StartPublishers

Speciale bedankjes aan:

Christine, Corinne, Francisco, Evelyne, Françoise, Gaël, Peter, Ingrid, Ivan, Krister, Jorge, Marie Carmen, Ruurd, Sabine, Lisa, Sarah, Valérie & Anonymous...

Bedankjes voor vertalingen aan:

The activity of the Sun
L'activité du soleil
De activiteit van de zon

Feiten en leugens over het klimaat (2)

Rudo de Ruijter,
Onafhankelijk onderzoeker,
Met speciale dank aan klimatoloog Professor Patrick J. Tyson

deel 2. De activiteit van de zon

Variaties in de activiteit van de zon

In 1843 ontdekte Samuel Heinrich Schwabe een cyclus van ongeveer 11 jaar in de activiteit van de zon. Het aantal zonnevlekken is een aanduiding van deze activiteit. Hoe meer vlekken op het oppervlak van de zon, hoe actiever de zon is. Sinds 1978 wordt de activiteit gemeten door satellieten. Uit de eerste 40 jaren van metingen weten we, onder andere, dat de gemiddelde energie aan de bovenkant van onze atmosfeer 1366 Watt per m² is,  en in de loop van deze cyclus van 11 jaar met  0,5 Watt stijgt en daalt. [14]

De observatie van zonnevlekken begon pas na de uitvinding van de telescoop in 1605. In 1611 hadden Galileo en anderen nauwkeurige kaarten getekend van de zonnevlekken op bepaalde momenten. Een dagelijkse observatie startte in 1849. [15] In 1894 viel het Edward Maunder op, dat de kaarten van Gallileo nauwelijks zonnevlekken hadden, vergeleken met z'n eigen observaties. Het zou tot 1976 duren voor het werk van Maunder beter bekend werd. De conclusie werd getrokken, dat een afname van de zonneactiviteit de Kleine IJstijd had veroorzaakt. Dit is de periode van 1430 tot 1850, toen een verlaging van de gemiddelde temperatuur werd gemeten. Tussen 1600 en 1700 waren de gemiddelde temperaturen 2 graden lager dan normaal. Dat is misschien niet zo koud als de naam Kleine IJstijd suggereert. [16]

Sinds 1979 kan de geschiedenis van de zonneactiviteit teruggevonden worden door het tellen van kosmogenische isotopen, zoals Carbon-14, Beryllium-10 en Chlorine-36. Deze isotopen ontstaan in de bovenste atmosfeer, wanneer kosmische straling botst op atmosferische moleculen. Het aantal geproduceerde isotopen varieert met de zonneactiviteit. Door deze te tellen in sedimenten, organisch materiaal en ijslagen, reconstrueren wetenschappers de geschiedenis van de zonneactiviteit. Vandaag hebben wetenschappers gegevens, die teruggaan tot 9.000 voor Christus.

Omzetting in warmte

De straling waar we het tot nu toe over hebben is de straling van de zon op de atmosfeer van de aarde. Deze straling kun je in feite beschouwen als een collectieve noemer voor energie die beweegt in verschillende golflengtes.

Hoe heter het punt van oorsprong, hoe meer straling geconcentreerd zit in de kortere golflengtes. Hoe kouder het punt van oorsprong, hoe meer straling geconcentreerd zit in de langere golflengtes. [17]

De zon zendt de meeste straling uit in golflengtes rond het zichtbare licht (0,38 – 0,75 micrometer) met een piek in het groen-gele gedeelte.[18]

[illustratie van ockhams-axe.com, 2010]

Het totale spectrum van de golflengtes is echter veel groter dan de piek van de straling suggereert. Van kort naar lang kunnen we deze groeperen in Gamma stralen (Y), Röntgen stralen (X), ultra-violet stralen (UV), zichtbaar licht, infrarood, microgolven, en radiogolven. Met name de zeer korte golven van minder dan 320 nanometer (0,000320 millimeter) zijn gevaarlijk. Dat wil zeggen, een deel van de UV-stralen, en de X en de Y stralen. [19]

Splitsende moleculen

Deze extreem korte golven hebben zo veel energie, dat wanneer ze geabsorbeerd worden door zuurstof-moleculen (O₂), deze laatsten uitéénspatten in twee atomen (O).

Aan de bovenkant van de atmosfeer, boven de 200 km, is er zo veel extreem korte golf straling, dat er nauwelijks hele zuurstofmoleculen gevonden kunnen worden. [20] Hier veroorzaakt de straling dat de geïsoleerde zuurstofatomen gaan ioniseren. [21] De atomen absorberen dan straling en zenden één of meer electronen uit. Deze toename van kinetische energie wordt gemeten als een toename in temperatuuur.

Hoe dichter bij de aarde, hoe meer positieve en negatieve ionen op elkaar botsen en weer zuurstofmoleculen vormen. Bij elke botsing wordt gevaarlijke straling geabsorbeerd. Door de hogere concentratie van atomen en moleculen dichter bij de aarde, herhaalt dit proces zich steeds sneller, tot dat op ongeveer 80 km hoogte de straling met de kortste golven zo goed als verdwenen is. [22]

Ozon

Dan is er nog steeds korte golf straling, vooral in het ultra-violette gedeelte, bij voorbeeld tussen de 220 en 330 nanometer [23], met voldoende energie om zuurstofmoleculen in tweeën te slaan. De zuurstofmoleculen  (O₂) splitsen dan in twee zuurstofatomen (O). Wanneer zulke vrije zuurstofatomen dan weer op een zuurtofmolecule botsen, vormen ze een nieuwe molecule, ozon (O₃). Ozon is erg onstabiel en zodra een ander vrij zuurstofatoom er tegen aan botst ontstaat geen O₄, maar weer twee gewone zuurstof moleculen (O₂). Ozon wordt dus even gemakkelijk afgebroken als dat het ontstaat. [24]

De vorming van ozon vindt vooral plaats onder een hoogte van 80 km. Tussen 20 en 30 km hoogte is de lucht zo dicht, dat we een verhoogde concentratie ozon kunnen vinden. Dit noemen we de ozon-laag. Stel je daar niet te veel bij voor: de gemiddelde concentratie ozon in de atmosfeer is 3 op de 1 miljoen moleculen lucht [25] en in de ozon laag is dat 9 moleculen ozon op 1 miljoen moleculen lucht. [26]

Niettemin, als je alle ozonmoleculen in de atmosfeer op elkaar zou stapelen, dan krijg je een laagje van enkele milimeters dik. [27] Dat is net voldoende om ons te beschermen tegen de UV-stralen met golflengtes tussen de 240 en 320 nanometer. [28] Van de golflengtes tussen de 290 en 320 nanometer weten we dat die huidkanker kunnen veroorzaken. [29]

Het belang van de ozonlaag is algemeen bekend sinds 1971, in verband met een project om een vloot supersonische vliegtuigen te bouwen. Die zouden veel dichter bij de ozonlaag vliegen, waar de luchtweerstand veel lager is. Volgens wetenschappers zou de uitstoot van hydroxide de ozonlaag vernietigen. In 1974 kwam er ook kennis over chlorofluorocarbon (CFK). Dat werd in de vorige eeuw steeds massaler gebruikt in koelkasten, haarverstevigers, spuitbussen en industriële schoonmaak. Het bleek dat de CFK's door de UV-stralen afgebroken werd. Daarbij ontstaan chlorine-atomen, die krachtige catalysatoren zijn. Één enkele atoom chlorine kan achtereenvolgens tienduizenden ozon moleculen afbreken. [30]

Het project voor de supersonische vliegtuigen werd stopgezet en de CFK's werden verbannen. [31] Die ban begon pas in 1987. Vanwege de belangen van de industrieën werd hij maar heel langzaam doorgevoerd. Sommige vervangingsmiddelen bleken ook ozon af te breken. [32] Ook nu nog heeft het verbod veel uitzonderingen. [33]

Sinds1956 worden ozon-metingen vanaf de grond gedaan in Antarctica. Sinds midden jaren 6o worden op verschillende plaatsten op de wereld doorlopende metingen uitgevoerd. Sinds 1978 zijn er ook metingen door satellieten uitgevoerd. [34]

Ozon blijkt schaars te zijn boven Antarctica. Hier verscheen in 1981 een tijdelijk gat, een zone met een sterk gereduceerde concentratie ozon. [35] Dit fenomeen herhaalt zich elk jaar tussen augustus en december. Drie jaar later was het gat gegroeid tot de grootte van het hele continent Antarctica. [36]

Sinds 1985 verschijnen er publicaties over en krijgt het wereldwijde aandacht. [37] In 1998 was het gat gegroeid tot twee keer het oppervlak van Antarctica. In 2008, na wat toe- en afnames, was het gat weer zo groot als in 1998. [38] Tussen 1970 en 1995 is de concentratie chlorine in de atmosfeer verdrievoudigd. Sindsdien heeft het zich op dat niveau gestabiliseerd. [39]

Volgens wetenschappers van het British Antarctic Survey verschijnt het gat boven Antarctica, omdat gedurende de poolnacht de temperatuur in de stratosfeer erboven (dat wil zeggen tussen de 10 en 80 km hoogte) zinkt tot -80^o Celsius. Bij deze temperaturen versnellen ijskristallen de chemische reacties. [40]

Bij sommige vulkaanuitbarstingen wordt hele fijne as wel 20 km hoog gestuwd, zoals bij de El Chichòn in Mexico in 1982 en de Pinatubo op de Philippijnen in 1991. [41] Deze as reflecteert een deel van de binnenkomende zonnestraling, maar wordt tevens opgewarmd door de langere golf straling, zowel vanaf het aardoppervlak, als uit de atmosfeer en vanaf de zon. Dit leidt tot een opwarming van de stratosfeer (+ 4^o C). De CFK's reageren chemisch met de sulfureuze as en versnellen zo de afbraak van ozon.

Omdat de as na een paar jaar uit de stratosfeer verdwenen is, wordt de invloed van dergelijke vulkaanerupties tijdelijk geacht. [42]

Het zal lange tijd duren voordat de chlorine en andere chemische bestanddelen uit de stratosfeer verdwenen zijn. Er is daar geen regen die ze naar het aardoppervlak terugbrengt.

Het ozongat strekt zich nu regelmatig uit tot over Australië en Nieuw-Zeeland. Hier vinden we het hoogste percentage huidkanker ter wereld. [43] Boven de rest van de wereld verandert de dikte van de ozonlaag. Ook Europa heeft vaak gevaarlijke UV-straling. Op de Belgische televisie, in het weerbericht, waarschuwen ze wanneer de UV-straling hoog is. In Nederland vertellen ze dat nooit of bijna nooit. Ik heb ooit gevraagd waarom dat zo was. Vertrouwelijk vertelde men mij, dat ze dat niet mochten. Klaarblijkelijk zijn er belangen, die hogere prioriteit hebben dan de volksgezondheid.

Misschien is het nuttig er even stil bij te staan, dat ozon gaat over de bescherming tegen een piepklein stukje van het electro-magnetische spectrum. [44] Elk jaar produceren we miljoenen tonnen chemicaliën en de meeste daarvan leiden tot een verandering in de samenstelling van de atmosfeer. Doorlopend worden nieuwe chemicaliën uitgevonden. De commerciële belangen zijn groot en de meeste wetenschappers worden tegenwoordig door de ondernemingen betaald. Al 40 jaar horen we niet veel meer over de gevaren van chemicaliën in de atmosfeer.

Straling die het aardoppervlak niet bereikt

Uit metingen, enerzijds van satellieten en anderszijds vanaf het aardoppervlak, blijkt dat grote delen van het stralingsspectrum door de atmosfeer tegengehouden worden.

1 m = 1.000 millimeters = 1.000.000 micrometers = 1.000.000.000 nanometers  [45]

Dit houdt ook veel warmte buiten. Met name op honderden kilometers hoogte, waar extreem korte golven botsen op moleculen en atomen, kunnen de temperaturen wel tot 1500^o Celsius oplopen. [46] Dichter bij de aarde zitten luchtlagen met veel minder activiteit, zoals tussen de 10 en 20 km hoogte, waar de temperaturen meestal rond de minus 40^o Celsius liggen. [47]

De onderste 10 kilometer (33,000 ft)

De meeste lucht zit geconcentreerd in de onderste 10 km, de troposfeer. Hier vinden we de welbekende weersomstandigheden met wind, wolken en neerslag. De 10 km aanduiding is slechts een zeer ruw gemiddelde. De troposfeer gaat in de tropen tot ongeveer 17 km hoogte en is maar 7 km of minder aan de polen. Cirrus wolken worden vaak boven de 10 km aangetroffen en de bovenkant van cumulonimbus wolken kan een hoogte van 20 km of zelfs meer bereiken. [48]

Regelmatig wordt meer dan de helft van het aardoppervlak door wolken bedekt. Wolken weerkaatsen een deel van de straling, absorberen een gedeelte en laten een gedeelte door. Over het algemeen geldt, dat hoe dikker de wolk, hoe meer weerkaatsing.

In theorie zouden wolken maximaal 20% van de straling van boven moeten kunnen absorberen. In de parktijk blijkt dat het dubbele te kunnen zijn. Het verschil komt van de kleine deeltjes stof in de wolken. [49]

Wolken absorberen zowel korte als lange golf straling van de zon en lange golf straling vanaf de aarde. Deze stralingsenergie wordt omgezet in kinetische energie en resulteert in een temperatuurverhoging van de wolken. Wolken stralen op hun beurt lange golf energie uit.

Van de straling die de troposfeer bereikt, bereikt gemiddeld de helft het aardoppervlak. Al naar gelang het type oppervlak wordt daarvan meer of minder gereflecteerd. Op verse sneeuw is dat 90%, op water varieert het van 8 tot 100%, wat afhangt van het feit dat de zon er recht boven of aan de horizon staat. [50] Droog woestijnzand reflecteert ongeveer 37%, terwijl het tropische regenwoud 13% reflecteert. Asfalt reflecteert het minst: ongeveer 4%. Gemiddeld zou ongeveer 30% van alle straling die de aarde bereikt gereflecteerd worden. [50]

Niet alle gereflecteerde straling verdwijnt weer in de ruimte. Ook hier geldt, dat water druppels, waterdamp en andere moleculen deze stralen gedeeltelijk absorberen en hen in warmte omzetten. De meeste warmte zou in de lucht geproduceerd worden. Wolken hebben normaal gesproken een beperkend effect op die warmteproductie, vanwege de weerkaatsing. Ze hebben ook een beperkend effect op de warmtetransfer naar de ruimte. Wanneer het 's nachts bewolkt is, verliest de aarde minder (netto) warmte.

Gemiddelde straling 340 Watt/m2

Eerder vermeldde ik, dat de straling boven in de atmosfeer 1366 kilowatts per vierkante meter is. Dit is gemeten in de doorsnee van een straal.

Op het aardoppervlak wordt deze straling verdeeld over een bol. De formule om het oppervlak van de doorsnee te berekenen is Pi*r². De formule om het oppervlak van een bol te berekenen is 4* Pi*r². Dus de energie die door de doorsnee van een straal gaat, wordt, in de loop van een dag, verspreid over een oppervlak dat vier keer zo groot is. Dit betekent, dat de gemiddelde binnenkomende straling, aan het aardoppervlak,  ¼ van1366 kW/m² is. Meestal wordt dit afgerond op 340 kW/m².

Ofschoon deze 1366 kW/m² meestal als een constante genoemd wordt, varieert dit getal met de afstand tot de zon en het niveau van zonneactiviteit. We hebben ook gezien, dat bijvoorbeeld door de weerkaatsing op wolken, niet alle binnenkomende straling het aardoppervlak bereikt. Het theoretische gemiddelde wordt nooit gehaald.

De intensiteit van de directe straling is sterk afhankelijk van de hoek tussen de zon en het aardoppervlak. Wanneer de zon recht boven de evenaar staat, is de intensiteit daar het hoogste. Maar op de 60ste breedtegraad komt eenzelfde straal op een oppervlak dat twee keer zo groot is. De intensiteit is maar de helft.

 Aan de polen, wanneer de zon dicht bij de horizon staat, is de intensiteit aan het aardoppervlak zeer zwak.

De maximale hoeveelheid straling per dag varieert met de lengte van de dagen en de plaats tussen de evenaar en de polen. [51]

In deze grafiek kun je opmerken, dat aan de Noordpool, rond 21 juni, meer straling het aardoppervlak bereikt dan aan de evenaar.

Diffuse straling of squattering

Door waterdruppels, ijskristallen, pollen, stof, rook en andere deeltjes wordt een deel van de straling verspreid. De grootte van deze verspreiding is afhankelijk van de afstand die de straal door de atmosfeer reist en de hoeveelheid stof, deeltjes en waterdruppels in de lucht. Zodoende bestaat de totale straling die een bepaalde plek bereikt voor een deel uit directe straling (met vorming van schaduwen) en voor een deel uit diffuse straling. [52]

Albedo

De albedo (letterllijk "witheid") is de mate waarin een oppervlak het zonlicht weerkaatst. Hoe witter en gepoleister een oppervlak is, hoe meer het reflecteert. Sneeuw reflecteert bijna al het licht en daarom wordt het niet makkelijk warm aan de polen. Zo bestaat de ijskap op Groenland al meer dan 12.000 jaar. [53]

De albedo van de meeste oppervlakten varieert met de golflengte. Daarom hebben ze kleur (golflengte van gereflecteerd licht), wanneer deze zichtbaar licht weerkaatsen. En ofschoon we dat niet kunnen zien, gebeurt dat ook met infra-rood stralen.

Het woord albedo wordt ook gebruikt om de gemiddelde weerkaatsing van een voorwerp aan te duiden. Soms wordt het aangeduid met een percentage in vergelijking met een oppervlak met ideale reflectie (geometrische albedo) en andere keren in vergelijking met de invallende straling (gebonden albedo). Volgens  Kaufmann heeft de aarde een geometrische albedo van 39%. Volgens de Pater & Lissauer is de geometrische albedo 36.7% en de gebonden albedo 29%. [54] De reflectie is sterk afhankelijk van de bewolking en kan dagelijks wel 5% variëren. [55]

[illustratie Wiki-commons]

Omdat albedo een grote rol speelt in de theorieën over klimaatverandering, zal ik daar in het derde deel van deze studie nog op terugkomen: "CO₂ paniek, beweringen en fraude".

Absorptie en emissie

De straling die uiteindelijk over blijft warmt het aardoppervlak op (land en zee). Drie kwart van het aardoppervlak bestaat uit zee of is vochtig. En van alle energie die door de atmosfeer opgenomen wordt, wordt 68% opgenomen door water in één van zijn fases (ijs, vloeibaar water, waterdamp).

Water is een uitstekend medium voor de absorptie van warmte. Wanneer de zon recht boven het oppervlak staat, reflecteert water slechts 2%. Om 1 gram water met 1^o Celsius op te warmen is 1 calorie (4,1813 Joule) warmte vereist. Dat is verschillende malen meer dan voor andere substanties. Bij voorbeeld 5 x meer als voor zand, beton, asfalt, glas of graniet. [56] Anders gezegd, bij een temperatuurverhoging van 1^o, neemt water veel meer warmte op dan andere substanties.

Verder is het meeste water erg transparent en kunnen stralen diep doordringen. Extreem helder water, zoals de “Black Current” bij Japan, laat op 90 meter diepte nog 10% van het zonlicht doordringen. Daar tegenover staat, dat zeeën rond kustgebieden vaak erg troebel zijn en het licht binnen 2 meter tegen kunnen houden. [57] In dat geval wordt het zonlicht heel dicht bij het oppervlak in warmte omgezet.

Alle substanties hebben hun eigen absorptie-spectrum. Dat zijn de golflengtes van de straling die ze kunnen absorberen. Stralen die niet van de juiste golflengte zijn gaan er langs heen of er door heen.(Zoals radiogolven door ons heen gaan.) Geabsorbeerde straling wordt omgezet in trillingen, die meetbaar zijn als een verhoging van de temperatuur. Elke substantie straalt warmte uit. De hoeveelheid uitgestraalde warmte (per tijdseenheid en oppervlakteeenheid) is afhankelijk van de temperatuur en neemt toe met de 4^e macht van de temperatuur, als je deze in graden Kelvin uitdrukt. (0^o Kelvin = -273.15^o Celsius.) Dit betekent bijvoorbeeld, dat een oppervlak bij 30^o Celsius, 42% meer warmte uitstraalt dan bij 0^o Celsius. De uitstraling vindt plaats in het infra-rood bereik. Over het algemeen geldt, dat hoe lager de temperatuur, hoe langer de golflengte.

Warmte transport

De meeste warmte wordt geproduceert waar de zon loodrecht boven het oppervlak staat. Dus dat is altijd ergens tussen de 23,5^o Noorder Breedte en 23,5^o Zuider Breedte. Door lucht- en waterstromen wordt veel van deze warmte over de aarde verspreid. Volgens het Max Planck Instituut wordt 50% van deze warmte door oceaanstromen verspreid. [58] Volgens de UCAR, een instituut in de VS, wordt de meeste warmte door de lucht getransporteerd. Op het Noordelijk halfrond bedraagt dit 78% en op het Zuidelijk halfrond 92%. De totale hoeveelheid getransporteerde warmte is vergelijkbaar met de productie van 5 miljoen electriciteits-centrales van 1000 Megawatt. [59]

Luchtstromen

Het principe van de verplaatsing van lucht is gebaseerd op het feit dat lucht, wanneer het opgewarmd wordt, uitzet en dus lichter wordt. Dan meten we aan de grond een lagere druk. Wanneer, van elders, koudere lucht binnen kan stromen, zal het langs het aardoppervlak naar de lagere druk stromen en de lichtere lucht zal opstijgen. Hogerop, wordt de stijgende lucht samengeperst. Uiteindelijk zal het wegstromen over minder warme lucht.

In een vaak getoond geïdealiseerd schema, zijn er drie zones op elk halfrond. Langs het oppervlak stroomt lucht van de 30ste breedtegraad richting evenaar en ook van de 30ste naar de 60ste breedtegraad. Hoog in de troposfeer stroomt de lucht terug naar de breedtegraad waar die vandaan kwam. Wanneer de lucht van de ene naar de andere breedtegraad stroomt, draait de aarde eronder. Voor een toeschouwer op de grond lijkt de wind af te buigen. Dit wordt het Coriolis-effect genoemd.

Bovenstaande is slechts een oud theoretisch model, dat misschien van toepassing geweest had kunnen zijn, als de aarde mooi gepoleist was met overal hetzelfde type oppervlak. Er zijn echter heuvels en bergen, die de wind doen afbuigen. Er zijn verschillen in de verwarming boven water, woestijnen, wouden en steden. En er zijn talrijke winden, die zich in specifieke omstandigheden voordoen, zoals de Chinook in de Rocky Mountains, de Zonda in de Argentijnse Andes, de Gibli in Lybië, de Mistral en de Tramontane in het Zuiden van Frankrijk, en de nog steeds mysterieuse El Niño in de Pacific.

Tegenwoordig hebben we satelliet-beelden en computers, die gevoed worden met data uit weerstations uit de hele wereld. Uit voorbije weersomstandigheden kunnen we gemiddelden berekenen en veel realistischere modellen maken. [60]

Verdamping en condensatie

Luchtstromen zijn niet alleen transporteurs van warmte, maar ook van al het zoete water dat het leven op aarde mogelijk maakt. Zoet water ontstaat boven oceanen en zeeën, wanneer water verdampt en het meeste zout achter laat.

Verdamping is het proces waarin water verandert in een gas, waterdamp. Op zeeniveau zet 1 liter water uit tot 1300 liter waterdamp. Er onstaat dus een extra volume. Waterdamp is lichter dan lucht. Lucht dat gemengd is met waterdamp stijgt op wanneer het in contact komt met droge lucht. Hoe warmer de lucht, hoe meer waterdamp het kan bevatten. Bij 0^o Celsius is dat minder dan 1%, bij 22^o is dat 2% en bij 30^o neemt het percentage toe tot 3%. In tropische wouden kan het toenemen tot 10%. Hoe schoner de lucht, hoe hoger het percentage kan worden. De reden daarvan is dat, om weer te condenseren, waterdamp erg gevoelig is voor de aanwezigheid van kleine deeltjes in de atmosfeer om zich aan te hechten. Hoe viezer de lucht, hoe makkelijker waterdamp kan condenseren. (In het industriële Ruhr-gebied, heb je de meeste kans op regen op donderdag, vrijdag en zaterdag. Op zondag is de lucht weer schoon en dat is goed voor “schönes Wetter”.) Bij de condensatie verdwijnt het extra volume weer. Wanneer zich wolken vormen en waterdamp verandert in kleine druppels en ijskristallen, ontstaan grote stromen lucht naar de basis van de wolk.

In de atmosfeer bestaat water in al zijn fases, als onzichtbare waterdamp, als druppels en als ijskristallen. In de lucht bestaan deze vormen in de regel gelijktijdig naast elkaar en gaat water onophoudelijk van de ene fase over in de andere. Een kleine druppel bestaat in de regel maar enkele minuten, voordat die weer over gaat in waterdamp.

Transities van ijs naar vloeistof en van vloeistof naar gas vergen energie om van een solide structuur naar een lossere structuur te gaan. Dit is vele malen meer energie, dan voor gewone opwarming.

1 gram ijs van -10^o Celsius vergt 2,05 Joule om 1^o  op te warmen.

1 gram ijs van 0^o Celsius vergt 334 Joule om in water van 0^o Celsius te veranderen.

1 gram water van 25^o Celsius vergt 4,18 Joule om 1^o op te warmen.

1 gram water van 100^o Celsius vergt 2260 Joule om te veranderen in waterdamp van 100^o Celsius.

Naast deze processen is er ook nog verdamping van ijs en van water bij elke temperatuur.

Vroeger werd de energie die nodig was voor de faseverandering, bijvoorbeeld van water naar waterdamp, latent warmte genoemd.

In feite was het een fabeltje, dat impliceerde dat de waterdamp deze energie geabsorbeerd had, ofschoon die niet gemeten kon worden. Dit fabeltje was nodig, omdat anders de wet van het behoud van energie niet meer van toepassing was. De energie zou verdwenen zijn. 

Volgens de inzichten van tegenwoordig wordt de energie besteed om de banden tussen de moleculen losser te maken. De wederzijdse aantrekkingskracht moet overwonnen worden. De moleculen botsen miljarden keren per seconde en in elk volume zijn er veel verschillende snelheden in het spel. Alleen de moleculen met de hoogste snelheid kunnen er in slagen om aan het wateroppervlak te ontsnappen. Als gevolg daarvan wordt de gemiddelde temperatuur van de moleculen die achter blijven lager.

In het tegenover gestelde proces, de condensatie, zijn het de koudste moleculen (met de minste energie) die gevangen worden in de aantrekkingskracht van een deeltje of van een waterdruppel. De moleculen met de meeste energie blijven in de lucht, en omdat het de koudste moleculen zijn die in het water vallen, stijgt de gemiddelde temperatuur van de overblijvende waterdamp. [61]

Zoals gezegd, zijn verdamping en condensatie de processen die het leven op aarde mogelijk maken. Ons zoete water valt uit de hemel. Volgens sommige publikaties zou de totale hoeveelheid waterdruppels, ijskristallen en waterdamp overeenkomen met een laagje van 2,5 cm op het oppervlak. We hebben, gemiddeld, ongeveer een meter neerslag. dus dat zou een recycle-factor van 40 x per jaar betekenen. En bij elke cyclus verdampt water aan de oppervlakte, stijgt als waterdamp - vaak tot grote hoogtes - en wordt getransporteerd tot dat het uiteindelijk condenseert op een plek waar de temperatuur veel lager is. Het is een permanente warmtepomp. Met een ruwe schatting draagt dit bij aan het warmtetransport van ongeveer 3 Watt per m². [62]

Volgens metingen is de regenval tussen 1900 en 1980 met 2% toegenomen, boven land wat meer dan boven zee. Ofschoon die metingen onvoldoende waren om zeker te zijn dat dit overal op aarde zo was, kunnen we het niettemin als een tendens zien. Irrigatie in de landbouw is gedurende de laatste twee eeuwen enorm toegenoemen, en heeft een enorme toename in de verdamping veroorzaakt. De toename van waterdamp zou weleens veel meer impact op de opwarming van het klimaat kunnen hebben, dan de toename van CO₂. Er is meer dan 25 x meer waterdamp dan CO₂! [63] We zullen er in het volgende onderdeel op terug komen: "CO2, paniek, beweringen en fraude..."

Water stromingen

Stromen in de oceaan transporteren warmte van de evenaar naar hogere breedtegraden. De warme stromingen bevinden zich bij de oppervlakte, terwijl afgekoeld water in diepere stromingen terugvloeit naar de evenaar. Wanneer je op Google naar plaatjes van “ocean currents” zou zoeken, dan zou je er snel achter komen, dat er nauwelijks overeenstemming is tussen de wereldkaarten die deze stromingen tonen. De warme stromingen liggen niet in bedden, zoals rivieren, en veranderen regelmatig van koers (en waarschijnlijk zelfs constant.) De onder-stromingen worden wel eens aangeduid als onderzeese rivieren. Die kunnen misschien vaster liggen in het relief van de oceaanbodem. Onderzoek met robotten is nog maar recentelijk begonnen.

The Warme Golfstroom

Één van de bekendste stromen, en voor Europa de belangrijkste, is de Warme Golfstroom. Dat is een stroom van zo'n 90 km breed, met een snelheid van 2m/sec, die warmte uit de Golf van Mexico en de kust van Florida over de Atlantische Oceaan naar Europa voert. Vervolgens wordt de erboven verwarmde lucht met de Westelijke winden over West-Europa verspreid.

Het zee-ijs aan het Noordelijke uiteinde van de Atlantische Oceaan is de pomp, die de Warme Golfstroom gaande houdt. Deze pomp is gebaseerd op het principe, dat water het zwaarst is bij 4^o Celsius. Omdat het oceaanwater tegen de ijsbergen afkoelt, zinkt het naar de bodem en maakt daarbij ruimte voor ander water uit het Zuiden. Zonder het koelende effect van het zee-ijs zou het zeer lang duren voordat het water naar de zeebodem zakt. Het water zou daarvoor af moeten koelen tot onder de temperatuur van de koudere lagen eronder. De stroming zou stagneren. West-Europa zou koeler worden, terwijl meer warmte rond de evenaar zou blijven.

Veel van het ijs in de Arctische Oceaan ontstaat in het relatief smalle gedeelte van de Beringstraat, waar water naar de Noordpool stroomt. De koude wind die over Alaska blaast doet het oppervlakte bevriezen en blaast het ijs vervolgens de Arctische Oceaan in. [64]

Sinds 1953 wordt het oppervlak van het zee-ijs geobserveerd. Sinds 1969 is er een afnemende trend van 11,2% per tien jaar. De ijskast in de Beringstraat maakt minder ijs aan dan dat er smelt. Deze tienjarige trend verbergt grote variaties. In september 2007 was er plotseling 1,29 miljoen km² (23%) minder ijs dan het jaar ervoor. In 2009 was er weer een toename van 1,08 miljoen km². [65]

Natuurlijk zegt de oppervlakte niet alles, want de ijsgroei van 2009 bestond uit een dunne laag van 'één seizoen. Metingen van het totale ijs-volume zouden veel meer betekenis hebben. Hiervoor bestaan slechts ruwe schattingen over vele jaren, die zeggen dat het ijs onder water met 1,30 m is afgenomen tussen de de jaren 50 en 90. [66]

Het smelten van het zee-ijs heeft dramatische gevolgen voor de pomp. In 2005 ontdekten wetenschappers, dat de snelheid van de Warme Golfstroom, vergeleken met een meting van 12 jaar daarvoor, met 30% was afgenomen. [67]

De vertraging van de Warme Golfstroom heeft niet alleen gevolgen voor het klimaat, maar ook voor de hoeveelheid zuurstofrijk water, dat naar de bodem van de oceaan wordt geleid. Dit bepaalt in hoge mate het biologisch evenwicht en de visstand.

Vervolg: CO2, paniek, beweringen en fraude...

Bronnen & referenties:

[14] http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cycle

[15] http://solarscience.msfc.nasa.gov/ SunspotCycle.shtml

[16] http://www.knmi.nl/cms/content/ 21054/kleine_ijstijd

[17] http://hubblesite.org/reference_desk/ faq/answer.php.cat=light&id=74

[18] http://ockhams-axe.com/global_warming & http://solardat.uoregon.edu/ SolarRadiationBasics.html

[19] http://www.astronomynotes.com/light/s3.htm

[20] http://www.haarp.alaska.edu/haarp/ion3.html

[21] http://science.jrank.org/pages/3679/ Ion-Ionization.html#ixzz0ht7uPuaW , see photo ionization 

[22] http://www.haarp.alaska.edu/haarp/ion1.html

[23] http://www.wamis.org/agm/ meetings/rsama08/ S407-Nahar-Solar-Radiation.pdf

[24] http://ozone.gi.alaska.edu/formed.htm & http://www.haarp.alaska.edu/haarp/ion3.html

[25] http://www.ozonelayer.noaa.gov/science/basics.htm

[26] http://wiki.answers.com/Q/ What_is_the_ozone_layer_made_of

[27] http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/facts/dobson.html

[28] http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone-oxygen_cycle

[29] http://cancerres.aacrjournals.org/ cgi/content/abstract/53/1/38

[30] http://www.env.go.jp/en/earth/ ozone/leaf2009/full.pdf

[31] http://acdb-ext.gsfc.nasa.gov/ People/Stolarski/history.html

[32] http://www.env.go.jp/en/earth/ ozone/leaf2009/full.pdf

[33] http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/ CFC+ban

[34] http://www.theozonehole.com/ozoneholehistory.htm

[35] http://www.theozonehole.com/ozoneplots.htm

[36] http://exp-studies.tor.ec.gc.ca/cgi-bin/ selectMap? lang=e&type1=du&day1=24& month1=09&year1=1982& howmany1=1& interval1=1&intervalunit1=d& hem1=s& type2=no&day2=12& month2=03&year2=2010& howmany2=1& interval2=1& intervalunit2=d& hem2=n& mapsize=50

[37] http://www.sciencelearn.org.nz/ contexts/you_me_and_uv/timeline

[38] http://www.env.go.jp/en/earth/ ozone/leaf2009/full.pdf

[39] http://www.environment.sa.gov.au/ soe2003/sup_report/atmosphere/ ozone_depletion.pdf

[40] http://www.theozonehole.com/ ozoneholehistory.htm

[41] http://volcano.oregonstate.edu/ education/gases/chichon.html & http://www.theozonehole.com/ volcanicozonehole.htm

[42] http://earthobservatory.nasa.gov/ Features/Volcano/

[43] http://www.theozonehole.com/consequences.htm

[44] http://uvb.nrel.colostate.edu/ UVB/publications/uvb_primer.pdf

       http://www.physlink.com/Education/ AskExperts/ae300.cfm?CFID=26535792& CFTOKEN=2f405eba93932450-4CB2E154- 15C5-EE01-B9BBD643E6FD3950

[45] http://www.wamis.org/agm/meetings/rsama08/ S407-Nahar-Solar-Radiation.pdf  , page 18

[46] http://www.worldclimatereport.com/archive/ previous_issues/vol4/v4n3/ cutting1.htm

[47] http://www.srh.noaa.gov/jetstream// atmos/atmprofile.htm

[48] http://ceos.cnes.fr:8100/cdrom-00/ ceos1/science/dg/dg3.htm

[49] http://www.atmos.ucla.edu/~liougst/ Group_Papers/Liou_JAS_33_1976.pdf

[50] http://nsidc.org/arcticmet/factors/ radiation.html

[50] http://encyclopedia.stateuniversity.com/ pages/838/albedo.html

[51] http://www.physicalgeography.net/ fundamentals/6i.html

[52] http://ww2010.atmos.uiuc.edu/ %28Gh%29/guides/mtr/opt/mch/sct.rxml

[53] http://www.usatoday.com/weather/ resources/coldscience/ 2004-08-30-n-grip-main_x.htm

[54] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/ HBASE/phyopt/albedo.html

[55] http://www.agu.org/journals/ABS/2001/ 2000GL012580.shtml

[56] http://www.engineeringtoolbox.com/ specific-heat-solids-d_154.html

[57] http://oceanworld.tamu.edu/resources/ ocng_textbook/chapter06/ Images/Fig6-18.htm &

        http://oceanworld.tamu.edu/resources/ ocng_textbook/chapter06/ chapter06_10.htm

[58] http://www.atmosphere.mpg.de/ enid/1vc.html

[59] http://www.ucar.edu/communications/ newsreleases/2001/heat.html

[60] http://en.wikivisual.com/index.php/Wind

[61] http://www.climates.com/KA/ HEAT%20AND%20TEMPERATURE/ latentheatfallacy.pdf

[62] http://www.climates.com/KA/ ATMOSPHERIC%20WATER/ hydrologicheatpump.pdf

[63] http://www.climates.com/KA/ ATMOSPHERIC%20WATER/ hydrologicheatpump.pdf

[64] http://www.divediscover.whoi.edu/ arctic/circulation.html#

[65] http://nsidc.org/sotc/sea_ice.html

[66] http://nsidc.org/sotc/sea_ice.html

[67] http://www.guardian.co.uk/ environment/2005/dec/01/ science.climatechange

[*] Met speciale dank aan klimatoloog Patrick J. Tyson, die de tijd heeft genomen alle kernzaken aan mij uit te leggen.

Deze studie omvat 3 delen:

deel 1: Het klokwerk van de aarde en de zon

deel 2: De activiteit van de zon

deel 3: CO2 paniek, beweringen en fraude...

Mei 2012

Zouden meer mensen dit artikel moeten lezen?

Op het internet hebben de lezers de macht! Zij bepalen welke informatie de wereld rond gaat! U bent zich er misschien niet van bewust, maar als elke lezer een link stuurt naar 3 geïnteresseerde personen, dan zijn er maar 20 stappen nodig om 3,486,784,401 mensen te bereiken! Wil je dat zien gebeuren? Gebruik je macht!

Als u de volgende publikatie niet wilt missen, klik dan hier:

   Ik ontvang graag een berichtje zodra er een artikel in het Nederlands verschijnt.
Als de link niet werkt, stuur svp een email:
email: courtfool@xs4all.nl
onderwerp: Subscribe articles NL
Blijf op de hoogte met RSS!        Wat is RSS?    Waarom RSS?