Co2, Broeikas, Venus - een vergelijking.

[DarkSand]

Even een leuk vraagje over co2, broeikaseffect etc. en dan met name een vergelijking met De broeikas bij uitstek, de planeet Venus.

Carbon dioxide in earth's atmosphere is considered a trace gas currently occurring at an average concentration of about 385 parts per million by volume or 582 parts per million by mass.

Venus heeft 93 keer de massa aan atmosfeer vergeleken met de aarde, deze bestaat voor 96,5% uit CO2, die van de aarde is minder dan 0,0582%.
met een kort door de bocht sommetje komt dit op 154200 keer meer CO2 dan de Aarde ((96,5/0,05)*93).

Vervolgens staat venus ongeveer 1/3 deel dichter bij de zon dan de Aarde.

Per Venusdag is er 116 (aarddagen) daglicht, dus de zon kan lekker broeien daar.

Toch wordt het daar maar 753K , gemiddeld op de aarde is het 288K, dit is een factor 2,6. je zou toch verwachten dat die CO2 wat meer van zich laat horen bij een factor van bijna 155.000 keer meer. Nogmaals, ik weet dat het een kort door de bocht sommetje is, met wat wikipedia weetjes die vast niet helemaal 100% correct zijn, maar je begrijpt vast mijn punt die ik probeer te maken.

Ik ben nieuwschierig wat nou daadwerkelijk het effect is van de minimale hoeveelheid CO2 die wij mensen uitstoten. als ik naar bovenstaand voorbeeld kijk begin ik te twijfelen. Wat is de gemiddelde stijging in co2 per jaar?

[ Voor 3% gewijzigd door DarkSand op 15-03-2008 16:32 ]

[Verwijderd]

De term waar je naar opzoek bent is albido. (zoek maar op wikipedia) Dit is de factie van de energie die weerkaatst wordt door de atmosfeer van een planeet. De albido van venus is veel hoger dan die van de aarde. Daarom is venus (naar verhouding) kouder dan je zou verwachten. Echter als je goed uitrekend dan blijkt dat zonder broeikas effect, venus en aarde ongeveer even warm zouden zijn. Dus je ziet hoe groot het effect van een broeikas kan zijn.

[sewer]

Je verbaast je over die factor 32 tov 155000? Die is willekeurig. Als je in Kelvin rekent is die factor maar 3. En als je een nieuwe schaal maakt waar het nulpunt bij 200 Celsius ligt, dan heb je zelfs een negatieve factor (van 250/-185).

Of begrijp ik niet helemaal welk punt je wilt maken?

[ Voor 9% gewijzigd door sewer op 15-03-2008 16:25 ]

[DarkSand]

Verwijderd schreef op zaterdag 15 maart 2008 @ 16:18:
De term waar je naar opzoek bent is albido. (zoek maar op wikipedia) Dit is de factie van de energie die weerkaatst wordt door de atmosfeer van een planeet. De albido van venus is veel hoger dan die van de aarde. Daarom is venus (naar verhouding) kouder dan je zou verwachten. Echter als je goed uitrekend dan blijkt dat zonder broeikas effect, venus en aarde ongeveer even warm zouden zijn. Dus je ziet hoe groot het effect van een broeikas kan zijn.

Dus die Albido waaar jij over spreekt heeft te maken met de atmosfeer (venus bijna volledig co2), die van de aarde wordt dan ook hoger als er meer Co2 in zit waardoor hij ook kouder wordt?

Je hebt gelijk voor wat betreft dat een atmosfeer een broeikas effect geeft, echter lijkt het erop dat dit niet CO2 hoeft te zijn.

sewer schreef op zaterdag 15 maart 2008 @ 16:21:
Je verbaast je over die factor 32 tov 155000? Die is willekeurig. Als je in Kelvin rekent is die factor maar 3. En als je een nieuwe schaal maakt waar het nulpunt bij 200 Celsius ligt, dan heb je zelfs een negatieve factor (van 250/-185).

Of begrijp ik niet helemaal welk punt je wilt maken?

daar heb je een enorm goed punt, echter versterkt het enkel mijn verhaal , 0k lijkt me het netst, zal het even aanpassen.

[ Voor 29% gewijzigd door DarkSand op 15-03-2008 16:35 ]

[Verwijderd]

DarkSand schreef op zaterdag 15 maart 2008 @ 16:27:
[...]


Dus die Albido waaar jij over spreekt heeft te maken met de atmosfeer (venus bijna volledig co2), die van de aarde wordt dan ook hoger als er meer Co2 in zit waardoor hij ook kouder wordt?

Albido wordt vooral door wolk vorming veroorzaakt. In het geval van venus, de wolkenlaag zwavelzuur die om de planeet hangt. Dit heeft niks met CO2 te maken.

[DarkSand]

Verwijderd schreef op zaterdag 15 maart 2008 @ 16:38:
[...]

Albido wordt vooral door wolk vorming veroorzaakt. In het geval van venus, de wolkenlaag zwavelzuur die om de planeet hangt. Dit heeft niks met CO2 te maken.

Goed punt:
The clouds are bright and yellowish when viewed from above, reflecting roughly 85 percent of the sunlight striking them. The material responsible for the yellowish colour has not been confidently identified.

The percentage of sunlight reflected back into space by Earth is called albedo. The planet's albedo, around 30 percent, is governed by cloud cover and the quantity of atmospheric particles called aerosols.

[Salvatron]

Het effect van CO2 kan denk ik niet zomaar opgeteld worden. Op een gegeven moment is alle straling die CO2 kan absorberen geabsorbeerd en dan zal meer CO2 toevoegen niet leiden tot een hogere temperatuur.

[Verwijderd]

Inderdaad, het is vrij onzinnig te veronderstellen dat de relatie tussen CO2-concentratie en temperatuur lineair is.

[DarkSand]

Verwijderd schreef op zondag 16 maart 2008 @ 01:35:
Inderdaad, het is vrij onzinnig te veronderstellen dat de relatie tussen CO2-concentratie en temperatuur lineair is.

Sorry? Ik denk dat mijn voorbeeld verre van lineair is, ik denk dat je in deze context het woord lineair helemaal niet mag gebruiken als je kijkt naar het extreem verschil in factoren.

Ik geef eerlijk toe, Co2 is een broeikasgas, maar waterdamp is dat ook, en daar hebben we heel veel van op aarde. Ik wil echt het beste voor de natuur etc, maar ik krijg meer en meer het gevoel dat het een marketingsverhaal aan het worden is. (hybride auto's? nog even en we hebben hybide perpetuum mobile auto's, wedden dat ie ook verkopen als warme broodjes? en in de tussentijd blijven we de natuur verkloten, echter nu denken we dat we goed bezig zijn.)

[ Voor 5% gewijzigd door DarkSand op 16-03-2008 19:17 ]

[Delerium]

Wat ik mis in de vergelijking is de afstand van beide planeten van de zon. Namelijk 108 en 150 miljoen kilometer. Want met de kleinere afstand van de zon vangt venus dus omgerekend ongeveer 2 keer zoveel zonneenergie als de aarde. In de TS staat al iets van een factor 2.6 warmer op Venus dan op aarde, misschien precies deze factor.

Helemaal liniear zal het niet zijn omdat Venus ook een fors hogere Black-body radiation heeft.

[DarkSand]

ecteinascidin schreef op zondag 16 maart 2008 @ 19:17:
Wat ik mis in de vergelijking is de afstand van beide planeten van de zon. Namelijk 108 en 150 miljoen kilometer. Want met de kleinere afstand van de zon vangt venus dus omgerekend ongeveer 2 keer zoveel zonneenergie als de aarde. In de TS staat al iets van een factor 2.6 warmer op Venus dan op aarde, misschien precies deze factor.

Helemaal liniear zal het niet zijn omdat Venus ook een fors hogere Black-body radiation heeft.

Yep, staat wel in de TS, echter durfde ik me niet te wagen aan de wiskunde

Vervolgens staat venus ongeveer 1/3 deel dichter bij de zon dan de Aarde.

[Salvatron]

DarkSand schreef op zondag 16 maart 2008 @ 19:18:
Yep, staat wel in de TS, echter durfde ik me niet te wagen aan de wiskunde

Conclusie: het broeikaseffect op venus zorgt voor circa 150 graden temperatuurstijging. (of circa 250 graden als je uitgaat van 255 K op aarde)

[ Voor 10% gewijzigd door Salvatron op 16-03-2008 20:59 ]

[Salvatron]

Het broeikaseffect op Venus zorgt voor 498 graden aan temperatuurverhoging. Op venus is het 737 K en zonder broeikaseffect zou het er 239 K zijn (kouder dan de aarde dus, vanwege de hoge albedo). Zie ook: http://www.kennislink.nl/web/show?id=142302

Dit in tegenstelling tot de aarde. Zonder broeikaseffect zou het op aarde 255 K (-18 graden C) zijn. Met broeikaseffect is het gemiddeld 288 K (+15 graden C). Op aarde zorgt het broeikaseffect dus voor 33 graden temperatuurverhoging.

Dus:
Venus: broeikaseffect zorgt voor 498 graden
Aarde: broeikaseffect zorgt voor 33 graden

[Auredium]

Ik weet niet zeker of je ze kan vergelijken. In principe hebben beide last van een broeikast-effect. (voor zover op aarde hiervan kan worden gesproken).

Maar Venus verschilt nogal. Het is de tweede planeet van onze zon en ligt dus een heel stuk dichter bij de zon. De atmosfeer van Venus bestaad voornamelijk uit Methaan(oxide) als mijn geheugen mij niet vergist, de atmosferische druk is gigantisch vergeleken met die op aarde.

Juist bij dat laatste punt zit het belangrijkste verschil, los van de Venus dichter bij de zon staat is de atmosfeer dikker. De vorming van CO2 in de atmosfeer van de aarde word onder andere veroorzaakt door de verbranding van fossiele brandstoffen. Maar de hoeveelheid fossiele brandstoffen op aarde zal niet genoeg zijn om een atmosferische druk te veroorzaken die gelijk is aan die van Venus. De temperatuur zou dus veel lager blijven liggen als die van Venus en bovendien zouden wij bij een dergelijk atmosferische druk niet meer bestaan.

Los daarvan is Venus een zeer interessante planeet. Het regent er bijvoorbeeld en er zijn meren en zeeen. Wellicht is er leven in de vorm van oercellen, maar echt wezens zoals hier op aarde zullen er niet zijn, hooguit in de vorm van grote bacterie-colonies. In tegenstelling tot Mars is Venus compleet ongeschikt voor menselijke colonisatie, de atmosferische druk is gewoonweg te hoog.

[Delerium]

Auredium schreef op dinsdag 18 maart 2008 @ 08:23:
Het regent er bijvoorbeeld en er zijn meren en zeeen.

Zwavelzuur..... of leven goed groeit in zwavelzuur, dat durf ik niet aan als stelling.

[Auredium]

ecteinascidin schreef op dinsdag 18 maart 2008 @ 08:31:
[...]

Zwavelzuur..... of leven goed groeit in zwavelzuur, dat durf ik niet aan als stelling.

Klopt, ik wist dat het een gemeen goedje was, maar niet meer welke en wilde niet wiki-en want dit hoorde ik eigenlijk te weten vond ik.

Wat betreft leven, daar valt over te speculeren, wij kennen alleen maar leven dat op aarde is ontstaan. We kunnen dus neit weten of elders onder andere omstandigheden wel of geen leven zich kan ontwikkelen. Wel is bekend dat er oerorganismen (nog steeds) leven op plaatsen die alleerminst als vriendelijk worden beschouwt voor organismen.

[Arthas]

Auredium schreef op dinsdag 18 maart 2008 @ 08:35:
[...]


Klopt, ik wist dat het een gemeen goedje was, maar niet meer welke en wilde niet wiki-en want dit hoorde ik eigenlijk te weten vond ik.

Wat betreft leven, daar valt over te speculeren, wij kennen alleen maar leven dat op aarde is ontstaan. We kunnen dus neit weten of elders onder andere omstandigheden wel of geen leven zich kan ontwikkelen. Wel is bekend dat er oerorganismen (nog steeds) leven op plaatsen die alleerminst als vriendelijk worden beschouwt voor organismen.

De chemische kant van zwavelzuur zorgt ervoor dat er in ieder geval geen organisch leven op Venus kan zijn. Zwavelzuur breekt namelijk organische verbindingen af.

[Salvatron]

Auredium schreef op dinsdag 18 maart 2008 @ 08:23:
Ik weet niet zeker of je ze kan vergelijken. In principe hebben beide last van een broeikast-effect. (voor zover op aarde hiervan kan worden gesproken).

Maar Venus verschilt nogal. Het is de tweede planeet van onze zon en ligt dus een heel stuk dichter bij de zon. De atmosfeer van Venus bestaad voornamelijk uit Methaan(oxide) als mijn geheugen mij niet vergist, de atmosferische druk is gigantisch vergeleken met die op aarde.

Juist bij dat laatste punt zit het belangrijkste verschil, los van de Venus dichter bij de zon staat is de atmosfeer dikker.

De aarde en Venus kunnen denk ik wel vergeleken worden, omdat de temperatuur van een planeet afhangt van de hoeveelheid zonne-energie die de planeet krijgt. Dat Venus een stuk dichter bij de zon staat klopt, en dat heeft tot gevolg dat de zonneconstante voor Venus circa 1.9x zo groot is. Venus krijgt dus 1.9x zoveel zonne-energie per vierkante meter, maar omdat de albedo veel hoger is dan die van de aarde (de wolken houden veel meer licht tegen) is het effectief toch kouder op Venus:

Zonneconstanten:
1367*0.7=957 w/m2 voor de Aarde (albedo=0.3)
2615*0.28=732 w/m2 voor Venus (albedo=0.72)

Je ziet hier dus dat wanneer de albedo meegerekend wordt, Venus minder zonne-energie krijgt dan de aarde, waardoor het op Venus dus kouder zou zijn dan op Aarde, als er geen broeikaseffect was.

De zonneconstante geldt voor schijven, maar een planeet is een bol. En een bol heeft 4x zoveel oppervlak als een schijf bij dezelfde straal. Delen door 4:

Hoeveelheid straling per m2:
Aarde: 957/4=239 w/m2
Venus: 732/4=183 w/m2

Uit de hoeveelheid straling die een object uitzendt volgt de temperatuur, door de straling in te vullen in de wet van Stefan-Boltzmann, E=s*(T^4) (s=5.67E-8).

Aarde: 239=s*(T^4) => T=255 K
Venus: 183=s*(T^4) => T=238 K

Je ziet dus dat Venus 238 K (-35 graden C) zou moeten zijn. Echter is het er 737 K.
Het verschil is: 737-238=499 K, en dit schijnt dan door het broeikaseffect te komen.

Je kunt het broeikaseffect denk ik dus uitrekenen door de hoeveelheid uitgezonden straling per vierkante meter in te vullen in de wet van Stefan-Boltzmann, en de uitkomst daarvan te vergelijken met astronomische waarnemingen.

De vorming van CO2 in de atmosfeer van de aarde word onder andere veroorzaakt door de verbranding van fossiele brandstoffen. Maar de hoeveelheid fossiele brandstoffen op aarde zal niet genoeg zijn om een atmosferische druk te veroorzaken die gelijk is aan die van Venus. De temperatuur zou dus veel lager blijven liggen als die van Venus en bovendien zouden wij bij een dergelijk atmosferische druk niet meer bestaan.

Maar de druk van de atmosfeer van Venus maakt niet uit, omdat de warmte van de zon af moet komen. Als de druk van de atmosfeer zou uitmaken, dan zou de atmosfeer zelf voor warmte moeten zorgen.

Los daarvan is Venus een zeer interessante planeet. Het regent er bijvoorbeeld en er zijn meren en zeeen. Wellicht is er leven in de vorm van oercellen, maar echt wezens zoals hier op aarde zullen er niet zijn, hooguit in de vorm van grote bacterie-colonies. In tegenstelling tot Mars is Venus compleet ongeschikt voor menselijke colonisatie, de atmosferische druk is gewoonweg te hoog.

Leven is er niet op Venus, het is er immers 737 K (464 graden C).