Atmosfæren får tilført energi fra Jordens overflade (både vand og land) og fra Solen ved absorption af solenergi. Praktisk talt al den energi, der kommer fra overfladen, er også solenergi, der er blevet absorberet i overfladen, hvorfra den afgives som langbølget varmestråling. Energitilskuddet fra Jordens varme indre er næsten en million gange mindre, og bidraget fra andre stjerner end Solen er endnu mindre.
Da hverken jordoverfladen, oceanerne eller atmosfæren over lang tid ændrer deres gennemsnitlige temperatur, må der være energibalance ved såvel atmosfærens ydre grænse som ved jordoverfladen. Den eneste måde, hvorpå Jorden som helhed kan afgive energi, er ved stråling til Universet. Man siger derfor, at energibalancen ved atmosfærens top er en strålingsligevægt. Derimod er der ikke strålingsligevægt et vilkårligt sted inde i atmosfæren, ej heller ved jordoverfladen. Tager man således et tilfældigt rumfang luft, vil det i gennemsnit tabe energi på grund af strålingsprocesserne. Der må altså være andre processer, som opvejer dette tab, og dermed opretholder den konstante gennemsnitlige temperatur. Disse processer er kondensation/fordampning, friktion, varmeledning og flytning af energi ved strømning i vand og luft.
Solens energi afsættes som indre energi i luft, vand (is/sne), jord eller organisk materiale. En stor del af den indfaldende energi når imidlertid ikke at blive omsat til varme, førend den er sendt tilbage til Universet. Alt i alt reflekteres ca. 30 procent af solenergien. En stor del af denne refleksion (albedo) skyldes skyerne.
Evnen til at omsætte solenergien afhænger meget af sollysets bølgelængde. Næsten al solenergi med bølgelængder under 300 nanometer absorberes i de højere luftlag, mens vanddamp og CO2 ved noget længere bølgelængder absorberer en hel del energi i den nedre del af atmosfæren.
I gennemsnit mister luft altså hele tiden energi ved stråling. Dette forhold er overraskende ensartet Jorden rundt, og for at opretholde temperaturen kræves der en energitilførsel på ca. 100 W/m2. Hvis man ser på et enkelt sted plus hele luftsøjlen oven over det sted, er billedet et andet. Set på denne måde får områderne nær ækvator et overskud af energi fra indstrålingen, mens polaregnene har et tilsvarende underskud. Udligningen mellem breddegraderne sker ved luft- og vandstrømme, som transporterer varme (fx Golfstrømmen).
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.