Tilbake til oversikten over dagens seminar.
Oppgave 3/5. Tidsbruk: ca 20 min.
I denne oppgaven skal vi lage en modell for jordas likevektstemperatur med drivhuseffekt.
1. Energibalanse med drivhuseffekt
La oss anta at jorda har en atmosf?re med emissivitet ?. Emissiviteten bestemmer hvor mye av varmestr?lingen fra jorda som absorberes av atmosf?ren, og hvor mye varmestr?ling atmosf?ren sender fra seg. Vi modellerer atmosf?ren som et tak som b?de sender varmestr?ling ned mot bakken og opp mot verdensrommet. I tillegg antar vi at en andel 1-? av varmestr?lingen fra jorda passerer rett gjennom atmosf?ren og ut i verdensrommet.
- Skriv opp energibalansen for bakken og atmosf?ren, og forklar hvordan det leder til f?lgende uttrykk for likevektstemperaturen til jordoverflaten: \(T_j = \left(\frac{(1-a)S}{\sigma(1-1/2\epsilon)}\right)^{\frac{1}{4}}\)
- Anta at albedo er a = 0,3 og innstr?lingen er S = 430 W/m2, og bruk GPT til ? f? laget et plott av likevektstemperatur som funksjon av emissivitet. Hvilken emissivitet vil du anta for atmosf?ren for at bakketemperaturen skal bli omtrent 16oC?
2. Utvikling over tid
N? kan vi lage en modell for hvordan jorda med drivhuseffekt vil utvikle seg over tid. Vi kan anta at varmekapasiteten til atmosf?ren er 1.02?107 J/m2K (tatt herfra) og at varmekapasiteten for jordoverflaten, som i forrige oppgave, er 4.0?108 J/m2K. Bruk verdien for epsilon som du fant i oppgaven over.
- Diskuter og skisser hva modellen b?r inneholde.
- F? GPT til ? lage en modell og test den. Fungerer den som forventet? Diskuter og test hvordan den eventuelt kan forbedres.
- Hvilken parameter i modellen gir det mest mening ? endre p? dersom du vil se p? effekten av en kraftigere drivhuseffekt? Pr?v og se hva utslaget blir. Var det som forventet?