Redigerer Biosfære (avsnitt)

==== Drivhuseffekten ====
[[Fil:Drivhuseffekten.png|mini|upright=1.8|Enkelt diagram som viser mekanismene for drivhuseffekten. Solstråling varmer opp jordoverflaten, noe som fører til at jordoverflaten sender ut varmestråling som atmosfæren delvis absorberer. Atmosfæren sender noe av denne strålingen tilbake til jorden, kjent som  [[atmosfærisk tilbakestråling]] markert med den oransje pilen nedover. <small>Illustrasjon: Finn Bjørklid</small>]]

{{hoved|Drivhuseffekt}}

Solstrålene som når jordens overflaten vil enten [[Refleksjon (fysikk)|reflekteres]] eller [[Elektromagnetisk absorpsjon|absorberes]], det siste vil si at solstrålene varmer opp jordoverflaten. Der jordoverflaten er dekket av snø kan så mye som 80&nbsp;% av sollyset reflekteres ([[albedo]]), en grønn skog reflekterer derimot opptil {{nowrap|25 %}} og absorberer {{nowrap|75 %}} av lyset. De delene av jorden som reflekterer minst er havet, spesielt om lyset treffer i rett vinkel, eller asfalterte flater, hvor refleksjonen er på bare {{nowrap|7 %}}. Absorpsjon og oppvarmingen av jordoverflaten fører til utstråling av langbølget strålingen ([[Infrarød stråling|infrarødt lys]]), som i denne sammenhengen kalles ''[[terrestrisk stråling]]''. Oppe i atmosfæren blir den langbølget strålingen absorbert av [[vanndamp]]. På grunn av vannmolekylets struktur har vanndampen mange energinivåer som dermed tar opp stråling over ett bredt [[Elektromagnetisk spekter|spektrum]]. Andre betydningsfulle gasser er [[karbondioksid]], [[metan]] og [[dinitrogenoksid]]. Disse gassene kalles [[klimagass]]er fordi de har betydning for jordens klima. Gassmolekylene som absorberer langbølget stråling vil i neste omgang [[Emisjon (fysikk)|emittere]] (stråle ut) energi, der noe av den langbølgede strålingen går ut i verdensrommet og en annen del blir strålt tilbake til jordoverflaten, kjent som [[atmosfærisk tilbakestråling]]. Denne mekanismen kalles for [[drivhuseffekt]]en og sørger for at [[temperatur]]en på jorden er høyere enn hva den ellers ville ha vært.{{sfn|Jørgensen|2000|p=134–147}}

På globalt nivå er jordens energibalanse drevet av absorpsjon av sollys og utstråling av energi til verdensrommet. Solstråling med en effekt på 238 W/m<sup>2</sup> blir tatt opp av jorden og atmosfæren. Atmosfæren og dens drivhuseffekt gjør at jorden har en global midlere overflatetemperatur på {{nowrap|288 K}} ([[Kelvin]]), noe som er {{nowrap|33 K}} høyere enn hva temperaturen ville vært uten atmosfæren. Ved jordens overflate er energien fra solen balansert av oppvarming av jordoverflaten (landjord, vann og hav), terrestrisk stråling, [[Følbar varme|følbar]] og [[latent varme]], samt horisontal varmetransport i havet. Følbar- og latent varme innebærer i denne sammenhengen henholdsvis oppadgående varme luftstrømmer i atmosfæren og fordampning av vann fra jordoverflaten.{{sfn|Jørgensen|2000|p=134–147}}

Endringer av klimaet på grunn av [[klimapådriv]], som økt innhold av klimagasser eller endret planetbane, endrer energibalansen i klimasystemet. Disse endringene kan bli forsterket eller svekket på grunn av [[Tilbakekoblingsmekanisme (klima)|tilbakekoblingsmekanismer]]. Det er to hovedtyper av disse mekanismene, nemlig positive og negative. De negative er med på å stabilisere klimaet og reduserer virkningen av klimapådriv. De positive tilbakekoblingene får en ekstern påvirkning til å gi en enda større endring i form av en forsterkende effekt. Et eksempel på en negativ tilbakekobling er at en endring av klimapådriv (økning) gir en varmere jordoverflate, som øker utstrålingen av langbølget varmestråling og dermed bidrar til å reduserer temperaturen på jordens overflate. Et eksempel på en positiv tilbakekoblingsmekanisme er mengden snø på jordoverflaten. Ved et endret klimapådriv (økning) vil mengden snø bli mindre, dermed reduseres jordens albedo slik at mer av solstrålene absorberes og jordoverflatens temperatur øker. I neste omgang får dette enda mer snø til å smelte. Det finnes mange slike mekanismer og typisk virker flere samtidig, med kombinert dempning og forsterkning av den opprinnelige endringen.{{sfn|Jørgensen|2000|p=134–147}}

Dersom visse terskelverdier overskrives, kan klimatiske forhold endres fra én tilstand til en annen. Disse mekanismene kalles for [[vippepunkt (klima)|vippepunkter]].<ref>{{Kilde www| forfatter= | url= https://www.pik-potsdam.de/services/infodesk/tipping-elements/kippelemente?set_language=en| tittel= Tipping Elements – the Achilles Heels of the Earth System| besøksdato= 4. mars 2019| utgiver= Potsdam – Institut für Klimafolgenforschung| arkiv_url= https://web.archive.org/web/20190913235916/https://www.pik-potsdam.de/services/infodesk/tipping-elements/kippelemente?set_language=en| dato= | arkiv-dato= 2019-09-13| url-status= yes}}</ref> Et eksempel på et slikt vippepunkt er reduksjon av [[Grønlandsisen]] på grunn av varmere klima. Denne økte smeltingen blir ikke kompensert av økt snøfall om vinteren, samt at smeltingen forsterkes av positive tilbakekoblinger. Smeltingen av Grønlandsisen kan være irreversibel, både når det gjelder dens utstrekning (areal) og volum. Dette på grunn av en tilbakekoblingmekanisme knyttet til overflatens høyde over havet. Når iskappen smelter, reduseres dens høyde over havet, dermed blir en stadig større del av isens overflate liggende lavere, og dermed i et varmere klima som fremskynder prosessen.<ref>{{Kilde bok | forfatter=  Stocker, T. Thomas., m.fl. | utgivelsesår=2014 | tittel= Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change  | utgiver = Intergovernmental Panel on Climate Change | utgivelsessted= Cambridge og New York | språk=engelsk | url=http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ | side = 1116 }}</ref>