Wprowadzenie
Insolacja to słowo pochodzące od INcoming SOLAR radiATION. Jest to miara ilości energii słonecznej, która dociera do danego obszaru atmosfery lub powierzchni Ziemi w danym okresie czasu.
Insolacja ma istotny wpływ na określenie rodzaju i zakresu roślinności, która może rosnąć, co z kolei jest ważne w określaniu rodzaju środowiska, które się rozwija. Na przykład, region równikowy o wysokim nasłonecznieniu i niskich opadach ma większe szanse stać się ubogą w roślinność pustynią niż zalesiony region bardziej północny o niższym nasłonecznieniu i bardziej rozległych opadach.
Ale zmiany nasłonecznienia występowały naturalnie przez zapisany czas, zmieniający się skład atmosfery Ziemi, który wynika z działalności człowieka, wpływa na nasłonecznienie. Ogólnie rzecz biorąc, większa część energii słonecznej jest zatrzymywana. Innymi słowy, zmniejszył się ułamek promieniowania słonecznego, które jest odbijane z powrotem w przestrzeń kosmiczną, co powoduje ocieplenie atmosfery.
Tło historyczne i podstawy naukowe
Ponieważ Ziemia jest kulą, a jej oś jest nachylona względem Słońca, intensywność promieni słonecznych, które stykają się z atmosferą – ilość promieniowania słonecznego na dany obszar atmosfery – różni się w różnych miejscach na powierzchni Ziemi. Na przykład, gdy podczas obrotu Ziemi wokół Słońca północny region polarny jest odchylony dalej od Słońca niż południowy region polarny, północny region otrzyma światło słoneczne na większym obszarze niż południowy. W rezultacie, nasłonecznienie regionu północnego będzie mniejsze niż regionu południowego. W bardziej tropikalnych regionach, gdzie słońce ma tendencję do bycia wyżej nad głową niż na biegunach, światło słoneczne na danym obszarze jest bardziej intensywne, produkując wyższe nasłonecznienie.
Zmiany w nasłonecznieniu mogą znacząco zmienić klimat. Na przykład, epoki lodowcowe, które wystąpiły w czasie były spowodowane zmianami w nasłonecznieniu nad powierzchnią Ziemi. Konkretnie, ilość światła słonecznego docierającego do północnych regionów była mniejsza, co obniżało temperaturę o kilka stopni, co było wystarczające do wzrostu i przemieszczania się lodowców na południe. Jest to wciąż aktualne, służąc jako przykład tego, jak niewielkie zmiany temperatury atmosferycznej mogą powodować drastyczne zmiany w klimacie.
Zmiany klimatu, które powodują epoki lodowcowe, a które występowały naturalnie w cyklach trwających około 100 000 lat, były spowodowane zmianami nasłonecznienia, które z kolei są konsekwencją zmienionego ruchu Ziemi na jej orbicie wokół Słońca. Obrót planety wokół własnej osi zmienia się w czasie, podobnie jak nachylenie osi względem Słońca. Obie te zmiany wpływają na ilość światła słonecznego, które dociera do powierzchni.
Te cykle zmian orbitalnych i związane z nimi zmiany nasłonecznienia znane są jako cykle Milankovicha, od nazwiska serbskiego inżyniera i matematyka Milutina Milankovitcha (1879-1958), który zaproponował związek między ruchami planety a klimatem.
Nasłonecznienie jest również pośrednio uzależnione od działalności człowieka. Chociaż ilość światła słonecznego docierającego do atmosfery nie zmieniła się w ciągu ostatnich trzech stuleci, to wzrosła ilość związków pochłaniających światło słoneczne w atmosferze. Zmian Klimatu (IPCC) z 2007 r. wynika, że wzrost ilości dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu był w dużej mierze spowodowany działalnością przemysłową i rolniczą człowieka. Jest to poparte analizami rdzeni lodowych, które wykazują wyższe poziomy tych związków zbieżne z ekspansją działalności przemysłowej.
Wpływy i problemy
Zmieniający się wzorzec nasłonecznienia atmosfery ziemskiej, który rozpoczął się w połowie XVIII wieku, był siłą napędową zmienionego klimatu planety. Przyspieszone ogrzewanie regionów równikowych zmieniło globalny wzorzec cyrkulacji powietrza. Jednym z rezultatów jest zwiększone ocieplenie północnego regionu polarnego.
Wzrost temperatury powoduje zwiększone topnienie lodu polarnego. Według IPCC, średni globalny poziom morza wzrósł o 3,1 mm (12 cali) rocznie od 1993 r., do czego przyczyniło się topnienie lodu polarnego. Podnoszący się ocean może w nadchodzącym stuleciu zmienić linie brzegowe regionów morskich. Co więcej, dodawanie dużych ilości roztopionej słodkiej wody do północnych regionów Atlantyku już powoduje zmiany we wzorcu cyrkulacji prądów oceanicznych, takich jak Prąd Zatokowy. Chociaż dotychczasowe zmiany były tymczasowe, bardziej długoterminowe zmiany w prądach oceanicznych – które są głównym czynnikiem determinującym globalny klimat – zostały zasugerowane w badaniach, które modelowały wpływ ciągłego topnienia lodów polarnych na oceany.
WARTO WIEDZIEĆ
NIEBEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCI: Niepewny dostęp osoby lub grupy do odpowiedniej żywności. Osoby, które nie mają odpowiedniej żywności i które nie mają perspektyw na znalezienie odpowiednich źródeł pożywienia.
WIEK LODOWY: Okres postępu lodowcowego.
CYKL MILANKOWITCH: Regularnie powtarzające się zmiany w klimacie Ziemi spowodowane przesunięciami jej orbity wokół Słońca i jej orientacji (tj. nachylenia) względem Słońca. Nazwane na cześć serbskiego naukowca Milutina Milankovitcha (1879-1958), choć nie był on pierwszym, który zaproponował takie cykle.
W XX wieku i później, zmiany w globalnej pogodzie zostały udokumentowane. Zmiany te, które obejmują częstsze i poważniejsze burze tropikalne oraz częstsze występowanie susz w niektórych regionach, są związane z nasłonecznieniem. Susze były szczególnie dotkliwe dla regionów równikowych krajów nierozwiniętych, takich jak Afryka, powodując niepowodzenia w rolnictwie i brak bezpieczeństwa żywnościowego.
Zobacz też: Aerozole; Chmury i odbijanie światła; Gazy cieplarniane; Promieniowanie słoneczne.
BIBLIOGRAFIA
Książki
DiMento, Joseph F.C., and Pamela M. Doughman. Climate Change: What It Means for Us, Our Children, and Our Grandchildren. Boston: MIT Press, 2007.
Gore, Al. An Inconvenient Truth: The Planetary Emergency of Global Warming and What We Can Do About It. Nowy Jork: Rodale Books, 2006.
Hillman, Mayer, Tina Fawcett, and Sudhir Chella Rajan. The Suicidal Planet: How to Prevent Global Climate Catastrophe. Nowy Jork: Thomas Dunne Books, 2007.
Lovelock, James. The Revenge of Gaia: Earth’s Climate Crisis and the Fate of Humanity. New York: Perseus Books, 2007.
Lovelock, James.