AstronomieAntwoorden
AstronomieAntwoordenBoek: Temperatuur

\(\def\|{&}\DeclareMathOperator{\D}{\bigtriangleup\!} \DeclareMathOperator{\d}{\text{d}\!}\)

Deze bladzijde beantwoordt vragen over temperatuur. De vragen zijn:

• [524] Is de mens de oorzaak van de verhitting van de Aarde door het broeikaseffect?
• [516] Hoe kunnen we de temperatuur op en in de Zon meten, als we daar nooit geweest zijn?
• [502] Hoe meet je de temperatuur in een (bijna) vacuüm?
• [464] Het lijkt kouder te worden precies bij zonsopkomst. Klopt dat?
• [363] Waarom is Mars zo koud, Venus zo warm, en de temperatuur van de Aarde stabiel?
• [330] Beïnvloedt temperatuur licht?
• [329] Weerkaatsen dingen bij het absolute nulpunt van de temperatuur nog steeds licht?
• [297] Bij welke temperatuur zijn de Fahrenheit- en Celsiusschalen gelijk?
• [231] Wat is de maximale temperatuur van de Zon?
• [194] Waarom zijn de polen koud en de evenaar heet?
• [187] Waarom worden woestijnen 's nachts zo koud?
• [144] Hoe reist hitte?
• [142] Kan het in de ruimte 1000 graden onder nul zijn?
• [127] Welk land of deel van de wereld heeft elk jaar het meeste zonlicht?
• [84] Waar zijn de tropische en gematigde zones op Aarde?
• [83] Worden temperaturen hoger of lager als je naar de evenaar gaat?
• [46] Is het pal bij de evenaar rondom dezelfde temperatuur?
• [44] Welke is de maximumtemperatuur op Aarde in de volle Zon, dus niet in de schaduw?

1. Temperatuur

De temperatuur is een maat voor hoe warm het is. Niet iedereen gebruikt dezelfde temperatuurschaal, dus moet je bij een temperatuur altijd zeggen welke temperatuurschaal je gebruikt. Eén graad temperatuurverschil is niet hetzelfde op alle temperatuurschalen, en ook is de temperatuur die nul graden genoemd wordt niet op alle temperatuurschalen gelijk. De temperatuurschaal die in Europa in het dagelijkse leven (en in weerberichten) gebruikt wordt is die van Celsius. In de Verenigde Staten gebruikt men daarvoor de temperatuurschaal van Fahrenheit. In de wetenschap gebruikt men vaak de temperatuurschaal van Kelvin. Deze drie temperatuurschalen worden hieronder nader beschreven.

Celsius

De temperatuurschaal van Celsius werd uitgevonden door de Zweedse astronoom Anders Celsius (1701 - 1744, Zweden). "Graden Celsius" wordt ook wel afgekort tot ℃. De schaal is vastgelegd door twee temperaturen: als de temperatuur toeneemt, dan smelt ijs (van water) bij 0 ℃ en kookt water bij 100 ℃ (bij een standaard luchtdruk op zeeniveau).

Het nulpunt van de schaal van Celsius is handig, want onder nul graden Celsius moet je uitkijken voor ijs op de weg en voor bevoren waterleidingen.

0 graden Celsius is hetzelfde als 32 graden Fahrenheit en als 273,15 kelvin. 100 graden Celsius is hetzelfde als 212 graden Fahrenheit en 373,15 kelvin. Om van graden Fahrenheit naar graden Celsius te gaan kun je de volgende formule gebruiken:

\begin{equation} C = (F - 32)×5/9 = (5×F - 160)/9 \end{equation}

en van kelvin naar graden Celsius ga je zo:

\begin{equation} C = K - 273.15 \end{equation}

Fahrenheit

De temperatuurschaal van Fahrenheit werd uitgevonden door de Duitse wetenschapper Daniël Gabriël Fahrenheit (1686 Polen - 1736 Republiek der Verenigde Nederlanden). "Graden Fahrenheit" wordt wel geschreven als ℉. De schaal ligt vast door twee temperaturen: 0 ℉ is de temperatuur van een bepaald mengsel van water, waterijs en zout. 90 ℉ is wat men toen dacht dat de normale kerntemperatuur van het menselijke lichaam was.

Deze twee vaste punten van de schaal van Fahrenheit zijn niet erg praktisch, want de meeste mensen hebben geen interesse voor het bepaalde mengsel van water, waterijs en zout dat Fahrenheit gebruikte, en de normale kerntemperatuur van het menselijke lichaam blijkt een paar graden hoger te zijn dan wat men toen dacht.

0 graden Fahrenheit is hetzelfde als ongeveer −17,8 graden Celsius en ongeveer 255,4 kelvin. 100 graden Fahrenheit is hetzelfde als ongeveer 37,8 graden Celsius en ongeveer 310,9 kelvin. Je kunt als volgt van graden Celsius naar graden Fahrenheit gaan:

\begin{equation} F = (C×9/5) + 32 = (9×C + 160)/5 \end{equation}

Van kelvin naar graden Fahrenheit ga je zo:

\begin{equation} F = (K×9/5) - 459.67 \end{equation}

Kelvin

De temperatuurschaal van Kelvin is vernoemd naar de Schotse wetenschapper William Thomson, Baron Kelvin of Largs (1824 Ierland - 1907 Schotland). De kelvin als eenheid van temperatuur is deel van het internationale systeem van eenheden (SI), en wordt net als alle andere eenheden in dat systeem met kleine letters geschreven. De afkorting voor de kelvin is de hoofdletter K (zonder "°" ervoor!). De temperatuurschaal van Kelvin wordt vastgelegd door één temperatuur en één temperatuurverschil: 0 kelvin is de laagst mogelijke temperatuur, waarop alles zo stil mogelijk staat, en een verschil van 1 kelvin is gelijk aan een verschil van 1 graad Celsius. Deze schaal werd uitgevonden door wetenschappers voor gebruik in de wetenschap, omdat sommige wetenschappelijke formules eenvoudiger worden als je kelvin gebruikt (zoals formules die het verband tussen gasdruk of helderheid en de temperatuur uitdrukken).

0 kelvin is gelijk aan −273,15 graden Celsius en aan −459,67 graden Fahrenheit. Een temperatuurverschil van 1 kelvin is gelijk aan een temperatuurverschil van 1 graad Celsius en aan een temperatuurverschil van 9/5 = 1,8 graden Fahrenheit. Om van graden Celsius naar kelvin te gaan kun je de volgende formule gebruiken:

\begin{equation} K = C + 273.15 \end{equation}

en van graden Fahrenheit naar kelvin ga je zo:

\begin{equation} K = F×5/9 + 255 \frac{67}{180} = (100×F + 45967)/180 \end{equation}

[297]

De temperatuurschalen van Fahrenheit en Celsius kruisen elkaar bij −40°: −40℉ is gelijk aan −40℃. De temperatuurschalen van Celsius en Kelvin kruisen elkaar niet, want het verschil daartussen is altijd gelijk. De temperatuurschalen van Fahrenheit en Kelvin kruisen elkaar bij −654,5875°: −654,5875℉ is gelijk aan −654,5875 K, maar die temperatuur ligt onder het absolute nulpunt en kan dus nooit bereikt worden.

[187]

2. Wat bepaalt hoe heet iets is?

De temperatuur van een voorwerp zoals een glas water geeft aan hoe het staat in het gevecht tussen de dingen die warmte weghalen uit het glas en de dingen die warmte geven aan het glas water. Als er meer warmte weg gaat dan er bij komt, dan wordt het glas water kouder. Als er meer warmte bij komt dan er weg gaat, dan wordt het glas water heter.

Eén manier waarop het glas water warmte kwijt raakt is door warmtestraling. Alle dingen zenden warmtestraling uit, maar hete dingen zenden veel meer warmtestraling uit dan koude dingen. Je kunt die warmtestraling van dingen zien met een infraroodcamera.

Warmte probeert zich zo gelijk mogelijk te verdelen, dus als het glas water kouder is dan de omgeving dan zal warmte uit de omgeving naar het glas water reizen en het opwarmen tot het glas even warm is als de omgeving. Als het glas water warmer is dan de omgeving, dan zal warmte uit het glas water naar de omgeving gaan, weer tot het glas even warm is als de omgeving.

Dit geldt voor alle dingen, dus ook voor een woestijn. Overdag ontvangt een woestijn veel warmte van de Zon, die erg heet is, dus dan wordt de temperatuur in de woestijn hoger. Maar 's nachts kijk je vanuit de woestijn tegen de ijskoude ruimte aan en die is véél kouder dan de woestijn, dus dan gaat er warmte uit de woestijn naar de ruimte en koelt de woestijn af. Omdat er meestal niets is tussen de woestijn en de ruimte om de warmte tegen te houden koelt een woestijn nogal snel af, dus kan het daar 's nachts best wel koud worden.

Ook in gebieden die geen woestijn zijn verliest het land of de zee 's nachts warmte aan de ruimte, maar als er veel wolken zijn dan houden die de warmte een beetje tegen zodat het moeilijker is voor de warmte om naar de ruimte te ontsnappen, dus dan neemt de temperatuur veel minder snel af dan in de woestijn.

[142]

3. De laagste temperatuur

Temperatuur is een maat voor hoe beweeglijk atomen zijn. Als alle atomen zo stil mogelijk staan, dan is de temperatuur zo laag mogelijk. Lager kan niet, want je kunt niet stiller staan dan stil. Die laagst mogelijke temperatuur wordt wel het "absolute nulpunt" genoemd en ligt bij −273,15 graden Celsius. Er kan dus niets kouder zijn dan −273,15 graden Celsius. Een temperatuur van (bijvoorbeeld) −1000 ℃ kan dus nergens in het Heelal voorkomen.

Op de temperatuurschaal van Kelvin is dat absolute nulpunt gelijk aan 0 kelvin, dus kunnen temperaturen op de schaal van Kelvin niet negatief zijn.

[84]

4. Klimaatzones

De vijf klimaatzones van de wereld omvatten elk een bepaald interval van geografische breedtegraden. Ze worden van elkaar gescheiden door de twee poolcirkels (de noordpoolcirkel op ongeveer 67 graden noorderbreedte en de zuidpoolcirkel op ongeveer 67 graden zuiderbreedte) en de twee keerkringen (de kreeftskeerkring op ongeveer 23 graden noorderbreedte en de steenbokskeerkring op ongeveer 23 graden zuiderbreedte).

Van noord naar zuid zijn de vijf zones:

1. Noordelijke poolzone: tussen de noordpool en de noordpoolcirkel.
2. Noordelijke gematigde zone: tussen de Noordpoolcirkel en de Kreeftskeerkring.
3. Tropische zone: tussen de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring.
4. Zuidelijke gematigde zone: tussen de Steenbokskeerkring en de Zuidpoolcirkel.
5. Zuidpoolzone: tussen de Zuidpoolcirkel en de Zuidpool.

De poolzones zijn de zones waar de Zon tenminste één dag (datum) per jaar niet opkomt. De tropische zone is de zone waar de Zon tenminste één dag per jaar door het zenit gaat.

[127]

5. Hoeveel Zon?

Wat het antwoord is op de vraag "waar komt jaarlijks het meeste zonlicht?" hangt ervan af hoe je "het meeste zonlicht" definieert. Als je het weer (bewolking) in acht wilt nemen, dan zou je dit aan een meteoroloog moeten vragen, want ik heb geen gedetailleerde informatie over het wolkendek op de hele wereld. Daarom zal ik verder wolkenvrije luchten aannemen. In een berggebied zal de Zon een deel van de dag achter de bergen verborgen zijn, dus is een plat gebied of de zee meestal beter dan een berggebied (om veel zonlicht te krijgen). Ik zal verder een plat gebied aannemen.

Als je bedoelt "de grootste verhitting, door direct zonlicht, van een zwarte bol met vrij zicht op de hele hemel", dan is het antwoord "op de evenaar", waar (als we een optische dikte van 0,1 aannemen voor de atmosfeer) zo'n bol 0,10 eenheden zonlicht vangen, wat gelijk is aan 0,10 keer zoveel zonlicht als een vlak stuk land zou doen met dezelfde oppervlakte en de Zon de hele tijd recht erboven. Als we de atmosfeer helemaal negeren, dan zal zo'n bol overal op Aarde evenveel zonlicht vangen, namelijk 0,13 eenheden.

Als je bedoelt "de grootste verhitting, door direct zonlicht, van een zwart stuk vlak land", dan is de evenaar het beste, met 0,26 eenheden. De vangst neemt af tot 0,09 eenheden op de polen. Zonder een atmosfeer zouden deze getallen met 0,04 eenheden toenemen.

Als je bedoelt "de grootste verhitting, door direct zonlicht, van een dikke zwarte muur op het zuiden", dan zou de beste plek rond 53 graden noorderbreedte zijn (0,16 eenheden). Zonder absorptie door de dampkring zouden de polen het beste zijn (0,31 eenheden), maar de Zon komt daar nooit meer dan 23 graden boven de horizon en het zonlicht reist daarom altijd door veel lucht en raakt veel licht kwijt aan absorptie. Voor een muur op het noorden zijn de resultaten hetzelfde, maar met noord en zuid verwisseld.

Met een muur op het oosten of westen vang je het meest op de evenaar (0,11 eenheden), maar zelfs op de slechtste plek vang je dan nog steeds 0,09 eenheden dus is de variatie dan klein. Zonder atmosfeer zou je overal op Aarde 0,31 eenheden vangen.

Deze getallen laten zien dat de evenaar meestal de plek met het meeste zonlicht is, behalve als je het meet aan de hand van de verhitting van een verticale muur die niet naar het oosten of westen kijkt. Ook verwacht ik de minste wolken in woestijnen, die meestal ongeveer 30 graden van de evenaar liggen, en misschien weegt het verminderde wolkendek daar wel op tegen de afstand van de evenaar. Dus mijn antwoord is: óf de evenaar, óf een van de grote woestijnen zoals de Sahara.

[194] [83]

6. Temperatuur van pool naar evenaar

In het algemeen neemt de temperatuur af als je verder weg van de tropen gaat, omdat de grootste hoogte die de Zon in de hemel kan halen dan afneemt zodat dezelfde hoeveelheid zonlicht over een groter oppervlak verdeeld moet worden. De temperatuur wordt echter niet alleen bepaald door hoe de Zon langs de hemel trekt (en andere astronomische dingen), maar ook door hoe land en bergen en begroeiing en zee over de Aarde verdeeld zijn, en ook door je hoogte boven de zeespiegel (hoger is kouder). Sommige atlassen hebben een kaart die de verdeling van temperaturen over de Aarde laat zien.

[46]

7. Temperatuur op de evenaar

De temperatuur is niet overal op de evenaar hetzelfde. Waar het dag is komt er zonlicht bij en wordt het warmer, en waar het nacht is komt er geen zonlicht bij en koelt het af. Het is op hetzelfde moment op de helft van de evenaar dag en op de andere helft nacht, dus zijn er plekken waar het warmer wordt en plekken waar het op het zelfde moment kouder wordt.

Zelfs als je alleen naar de hoogste temperatuur van de dag kijkt (die op ver van elkaar gelegen plaatsen op andere tijden bereikt wordt) dan is die niet overal op de evenaar hetzelfde. De hoeveelheid zonlicht die er per dag bij komt is wel overal op de evenaar gelijk (afgezien van hele kleine verschillen omdat de afstand tussen de Aarde en de Zon niet altijd hetzelfde is), maar hoe gemakkelijk die energie weer verloren gaat (waardoor de temperatuur afneemt) hangt af van de lokale omstandigheden zoals begroeiing en wolkendek, en daarin is er langs de evenaar een grote verscheidenheid, bijvoorbeeld tussen oceanen en continenten waar de evenaar doorheen gaat.

Zeestromingen hebben invloed op de temperatuur langs de evenaar, omdat ze warmte of juist koelte kunnen brengen. Ze hebben natuurlijk invloed in de oceanen maar ook langs de kusten van de continenten waar ze langs stromen.

En op een gegeven plek langs de evenaar zal de temperatuur ook nog af hangen van de hoogte. Boven het bladerdek van het oerwoud zal het 's nachts koeler zijn dan onder het bladerdek, en op een hoge berg (zelfs op de evenaar) zal het kouder zijn dan in het laagland.

Al met al is er toch geen bijzonder grote variatie in de gemiddelde temperaturen langs de evenaar. Ze lijken op de meeste plekken zo tussen de 25 en de 30 graden Celsius te liggen, behalve hoog in de bergen (zoals de Andes).

[44]

8. Maximumtemperatuur

De maximumtemperatuur die een voorwerp kan bereiken hangt af van de plaats, en van de vorm, oriëntatie, en albedo van het voorwerp. (Het albedo is een maat voor hoeveel energie het voorwerp meteen terugkaatst ― die energie verhit het voorwerp dus niet).

Als je spiegels op de juiste manier opstelt kun je zonlicht van een groot oppervlak naar een klein voorwerp richten en het daarmee dat voorwerp zeer heet maken. De zonneoven van het CNRS bij Odeillo in Frankrijk is nu (2003) de grootste op Aarde en kan een voorwerp in zijn brandpunt tot 3800 graden Celsius verhitten.

Op dezelfde manier kan het bijvoorbeeld onder in een duindal heter worden dan op een zandvlakte zonder duinen, omdat de omringende zandheuvels wat extra zonlicht naar de bodem van het dal kaatsen.

Er is dus in het algemeen geen welbepaalde maximaal haalbare temperatuur op Aarde.

Echter, als we ons beperken tot vlaktes waarop elk punt evenveel licht ontvangt dan is er wel een maximaal haalbare temperatuur. Die wordt gehaald als (1) de Zon op de ideale plaats staat (bijvoorbeeld recht boven je hoofd als het om de temperatuur van een horizontale plaat gaat), (2) het voorwerp pikzwart is zodat het alle zonnestraling absorbeert die er op valt, (3) de Aarde het dichtste bij de Zon staat, (4) de invloed van de atmosfeer verwaarloosd wordt, (5) er voldoende tijd is om de temperatuur in evenwicht te laten komen, en (6) het voorwerp alleen door hittestraling kan afkoelen. In dat geval is de maximaal haalbare temperatuur op Aarde (en op de Maan) gelijk aan 396 K = 123 graden Celsius. Temperaturen van rond de 120 graden Celsius zijn op de Maan waargenomen.

Hoe heet een voorwerp echt wordt hangt af van het albedo van het voorwerp: hoeveel straling het meteen terugkaatst zonder het te absorberen. Zulke teruggekaatste straling verhit het voorwerp niet. Als het voorwerp bijvoorbeeld 50% van de aankomende straling meteen terugkaatst, dan zal zijn maximaal haalbare temperatuur 332 K = 59 graden Celsius zijn.

De temperatuur hangt ook af van de vorm en orientatie van het voorwerp. Een horizontale plaat kan (met de Zon recht boven je hoofd) 123 graden Celsius worden, maar een verticale plaat hooguit 100 graden. Een kubus komt tot 108 graden en een bol tot 95 graden.

Zulke temperaturen van rond de 100 graden Celsius worden op Aarde niet als luchttemperaturen gemeten, voornamelijk omdat de Aarde daarvoor te snel ronddraait. De Zon staat veel te kort recht boven je hoofd om de temperatuur tot dicht bij de 100 graden te laten stijgen. De Maan draait veel langzamer dan de Aarde en daar kan de temperatuur wel zo hoog worden.

[144]

9. Transport van hitte

Hitte, warmte, en energie kunnen op drie manieren bewegen:

1. als thermische straling of warmtestraling of infrarode straling door de lucht. Je kunt die straling niet zien, maar je kan het op je gezicht voelen als het van een vuur of een infraroodlamp komt. Als je dan je hand tussen je gezicht en het vuur of de lamp houdt, dan voel je de hitte niet meer op je gezicht, dus kwam de hitte in een rechte lijn van het vuur of de lamp.
2. door dingen die niet bewegen. Dit wordt warmtegeleiding genoemd, en dit is hoe soep in een pan heet wordt. De hitte reist door de metalen bodem van de pan en komt zo in de soep. Als de soep nog niet erg heet is, dan wordt de soep zelf ook door geleiding verhit.
3. door de beweging van hete vloeistoffen of gassen. Dit heet convectie en dit is hoe zelfs lucht ver boven een brandende kaars heet kan zijn. De lucht dicht bij de kaars wordt door de straling of door geleiding verwarmd en stijgt dan op naar je hand die ver boven de kaars is. Als soep in een pan heet genoeg wordt, dan kun je bellen van hete soep naar boven zien komen, en dat is convectie.

[363]

10. Evenwichtstemperaturen en planeten

Dingen in de ruimte die geen eigen hittebron of koeling hebben zullen opwarmen of afkoelen tot hun temperatuur zodanig is dat ze precies zoveel thermische straling uitzenden als ze van de Zon ontvangen. Deze temperatuur heet de evenwichtstemperatuur. Een planeet die op \(d\) AE van de Zon is en die pikzwart is zodat het al het zonlicht absorbeert dat er op valt heeft een evenwichtstemperatuur gelijk aan

\begin{equation} T_\text{eq} = \frac{279}{\sqrt{d}} \text{ K} = \frac{279}{\sqrt{d - 273}} \text{℃} = \frac{502}{\sqrt{d - 460}} \text{ ℉} \end{equation}

Als de planeet niet pikzwart is maar een deel van de zonnestraling weerkaatst, dan zal zijn evenwichtstemperatuur lager zijn omdat het weggekaatste zonlicht de planeet niet opwarmt. Als de planeet een dampkring heeft, dan kan de temperatuur aan het oppervlak van de planeet veel hoger zijn dan de evenwichtstemperatuur, omdat een dampkring werkt als een deken.

Als een pikzwarte planeet zonder dampkring altijd dezelfde zijde naar de Zon heeft en als de geleiding van warmte door de planeet slecht is, dan zal het punt op de planeet waar de Zon in het zenit staat een temperatuur hebben van

\begin{equation} T_\text{heet} = \frac{394}{\sqrt{d}} \text{ K} = \frac{394}{\sqrt{d - 273}} \text{ ℃} = \frac{710}{\sqrt{d - 460}} \text{ ℉} \end{equation}

\(T_\text{eq}\) is een redelijke schatting voor de temperatuur aan de bovenkant van de dampkring of aan het oppervlak (als er geen dampkring is) van planeten die snel rond hun as draaien of waarvan de dampkring snel beweegt. Dit geldt voor alle planeten behalve Mercurius en Pluto, en geldt ook niet voor de Maan.

\(T_\text{heet}\) is een redelijke schatting voor de hoogste temperatuur die je kunt hebben op een planeet die langzaam rond zijn as draait en ook geen dampkring heeft die snel beweegt. Dat geldt voor Mercurius en Pluto en ook voor de Maan.

Hoe koud de donkere kant van een planeet of maan kan worden hangt er het meeste van af hoe snel de planeet of maan om zijn as draait. Langzame draaiers koelen meer af dan snelle draaiers. Hieronder geef ik een tabel met de temperaturen \(T_\text{eq}\) en \(T_\text{heet}\) voor de gemiddelde afstanden \(d\) (in AE) tussen de planeten en de Zon, en ook voor een denkbeeldig voorwerp net boven het oppervlak van de Zon. De kolom \(T_\text{obs}\) toont de waargenomen temperaturen. Alle temperaturen zijn gemeten in graden Celsius.

Venus heeft een groot broeikaseffect in zijn dampkring, waardoor de temperatuur aan het oppervlak van Venus veel hoger is dan zowel \(T_\text{eq}\) als \(T_\text{heet}\). Ook de Aarde heeft een broeikaseffect, maar veel minder groot dan dat van Venus. Mercurius en de Maan hebben geen dampkring en draaien langzaam rond hun as, dus komt de temperatuur daar op de evenaar in de buurt van \(T_\text{heet}\). Mars en de joviaanse planeten draaien relatief snel rond hun as, dus ligt hun gemiddelde temperatuur in de buurt van \(T_\text{eq}\).

[464]

11. Temperatuur bij zonsopkomst

De grond en lucht verliezen de hele tijd hitte in de vorm van infrarode straling die naar de ruimte ontsnapt. Als er geen warmtebron is die het verlies kan compenseren dan kan het alleen maar kouder blijven worden. Je kunt dus verwachten dat het kouder wordt hoe langer het is sinds de Zon voor het laatst het gebied verwarmde (dus sinds zonsondergang).

Na zonsopkomst begint de Zon het gebied weer op te warmen, dus bij (of net voor) zonsopkomst is het het langste geleden sinds de Zon voor het laatst het gebied verwarmde, dus heeft het gebied dan de meeste tijd gehad om af te koelen, dus is het dan meestal het koudste.

Vergelijk het met een badkuip waar het water (dat de warmte verbeeld) langzaam uit loopt. Af en toe zet je de kraan open zodat er meer water bij komt -- dat komt overeen met overdag. Na een tijdje sluit je de kraan weer -- dat komt overeen met 's nachts. Wanneer staat het water het laagst? Net voordat je de kraan open zet, want daarna begint het water weer te stijgen. Als je langer wacht met de kraan open zetten, dan zakt het waterniveau nog verder, dus er is geen speciale lekkracht verbonden met het openen van de kraan.

Net zo is er geen speciale koelkracht verbonden met zonsopkomst.

Als zonsopkomst uitgesteld kon worden, dan zou het nog kouder worden. De Maan is ongeveer net zo ver van de Zon vandaan als de Aarde is, maar de temperatuur op de Maan kan dalen tot −160 ℃, en dat is veel lager dan het ooit op Aarde wordt, hoofdzakelijk omdat de nacht op de Maan ongeveer twee weken duurt dus is er daar veel meer tijd om af te koelen.

[524]

12. Opwarming van de Aarde

Dat de gemiddelde temperatuur op Aarde de laatste tientallen jaren is toegenomen lijkt nu wel zeker te zijn, maar de meningen zijn nog steeds verdeeld over de oorzaken van deze toename, en in het bijzonder over de vraag of de mens zelf de hoofdoorzaak is van de toename.

Die meningen zijn verdeeld omdat (1) het moeilijk is om de oorzaken van de opwarming te bewijzen, en (2) er veel geld mee gemoeid is, wat belanghebbers verleidt tot het steunen van de mening die hun eigen belangen bevoordeelt.

Het weer is een enorm ingewikkeld systeem met veel buffers en terugkoppelingen en afhankelijkheden van de oceanen en continenten (en ook van de Zon). Dit maakt het moeilijk om uit te zoeken welke weersveranderingen natuurlijk zijn (hoe je "natuurlijk" ook definieert ― dat is weer een ander probleem) en welke door de mens veroorzaakt.

Bovendien is correlatie niet hetzelfde als causatie. Anders gezegd: als je meetwaarde A groter of kleiner ziet worden samen met meetwaarde B, dan is dat geen afdoende bewijs dat A de oorzaak is van B, of B de oorzaak van A. Als twee meetwaarden A en B helemaal niet met elkaar verbonden zijn dan kunnen ze nog steeds af en toe toevallig samen groter of kleiner worden. Als jouw metingen toevallig in zo'n periode genomen zijn dan kun je de verkeerde conclusie trekken dat A en B verbonden moeten zijn. Het is moeilijk om oorzaken aan te tonen.

Temperaturen en andere kenmerken van het weer op Aarde worden pas sinds een paar eeuwen ruwweg bijgehouden, en met steeds meer details sinds een paar tientallen jaren, en toch blijkt het heel moeilijk te zijn om vragen over de opwarming van de Aarde te beantwoorden. Als we zouden meten dat de Maan en de andere planeten ook warmer werden net als de Aarde, dan zou dat een goede aanwijzing zijn dat de oorzaak van de opwarming niet op de Aarde gezocht moet worden. Echter, het aantal waarnemingen van temperaturen op andere hemellichamen in het Zonnestelsel is enorm veel kleiner dan het aantal zulke waarnemingen van de Aarde, en bedekken een veel kortere periode, dus denk ik niet dat de nu beschikbare waarnemingen van het weer op andere planeten erg zullen helpen om vragen over de opwarming van de Aarde te beantwoorden.

Ik denk nog steeds dat wetenschap de beste manier is om antwoorden te krijgen op dit soort vragen, als is wetenschap ook niet perfect. Wetenschap heeft tenminste ingebouwde zelfverbetering, dus als sommige wetenschap slecht is dan blijft dat meestal niet lang verborgen.

Ikzelf doe geen onderzoek aan de opwarming van de Aarde, dus moet ik mijn mening daarover baseren op de resultaten van anderen, net zoals de meeste andere mensen.

Ik verwacht dat ons begrip van de oorzaken van de opwarming van de Aarde in de komende 10 tot 20 jaar een stuk beter zal worden, al was het maar omdat we dan veel meer waarnemingen zullen hebben waaruit we conclusies kunnen trekken.

Misschien is de vraag "wat gaan we er aan doen?" over de opwarming van de Aarde nog wel belangrijker dan "waar komt het vandaan?". We moeten leven met de gevolgen van de opwarming, of wij er nu wel of niet de hoofdoorzaak van zijn.

talen: [en] [nl]

//aa.quae.nl/nl/antwoorden/temperatuur.html;
Laatst vernieuwd: 2021-07-19