Als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen
door de mens verandert de stralingsforcering
van het klimaat (m.a.w.: De atmosferische tegenstraling neemt
toe). Het klimaat reageert in eerste instantie met een hogere
temperatuur aan het oppervlak. Deze temperatuurstijging beïnvloedt
dan weer andere processen die dan weer effect hebben op de stralingsforcering.
Als een initiële temperatuurverandering door zo' n proces
wordt versterkt, spreken we van een positieve terugkoppeling,
wordt de verandering tegengegaan dan heet dat een negatieve
terugkoppeling.
Albedoterugkoppeling
Deze terugkoppeling is gerelateerd aan de
hoge albedo (fractie
van het invallende zonlicht dat naar de ruimte wordt gereflecteerd)
van sneeuw en ijs. Sneeuw en ijs reflecteren meer kortgolvige
straling dan andere oppervlakken. De albedo is dus afhankelijk
van de temperatuur en kan als volgt worden samengevat:
hogere oppervlaktetemperatuur
=>
minder sneeuw en ijs
=>
lagere planetaire albedo
=>
meer absorptie van kortgolvige straling
=>
hogere effectieve stalingstemperatuur
=>
hogere oppervlaktetemperatuur
Bron: NASA
De hogere temperatuur nabij het oppervlak
wordt versterkt door deze terugkoppeling. De albedoterugkoppeling
is m.a.w. een positieve terugkoppeling. Een temperatuurdaling
nabij het oppervlak wordt volgens een analoge redenering ook
versterkt: lagere oppervlaktetemperatuur => meer sneeuw en
ijs => enz..
Een goed voorbeeld is de Kleine
IJstijd:
Een tijdelijk minder actieve
zon en de positieve terugkoppeling van meer sneeuw en ijs
veroorzaakte een wereldwijde temperatuurdaling van 0.6°
C.
Waterdampterugkoppeling
De hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer is
sterk afhankelijk van de temperatuur. Koudere luchtmassa's kunnen
minder waterdamp bevatten omdat er eerder condensatie optreedt.
De hogere temperaturen aan het oppervlak zullen leiden tot meer
verdamping van water. Meer waterdamp in de atmosfeer leidt niet
automatisch tot de vorming van meer wolken. Als de relatieve
vochtigheid niet of nauwelijks verandert bij een hogere temperatuur,
dan ontstaat een waterdampterugkoppeling:
hogere oppervlaktetemperatuur
=>
meer verdamping
=>
meer waterdamp in de atmosfeer
=>
sterkere absorptie van langgolvige straling
=>
sterker broeikaseffect
=>
hogere effectieve stralingstemperatuur
=>
hogere oppervlaktetemperatuur
De waterdampterugkoppeling
is dus een positieve terugkoppeling.
wolkenterugkoppeling
Wolken dragen in belangrijke mate bij aan
de stralingsforcering van het klimaat. Enerzijds verhogen zij
de atmosferische tegenstraling. (Dit is duidelijk merkbaar in
de winter: een bewolkte nachtelijke hemel zorgt ervoor dat de
planetaire grenslaag minder sterk afkoelt. Tijdens een wolkenloze
nachtelijke hemel daarentegen kan de, door de aarde afgegeven,
langgolvige straling ongestoord verdwijnen in de ruimte, met
een sterke temperatuursdaling aan de grond tot gevolg.) Anderzijds
leveren wolken, omwille van de zeer effectieve reflectie, een
niet te onderschatten bijdrage aan de planetaire albedo.
In het huidige klimaat wordt aangenomen dat
wolken netto een afkoelend effect hebben op het klimaat. Welk
effect wolken sorteren in een warmer klimaat is vooralsnog onbekend.
