijn, dat het leven vermoedelijk weer voorbij zal zijn. Laten we er in de tussentijd maar het beste van maken. [1]

De laatste miljarden jaren werden gekenmerkt door een aantal ijstijden. Dat waren periodes van tientallen tot honderden miljoenen jaren, waarin ijslagen van honderden meters dik grote delen van de continenten bedekten. Verder hebben de continenten gereisd van de omgeving van de Zuidpool naar de posities die we nu kennen. [2] In de meest recente ijstijd, 18.000 jaar geleden, strekten de ijskappen zich uit van de Noordpool tot over Canada, als ook over Scandinavië tot halverwege Nederland.[3] Veranderingen in het klimaat zijn er altijd geweest. Er zijn sommige veranderingen die we kunnen voorspellen, andere niet.

Deel 1: Het klokwerk van de aarde en de zon
De aarde maakt deel uit van een boeiend klokwerk met verschillende bewegingen die de straling beïnvloeden. De afstand tussen de aarde en de zon varieert en de aardas beweegt. In 1938 publiceerde de Servische astronoom Milutin Milankovitch een uitleg.

Rotatie van de aarde om zijn as
De aarde maakt in 24 uur een draai om zijn as. Dit veroorzaakt de afwisseling van dag en nacht met de dagelijkse opwarming en afkoeling.

Baan van de aarde om de zon
In een jaar voltooit de aarde zijn baan om de zon. Vanwege de schuine positie van de aardas, krijgen de twee hemisferen (Noordelijk halfrond en Zuidelijk halfrond) om beurten de meeste directe straling van de zon.

In landen die de Europese indeling in vier seizoenen gebruiken, wordt het jaaar verdeeld in astronomische seizoenen door vier punten op de baan van de aarde. Deze punten worden bepaald door de ogenschijnlijke reis van de zon in de loop van het jaar. Wanneer de zon precies in het oosten opkomt en precies in het westen ondergaat, markeert dit het begin van de lente (maart) en het begin van de herfst (september). Op deze punten zijn, overal op aarde, de dag en de nacht van grofweg gelijke lengte.

Het begin van de lente op het noordelijk halfrond is het begin van de herfst op het zuidelijk halfrond. Onze tegenvoeters doen alles andersom.

Op het punt van de baan waar de zon midden op de dag zo hoog komt als ze maar kan komen, hebben we het begin van de zomer (de mid-zomerdag, zoals het vroeger heette) en de langste dag van het jaar op dat halfrond. Op het punt van de baan waar de mid-dag zon zo laag staat als maar kan, hebben we het begin van de winter (mid-wintersdag, zoals het vroeger heette) en de kortste dag van het jaar.

Op het noordelijk halfrond starten de astronomische seizoenen:
Lente:     ongeveer 21 maart
Zomer:   ongeveer 21 juni 
Herfst:    ongeveer 21 september
Winter:   ongeveer 21 december

In sommige landen, zoals Australië, wordt de eerste dag van deze maanden beschouwd als het begin van het nieuwe seizoen. Veel meteorologen gebruiken dezelfde indeling. In de meeste landen van de wereld gebruiken de mensen deze vier seizoenen niet. In de tropen is het nooit winter. In de meeste landen bepalen ze de seizoenen aan de hand van de stadia in de plantengroei of het begin en het einde van regenperiodes. De Japanners hebben zeven seizoenen.

De startpunten van de lente, zomer, herfst en winter verdelen het jaar niet in vier gelijke delen. Dat komt door het volgende. De baan rond de zon is geen cirkel. Het zou een cirkel zijn geweest, als de aarde de enige planeet om de zon was. Maar vanwege de aantrekkingskracht, vooral van Jupiter en Saturnus, is de baan niet rond, maar elliptisch. (In de tekeningen is de elliptische vorm zwaar overdreven weergegeven!) In dit ellips staat de zon in één focus. (De andere is leeg.) [4] Gedurende een half jaar wordt de afstand tussen de aarde en de zon steeds kleiner, het andere halve jaar neemt de afstand steeds toe. Deze halve jaren komen niet met de seizoenen overeen.

Momenteel is de aarde het dichtst bij de zon op 3 januari. Dit punt van de baan wordt het perihelion genoemd (peri=dichtbij, helion=zon). Op 4 juli is de aarde het verst van de zon. Dit punt heet het aphelion. In het jaar 2000, op 3 januari, stond de aarde op 147.102.782 km van de zon en op 4 juli was dat 152.102.294 km (=3.4% meer). [5] Door dit verschil is straling van de zon 6,7% intenser op 3 december dan op 4 juli. (De intensiteit varieert omgekeerd evenredig met de afstand in het kwadraat.) [6] Op het zuidelijk halfrond is het zomer, wanneer de aarde de zon het dichtst nadert op 3 januari. Dit betekent extra warmte gedurende de lange zomerdagen.

Omdat de aarde gedurende een half jaar de zon nadert en zich het andere half jaar van de zon verwijdert, is de snelheid van de aarde op de baan niet constant. De snelheid neemt toe wanneer de aarde de zon nadert en neemt af wanneer de aarde zich van de zon verwijdert.

Volgens astronoom Kepler: "De lijn tussen een planeet en de zon gaat in gelijke periodes over gelijke gebieden" [7] Dit betekent, dat op het gedeelte van de baan waar de aarde het dichtst bij de zon is, de snelheid van de aarde het hoogst is. Dat is de reden, waarom op het noordelijk halfrond de periode hefst-winter een paar dagen korter is dan de periode lente-zomer.

Het punt waarop de aarde het dichtst bij de zon is, is nu 3 januari. Maar dit punt verschuift bijna onopvallend. Elke 58 jaar is het een dag later. Dit wordt veroorzaakt door twee bewegingen: de as van de aarde wiebelt en de baan zelf verplaatst zich om de zon. Maar voordat we deze twee bewegingen nader bekijken, laten we naar de invloed van de maan kijken.

Het barycentrum
De bovenvermelde baan van de aarde om de zon is niet een zuiver elliptische baan. Dit wordt veroorzaakt door de maan, die "rond de aarde cirkelt" (in 27,3 dagen). De aarde en maan vormen een soort eenheid op hun jaarlijkse reis om de zon. We zeggen dat de maan om de aarde cirkelt. Het is precieser om te zeggen, dat beiden rond een punt draaien, waarop ze elkaar in evenwicht houden, het barycentrum, hun gezamelijke zwaartepunt. Dit punt ligt ergens tussen het middelpunt van de aarde en het middelpunt van de maan. Als de aarde en de maan dezelfde massa zouden hebben gehad, dan zou dat punt halverwege hebben gelegen. Maar omdat de aarde 831/3 keer groter is dan de maan, ligt dit punt dichter bij het middelpunt van de aarde, 4671 km ervan verwijderd, dat wil zeggen 1707 km onder het aardoppervlak. [8] Dit is een gemiddelde. De afstand tussen aarde en maan varieert met 14% in de loop van een maand. [9] )

Het is het barycentrum van de maan en de aarde, dat de elliptische baan rond de zon volgt. Omdat het barycentrum binnen in de aarde ligt, bevindt de aarde zich altijd wel op de elliptische baan rond de zon, maar het grootste gedeelte van de aarde zal zich elke veertien dagen van de ene naar de andere kant verplaatsen, als een tegenwicht van de maan. Met volle maan, wanneer zon, aarde en maan ongeveer in één lijn staan, ligt het middelpunt van de aarde 4600 km aan de binnenkant van de baan. Met nieuwe maan is dat ongeveer 4600 km aan de buitenkant.

De aardas wiebelt, de baan verplaatst zich
De as van de aarde wiebelt. Het verlengstuk vormt een trechter in 25.800 jaar. Op dit moment wijst de as naar de Poolster, over 12.000 jaar naar Vega. [10] Als gevolg daarvan, verplaatsen de punten, waarop de Noord- en de Zuidpool op gelijke afstand van de zon staan (begin van de lente en de herfst), zich langs de ellips. Tegelijkertijd maakt de langste as van de ellips een draai van 360o in 112.000 jaar, als de wijzer van een klok met de zon als draaipunt.

De combinatie van deze twee bewegingen maakt dat het punt op de baan, waarop de afstand tot de zon het kortst is (nu 3 januari) elke 58 jaar een dag later valt en een compleet rondje rond de kalender maakt in 23.000 jaar.

In de maanden vóór en na 3 januari profiteren we op het noordelijk halfrond een beetje van de sterkere zonnestraling. Maar omdat deze extra straling plaatsvindt gedurende de korte winterdagen en de winter ook nog eens sneller doorlopen wordt, compenseert dit niet het nadeel van de relatief langere zomers met minder straling. In totaal hebben we op het noordelijk halfrond minder straling. Maar, om dit te compenseren, zullen onze nakomelingen over 11.000 jaar extra hete zomers hebben en daarover klagen.

Dat is de situatie die we nu hebben op het zuidelijk halfrond. De zomerse straling is daar intenser dan de zomerse straling op het noordelijk halfrond. Echter, op het zuidelijk halfrond is er minder land. De temperatuur van zeewater stijgt veel langzamer dan de temperatuur van land. Dus, logischerwijs, over het geheel genomen, stijgen de temperaturen op het zuidelijk halfrond nu minder dan die op het noordelijk halfrond over 11.000 jaar.

We zouden het ook anders kunnen zeggen; door de schuine stand van de aardas wordt er meer water dan land naar de zon gekeerd op het moment dat de aarde op het perihelion is, aan deze kant van de 23.000 jarige cyclus.

De hellingshoek van de aardas varieert
De hellingshoek van de aardas varieert ook. In cycli van 41.000 jaar gaat hij van 21.5o naar 24.5o en weer terug. Tegenwoordig is hij 23.5o en onderweg naar een steilere positie. Hoe steiler de positie, hoe meer straling in de loop van het jaar geconcentreerd blijft rond de evenaar.

De excentriciteit van de orbit varieert
Tenslotte varieert ook de vorm van de ellips in 413.000 jaar van een bijna cirkel naar een ellips en weer terug. De langste as van de ellips (de lijn tussen perihelion en aphelion) blijft daarbij hetzelfde. [11] Op het moment dat de vorm het meest elliptisch is, is het verschil in straling in de loop van het jaar het grootst. Dan is er op het punt met de kortste afstand tot de zon 23% meer straling dan op het punt met de grootste afstand. (Zoals eerder vermeld, is dat verschil nu 6,7%.)

Omdat de langste afstand niet verandert, wordt de baan van de aarde, wanneer deze in de loop van 206.500 jaar cirkelvormiger wordt, langer. De cyclus van een jaar verandert niet. Dus is het de gemiddelde snelheid van de aarde, die toeneemt wanneer de baan cirkelvormiger wordt. Wanneer de baan cirkelvormig is, zijn er geen afstandsverschillen meer die variaties in straling veroorzaken. De snelheid van de aarde rond de zon varieert dan niet en de seizoenen zijn dan van gelijke lengte. [12]

Wetenschappers kunnen vooral in de geschiedenis van de IJstijden sporen vinden van de langere cycli, die ontstaan door de combinatie van deze bewegingen. [13] Het is duidelijk, dat deze bewegingen een belangrijke invloed op het klimaat hebben op de lange duur. Volgens professor Tyson, is de aarde nu 20.000 jaar onderweg in een 50.000 jarige opwarmingsperiode.

Bronnen & referenties
[1] http://www.dlr.de/en/desktopdefault.aspx/ tabid-5089/8554_read-18304
[2] http://www.scotese.com/precambr.htm & http://www.scotese.com/earth.htm
[3] http://www.scotese.com/lastice.htm
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/ Milankovitch_cycles
[5] http://www.windows.ucar.edu/tour/ link=/kids_space/earth_galore.html
[6] http://www.eoearth.org/article/ Solar_radiation
[7] http://www.rehon.nl/Rehon21.01.htm & http://www.astro-tom.com/technical_data/ elliptical_orbits.htm
[8] http://www.astronomycafe.net/qadir/q665.html
[9] http://home.insightbb.com/~lasweb/ lessons/moonorbit.htm
[10] A new way to see the stars, 1966, P. 124
[11] http://en.wikipedia.org/wiki/ Milankovitch_cycles
[12] http://earth.usc.edu/geol150/ variability/orbitalchanges.html
        http://www.nasa.gov/audience/ forstudents/5-8/ features/orbit_feature_5-8.html
        http://observe.arc.nasa.gov/nasa/education/ reference/orbits/orbit1.html
        http://www.astro-tom.com/ technical_data/ elliptical_orbits.htm
        http://davem2.cotf.edu/ete/ modules/carbon/ efculprits3.html
[13] http://www.museum.state.il.us/ exhibits/ice_ages/ why_glaciations1.html
[*]Met speciale dank aan klimatoloog Patrick J. Tyson, die de tijd heeft genomen alle kernzaken aan mij uit te leggen.

Bron: Court Fool

 


Geplaatst door Redactie Earth Matters




Laatste artikelen in deze categorie


Lees alle artikelen in deze categorie


Dit artikel delen





Print artikelArtikel als PDF

Tip iemand over dit artikel:


Quote

Maak je los uit geestelijke slavernij. Niemand anders dan jijzelf kan je gedachten bevrijden.

Bob Marley, Jamaicaans zanger











Bij de verkeerde Earth Matters belandt? Klik op onderstaand logo om naar Earth Events te gaan.