Terrestrisk stråling

Terrestrisk stråling eller utgåande langbølgja stråling (OLR) er energien som forlet jorda som infraraud stråling med låg energi. Jorda er nesten i strålingsbalanse mellom denne terrestriske strålinga, og den kortbølgja solstrålinga med høg energi frå sola. Dermed er den første lova i termodynamikken (energibevaring) oppfylt og den gjennomsnittlege temperaturen på jorda er nesten stabil. Den terrestriske strålinga vert påverka av skyer og støv i atmosfæren og han vert redusert. Drivhusgassar, som metan (CH₄), nitrogenoksid (N₂O), vassdamp (H₂O) og karbondioksid (CO₂), absorberer visse bølgjelengder av den terrestriske strålinga og medfører til atmosfæren vert varma opp. Dette fører så til at atmosfæren sender ut meir stråling. Noko av denne strålinga vert send tilbake til jorda, såkalla atmosfærisk tilbakestråling, og dette aukar den gjennomsnittlege temperaturen på jorda. Derfor vil ein auke av drivhusgassane føre til global oppvarming ved at strålinga som blir absorbert og emittert i atmosfæren aukar.

Den terrestriske strålinga er avhengig av temperaturen til flata han stråler ut frå.

Utstråling frå jorda

Det meste av solstrålinga som vert absorbert ved jordoverflata, vert omdanna til varme og emittert attende til atmosfæren som langbølgja eller terrestrisk stråling. Sidan dei fleste naturlege flater har emisjonsevne, ɛ, nær 1, er det i hovudsak overflatetemperaturen som avgjer intensiteten til den terrestriske strålinga frå flata.

Det meste av denne strålinga vert absorbert i atmosfæren. I rein, skyfri luft er det i hovudsak vassdamp og karbondioksid som absorberer, samt ein del metan, nitrogenoksid og ozon. Vassdampen er den viktigaste og vassdropar i skyer absorberer enno meir effektivt. Ein del av den terrestriske strålinga går likevel gjennom atmosfæren og ut i verdsrommet. Dette skjer i det såkalla atmosfæriske vindauge, der stråling med bølgjelengd mellom ca. 8 og 13 mikrometer slepp uhindra gjennom. I eit smalt bølgjeband i dette vindauget absorberer ozon noko av strålinga.

Atmosfærisk tilbakestråling

All energi som vert tilført atmosfæren, både gjennom terrestrisk, langbølgja stråling, den kortbølgja solstrålinga og prosessar via konveksjon, vert emittert som langbølgja stråling frå gassane og partiklane som har absorbert energien. Denne strålinga går ut i alle retningar, og det skjer ein kontinuerleg prosess med absorpsjon og reemittering gjennom heile atmosfæren. Delen av strålinga som når ned att til jordoverflata vert kalla atmosfærisk tilbakestråling. Meir enn 70 % av denne strålinga kjem frå det nedste 100 meter tjukke laget, som inneheld nesten all vassdamp.

Drivhuseffekten

For meir om dette emnet, sjå drivhuseffekten.

Atmosfæren slepp gjennom mykje meir av den kortbølgja strålinga frå sola, enn den langbølgja strålinga frå jordoverflata og atmosfæren. Dette er same prinsippet som skjer i eit drivhus, og effekten har derfor fått namnet drivhuseffekten, men han vert stundom òg kalla atmosfæreeffekten blant meteorologar. Effekten medfører at den nedre delen av atmosfæren og jordoverflata er mykje varmare enn dei ville ha vore om drivhusgassane ikkje eksisterte. Ein atmosfære utan vassdamp, karbondioksid og andre drivhusgassar ville ha medført at den globale temperaturen ved overflata ville ha vore 33 ºC lågare enn no, dvs. omkring -18 ºC.

Låge skyer med tjukkleik over 100 meter stenger effektivt for terrestrisk stråling og reflekterer solstrålinga. Dei lukkar òg det atmosfæriske vindauget ganske effektivt. Dette gjer mellom anna at temperaturfallet om natta vert mykje mindre i overskya vêr enn i stille klårvêrsnetter, og at overskya sommardager er kaldare enn klårvêrsdagar.

Effektiv stråling

Skilnaden mellom den utgåande langbølgja strålinga og den atmosfæriske tilbakestrålinga vert kalla effektiv stråling. Den utgåande strålinga er vanlegvis noko større enn tilbakestrålinga, og er størst i klårvêr og minst i overskya vêr. Størst er han på fine sommardagar då overflatetemperaturen er høg, og utstrålinga dermed vert stor.

Bakgrunnsstoff

NOAA Climate Diagnostics Center
NASA Earth Observatory - terrestrisk stråling Arkivert 2008-09-20 ved Wayback Machine.

Kjelder

Delar av denne artikkelen bygger på «Outgoing longwave radiation» frå Wikipedia på engelsk, den 12. november 2009.

Kåre Utaaker (1991). Mikro- og lokalmeteorologi - Det atmosfæriske miljø på liten skala. Alma Mater Forlag. s. 34-37. ISBN 82-419-0063-5.