محاكي الاحتباس الحراري
المعادلات في هذه المحاكاة
| S₀ | ضوء الشمس عند قمة الغلاف الجوي S₀ (W/m²) | الثابت الشمسي، 1,361 W/m²؛ مقسومًا على 4 لأن مساحة الكرة أربعة أضعاف مساحة القرص الذي تعرضه للشمس | |
|---|---|---|---|
| α | الألبيدو α (نسبة ضوء الشمس المنعكس) | 0.30 للأرض ككل: السحب والجليد والصحارى تعكس، والمحيطات والغابات تمتص |
بالقيم الحالية:
| T_e | درجة الحرارة التي ستكون للأرض دون احتباس حراري | نحو 255 K (−18 °C)؛ σ = 5.67 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴) |
|---|
بالقيم الحالية:
| ε | نسبة الأشعة تحت الحمراء الصادرة من الأرض التي يمتصها الغلاف الجوي | نحو 0.77 في نموذج الطبقة الواحدة، وهو ما يدفئ السطح إلى 15 °C المرصودة |
|---|
بالقيم الحالية:
| C | ثاني أكسيد الكربون (ppm) | 280 ppm قبل الصناعة؛ كل مضاعفة تضيف 3.7 W/m² من القسر | |
|---|---|---|---|
| M | الميثان (ppb) | 722 ppb قبل الصناعة | |
| ΔF | القسر الإشعاعي | الطاقة الإضافية لكل متر مربع التي يحتفظ بها الكوكب، مقارنة بعام 1750 |
بالقيم الحالية:
| λ | معامل الحساسية المناخية | K لكل W/m²: 0.32 لاستجابة بلانك وحدها، ونحو 0.8 مع تغذيات بخار الماء والجليد والسحب | |
|---|---|---|---|
| C_h | السعة الحرارية للطبقة المختلطة من المحيط | 8 W·year/(m²·K)، فتحتاج درجة الحرارة سنوات لتلحق بالقسر | |
| T | المتوسط العالمي لدرجة حرارة السطح | تبدأ عند 13.8 °C ما قبل الصناعة وتتحرك نحو التوازن الجديد |
بالقيم الحالية:
كيف تستخدم محاكي الاحتباس الحراري
- تنزل فوتونات صفراء من ضوء الشمس؛ جزء منها، الذي يحدده الألبيدو، يرتد مباشرة إلى الفضاء والباقي يسخّن الأرض. ترسل الأرض فوتونات حمراء تحت حمراء إلى الأعلى، وحين يصطدم أحدها بجزيء ثاني أكسيد كربون أو ميثان في الغلاف الجوي، يُمتص ويخرج في اتجاه عشوائي، غالبًا إلى الأسفل. تلك الطاقة المعادة هي الاحتباس الحراري.
- ارفع CO₂ وشاهد كيف يُحبس مزيد من الأشعة تحت الحمراء. يقفز التأثير الإشعاعي فورًا، لكن درجة الحرارة ترتفع لسنوات بينما يسخن المحيط، حتى تعود الطاقة الخارجة لتساوي الداخلة. وتتبع الرسوم درجة الحرارة والتأثير والطاقة التي لا تزال تتراكم؛ ويبين الرسم الرئيسي الاحترار عند الاتزان مقابل CO₂ لكل خيار من التغذيات الراجعة.
- غيّر الألبيدو لترى ما يفعله مزيد من الجليد أو الغيوم، أو قدرة الشمس لترى تأثيرها الأصغر، واختر التغذيات الراجعة لترى كيف يعطي التأثير نفسه 1.2 °C أو 4.5 °C لكل تضاعف في CO₂. ويبين محاكي إشعاع الجسم الأسود لماذا تلمع الشمس بالضوء المرئي والأرض بالأشعة تحت الحمراء.
الأسئلة الشائعة
ما الاحتباس الحراري؟
ضوء الشمس، المرئي أساسًا، يعبر الغلاف الجوي ويسخّن السطح. ويطلق السطح الساخن أشعة تحت حمراء، وتمتص غازات مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان جزءًا كبيرًا منها وتعيد إطلاقه في كل الاتجاهات، ومنها إلى الأسفل. وهكذا يبقى السطح أدفأ بنحو 33 °C مما سيكون دونها: 15 °C في المتوسط بدل −18 °C.
ما التأثير الإشعاعي؟
التغير في توازن الطاقة في أعلى الغلاف الجوي بسبب شيء مثل CO₂ إضافي، بالواط لكل متر مربع. يزداد تأثير CO₂ مع لوغاريتم تركيزه، ΔF = 5.35 ln(C ÷ 280): كل تضاعف يضيف نحو 3.7 W/m². ومن 280 إلى 420 ppm نحو 2.2 W/m².
ما الحساسية المناخية؟
الاحترار بعد أن يستقر المناخ إثر تضاعف CO₂. دون تغذيات راجعة سيكون نحو 1.2 °C. الهواء الأدفأ يحمل بخار ماء أكثر، وهو أيضًا غاز دفيء، والجليد الذائب يُعتم السطح، وهذا يضاعف ذلك الرقم أو يضربه في ثلاثة تقريبًا؛ والمدى المرجح من 2.5 إلى 4 °C، مع 3 °C كأفضل تقدير.
لماذا تتأخر درجة الحرارة عن CO₂؟
تمتص المحيطات الحرارة وتسخن ببطء. طبقة المحيط المختلطة الوحيدة في هذه المحاكاة تلحق في عقد أو نحوه؛ والمحيط العميق الحقيقي يستغرق قرونًا، ولهذا سخنت الأرض حتى الآن نحو 1.2 °C رغم أن التأثير الحالي سيجلب المزيد في النهاية.
تقول إن WebGL معطّل.
يحتاج العرض ثلاثي الأبعاد إلى WebGL، وهو موجود في كل المتصفحات الحالية. قد يكون معطّلًا إن كان تسريع العتاد مطفأً في إعدادات المتصفح، أو بسبب برنامج تشغيل رسومي قديم جدًا. فعّل تسريع العتاد أو جرّب متصفحًا آخر.
هل يُرفع أي شيء؟
لا. يرسم متصفحك نفسه المحاكاة بـ WebGL؛ لا يُرسل شيء إلى أي مكان، وتستمر في العمل دون اتصال بعد تحميل الصفحة.