Is de afstand tot de zon enigzins van invloed op de temperatuur?

marinus, 40 jaar
23 juni 2012

Het blijkt zo te zijn dat de aarde in december dichter bij de zon staat dan in juli, zo'n 5 procent verschil dacht ik. Je zou dan verwachten dat de zomers op het zuidelijk halfrond (dus rond december) ook zo'n 5 procent warmer zijn dan de zomers op het noordelijk halfrond. Maar is dat ook zo en waardoor zou het toch afwijkend zijn?

Antwoord

Eerst de cijfers wat bijsturen: het verschil tussen kortste en grootste afstand is 5 miljoen km, dus 3.3%,  geen 5% (of beter gezegd: plus of min 1.7% tegenover het gemiddelde). Die 3.3% stemt overeen met een verschil in ontvangen stralen van 7% meer tijdens de zomer op het zuidelijk halfrond in vergelijking met de zomer op het noordelijk halfrond. In de winter is het omgekeerd: de winter op het noordelijk halfrond ontvangt 7% meer straling dan de winter op het zuidelijk.

Dit verschil wordt echter overstemd door het effect van de seizoenen, die zoals u weet het gevolg zijn van het feit dat de rotatieas van de aarde 23° afwijkt van de loodlijn op het baanvlak.
Het verschil te wijten aan afstand is slechts een kleine correctie op het verschil te wijten aan de seizoenen. Het maakt in theorie onze seizoenen iets minder extreem tegenover elkaar dan op het zuidelijk  halfrond.
Maar kort gezegd: seizoenen zijn een gevolg van die stand van de rotatieas, niet van het effect van de afstand.

Tussen haakjes, vanwaar die 7% verschil bij een verschil van 3.3% in afstand? Het is niet omdat je 5% dichter zit, dat je ook 5% meer energie opvangt. Voor kleine percentages moet je ongeveer het dubbele nemen. 5% verschil in afstand zou ongeveer 10% verschil in opgevangen straling per vierkante meter geven.

Dat komt als volgt:
De hoeveelheid straling die vanuit een bron op een vierkante meter op afstand D van de bron valt (vierkante meter loodrecht op de lijn naar de bron) neemt af het het kwadraat van die afstand D
Dus voor de aarde, op het dichtste punt D = 0.983, en op het verste punt D = 1.017 (verschil netjes verdeelt tegenover het gemiddelde).
In het dichtste punt  1/D2 = 1.035, op het verste punt 1/D2 = 0.967, dus een verschil van bijna 7%.
Dus, als de afstand toeneemt met een factir k, neemt de ongevangen energie per vierkante meter af met het kwadraat van k.

Reacties op dit antwoord

  • 28/06/2012 - marinus (vraagsteller)

    Beste Prof. Hellings, Bedankt voor uw antwoord. Hoewel het natuurlijk kan zijn dat ik uw antwoord niet begrijp vindt ik het vooralsnog een onduidelijk en onvolledig antwoord. Ik heb daarom nog twee vragen: 1) U heeft het over het verschil in ontvangen stralen. Ik weet niet hoe ik dat moet interpreteren. Bedoelt u dat er minder stralen aankomen of dat de intensiteit (de warmte) van de stralen minder is? 2) U zegt uiteindelijk dat de oorzaak, van die 7 % verschil die niet wordt teruggevonden in de temperatuur op aarde, ligt aan de overstemming door de seizoenen. Ik begrijp dan eigenlijk nog steeds niet hoe dat dan kan. Immers de 7% extra warmte kan toch niet zomaar verdwijnen. Hoe zit die overstemming dan in elkaar? Misschien wordt het nu wel wat te complex, maar wie weet... In ieder geval bij voorbaat dank! Mvg Marinus

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen