Yleisön pyynnöstä (Onnelalle), kuinka vesi (H2O) absorboi IR-säteilyä

H2O:n IR -absorbtio

Viittaus aiempaan eli siihen, miten hiilidioksidi (CO2) absorboi IR-säteilyä, on hyvä käydä läpi vielä vesi (H2O). Yleisön pyynnöstä en kuitenkaan mene kvanttimekaniikan periaatteisiin.

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/kuinka-hiilidioksidi-absorboi-ir-sateilya/

H2O:n IR -absorptiospektrin tarkat mittaukset, jotka eivät yksinkertaisesti olleet mahdollisia silloin, kun Ångström teki mittauksia osoittavat, että ne, jotka tuolloin tulkittiin leveiksi H2O-absorbtion vyöhykkeiksi, -ja ovat päällekkäisiä CO2 :n kanssa,- ovat itse asiassa joukko kapeita huippuja, joita erottaa ns. laaksot. Seuraavasta absorptio-spektrien havainnekuvasta voi todeta, että yli kymmenen mikrometrin (μm) aallonpituuksilla CO2 -absorptio oleellisesti täyttää H2O -huippujen väliset laaksot.

 

(Maapallon emittoimaa IR- säteilyä alueella 1 – 30μm) absorbtio

Lähde: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CO2_H2O_absorption_atmospheric_gases_unique_pattern_energy_wavelengths_of_energy_transparent_to_others.png

Tämä vaikutus korostuu entisestään ylemmissä ilmakehän kerroksissa, jossa tapahtuu lämpöenergian säteilyä ilmakehästä avaruuteen. Näillä korkeuksilla, joissa ilman tiheys on ohut, molekyylien välillä on vähemmän törmäyksiä. Törmäykset laajentavat yhdisteiden absorptiolinjoja, joten suurissa korkeuksissa huiput kapenevat ja laaksot syvenevät.

Kaikki tämä viittaa siihen, että jopa kosteammassa ilmassa, jossa H2O:n IR -absorptio eri taajuusalueilla saattaa olla kyllästynyt, on edelleen runsaasti taajuuskiintiöitä, joissa CO2 parantaa absorbtiota. Ei pelkästään se, että korkeissa korkeuksissa H2O:n absorptioviivat kapenevat, vaan sen pitoisuus putoaa lähes nollaan, kun taas kaikkialla ilmakehässä hyvin sekoittunut CO2 tarkoittaa, että sen absorbtiosta tulee entistä tärkeämpää näillä korkeuksilla.

Tämä on itse asiassa H2O:n rooli ilmakehän IR -absorbtiossa eli siellä, mistä lämpöenergiaa vapautuu avaruuteen. Joten on päivänselvää, että H2O:n rooli maapallon lämpenemisessä tai jäähtymisessä vähenee ylimmissä ilmakehän kerroksissa lähes nollaan ja vastaavasti CO2:n rooli voimistuu. Tämä fysikaalinen fakta on nähtävissä maapallon keskilämpötilan nousuna. 

+1
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu