Een bijdrage van Ap Cloosterman.

Zoals u inmiddels wel weet, schrijf ik regelmatig over een onderwerp uit dit boek van Patrick Moore en vervolg nu met het onderwerp: Hoofdstuk 3: “Klimaat van angst en schuldgevoel” pag. 42 e.v.: Het broeikaseffect.

Voor eerdere delen zie hier en hier.

De belangrijkste broeikasgassen zijn waterdamp (H2O), kooldioxide (CO2) en methaan (CH4). De invloed van waterdamp op het broeikaseffect varieert tussen 65 en 90% (pag. 42).Waterdamp heeft dus de grootste invloed als broeikasgas. De mens beschikt niet over een knop om de waterdamp concentratie te regelen.

Een procesbeschrijving van de werking van een broeikasgas wordt in het boek niet behandeld, maar het is best interessant om hier meer van te weten.

Gasmoleculen, die uit 2 atomen bestaan, zoals bijvoorbeeld H2 (waterstof), O2 (zuurstof) en N2 (stikstof) zijn geen broeikasgassen. Dit soort moleculen zijn niet in staat om (warmte)straling in te vangen.

Gasmoleculen bestaande uit drie of meer atomen kunnen wel warmtestraling absorberen, zoals bijvoorbeeld CO2, H2O en CH4 en dit zijn dan de zgn. broeikasgassen.

Een molecuul kan warmtestraling absorberen als het kan meetrillen met dezelfde golflengte als de warmtestraling. Dat kun je vergelijken met een stemvork die meetrilt met een bepaalde toonhoogte.

 

Hoe warmen broeikasgassen de Aarde op?

De gangbare theorie: De Zon stuurt zichtbaar licht en straling naar de Aarde, grotendeels met een golflengte kleiner dan 4 μm (1 mhu = een miljoenste van 1 meter). . De aardbodem straalt een breed spectrum infrarood warmtestraling uit, waarvan de golflengtes in de buurt van 4,26 en 15 μm door het CO2 molecuul worden geabsorbeerd. Deze warmtestraling vanuit de grond kan niet ongehinderd naar de ruimte stralen. Broeikasgassen absorberen namelijk de warmtestraling.

De broeikasgassen zenden de opgenomen straling ook weer uit en wel op dezelfde golflengten zoals ze die hebben ontvangen maar in willekeurige richtingen. Zo “kaatst” de straling als het ware van molecuul tot molecuul naar boven, totdat hoger in de atmosfeer er zo weinig broeikasgassen over zijn, dat de straling ongehinderd naar de ruimte kan ontsnappen. Dit gebeurt gemiddeld op een hoogte van 5 km.

Er is ook een theorie, die mij meer aanspreekt:

Broeikasgas moleculen zijn geen starre, inflexibele structuren, maar kunnen op veel verschillende manieren buigen en uitrekken.

Het molecuul CO2. Bron: DynamicScience.com

De uitgaande aardse IR-straling van ongeveer 4,26 en 15 µm wordt nu geabsorbeerd door het CO2-molecuul en het molecuul raakt in een aangeslagen toestand. In een aangeslagen toestand gaat het molecuul sneller trillen: een versnelde zwieping van de aan het C-atoom gebonden O-atomen.

De aangeslagen toestand valt vervolgens terug naar de oorspronkelijke grondtoestand. Dit kan gebeuren door een spontane uitzending van de opgenomen straling of dat de opgedane energie door botsingen wordt overgedragen aan de vele zuurstof (O2)- en stikstof (N2) moleculen, waardoor deze een hogere snelheid krijgen. Een hogere snelheid van moleculen betekent productie van warmte.

De aangeslagen toestand heeft een levensduur van ongeveer 1 seconde en er vinden dan zo’n 100 miljoen botsingen plaats. Het zijn dus de versnelde O2- en N2- of andere aanwezige twee atomaire moleculen die de broeikaswarmte overnemen van CO2 nog voordat CO2 het in alle richtingen kan uitstralen. Van een soort “terugkaatsing” is geen sprake meer.

Andere processen in de atmosfeer zoals thermiek en verdamping nemen het transport van warmte naar hogere luchtlagen over van CO2.

De situatie op Mars geeft hierover duidelijkheid:
Samenstelling van de Mars atmosfeer:
95,32% CO2 – 2,7% N2 – 0,13% O2 en 0,03% H2O.
Samenstelling van de aardse atmosfeer:
0,04% CO2 – 78% N2 – 21% O2.
De aardatmosfeer bevat wisselende hoeveelheden waterdamp:0,1 tot 4%.

Op Mars is er ondanks een enorme overmaat aan CO2, behoudens kleine afwijkingen nauwelijks opwarming geconstateerd. De ijle atmosfeer speelt hierin de belangrijkste rol. De atmosfeer van Mars bevat een verwaarloosbare hoeveelheid waterdamp en dus vindt hiermee ook geen warmte opwekking plaats. Het niet opwarmen van Mars over de afgelopen decennia moet te maken hebben met de geringe hoeveelheden aan zuurstof, stikstof en waterdamp.

Warmte verplaatst zich altijd van warm naar koud en nooit andersom! Dit in tegenstelling tot straling, die in alle richtingen kan uitwaaieren.

De door de Aarde uitgezonden warmte verzamelt zich boven het aardoppervlak. Deze luchtlaag zal nu eerst warmer moeten worden door meer uitstraling van aardwarmte om daarna pas te kunnen opstijgen en wel op het moment dat deze laag warmer is geworden dan de luchtlaag er vlak boven. De warmte wordt dus “vastgehouden”. En dat is het fenomeen “opwarming”, zoals wij dat waarnemen. Door metingen met satellieten is vastgesteld, dat uiteindelijk de aardwarmte vanuit de stratosfeer alsook vanuit de troposfeer in de ruimte verdwijnt.

Zie onderstaande afbeelding: de samenstelling van onze atmosfeer. Overigens hoeft dit niet continu te gebeuren, maar kan ook op verschillende tijdstippen plaatsvinden.


Om op Aarde een stabiele temperatuur te behouden, moet dezelfde hoeveelheid warmte vanuit de Aarde de ruimte ingestuurd worden als de hoeveelheid warmte die door de Zon wordt ingestraald. De uitstraling ondervindt vertraging omdat de oceanen veel trager opwarmen en afkoelen dan het land en/of de atmosfeer. Dit maakt het moeilijk, zo niet onmogelijk, om toekomstige trends nauwkeurig te voorspellen of er nauwkeurige modellen van te maken. Ook het ICCP heeft al in mei 2018 van zich laten horen:

Voor meer informatie verwijs ik u naar de bronnen aan het eind.

CO2 is de levensstof waarvan is bewezen, dat het een extreem positieve factor voor het plantenleven is als we de concentratie ervan in de wereldwijde atmosfeer verhogen. De beste experimentele demonstratie van de toename van de plantengroei door extra CO2 is uitgevoerd door dr. Graig Idso. Zie onderstaande afbeelding.

Alle vier de bomen werden onder dezelfde omstandigheden gekweekt, behalve dat de concentratie CO2 in hun plastic omhulsel verschilde. De boom gevoed met 835 ppm CO2 werd in dezelfde tijd 2x groter dan de boom, die met 385 ppm CO2 werd gevoed.

De verhoging van het CO2 gehalte in onze atmosfeer heeft geleid tot vergroening van de Aarde. Door NASA is vastgesteld, dat de extra door de mens veroorzaakte CO2 uitstoot een wereldwijde toename in groei van gemiddeld 31% tot gevolg heeft gehad. Een hoger CO2 gehalte zorgt er trouwens ook voor dat planten efficiënter water gaan verbruiken doordat de bladeren minder huidmondjes nodig hebben om CO2 op te nemen en minder huidmondjes betekent minder verdamping van water.

Dit betekent dus een minder waterverbruik, waardoor planten ook op plekken kunnen groeien waar het voorheen, toen het CO2 gehalte lager was, te droog voor deze planten was. Interessant is de sterke vergroening in de dichtstbevolkte gebieden, waar dus veel CO2 wordt geloosd, namelijk India en China. Zij leveren de grootste bijdrage aan de toegenomen vergroening door het planten van bomen, intensieve landbouw en het effect van CO2 bemesting. Ook de stijging van de aardse temperatuur met 1,2⁰C is hieraan debet.

Tot slot, een ode aan onze bomen en planten

Huidmondjes op hun blad consumeren CO twee
en geven bij daglicht zuurstof voor het leven mee.
S’ avonds zijn de zuurstoftentjes moe
en doen ze hun huidmondjes toe.
De bomen en planten houden hen open en sta dus stil bij zo’n wonder.
Wees blij met dit gewas, we kunnen gewoon niet zonder.
Zij zijn met hun grote aantallen, regelaars van ons klimaat.
Geef hen voldoende CO2, zodat de mens niet naar de bliksem gaat.

Wellicht is het voor iedereen en zeker voor de eigenwijze politici nu duidelijk, dat bomen kappen ten behoeve van houtsnippers als brandstof voor centrales killing is!


Informatiebronnen

Dr. Ir. Frans C.H.D. van den Beemt (fysicus)

De fysica van het verdubbelen van CO2 (volledige versie) – Science Talks
Greenhouse gas CO2 , should not be feared. – Science Talks

Em. Prof. dr. ir. Wim J. Witteman

De absorptie van thermisch uitgezonden infraroodstraling door CO2-| Principia Scientific Intl. (principia-scientific.org)

Prof. Dr. Will Happer Prof. Dr. William van Wijngaarden

CLINTEL-lezing William Happer in Amsterdam – Climategate Klimaat
Het broeikaseffect, samenvatting van het Happer en Van Wijngaarden paper – Clintel

Dr. C (Kees) Le Pair

Aardse broeikas zonder formules vernietigende CO2-ingrepen (climategate.nl)

***

Over het boek van Patrick Moore

Door het boek te kopen via de Clintel-website ontvangt Clintel ook enkele euro’s en steunt u ons dus ook een beetje. Bestel nu.

***