Het broeikas-effect bestaat niet

[Dr. Marc-Alexander Fluks]

 Paul Doucet <doucet at bio.vu.nl> zet even wat zaken 'recht',
>1. Het sommetje van Marc Fluks klopt: zonder atmosfeer zou de temperatuur
>hier op aarde -17° zijn.

 Toch ga je vooruit...   :-)

 Ik neem nu even wat zaken samen:
>2. Elk gas absorbeert straling/licht van een of meer golflengtes. Dat is
>voor elk gas verschillend, (...)
>3. Het binnenvallend zonlicht bevat vooral straling rond de 0.5 mu (500
>nanometer, 5000 Angstrom): het zichtbare licht. Het door het aardoppervlak
>teruggekaatse licht is veel langgolviger en ligt vooral in het nabije (...)
>4. De getalsmatig belangrijkste gassen in onze atmosfeer zijn stikstof en
>zuurstof; samen ver over de 90%. Beider absorptiespectrum ligt geheel in
>het kortgolvige gebied (ultraviolet, ver buiten het zichtbare licht). Er
>valt voor hen weinig te absorberen, ze zijn daarom vrijwel volstrekt
>transparant voor het zichtbare licht, en het zonlicht dat de atmosfeer
>binnenkomt bereikt ongehinderd het aardoppervlak. Ook het teruggekaatste
>licht passeert ongehinderd (ligt immers nog veel verder van hun
>absorptiespectrum).

 Ik zal maar zeggen hoe het echt gaat, dat is gemakkelijker dan dit soort
 dwalingen aan te vechten...

 Het zonlicht (piek bij 440 nm, niet bij 500) verwarmt het aardoppervlak;
 de lucht vlak daarboven wordt dus warm, je krijgt thermiek (convectie)
 met als gevolg dat je turbulenties ziet in de atmosfeer (daar zit zeer
 veel energie in trouwens: de turbulentie van een niet al te grote
 onweerswolk die zich boven ons hoofd ontlaadt, bevat evenveel energie
 als de kernbom die op Hiroshima gekwakt werd). Opmerkelijk genoeg is dit
 dus exact het tegenovergestelde (!) van een broeikas (waarin immers geen
 convectie is toegestaan).
 Door de convectie warmt de atmosfeer ook elders op: warmte (u) corres-
 pondeert met de gemiddelde snelheid van moleculen (v) en de temperatuur
 (T), waarbij voor 1 molecuul geldt:
    u = 0.5 m v^2 = 1.5 k T
 (waarbij k de constante van Boltzmann, de gasconstante gedeeld door het
 getal van Avogadro).

 Als je dus de massa (m) van een molecuul weet, dan kan je handel in
 elkaar omzetten. Opnieuw geen redenering vol grootse inzichten: boven-
 staande formule leert een ieder op 15-jarige leeftijd op school. Vult
 men de formule in, dan ziet men dat moleculen zich (gemiddeld) aanzien-
 lijk sneller bewegen dan het geluid, maar dat terzijde.

 Hier (en in de turbulenties) zit de meeste energie die wordt vastge-
 houden ('s nachts koelt het immers nauwelijks af: in de formule is T
 immers de absolute temperatuur in Kelvin). Doordat moleculen botsen,
 gaan ze ook roteren en trillen, en dan ontstaat de mogelijkheid dat ze
 vervolgens infrarood licht gaan uitzenden (niet: absorberen) en dat
 gaat dan weer voor een deel het heelal in (om die reden wordt de Aarde
 niet steeds warmer want we leven natuurlijk in een soort thermosfles:
 de Aarde is perfect thermisch ge-isoleerd door het bijna-vacuum van de
 interplanetaire ruimte).

>En daarmee: exit Marc Fluks. Als vakman heeft hij voor mij afgedaan.

 Het bovenstaande is niet gek toch ? Je kan het allemaal meten, uitrekenen
 en wat al niet meer. Het verhaal is al meer dan 100 jaar oud. Als ze toen
 zo bezig waren geweest met 'het broeikas-effect', dan zou de wetenschap
 een vreselijke slag zijn toegebracht...  :-)

>Toch nog een klein pluspuntje, bij wijze van vriendelijk grafschrift. Als
>het gaat over de naamgever van het effect -broeikassen- blijkt  Marc Fluks
>gelijk te hebben: een glazen ruit laat in- en uittredende straling vrijwel
>evengoed door. Als zovelen dacht ik altijd dat broeikassen natuurlijk volop
>broeikaseffect vertonen. Blijkt niet waar te zijn.

 En dan te bedenken dat ik dit maar gegokt had... Uiteraard weet ik niets
 van broeikassen maar het lag nogal voor de hand. Maar aan zoiets herkent
 men natuurlijk de vakman...

 Pieter Lodder <P.H.Lodder at ATO.DLO.NL> tekende bij Paul's verhaal aan:
>Ook vraag ik mij af of de verwaarlozing van de waterdamp in de atmosfeer in
>deze gewettigd is. Juist door de toch vreemde eigenschappen van water zou
>dit wellicht een nog grotere impact kunnen hebben dan de door jou
>gememoreerde 1% andere gassen.

 Inderdaad: waterdamp is buitengewoon belangrijk in dit verhaal ! Het
 verschil tussen gassen als zuurstof en stikstof aan de ene kant en water-
 damp is dat het laatste bestaat uit druppeltjes met zeer veel moleculen.
 In de berekening van de bovenstaande formule mag je zo'n dampdruppeltje
 beschouwen als een extreem zwaar molecuul (het tweede gedeelte van de
 vergelijking moet je dan wel wat aanpassen, lijkt me) dus er gaat zeer
 veel energie in zitten. In de meteorologie is waterdamp naast de tempera-
 tuur zo'n beetje het belangrijkste wat er is. Bovendien heeft water veel
 banden in het infrarood... Voel maar eens hoe warm het is in een sauna !

 Opmerkelijk genoeg hoor je zelden van broeikas-effect adepten dat water-
 damp een eng broeikas-'gas' is dat bestreden zou moeten worden.


 Marc Fluks