Inleiding
Insolatie is een woord dat is afgeleid van INKOMENDE ZONSTraling. Het is een maat voor de hoeveelheid zonne-energie die in een bepaalde periode een bepaald gebied van de aardatmosfeer of het aardoppervlak bereikt.
Insolatie is een belangrijke factor bij het bepalen van het soort en de omvang van de vegetatie die kan groeien, wat op zijn beurt weer van belang is bij het bepalen van het soort milieu dat zich ontwikkelt. Zo zal een equatoriaal gebied met een hoge insolatie en weinig neerslag eerder een vegetatiearme woestijn worden dan een bebost noordelijker gebied met een lagere insolatie en meer neerslag.
Hoewel de variaties in insolatie zich in de loop der tijden op natuurlijke wijze hebben voorgedaan, is de veranderende samenstelling van de atmosfeer van de aarde als gevolg van menselijke activiteiten van invloed op de insolatie. In het algemeen wordt meer zonne-energie vastgehouden. Met andere woorden, het deel van de zonnestraling dat naar de ruimte wordt teruggekaatst, is afgenomen, waardoor de atmosfeer opwarmt.
Historische achtergrond en wetenschappelijke grondslagen
Omdat de aarde een bol is en haar as gekanteld is ten opzichte van de zon, verschilt de intensiteit van de zonnestralen die in contact komen met de atmosfeer – de hoeveelheid zonnestraling per gegeven oppervlak van de atmosfeer – van plaats tot plaats. Wanneer bijvoorbeeld het noordelijke poolgebied verder van de zon is gekanteld dan het zuidelijke poolgebied tijdens de rotatie van de aarde om de zon, zal het noordelijke gebied over een groter gebied zonlicht ontvangen dan het zuidelijke gebied. Als gevolg daarvan zal de insolatie van het noordelijke gebied minder zijn dan die van het zuidelijke gebied. In meer tropische gebieden, waar de zon meestal hoger staat dan aan de polen, is het zonlicht per oppervlakte intenser, waardoor de insolatie hoger is.
Verschuivingen in de insolatie kunnen het klimaat ingrijpend veranderen. De ijstijden die zich in de loop der tijden hebben voorgedaan, zijn bijvoorbeeld het gevolg van variaties in de insolatie van het aardoppervlak. Met name de hoeveelheid zonlicht die de noordelijke gebieden bereikte was minder, waardoor de temperaturen met enkele graden daalden, wat voldoende was om de groei en zuidwaartse beweging van gletsjers te veroorzaken.
De klimaatvariaties die ijstijden veroorzaken, en die zich op natuurlijke wijze hebben voorgedaan in cycli van ongeveer 100.000 jaar, werden veroorzaakt door variaties in de zonnestraling, die op hun beurt het gevolg zijn van de veranderde beweging van de aarde in haar baan om de zon. De rotatie van de planeet om haar as verandert met de tijd, evenals de helling van de as ten opzichte van de zon. Beide veranderingen zijn van invloed op de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt.
De cycli van baanverandering en de daarmee samenhangende variatie van de insolatie worden Milankovich-cycli genoemd, naar de Servische ingenieur en wiskundige Milutin Milankovitch (1879-1958), die het verband tussen de bewegingen van de planeet en het klimaat heeft gelegd.
De insolatie wordt ook indirect beïnvloed door menselijke activiteiten. Hoewel de hoeveelheid zonlicht die de atmosfeer bereikt de afgelopen drie eeuwen niet is veranderd, zijn de hoeveelheden zonlicht-absorberende verbindingen in de atmosfeer toegenomen. Volgens het evaluatierapport van 2007 van de Intergouvernementele Werkgroep inzake klimaatverandering (IPCC) is de toename van kooldioxide, methaan en distikstofoxide grotendeels te wijten aan menselijke industriële en landbouwactiviteiten. Dit wordt ondersteund door analyses van ijskernen, die aantonen dat hogere niveaus van deze verbindingen samenvallen met de uitbreiding van industriële activiteiten.
Effecten en problemen
Het veranderende insolatiepatroon van de atmosfeer van de aarde, dat in het midden van de achttiende eeuw begon, is een drijvende kracht geweest achter het veranderde klimaat van de planeet. De versnelde opwarming van equatoriale gebieden heeft het mondiale luchtcirculatiepatroon veranderd. Een van de gevolgen daarvan is de toegenomen opwarming van het noordelijk poolgebied.
De temperatuurstijging leidt tot een toename van het smelten van poolijs. Volgens het IPCC is het mondiale zeeniveau sinds 1993 gemiddeld met 3,1 mm per jaar gestegen, onder meer door het smelten van poolijs. De stijgende oceaan zou de kustlijnen van maritieme regio’s in de komende eeuw kunnen veranderen. Bovendien leidt de toevoeging van grote hoeveelheden gesmolten zoet water aan de noordelijke gebieden van de Atlantische Oceaan nu al tot veranderingen in het circulatiepatroon van oceaanstromingen zoals de Golfstroom. Hoewel de veranderingen tot dusver tijdelijk waren, zijn er in studies die het effect van het aanhoudende smelten van het poolijs op de oceanen hebben gemodelleerd, aanwijzingen gevonden voor veranderingen op langere termijn in de oceaanstromingen, die de belangrijkste bepalende factor voor het wereldklimaat zijn.
WOORDEN OM TE WETEN
VoedselONVEILIGHEID: Onbetrouwbare toegang van een persoon of groep tot voldoende voedsel. Personen die niet over voldoende voedsel beschikken en die geen vooruitzichten hebben om adequate voedingsbronnen te vinden.
IJSTIJD: Periode van glaciale opmars.
MILANKOVITCH CYCLES: Regelmatig terugkerende variaties in het klimaat van de aarde, veroorzaakt door verschuivingen in haar baan om de zon en haar oriëntatie (d.w.z., kanteling) ten opzichte van de zon. Genoemd naar de Servische wetenschapper Milutin Milankovitch (1879-1958), hoewel hij niet de eerste was die dergelijke cycli voorstelde.
In de twintigste eeuw en daarna zijn veranderingen in het weer op aarde gedocumenteerd. Deze veranderingen, waaronder frequentere en zwaardere tropische stormen en meer droogte in bepaalde gebieden, houden verband met de insolatie. De droogte is vooral hard aangekomen in de equatoriale gebieden van onontwikkelde landen als Afrika, met als gevolg mislukte landbouw en voedselonzekerheid.
Zie ook Aerosols; Clouds and Reflectance; Greenhouse Gases; Solar Radiation.
BIBLIOGRAPHY
Books
DiMento, Joseph F.C., and Pamela M. Doughman. Klimaatverandering: Wat het betekent voor ons, onze kinderen en onze kleinkinderen. Boston: MIT Press, 2007.
Gore, Al. An Inconvenient Truth: The Planetary Emergency of Global Warming and What We Can Do About It. New York: Rodale Books, 2006.
Hillman, Mayer, Tina Fawcett, and Sudhir Chella Rajan. The Suicidal Planet: How to Prevent Global Climate Catastrophe (De suïcidale planeet: Hoe een wereldwijde klimaatcatastrofe te voorkomen). New York: Thomas Dunne Books, 2007.
Lovelock, James. The Revenge of Gaia: Earth’s Climate Crisis and the Fate of Humanity. New York: Perseus Books, 2007.