Sant och falskt om koldioxidens växthuseffekt

Klimatfrågan handlar inte om koldioxiden är en växthusgas eller inte utan om hur mycket global uppvärmning växthusgasutsläppen i framtiden kan leda till och vilka risker detta medför. Men diskussionen om koldioxiden är en växthusgas eller inte pågår ändå i vissa kretsar. Vetenskapligt är det konsensus om att koldioxiden är en växthusgas och detta har demonstrerats med noggranna vetenskapliga experiment. Men på Internet finner vi också videor som visar hemkokta pseudovetenskapliga experiment som falskeligen påstås visa på växthuseffekten, något som inte är önskvärt eftersom det ger en missvisande och skadlig bild av vad noggranna naturvetenskapliga experiment är för något.

Att koldioxid är en växthusgas som genom att absorbera och emittera värmestrålning tillsammans med andra växthusgaser bidrar till att jorden har en högre temperatur än den skulle ha utan sådana gaser i atmosfären råder det verklig konsensus om (alltså inte av IPCC konstruerad) inom naturvetenskapen. Den som genom noggranna vetenskapliga experiment först fastslog att koldioxiden har dessa egenskaper är John Tyndall.

Här på Klimatupplysningen har Peter Stilbs (Klimatupplysningen, 2010-08-20) framhållit John Tyndalls experiment. John Tyndalls artikel om dessa experiment, utförda på mitten av 1800-talet, är ett mycket fint exempel på ett experimentellt arbete som utförts med stor vetenskaplig noggrannhet trots att det gjordes med den tidens begränsningar för utrustnngen (Tyndall, 1861). Peter tog i samma blogginlägg även upp ett modernt vetenskapligt experiment för att demonstrera växthuseffekten beskrivet i ett nummer av Journal of Chemical Education.

I stark motsats till de av Peter Stilbs diskuterade experimenten står en typ av företeelse som vi kan se på Youtube. Där visar man videoinspelningar av experiment med enkla medel som skall demonstrera att koldioxid är en växthusgas. De finns där som en följd av klimatdebatten.

Det skulle vara möjligt att göra sådana experiment som John Tyndall gjorde och visa på video, speciellt med dagens mycket större möjligheter i fråga om utrustning än i mitten på 1800-talet, och därmed i hans anda demonstrera växthuseffekten på ett noggrant vetenskapligt sätt (experimentet från Journal of Chemical Education är ett sådant exempel som borde kunna visas på video).

Men de videor som jag opponerar mig mot liknar ingenting sådant. Det jag vänder mig emot i dessa fall är att de saknar vetenskaplig noggrannhet och inte bevisar vad de påstås bevisa. Här följer diskussion av en sådan video som jag anser är ett exempel på pseudovetenskap.

I experimentet på videon använder man två PET-flaskor halvfyllda med vatten. I den ena flaskan har man luft, i den andra flaskan koldioxid, oklart om det är ren koldioxid eller i blandning med luft. Flaskorna utsätts för ljus- och värmestrålning från en stark lampa och man mäter hur temperaturen i gasen ökar i de två flaskorna (med ljusstrålning menar jag här kortvågig synlig strålning, med värmestrålning långvågig infraröd strålning). Enligt vad man ser på videon så ökar temperaturen mycket mer i flaskan med koldioxid än i den med luft. Detta påstås bevisa koldioxidens växthuseffekt.

Det finns mycket att kritisera om noggrannheten i detta experiment. Det sägs ingenting om koldioxidkoncentrationen, vi får inte veta någonting om lampan, det sägs inget om flaskornas dimensioner och det sägs ingenting om hur man tänkt sig hur flaskorna skall placeras på ett likvärdigt sätt. Man diskuterar inte hur stor effekt av koldioxiden som man bör kunna vänta sig baserad på ett teoretiskt resonemang. Kort sagt vi får inte veta något om hur man planerat experimentet.

Låt oss diskutera vad PET, materialet i flaskorna, kan betyda för experimentets resultat. PET är polyetentereftalat. Detta är en polyester och bör absorbera mycket värmestrålning eftersom det bland annat innehåller esterbindningar. Ett ämnes förmåga att absorbera och emittera värmestrålning är till stor del förknippad med dess kemiska bindningar. Hur kommer PET att påverka effekten av koldioxiden i experimentet?

Vi behöver nu för vår diskussion data för olika ämnens absorption av värmestrålning. Det finns moderna databaser med sådana data men för vår diskussion räcker det med att använda Tyndalls utmärkta arbete från 1861. Det är en mycket bra artikel att läsa som exempel på ett både kreativt och noggrant utfört vetenskapligt experiment trots att det gjordes för mer än 150 år sedan. Tyndall var en gigant i fråga om detta.

Tyndalls apparatur

Tyndall gjorde sina mätningar vid rumstemperatur i apparaten enligt ovanstående figur (Tyndall, 1861). Han mätte i hur stor grad olika ämnen i gasfas, som fanns i det långa röret (4 feet = 122 cm), absorberade värmestrålning. Rörets fönster vid strålningens ingång och utgång var framställda av natriumklorid som inte absorberar värmestrålning. Värmestrålningen genererades genom att hålla kuben till höger om röret (betecknad ”heat source”) vid vattnets kokpunkt och hur mycket värmestrålning som absorberats mättes upp med instrumenten till vänster om röret (se originalartikeln för detaljerna). Röret evakuerades från luft med den handdrivna vakuumpumpen innan man tillförde det ämne som skulle studeras.

Tyndall redovisar sina resultat i tabeller som hur mycket absorption som uppmätts vid ett visst tryck av ämnet i inches kvicksilverpelare men resultaten går lätt att räkna om till procent absorberad strålning vid olika tryck i kPa.

Organiska ämnen med esterbindningar som i PET absorberar mycket mer värmestrålning per molekyl än koldioxid. Tyndall mätte på ånga från etylpropionat som är en ester med en esterbindning.  Vid trycket 1,7 kPa absorberade etylpropionat 55% av värmestrålningen jämfört med endast 1,6 % för koldioxid (detta är ett lågt tryck, atmosfärstrycket är omkring 100 kPa vid havsytan).

Eftersom absorptionen ökar med antal molekyler (eller snarare antal bindningar som tar upp fotoner) så har väggen i plastflaskan med sin tusen gånger större densitet kombinerat med sin mer än tjugo gånger så stora absorptionsförmåga mycket större absorption av värmestrålning än koldioxiden. Vi kan utan vidare anta att plastflaskans vägg absorberar mer än 50 % av värmestrålningen.

Men hur mycket absorberar koldioxiden? Vi kan använda Tyndalls resultat för vårt resonemang. I följande diagram ser vi Tyndalls koldioxiddata. Den röda punkten är etylpropionat som plottats som jämförelse för att representera PET.

Tyndalls mätdata

Man kan resonera som så att om Tyndall skulle ha koldioxid med atmosfärstryck 100 kPa i röret så har man drygt en meters strålgång i ren koldioxid eftersom han hade ett drygt en meter lång rör (122 cm). Vid 50 kPa motsvarar hans resultat alltså drygt en halv meters strålgång i ren koldioxid.

I plastflaskan kan vi ha en strålgång på mindre än 2 dm vilket motsvarar knappt 20 kPa i Tyndalls experiment. Men i medeltal blir det kanske 1 dm strålgång om ens det. Dessutom är det inte sannolikt att det var ren koldioxid med dessa fyra tabletter av Alka Seltzer som löstes upp i vattnet utan en del luft är förmodligen kvar, man ser rätt lite gasutveckling på videon. Fyra tabletter Alka Seltzer bör producera en till två liter gasformig koldioxid men en hel del av denna förblir löst i vattnet speciellt som tabletterna innehåller ett överskott av bikarbonat. Så koldioxiden i plastflaskan bör motsvara mindre än 10 kPa i Tyndalls försök.

Om plastflaskans vägg inte absorberar på samma våglängder som koldioxiden får vi från diagrammet med Tyndalls resultat ovan att koldioxiden i flaskan absorberar drygt 5 % av värmestrålningen, dvs. troligen mindre än en tiondel av vad plastflaskans vägg absorberar.

Till detta kommer att den värmestrålning som faller på den del av flaskan som innehåller vatten absorberas förmodligen praktiskt taget totalt av plastflaskans vägg och vattnet tillsammans. Så koldioxiden kan endast påverka absorptionen av värmestrålning med några få procent.

Om man nu ser på temperaturdiagrammet från videon, se följande diagram, så ser vi att under de 55 minuter som experimentet varade så ökade temperaturen i flaskan med luft från cirka 20 C till 35 C, dvs. den värmestrålning som absorberades av gasen, flaskan och vattnet ökade temperaturen 15 C.

Greenhouse Demo diagram

Diagram från videon

Med koldioxid gick temperaturen från cirka 20 C till 44 C dvs, en ökning av 24 C. Med koldioxid, som gör att vi får några procent mer absorption av värmestrålning, ökar temperaturen ändå 60% mer än med bara luft. Temperaturen borde bara öka några procent mer i koldioxidfallet. Resultatet framstår alltså som helt orimligt.

Hur kan man i stället förklara resultatet? Endast en lampa användes för att belysa båda flaskorna. Lampan är gjord för stark belysning, förmodligen inte för att ge jämn belysning och särskilt inte med vetenskaplig noggrannhet. På videon ser det ut som det faller mer ljus på koldioxidflaskan, men detta kan naturligtvis vara en synvilla. Men att koldioxidflaskan får mer strålning är en rimlig förklaring.

Den flaska som får mer strålning från lampan får naturligtvis även högst temperatur. Kan det vara så? Det finns faktiskt en sak i temperaturdiagrammet ovan som kan tyda på att detta är förklaringen.

Det är nämligen så att under de 55 minuter som båda flaskorna värms upp så händer något med koldioxidflaskan efter cirka tjugo minuter. Plötsligt ökar uppvärmningen så att det blir en knyck på kurvan.

Min förklaring till knycken är att koldioxidflaskans läge har rubbats så att ändå mer strålning fallit på den. Kanske någon har kommit in i rummet och av någon anledning kommit åt koldioxidflaskan. Jag har i varje fall inte kunnat komma på någon annan förklaring. Men denna förklaring stöder att koldioxidflaskan blivit varmare på grund av att den fått en större andel av strålningen från lampan.

Men man kan bara gissa eftersom allting som rör detta experiment är så flytande. Experimentet utförs med total brist på vetenskaplig noggrannhet i planering, genomförande och tolkning av resultaten. Man påstår att experimentet visar en sak men vår analys tyder på att resultatet beror på andra saker även om ingenting säkert kan sägas på grund av den bristande vetenskapliga noggrannheten. Det är därför jag anser att detta är ett pseudovetenskapligt experiment.

Den här typen av hemkokta experiment som visas på video är onödiga, eftersom det finns noggrant planerade och uttänkta vetenskapliga experiment som man skulle kunna visa i stället, men inte bara det. De är också skadliga för naturvetenskapen eftersom de som ser på dessa videor, speciellt om det är ungdomar som är intresserade av forskning, får en nidbild av hur naturvetenskapligt experimenterande går till och vilka krav på noggrannhet som ställs. Man bör därför inte låta sådant visas opåtalt.

Referenser

Peter Stilbs. Varför spåna när det redan finns experimentella data? Klimatupplysningen 2010-08-20.

Tyndall, John, 1861. On the Absorption and Radiation of Heat by Gases and Vapours, and on the Physical Connection of Radiation, Absorption, and Conduction. ‘Philosophical Magazine ser. 4, vol. 22, 169–94, 273–85.

Dela detta inlägg

118 reaktion på “Sant och falskt om koldioxidens växthuseffekt

  1. 1
    Pelle L

    Pehr Björnbom, tack för denna pedagogiska genomgång!
     
    Det är alltid ett nöja att läsa dina artiklar, då du tycks ta särskild hänsyn till oss som har lite luckor i vår kemiska, fysiska och matematiska utbildning :)
     
    Jag saknade dock en länk till Peter Stilbs artikel från aug 2010, men lyckades leta upp den själv (hurra!).
    Ser till min förfäran att den har 500 kommentarer.
    Det skall bli kul att läsa igenom artiklar och kommentarer under den instundande helgen.
     
    Äsch fan, länken finns ju med sist under rubriken Referenser. Mein Dummkopf!

  2. 2
    LC

    Tack för din intressanta redogörelse. Man måste beundra dessa 1800-tals fysiker.
    Din Ref 2 gav i varje fall mig mycket information. Det är visserligen 200 sidor att läsa, men det är lätt lästa sidor för en amatör som jag.
    Klimatfrågan ur vetenskaplig aspekt / Gösta Pettersson
    http://www.tjust.com/2013/FalsktAlarm.pdf

  3. 3
    Perfekt

    Det var intressant att se hur den vanliga stiltjen på UI bröts efter att diskussionen om Gores bluffexperiment tog fart. En rad artiklar fylldes snabbt på , bla  om denna video för att få den om Gore-experimentet att försvinna i mängden.

  4. 4
    Jonas N

    Jo Pehr
     
    Visst ser det experimentet helknasigt ut. Koldioxiden sägs komma från några brustabletter. Dessa gör att vattnet till en början blir alldeles grumligt av små bubblor. Lamporna lyser på både vattnet och det som skall utgöra det två ‘atmosfärerna’ (samt bubblorna).
     
    Vattnet är närmast ogenomskinligt för IR, och det bubbliga vattnet är klart mindre genomskinligt även för (det mer energirika) synliga ljuset. Och vatten har mycket större värmecapacitivitet. En liten skillnad i vattenmängd kan alltså totalt överskugga vad ‘atmosfären’ i flaskan kan åstadkomma.
     
    Vidare syns det att även efter en timme är det klart fler bubblor kvar på insidan av flaskväggen i CO2-versionen.
     
    Och förutom den märkliga knycken i uppvärmningen syns det ju också att det börjar svalna igen efter ~40 minuter. Vilket tex kan bero på att någon öppnat dörren och fått lite drag.
     
    Samt förstås att effekten, 60% mer tempökning i CO2-versionen, är ju totalt orimlig att få bara från ‘atmosfären’ där.
     
    Man undrar verkligen vilka det är som skulle lägga fram denna video som ‘bevis’ för växthuseffektens funktion, eller bara CO2:s beståndsdel i densamma!?
     
    ;-)

  5. 5
    Jonas N

    Perfekt … jo, jag har noterat samma fenomen: Efter någon mer spektakulär fadäs kommer där ofta ett helt sjok med postningar, liksom för att späda ut och få pinsamheten att hamna längre ned på sidan.

  6. 6
    Peter Stilbs

    Tack, Pehr, för denna pedagogiska genomgång av hur man inte gör vetenskapliga experiment eller undersökningar.
     
    Tyvärr finns det ju inom klimatrelaterade frågor hur mycket som helst att dyka ner på – även i saker som publiceras i exempelvis Nature, PNAS och Science – jag talar då om metodiken i sig, och inte speciellt fysikalisk-kemiska mätningar. Man har helt enkelt en gräddfil för saker som stödjer ett visst synsätt.  För att göra det ännu enklare publiceras också speciella inlägg helt utan normal peer-review (ca 3 anonyma expertgranskare), utan bara rekommendation från tidskriftsredaktören. 
     
    Media fattar inte skillnaden, utan papegojar vidare det hela, helst med egen extra knorr.
     
    Och våra media kör också ett eget vetenskapligt race – några dagars regnande i Umeåtrakten förvandlades nyss omedelbart till braskande rubriker på löpsedlar om extremväder i framtiden. Man ser liknande varje månad.
     
    Är det vår moderna skola man ska skylla på – dvs den som skapades i slutet av 60-talet?

  7. 7
    Lars Jonsson

    Tack Pehr,
    för en väl skriven redogörelse för felaktigheterna i detta experiment. Jag är övertygad om att försvaret för denna typ av experiment kan låta som: jo men visst men det är den grundläggande principen vi vill visa på. Jag kan möta argumentet när man diskuterar klimatkänsligheten, att – då är vi överens om att välden blir varmare av mer koldioxid, men att det är hur många grader som är osäkerheten, då tycker jag inte vi skall chansa om det blir två eller fyra grader varmare.
    Såg om experimentet och förutom de påpekanden som gjorts ocan så tycker jag från den vinkel som kameran har att lampan är mer vinklad mot CO2 flaskan men det är svårt att avgöra, eftersom det samtidigt är en mindre vinkel mellan ljuskällan och CO2 flaskan jämförd med den med vatten sedd från kameravinkeln. Men det faktum att det finns fler bubblor samt antagligen mer vattendroppar i luften som absorberar strålning.

  8. 8
    Lasse

    Vad visar detta experiment?
    Solen lyser knappast på en luft/vattenpelare utan på en atmosfär med en vattenyta under.
    Större delen av uppvärmningen måste väl rimligen ske via vattnet med eller utan CO2 bubblor?
    Sätt solen där den hör hemma-över flaskorna! Eller skärma av vattenpelaren!
    Skäms över vår tids slappa attityd till vetenskapliga experiment och beundrar våra tidigare seriösa vetenskapsmän. Youtube är rolig som underhållning.

  9. 9
    Argus

    En frågeställning som legat i bakgrunden ett par gånger. Som det skulle vara intressant att veta om det råder konsensus kring :)
    En avgörande aspekt är om den vibrerande CO2 molekylen kan avhända sig extraenergin via stötar. Eller om (Håkan Sjögren) detta går så fort att den inte hinner stöta till någon annan molekyl.
    Tyndalls’ experiment ger ju inte direkt ett svar på den frågan, det absorberade ljuset kan tex omriktas mot rörväggen.
    Emellertid bör ju fenomenet ‘tryckbreddning’, dvs att emissionsspektrum blir allt bredare med ökat tryck, vara konsistent med att vibrationsenergi blir translationsenergi hos omgivande molekyler. Så, kan någon expert bekräfta förekomsten och relevansen av ‘tryckbreddning’?
    Alltså att man med ‘lekskolekvant’ använder h=deltaE*delta(tid), så att om den exciterade CO2 molekylen ‘tvingas’ att avge extraenergin efter en tid betingad av tiden (väldigt kort) mellan stötar med omgivande molekyler, blir osäkerheten i energi (bredare spektrum) desto större.
    Pss har vi en mekanism som gör att den emitterade IR strålningen från tex jordytan ‘stannar’ på en viss höjd någonstans i atmosfären.
    Och en fråga till: kan man kalkylera relaxationstiden för tex en enskild CO2 molekyl? Vad blir den(-ssa)?

  10. 10
    J-O

    I rätt kontext är ju detta ett jättebra experiment.  CO2 är helt klart en växthusgas och kan här visas , kanske inte helt vetenskapligt, men på enkelt och upplysande sätt.
    Problemet är främst när denna typ experiment används att övertyga människor att CAGW är en realitet.
    Jag är övertygad att en mängd svenska skolbarn kommer få göra dessa experiment i ett led att medvetandegöra ( indoktrinera) dem att vi står inför katastrofala klimatföljder om vi inte dramatiskt ändrar livsstil.
    Men att ovetenskapliga och bedrägliga metoder är OK när ändamålet anses gott är ju inget nytt.  Därför
    har vi gång på gång sett döda isbjörnar , sjöar på nordpolen ,  manipulerade bilder etc etc  Troligen kommer man bli än mer desperat ju längre tiden går då många många har investerat hela sina liv i att CAGW är en realitet.

  11. 11
    Argus

    #10
    Visst. CAGW har många ‘skikt’. Ju närmre ‘vetenskapen’, ju mer sansad är diskussionen. I det politiska skiktet är allt ‘skit’.
     
    Och, apropå experiment och förklaringar.
    Har ni sett dessa ‘snurror’ av 4 metall fyrkanter i tunn plåt som sitter som ett kors. Ena sidan är blank och de andra matt svart. Korset kan snurra inuti en glaskolv, som förmodligen är evakuerad. Ställer man snurran i starkt ljus börjar den snurra (!).
     
    Ska man gissa åt vilket håll? Aha, ljuspartiklarna måste ju studsa bäst mot den blanka ytan. Alltså snurrar den med blanka ytorna bakåt.
    Fel. Den snurrar åt andra hållet.
    ?

  12. 13
    Argus

    #12
     
    Jamen, hallå!
    Jag upprepade skrönan för att uppmärksamma skadan av att argumentera för något med en felaktig förklaring.
    Jag skrev ju att förklaringen var ‘fel’. (Och hade kärlet verkligen varit totalt evakuerat vet jag inte längre åt vilket håll den snurrat. Poyntings vektor blir ju inte så stor.)
     
    ;)

  13. 14
    Håkan Sjögren

    Peter Stilbs # 6 När det gäller den moderna skolan låter en skämttecknaren Staffan en person med SÖ på bröstet säga : Anlidningen till den moderna skolans brist på kunskaper är att det moderna samhället kräver större brist på kunskaper.Det är ju helt rätt! Mvh, Håkan.

  14. 15
    Håkan Sjögren

    Pehr Björnbom , kommentat : Inga experiment från artonhundratalets mitt kan övertrumfa det pågående experimentet : I cirka 17 år har vi släppt ut mängder av koldioxid utan att temperaturen har ökat utan snarare minskat. Utfallet av det pågående experimentet är att koldioxid inte är en så kallad ”växthusgas” annat än rent semantiskt. Mvh, Håkan.

  15. 16
    Björn

    Ja, nog är experimentet med petflaskorna ett hopkok. Vilken koncentration av CO2 finns det i den ena flaskan och hur stort är trycket i denna flaska jämfört med den andra som bara innehåller luft och vatten? I en av Peter Stilbs artiklar, visas i ett diagram att CO2: s emissivitet ökar med trycket. Temperaturskillnaden i flaskorna beror således av flera parameterar som inte är normala i vår atmosfär. Oavsett så kan inte sådana här experiment vara bevis för att antropogen CO2 skulle kunna vara orsak till den värmeperiod som världen har haft under 1900-talet.

  16. 18
    Gunnar Strandell

    Pehr Björnbom!
    Citat, min fetning:
    ”Men på Internet finner vi också videor som visar hemkokta pseudovetenskapliga experiment som falskeligen påstås visa på växthuseffekten,…”
     
    Tack för att du tar bladet från munnen och kallar detta pseudovetenskap. Det blir droppar som så småningom urholkar stenen, dvs de som redovisar sådan trots att de påstår att de ”TAR KLIMATVETENSKAPEN PÅ ALLVAR”.

  17. 19
    Greger

    Planeten Mars atmosfär består till 90% av CO2. Även om atmosfärens täthet bara är 1/100 av jordens, så tycker man att, om koldioxid är en sån potent växthusgas, temperaturen borde vara högre på planeten än vad den är. Åtminstone mera stabil visavi skiftningar mellan dag- och nattsida.

  18. 20
    Thomas P

    Greger #19 Det är för att lösa sådana problem man tar till de här så föraktade klimatmodellerna, dvs man räknar på saken snarare än att bara tycka. T o m ett dåligt experiment är bättre än rent tyckande.
     
    En betydande skillnad är att lufttrycket på jorden gör att CO2:s absorbtionslinjer breddas vilket gör den till en mycket mer effektiv växthusgas än på Mars.

  19. 21
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Tack för uppmuntrande ord!

     

    Al Gores experiment togs upp i diskussionen, bland annat av Perfekt och Jonas. För mig som har använt IR-spektroskopi mycket i min forskning framstår det som okunnigt att använda glaskärl på det sätt som Al Gore i samarbete med den så kallade ”science guy” Bill Nye gjorde. Glas absorberar praktiskt taget all värmestrålning och på samma sätt som i det ovan diskuterade experimentet går det då inte att påvisa den mycket mindre effekten av koldioxid i ett sådant experiment.

     

    Att glas har den egenskapen visste redan Tyndall och han skriver i sin artikel att Melloni visat att en 3 mm tjock glasplatta absorberar all värmestrålning som kommer från en värmekälla av 100 C. I själva verket är detta att hitta lämpligt material som inte absorberar värmestrålning ett av de absolut största problemen att lösa om man skall göra experiment med IR. Tyndall använde som sagt fönster av salt, natriumklorid, som inte innehåller den typ av kemiska bindningar som kan absorbera och emittera IR-strålning.

     

    När jag använde IR-spektroskopi för flera decennier sedan så var apparatens optik också framställd av natriumklorid. Eftersom precisionsframställd optik av salt korroderar på grund av fukten i luften så var apparaten utrustad med en torkpatron som man fick byta och torka i ett värmeskåp flera gånger i veckan.

     

    Att den som vill demonstrera att koldioxid är en växthusgas väljer glas som material på detta sätt framstår därför som ovanligt korkat. Då har man inte förstått varför koldioxid kallas för växthusgas. Begreppet bygger på åsikten att ett växthus blir varmt genom att glaset släpper in solstrålning men hindrar utgående värmestrålning. För jorden menar man då att en växthusgas har samma effekt som glaset i ett växthus, den släpper in solljuset men hindrar utgående värmestrålning.

     

    Så Al Gores experiment visar på en växthuseffekt men inte för att det finns koldioxid där utan för att glasburkarna helt enkelt fungerar som växthus på grund av glasets egenskaper. Koldioxidens effekt är försumbar i dessa experment av samma anledning som diskuterats ovan. Den skillnad man ser mellan burkarna beror på andra saker än koldioxiden (av diskussionen på UI att döma var den fejkad).

     

    Det är möjligt att den person som genomförde det experiment som diskuteras i mitt blogginlägg valde PET-flaskor därför att han visste att glas inte var gångbart. Men i så fall förbisåg han att PET-flaskor i detta sammanhang är lika dåliga som glasflaskor.

  20. 22
    ceebee

     
    Tack Pehr för ett viktigt inlägg
     
    Visar nödvändigheten av att kunskaper och lärdomar inhämtas genom egna iakttagelser. Skolan och utbildningen i naturvetenskapliga ämnen blir allt viktigare om politiken låter sig vilseledas av fejkade experiment.
     
    Läroplanen för ämnet fysik i grundskolan beskriver syftet med undervisningen på följande sätt:
     
    Undervisningen i ämnet fysik ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om fysikaliska sammanhang och nyfikenhet på och intresse för att undersöka omvärlden. Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att ställa frågor om fysikaliska företeelser och sammanhang utifrån egna upplevelser och aktuella händelser. Vidare ska undervisningen ge eleverna förutsättningar att söka svar på frågor med hjälp av både systematiska undersökningar och olika typer av källor. På så sätt ska undervisningen bidra till att eleverna utvecklar ett kritiskt tänkande kring sina egna resultat, andras argument och olika informationskällor. Genom undervisningen ska eleverna också utveckla förståelse för att påståenden kan prövas och värderas med hjälp av naturvetenskapliga arbetsmetoder.
     
    http://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/grundskoleutbildning/grundskola/fysik
     
    Denna inledning gäller för alla naturorienterade ämnen med lite olika formuleringar. Det känns som ett hästjobb ligger framför den som vill vrida utvecklingen i rätt riktning. Läste/hörde någonstans att det råder mycket stor brist på ämneslärare i naturorienterande ämnen och mycket få söker sig till den lärarutbildningen
     
    När det gäller växthuseffekten, olämpligt uttryck för övrigt som leder tankarna för långt i fel riktning, tror jag att det är som följer nedan.
     
    Det är väl koldioxidens ”begränsade transparens” som ger upphov till växthuseffekten?
     
    Transparensen är inte lika för hela frekvensspektrat, men det gäller väl för både den värmande solstrålningen som för den ”avkylande” strålningen nattetid.
     
    Växthuseffekten uppstår väl på grund av att den värmande solstrålningen har ett annat frekvensspektrum än den ”avkylande” nattstrålningen och att koldioxiden hindrar en större andel av nattstrålningen att komma ut än solstrålningen att komma in. Om nattstrålningen och solstrålningen påverkades lika mycket skulle det väl inte bli någon växthuseffekt, eller?.
     
    Tänker jag fel frågar en elektronikingenjör.
     

  21. 23
    Michael

    Filmklippet visar temperaturerna på en datorskärm med extra stora typsnitt istället för att använda de mindre direktanslutna displayer som normalt används vid temperaturmätning. Det verkar med andra ord vara riggat för göra största möjliga intryck på tittarna. Då kan man även fråga sig om de angivna temperaturerna är autentiska. Finns det någon här på bloggen som har möjlighet att reproducera experimentet?

  22. 24
    Pelle L

    Peter S #12 och Argus #11 & #13
      
    Finns det ingen snygg (riggad eller riktig) youtubevideo på detta?
    Minns grejen från gymnasiet, men har nog inte sett den i verkligheten.
     
    ”Kommer snart på ett UI nära dig”  ;)

  23. 25
    Lasse

    Varför inte renodla experimentet så vi får fyra flaskor med respektive vatten och luft med eller utan CO2 tillsats.
    Då får  vi se om det är vätskan eller gasen som kan ta upp större delen av värmen från lampan. Samt om CO2 i gasform har någon större värmeupptagning.

  24. 27
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Argus #9

     

    Den vetenskapliga konsensusen (som inte heller i detta fall är konstruerad av IPCC) är att vid de gastryck vi har i troposfären så värmer växthusgaserna luften genom att aborberad värmestrålning överförs genom molekylkollisioner. Så står det i de atmosfärfysiska böcker jag läst. Förekomsten av tryckbreddning har mätts upp i laboratoriet och teoretiskt förklarats med kvantmekaniska modeller för molekylkollisioner.

     

    Även de spektra av utgående värmestrålning som man mäter upp från vädersatelliter visar att strålningen till stor del tas upp av atmosfären. Följaktligen måste jorden och atmosfärens temperatur ha ett högre värde än utan växthusgaser. Den värmestrålning som förhindras av atmosfären måste kompenseras genom att temperaturen blir högre så att den värmestrålning som går ut från jorden blir intensivare. Annars skulle inte in- och utgående strålning kunna balansera varandra.

     

    Första figuren i följande länk är från en satellit Nimbus över Sahara en dag utan moln:

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/atmosphericwarming.html

     

    En del av spektret, 10-12 µm, följer svartkroppsstrålningskurvan för 320 K. Det är den del av värmestrålningen som inte alls absorberas av atmosfären utan går direkt från marken ut i rymden. Om vi plötsligt skulle ta bort alla växthusgaser skulle spektret initialt följa denna kurva för 320 K. Men då skulle strålningen också plötsligt bli mycket större än solstrålningen in så temperaturen skulle antagligen falla till mellan 280 K och 290 K där svartkroppsstrålningen kan balansera ingående solstrålning.

     

    Så det är att växthusgaserna absorberar värmestrålning som gör att temperaturen vid marken blev 320 K i stället för mellan 280 K och 290 K när denna mätning över Sahara gjordes. Medeltemperaturen för jorden skulle bli 255 K enligt en enkel strålningsbalans om det inte fanns växthusgaser vilket innebär att vi skulle ha det 30 grader kallare.

  25. 28
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Håkan #15,

     

    Som jag skrev redan i början på mitt blogginlägg så är växthuseffekten som gör att jorden är trettio grader varmare med än utan växthusgaser en annan sak än frågan vad som händer med temperaturen när koldioxidhalten i atmosfären ökar.

     

    Som bekant finns det ett mättnadsfenomen som gör att ökad koldioxidhalt i atmosfären inte ökar värmeabsorptionen så mycket. Om jag inte räknat fel så motsvarar koldioxidhalten i en atmosfärpelare som går från marken till atmosfärens topp en pelare av koldioxid av 100 kPa som är 6 m hög. Tyndalls experiment motsvarade som mest en pelare som var drygt en halv meter hög. Vi får alltså enligt Tyndalls diagram en ordentlig mättnadseffekt.

     

    Till detta kommer att det finns naturliga variationer och andra effekter, såsom återkopplingar av olika slag, som kan påverka temperaturen lika mycket eller mer än de ökade växthusgaserna.

     

    Så man kan inte dra slutsatsen av en uppvärmningspaus att koldioxiden inte är en växthusgas. Om man helt tar bort koldioxiden så skulle det förmodligen märkas ordentligt, jämför Tyndalls kurva för de allra lägsta trycken där den visar proportionalitet (dessutom skulle alla växter dö och vi skulle svälta ihjäl om vi inte frös ihjäl dessförinnan, men det är en annan fråga).

  26. 29
    Thomas P

    Pehr #28 Ditt andra stycke är missledande. Det baseras på tanken att det enda som har betydelse är hur många fotoner som förmår passera från marken genom hela atmosfären kontra absorberas någonstans i atmosfären. I verkligheten så spelar det stor roll hur högt upp atmosfären är ogenomskinlig.

  27. 30
    Tudor

    Pehr
     
    Du skriver:
     
    ”Klimatfrågan handlar inte om koldioxiden är en växthusgas eller inte utan om hur mycket global uppvärmning växthusgasutsläppen i framtiden kan leda till och vilka risker detta medför.”
     
    Att koldioxid är en växthusgas har väl de flesta förstått. Det är INTE ett stort problem. Vad som däremot är ett problem är att många blint litar på medias larmande. Jag skulle också vilja tillägga att det inte bara handlar om vilka risker en eventuell uppvärmning medför, utan också vilka möjligheter detta kan ge.

  28. 31
    Pelle L

    Missar ni inte det viktigaste hos AGW nu?
     
    De positiva återkopplingsmekanismerna som hävdas kraftigt skall förstärka den lilla uppvärmning som ökande CO2-halt medför.
     
    Tillsammans med lite tipping points här och där.
     
    Det är väl just de dåligt utredda återkopplingsmekanismerna som gör hela AGW-teorin till en oformlig tuggummikonstruktion, som kan ältas till än den ena, än till den andra formen.
     
    Än är det vattenånga, än är det metan, än är det stoftmoln över Asien, än är det ändrat albedo vid nordpolen, än är det…
     
    Gissningarna marscherar fram som Egyptens gräshoppor!
     
    Hur än vädret/klimatet utvecklar sig, så finns det alltid en ny förklaring att hala fram ur rockärmen.
     
    Sicket kortbygge :D
     

  29. 32
    Ingemar Nordin

    Stort tack Pehr för din analys av experimentet. Lärorikt!

    Jag har en fråga på din kommentar #27. Du skriver:

    Så det är att växthusgaserna absorberar värmestrålning som gör att temperaturen vid marken blev 320 K i stället för mellan 280 K och 290 K…

    Men till en viss del så överförs det väl även värme från marken till luften via konvektion, så att även om vi inte hade haft strålningsabsorberande växthusgaser i atmosfären så skulle denna bli uppvärmd, och delvis fungera som en filt. Så min fråga är: hur stor del av atmosfärens uppvärmning beror på värmestrålning och hur stor del beror på konvektion? Finns det siffror på det?

  30. 33
    Ingemar Nordin

    Thomas P #29,

    I verkligheten så spelar det stor roll hur högt upp atmosfären är ogenomskinlig.

    Det där får du förklara. Antag att all koldioxid varit samlad i ett bälte 5000 meter upp, och jämför det med att den varit samlad 10 000 m upp. Vad gör det för skillnad för oss ytlevande varelser?

  31. 34
    Michael

    Pehr #27
    Så det är att växthusgaserna absorberar värmestrålning som gör att temperaturen vid marken blev 320 K i stället för mellan 280 K och 290 K 
    Avser ”växthusgaserna” samtliga växthusgaser inklusive vattenånga? Hur stort är bidragen från de olika växthusgaserna i atmosfären?

  32. 35
    Thomas P

    Ingemar #32 Konvektion kyler. Om du på något sätt skulle stoppa konvektion skulle både markyta och marknära luft bli mycket varmare än idag.
     
    #33 Måste jag verkligen förklara dessa grunder igen? Jag vet inte hur många gånger jag gjort det på denna blogg redan och det verkar inte hjälpa. Ta och läs en bok i atmosfärsfysik någon gång istället du som är med och driver en blogg som ni kallar ”klimatupplysningen”. Det har att göra med höjden av tropopausen.

  33. 36
    Slabadang

    Smit inte nu Thomas P!
    Du fick en mycket konkret fråga av Ingemar och nu har du chansen att sprida ”vetenskapen” till ”förnekarna”, Walk the talk grabben! Under tiden har jag tagit fram svaret och det ska bli kul att se vad du svarar. 

  34. 37
    Stickan no1

    Ingemar Nordin #32;
    Trenberths famösa energy balans visar hur atmosfären värms och kyls.
    http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-1-figure-1.html
    Från ovan länk:Värms NETTO:
    via strålning 26  Wm-2 Ooops!
    via konvektion 24 Wm-2
    via kondensation av vattenånga 78 Wm-2
    Via direkt instrålning 67 Wm-2
    Totalt 195 Wm-2
    Kyls mot rymden :
    Via atmosfären pga växthusgaser 165 w/m-2, Ooops igen!
    Kyls via moln 30  W/m2
    totalt också 195 w/m2
    Via atmosfäriska fönstret dvs direkt tillkommer ytterligare 40 Wm-2
     
    Dvs atmosfären värms INTE av ”växthusgaser” den kyls av växthusgaserna.
    För att förtydliga vad värme är: http://sv.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4rme
    Värme, eller värmemängd, är ett begrepp inom termodynamiken som beskriver den energiöverföring som sker mellan två system till följd av en temperaturdifferens, vilket postuleras i termodynamikens nollte huvudsats. Värme kan även ses som den energiöverföring som sker till en system men som inte är i form av arbete”
    Rent vetenskapligt värms atmosfären inte av CO2.
    Däremot sker utstrålningen från en högre höjd som för vattenånga innebär en lägre temperatur och minskad utstrålning. Men att anse att växthusgaserna värmer är termodynamiskt semantiskt fel, se ovan wikilänk.
    Växthusgaserna och gaslagen gör att temperaturen vid markytan får ett jämviktsläge med en högre medel temperatur än en planet helt utan atmosfär. Men också lägre maximal temperatur.
    För CO2 innebär en ytterligare höjdförskjutning uppåt pga mer CO2 i atmosfären ingen minskad strålning från CO2 då IR från CO2 strålar ut från troposfären och uppåt. I alla fall om man skall tro på Pehrs länkade diagram som visar att CO2 strålningstemperatur  är 215-220 K. I de höjderna ÖKAR temperaturen med ökad höjd.
    Notera också att energibalansen mot rymden är exakt i mitten av atmosfären vid 500 mb eller 5500 m.
    5500 m och  6 grader per 1000 m fallande temperatur ger exakt 33C i i lägre temperatur. Precis samma temperaturskillnad som är en  jord utan atmosfär skulle haft.
    Dessutom kan man fråga sig vilken temperatur en atmosfär helt utan växthusgaser skulle ha.
    Ta Trenberths siffror igen och ta bort avkylningen mha växthusgaser. Vad blir resultatet? Hur kyls en atmosfär utan växthusgaser? Konv.ektion? Helt omöjligt då man i det fallet får en helt stabil atmosfär.

  35. 38
    Håkan Sjögren

    Greger # 19 : !00 kPa, vårt lufttryck, är alltför lågt för att det skall uppstå någon märkbar tryckbreddning. .Den korta tiden som koldioxiden behåller vibrationsenergin leder dock till att avgiven strålning får en bredd, som möjligen förklarar skillnaden mellan bredden på absorptionsintervallet och bredden på flera µ i Bolins kurva och det som mäts av satelliterna. Mvh, Håkan. 

  36. 39
    Håkan Sjögren

    Pehr Björnsom   # 28 : det finns ett ”avslutat experiment”, som visar att koldioxiden inte märkbart påverkar klimatet. Under hundra år ökade halten koldioxid i atmosfären med cirka 40 % samtidigt som den globala medeltemperturen bara ökade med 0,7 grader, utan att någon kunde leda i bevis att temperaturökningen berodde på koldioxiden i stället för på ändrade astronomiska förändringar, som jordens banparametrar eller solens ändrade magnetfält. Jag stöder mig inte på några pseudovetenskapliga experiment, när jag påstår att koldioxiden inte är någon ”växthusgas”. Mvh, Håkan.
     

  37. 40
    Bengt Abelsson

    Hej!
    Finns det någon förklaring till varför jord( vatten?!)ytan måste vara i strålningsbalans med rymden, givet att det finns ett delvis skymmande och föränderligt skikt av moln mellan ytan och rymden?
     
    Att planeten som sådan är och måste vara i strålningsbalans är klart.

  38. 41
    tty

    Det verkar råda en viss förvirring om vad tryckbreddning är. Det rör sig egentligen om två olika fenomen. När en molekyl absorberar eller avger energi finns det av kvantmekaniska skäl en liten osäkerhet som beror av tid och energimängd.  Ju längre molekylen befinner sig på en högre energinivå  innan den faller ned till en lägre och avger ett energikvantum, ju mindre blir osäkerheten (=spridningen) i energinivån i det avgivna kvantat. Observera att fungerar likadant i motsatt riktning, alltså vid absorption av ett kvantum.
    Om molekylen befinner sig i en så tät gas att tiden mellan molekylkollisioner är kort relativt den ostörda relaxationstiden innan molekylen faller ned till en lägre energinivå så kommer osäkerheten i energinivån för det avgivna kvantat därför att öka. Observera att detta gäller alla molekylkollisioner, inte bara kollisioner med molekyler av samma slag, alltså det totala trycket, inte partialtrycket för den aktuella molekylen. Denna tryckbreddning beror alltså av trycket på gasen, men varierar föga med temperaturen.
    Den andra formen av tryckbreddning beror på att energinivåerna i en atom eller molekyl påverkas genom elektromagnetisk växelverkan med närliggande partiklar även om de inte kolliderar. Denna kvasistationära tryckbreddning är mindre betydelsefull vid de tryck och temperaturer som råder i troposfären.
    Sedan finns det också dopplerbreddning. Denna beror på att om en molekyl rör sig mot den som mäter när en foton avges så kommer dennas energi att bli något större än om den rör sig bort från den mätande.  Denna breddning beror alltså av temperaturen, men inte av trycket. Dopplerbreddningen är mindre viktig i troposfären men blir betydelsefull högre upp i atmosfären där det är längre mellan molekylerna och tryckbreddningen minskar.

  39. 42
    tty

    Håkan Sjögren #38
    Tryckbreddningen är inte försumbar vid atmosfärtryck.

  40. 43
    tty

    Får jag komma med ett litet förslag hur ett experiment som det på videon skulle kunna utformas för att verkligen kunna fungera.
    Problemet med att flaskorna absorberar IR är egentligen ett skenproblem eftersom solen strålar rätt litet i IR-bandet men desto mer synligt ljus. IR-absorptionen av inkommande ljus är alltså egentligen helt irrelevant om man vill demonstrera växthuseffekten (som för övrigt inte är analog med hur ett växthus fungerar).
    Förslagsvis använder man därför en ljuskälla som inte avger nämnvärt med IR, t ex lysdioder.
    Eftersom det i Jordens fall främst är oceanerna som absorberar det synliga ljuset och förvandlar det till värme gör man vätskan i flaskorna ogenomskinlig med t ex bläck. Man använder naturligtvis inte alka-seltzer tabletter (som förändrar vattnets egenskaper) utan pumpar in koldioxiden utifrån.
    För att undvika problemet med ojämn belysning kör man försöket två gånger med flaskornas lägen utbytta.
    Jag är dock inte säker på att det kommer att fungera ändå. Ett problem som är svårt att komma runt är att luft och koldioxid har rätt olika värmeledningsförmåga, ett annat att halten vattenånga kan variera mellan flaskorna.

  41. 44
    Ingemar Nordin

    Thomas P #35,

    Jag är verkligen besviken på dig!

    Om vi bortser från vattenångan och att dess inverkan minskar med höjden då? Jag är inte ute efter att ge dig någon kuggfråga utan jag är bara nyfiken på hur du resonerar.

  42. 45
    Thomas P

    Ingemar #44 Om jag hade haft några förväntningar på dig skulle jag också varit besviken på dina frågor i #32 och #33 som visar hur lite du förstått trots alla år du intresserat dig för frågan. Men ditt intresse har väl mer varit av den politiska arten, antar jag.
     
    Konvektion kyler som sagt jordytan, och anledning till att vi har konvektion är att att atmosfären på låg höjd är nästan ogenomskinlig för IR så att för lite energi kan transporteras ut som strålning.Konvektion startar dock inte om man inte har en temperaturgradient på ca 0,7 grader/100 meter. (1 grad/100 meter för torr luft, mindre för fuktig). Så småningom når vi en höjd där atmosfären blir så genomskinlig att strålningen kan läcka rätt ut i rymden, och temperaturen på detta lager är bestämd genom kravet på energibalans mellan in- och utgående strålning. Ju högre höjd detta lager har desto tjockare område med konvektion och eftersom temperaturen i toppen är fix såväl som temperaturgradienten är fix så ökar marktemperaturen. Detta kan man se än tydligare på Venus som har i stort sett samma temperaturgradient i ”troposfären” som jorden, men har en så mycket tjockare troposfär att temperaturen vid marken blir skyhög.

  43. 46
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    ceebee #22

     

    Jo, du tänker rätt i att atmosfären vid klara dagar är transparent för solstrålningen medan den absorberar en stor del av den från jorden utgående värmestrålningen.

     

    Men den utgående värmestrålningen sker både natt och dag.

     

    Jag kan föreställa mig att det i till exempel Sahara kan fungera ungefär så här.

     

    På natten, om det är klart, blir det obalans så att temperaturen sjunker då bara värmestrålning går ut men ingen solstrålning kommer in. När solen går upp så slutar snart temperaturen att minska och vi får ett minimum när det blir balans mellan solstrålning och värmestrålning.

     

    Men eftersom solstrålningen blir starkare vartefter solen stiger på himlen så blir det en ny obalans med mera solstrålning och temperaturen stiger. Med ökad temperatur ökar utgående värmestrålning men hinner först inte ifatt den ökande solstrålningen.

     

    Men på eftermiddagen sjunker solen och solstrålningen igen. Till slut blir det ny balans mellan in- och utgående strålning och vi får ett maximum i temperaturen under eftermiddagen.

     

    En meteorolog skulle nog kunna ge ett exaktare svara på detta.

     

  44. 47
    Stickan no1

    #Thomas P #45
    För en gångs skull håller jag med dig: eller om det är du som håller med mig? ;-)
    ” Konvektion kyler som sagt jordytan, och anledning till att vi har konvektion är att att atmosfären på låg höjd är nästan ogenomskinlig för IR så att för lite energi kan transporteras ut som strålning”
    Precis. Mycket IR gaser blockerar energitransport mha strålning. Men blockerad energitransport är också blockerad värmetransport. Alltså värms inte atmosfären mha IR.
    ”Så småningom når vi en höjd där atmosfären blir så genomskinlig att strålningen kan läcka rätt ut i rymden
    Precis men då och först då får växthusgaserna en betydelse i värmebalansen, dvs energibalansen.
    Och vad är värme? ”Värme är den process där termisk energi flödar från ett system till ett annat.”
    Alltså värmer inte CO2 atmosfären, IR är blockerat som du själv skriver,  utan kyler densamma när gasernas blockerande egenskaper upphör i strikt betydelse.
    Att en växthuseffekt skapar en högre temperatur i atmosfären är delvis beroende på växthusgaser men också på att vi har en atmosfär. Precis som ditt exempel med Venus. Växthusgasernas påverkan är skillnaden mellan en växthusfri atmosfär och en med växthusgaser. Den beräkningen saknas helt i beräkningarna av växthuseffekten. Olika växthusgaser har dessutom olika egenskaper i form av vilken höjd blockeringen upphör.
     
     

  45. 48
    Ingemar Nordin

    Thomas P #45,

    Tack för ditt älskvärda svar. Min undran utgick från din invändning mot Pehr. Du skrev nämligen:

    Pehr #28 Ditt andra stycke är missledande. Det baseras på tanken att det enda som har betydelse är hur många fotoner som förmår passera från marken genom hela atmosfären kontra absorberas någonstans i atmosfären. I verkligheten så spelar det stor roll hur högt upp atmosfären är ogenomskinlig.

    Så då kan vi dra slutsatsen att du i själva verket är helt enig med Pehr då? Jag ser ingen skillnad. Höjden som sådan är oväsentlig i sammanhanget.

    Jag trodde att du eventuellt hade ett rent geometriskt resonemang i bakhuvudet – att ju högre upp en koldioxidatom befinner sig desto mindre av ”back-radiation” träffar jordytan igen. Men det var tydligen fel.

    Nåväl. Venus har en tjock atmosfär, Mars har en mycket tunn. Det är väl inte så mycket mer än så vi behöver veta för att förklara åtminstone en del av skillnaderna?

  46. 49
    JMH

    Stickan #37
    Jordytan slutar väl inte stråla för att man tar bort växthusgaserna!? Den borde mao kylas alldeles utmärkt… Vad menar du med en stabil atmosfär?
     
    Thomas #45
    Tack för att du upprepar dig!
    En fråga bara: varför krävs en temperaturgradient på 0.7 grader/1000 m (du menar väl 1000 m?) för konvektion?
     
     

  47. 50
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Thomas #29,

     

    Jag har ju inte gett några siffror utan bara talat om en mättnad, inte om en total mättnad.

     

    Om vi tar bort all koldioxid från atmosfären så ser vi från Tyndalls resultat att de 240 W/m2 som går ut från jorden borde öka med 15-20% när koldioxidens absorption försvinner. Det blir omkring 40 W/m2 i minskad netto energitillförsel till jorden (genom att den utgående strålningen ökar från 240 till 280 W/m2) vilket inte lär passera obemärkt, vi kommer att frysa.

     

    Om vi i stället tillsätter lika mycket koldioxid som redan finns där, dvs. en fördubblad koldioxidhalt, så vet vi från beräkningar att vi får en ökad netto energitillförsel med 3,7 W/m2.

     

    På grund av mättnadseffekten så ger fördubblingen mindre än 10 % tillskott i energitillförsel för uppvärmning räknat på vad koldioxiden redan ger, dvs. 40 W/m2, och mindre än 2 % tillskott jämfört med 240 W/m2.

     

    En så liten uppvärmning skulle knappast leda till några problem, det blir bara någon grads uppvärmning. Endast genom att man befarar återkopplingseffekter så blir det större temperaturstegringar.

     

    Men den del av atmosfärfysiken som handlar om återkopplingar, hur vattenånga och moln med mera påverkar klimatet efter den initiala påverkan av ökade växthusgaser innehåller mycket osäkerheter och obesvarade frågor. Det är ju detta som gjort klimatdebatten så uppvärmd, till skillnad från jorden ;)

     

  48. 51
    Slabadang

    Nu blev du lurad Ingemar N!
    Kontrollera vilken fråga du faktiskt ställde! Thomas har fortfarande inte svarat på frågan!
     

  49. 52
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Tudor #30,

     

    Att jag skrev så i detta blogginlägg är för att de diskuterade experimentet hade som syfte att visa att koldioxid är en växthusgas. För de flesta som har förstått detta, vilket du påpekar, är ett sådant experiment onödigt redan av denna anledning.

     

    Jag tar till mig ditt utmärkta förslag att man jag i stället borde ha skrivit ”…vilka risker och möjligheter detta medför.”

  50. 54
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Ingemar #32,

     

    Jag resonerade mycket enkelt från strålningsdiagrammet som är den första bilden här:

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/atmosphericwarming.html

     

    Lägg märke till att det strålningsflöde som går ut från jorden beräknas som ytan under strålningskurvan.

     

    Om vi tar bort växthusgaserna så måste utgående strålning komma från marken och följa en av svartkroppskurvorna. Men ytan under denna nya kurva motsvarar det strålningsflöde som går ut i rymden och detta måste vara lika med det strålningsflöde som blir med växthusgaserna. Annars rubbas ju energibalansen radikalt i denna region.

     

    Så vilken svartkroppskurva har samma yta under sig som den befintliga strålningskurvan med växthusgaserna? Jag bedömer att det bör bli en kurva som ligger mellan 280 och 290 K.

     

    Detta är naturligtvis ett väldigt ytligt resonemang men det borde ligga något i det tycker jag.

  51. 55
    Stickan no1

    I lägre luftlager är IR blockerad. Blockeringen sker för att avståndet mellan emitterande och absorberande molekyler är kort och har nästan samma temperatur.  Därmed blir backradiation lika stor som utgående radiation. Utan temperaturskillnad uteblir nettovärmetransporten av energi = värmetransporten går mot noll.
    Och det är det Trenberths figurer så tydligt visar. Egentligen.
    Sker ingen värmetransport i atmosfären pga strålning kan heller inte atmosfären värmas med strålning.
    Enda värmningen sker då i gränsskiktet mellan markytan och lägsta delen av atmosfären. Men det är obetydligt då där är konvektion, avdunstning och till och med värmeledning tillräckligt för att ersätta värmestrålningens värmetransport. Det är också där CO2 har minst betydelse då luft är som fuktigast vid just markytan.
    Det är därför atmosfären inte värms med IR.
    Är däremot höjdskillnaden betydlig, dvs fotoner kommer högt utan att träffa en absorberande molekyl, är det också en temperaturskillnad och då, men bara först då, sker en värmetransport mha av IR  i atmosfären.
    I vår atmosfär sker det sker i gränsskikten mellan fuktig luft och torr luft för vattenånga och det luftlagret där CO2 tunnat ut tillräckligt och torkat ut tillräckligt för att inte längre göms bakom H20 absorberande molekyler. Ca 210-220K nivån för CO2 och på några tusen meters höjd för H20 i snitt.
    Höjden spelar en avgörande roll.
    Men bara för utgående strålning mot rymden. Det är den utgående strålningens medelhöjd som bestämmer temperaturen vid markytan. Men det är inte CO2 som värmer atmosfären.  Temperatur och värme är två helt olika saker i vetenskaplig betydelse.
    Tyndalls expriment visade att att CO är en potent IR absorberande gas i ett smalt spektrum. Så potent att den effektivt blockerar all IR strålning i sitt spektrum upp till en höjd där temperaturen är 210-220K.
    Det har våra satellitmätningar visat.
     
     
     

  52. 56
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Michael #34,

     

    Ja, det avser samtliga växthusgaser, även vattenångan.

     

    Man kan få en grov uppfattning av hur stora bidragen är genom att titta på diagrammet med spektret. Se länken i min förra kommentar.

     

    Marken är där, det är i Sahara, 320 K. Om vi plötsligt tog bort samtliga växthusgaser så skulle markens strålning passer obehindrat genom luften och spektret skulle initialt följa kurvan för 320 K (att vi då skulle få ett underskott i värmetillförseln kan vi bortse ifrån i detta resonemang).

     

    På grund av koldioxiden ser vi att kurvan går långt under 320-kurvan mellan säg 14 och 18 µm. Ytan mellan de två kurvorna är måttet på hur mycket extra värme koldioxiden tillför till jorden genom att minska utstrålningen. Denna yta mellan kurvorna är kanske 20% av ytan under den uppmätta kurvan så då verkar det som koldioxiden står för 20%.

     

    För vattenångan ser vi att den gör att den uppmätta kurvan går lägre till vänster i diagrammet men också längst till höger i diagrammet. Man kan uppskatta ytarean mellan 320-kurvan och den uppmätta kurvan i dessa två intervall för att få ett mått på hur mycket vattenångan inverkar. Det ser ut att bli mer än för koldioxiden trots att det är torrt i Sahara.

     

    Ja, det är väl vad jag kan bidra med om detta.

  53. 57
    Stickan no1

    JMH #49
    Värms atmosfären  lågt blir det konvektion. Varm luft är lättare och stiger.
    Kyls atmosfären högt blir det också konvektion. Kall luft sjunker.
    MEN:
    Kyls atmosfären vid markytan får man inversion och en stabil luftmassa. Detsamma om atmosfären värms  på hög höjd. Den vertikala rörelsen avstannar då densitetsskillnaderna arbetar mot en vertikal rörelse.
    På en jord med en atmosfär utan växthusgaser skulle atmosfären kunna värmas i hela luftlagret från markytans varmaste ställe till TOA mha konvektion men bara kunna kylas i ett allt tunnare turbulent skikt i kontakt direkt med markytan. 
    Hur varm en sådan atmosfär skulle bli ovanför det tunna turbulenta skiktet har vi diskuterat ett flertal gånger.
    Jämför med månen, som har samma avstånd till solen som jorden, där temperaturen vid ytan varierar mellan ca -230 till + 120.

  54. 58
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Håkan #39,

     

    Återigen, det är skillnad på koldioxidens effekt på klimatet vid aktuell koldioxidhalt och effekten av säg en fördubbling av koldioxidhalten på klimatet.

     

    Den befintliga koldioxidhalten och vattenångan har en oomstridd effekt på klimatet som gör att den globala medeltemperaturen är flera tiotals grader högre än den skulle vara utan dessa gaser. Detta bevisas klart och tydligt bland annat av spektret med utgående strålning från jorden som jag diskuterat ovan men också med laboratorieexperiment, såsom de som Tyndall gjorde.

     

    Hur klimatet påverkas av en ökning av koldioxidhalten är en annan sak. Den beror på många olika faktorer som vetenskapen till stor del vet alldeles för lite om för att kunna göra säkra bedömningar. Men att vi fått en uppvärmningspaus strider inte mot att koldioxid och vattenånga är växthusgaser.

  55. 59
    Jonas B1

    ”Detta kan man se än tydligare på Venus som har i stort sett samma temperaturgradient i ”troposfären” som jorden, men har en så mycket tjockare troposfär att temperaturen vid marken blir skyhög.”
    Bra att Thomas numera ger en korrekt beskrivning av orsaken till Venus varma yttemperatur. Det har väldigt lite att göra med CO2, och nästan allt att göra med tjockleken/massan av atmosfären.

  56. 61
    Stickan no1

    Pehr # 56
    ”Ytan mellan de två kurvorna är måttet på hur mycket extra värme koldioxiden tillför till jorden genom att minska utstrålningen”
    Nu skojar du med oss? Koldioxiden tillför värme? Koldioxiden minskar utstrålningen?
    Energibalansen med rymden blir konstant. Det som skiljer är vilken höjd utstrålningen sker på och det påverkar vilken temperatur lägre delar i atmosfären får beroende på allmänna gaslagen.
     
     

  57. 62
    Thomas P

    Ingemar #48 ”Så då kan vi dra slutsatsen att du i själva verket är helt enig med Pehr då? Jag ser ingen skillnad. Höjden som sådan är oväsentlig i sammanhanget.”
     
    LÄS EN BOK I ATMOSFÄRSFYSIK! Uppenbarligten har du inget intresse av att försöka förstå eller bemöta vad jag skriver så leta reda på någon som är tydlig nog för dig. Höjden har betydelse på det sätt jag beskrev.
     
    JMH #49 ” varför krävs en temperaturgradient på 0.7 grader/1000 m (du menar väl 1000 m?) för konvektion?”
     
    Jag menar 0,7 grader per 100 meter, och konvektion startar inte förrän man når upp i en sådan gradient. Läs en bok i atmosfärsfysik om du inte känner till varför. Det är en konsekvens av allmänna gaslagen+vattenångans egenskaper.
     
    Pehr #50 Visst har vi en mättnadseffekt så inverkan av mer CO2 inte är linjär, men det bemöter inte den invändning jag kom med mot ditt sätt att uttrycka dig.
     
    Slabadang #51 Varför tar inte du som tror dig vara så smart och förklarar hur det egentligen ligger till. Visserligen uttryckte sig Ingemar på ett sätt som gör att det finns ett annat svar, men det är å andra sidan inte relevant för hur vår atmosfär ser ut så jag nöjde mig med att förklara varför höjden har betydelse i vår atmosfär.

  58. 63
    JMH

    Thomas #62
     
    jo, jag korrigerade min miss med nollorna i #53…
     
    Ja jag får väl läsa en bok då, här blir man inte vidare upplyst.
     
    Tack till er andra dock, som har tålamod med oss som inte stått  någons axlar…
     
     
     

  59. 64
    Ingemar Nordin

    Thomas P #62,

    Snälla du. Jag förstår utmärkt väl vad du skriver. Kontentan är att du inte har någon kritik att komma med gentemot vad Pehr säger. Växthuseffekten har inget med höjden i sig att göra utan just med det som Pehr säger om hur mycket som av fotonerna som går direkt ut i rymden kontra hur mycket som hinner absorberas på vägen. Tätheten är lika viktig och i princip utbytbar mot höjden. – Det är inte så svårt att förstå.

  60. 65
    Thomas P

    Ingemar #64 En växthuseffekt där koldioxiden var koncentrerad till, säg, de understa 100 meter av atmosfären skulle vara mycket svagare än den vi har idag. I en atmosfär där värme enbart kunde transporteras som strålning kanske det inte skulle vara så stor skillnad, men i och med möjligheten av konvektion så behövs det en tjock, ogenomskinlig atmosfär för att få en stor uppvärmande effekt. Höjd är inte utbytbar mot täthet.
     

  61. 66
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Thomas #62,

     

    Min kommentar #50 bemöter din invändning genom att beskriva hur stor mättnadseffekten är och det är det som är det väsentliga. I den tidigare kommentaren gick jag inte in på vilka siffror det rörde sig om och detta kan möjligen misstolkas men när jag nu gett siffrorna så är graden av mättnad fastlagd och kan inte misstolkas.

  62. 67
    Tommy Andersson

    Vi här i spanien Har det fortfarande efter sex år 28 grader på 4:e våningen hela augustisti skulle gärna ha 29 grader och 35 grader i vattnet, lite kallt efter en halvtimmes bad.
    Vad är den globala uppvärmningen, ska hem och jobba snart i den nordiska kylan med regn och annan global uppvärmnings skit. Hur många kubikmeter diesel ska jag förbränna innan vi får espaniol klimat i norden, jag orkar snart inte vänta längre.
    Dom där vindkraftverken som gör att det blåser så hjävla kallt hjäper inte, för brallorna är inte anslutna till nordpool.
    Funderar att lära mig spanska så jag slipper frysa hela oktober-mars för här snurrar alltvindkraftverken  ibland när det är varmt, gött med kyla när man ska sova.
    Förresten så snurrar bara vinkraftverken när det blåser och då svalkar det bra ändå..
    Men det spelar väl ingen roll för då betalar jag ju den billiga elen  via något elcert som jag redan har betalt via skatten i sverige, hur man vänder sig så har man arselet bak,,,, via skatten.
    Varma hälningar
    Skalman
     
     

  63. 68
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #61,

     

    Nej, jag menar vad jag skriver.

     

    Vid marken i det område där satelliten Nimbus 4 har tagit spekret var det 320 K, det är i Nigerdalen i norra Afrika som tillhör Sahara:

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/atmosphericwarming.html

     

    Vid de våglängder där koldioxid avger strålning till rymden därför att strålningen från atmosfären har absorberats av koldioxid på lägre höjder och strålningen kommer från atmosfären ut i rymden på hög höjd så blir strålningsintensiteten mycket mindre än den skulle vara om den kommit direkt från marken.

     

    Så koldioxiden i atmosfären fångar alltså upp strålningen från marken och sänder ut en annan strålning med samma våglängd på högre höjd med lägre temperatur. Resultatet blir en minskad utgående strålning vilket leder till ett överskott i ingående solstrålning, dvs. jorden mottar värme jämfört med om det inte skulle finnas någon koldioxid i luften.

     

  64. 69
    Stickan no1

    Pehr;
    ”Resultatet blir en minskad utgående strålning vilket leder till ett överskott i ingående solstrålning, dvs. jorden mottar värme jämfört med om det inte skulle finnas någon koldioxid i luften.”
    Det reagerar jag kraftigt mot pga:
    Definition av värme: http://sv.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4rme
    ”Värme, eller värmemängd, är ett begrepp inom termodynamiken som beskriver den energiöverföring som sker mellan två system till följd av en temperaturdifferens, vilket postuleras i termodynamikens nollte huvudsats”
    samt
    ”Värme är den process där termisk energi flödar från ett system till ett annat.”
    Och hur får du värme dvs en energitransport från CO2 i atmosfären till jordytan? CO2 i atmosfären är kallare än jordytan i ditt egna exempel?
     
    Vad jag tror du menar är att CO2 minskar avkylningen av marken genom att blockera IR direkt från markytan och istället läcka fotoner ut till rymden  från högre höjd. Resultatet är ”varmare” vid markytan. Men jorden mottar inte mer värme. Det är en mycket viktig  principiell skillnad.
    Planeten Jorden mottager lika mycket värme. Och kommer att stråla ut lika mycket värme. Det kommer att bli en värmebalans med samma värden. Det kan inte vara en konstant obalans.
    Se mitt #37 för att se hur förvånansvärt liten del av ”värmen” som transporteras via IR från markytan till atmosfären. Jordytan kommer att kylas effektivt av atmosfären även med massvis CO2.
    Det som styr temperaturen vid markytan är vad ändrad CO2 halt får för konsekvenser för  utstrålningen på de höga höjder som CO2 idag strålar ut från. På den höjden där temperaturen inte längre sjunker med höjden utan stiger svagt.

  65. 70
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #68,

     

    Det sker en överföring av värme från solen till jorden genom solstrålningen. Det sker utstrålning av värmestrålning från jorden till rymden. När dessa två är lika stora förblir jordens energiinnehåll konstant och det finns ingen energiobalans som kan påverka jordens medeltemperatur.

     

    Växthusgaser gör att den utgående värmestrålningen blir mindre än om det inte fanns växthusgaser. Med växthusgaser blir alltså skillnaden mellan ingående solstrålning och utgående värmestrålning större än utan växthusgaser vid samma temperatur. Om solstrålningen och utgående värmestrålning skall kunna vara lika stora i båda fallen så måste jordens medeltemperatur vara större med växthusgaser så att den utgående värmestrålningen blir lika stor som i fallet utan växthusgaser.

  66. 71
    Jonas B1

    Ingemar,
    ”Det är inte så svårt att förstå.”
    Som Thomas skriver, har du uppenbarligen inget förstått efter alla dessa år. Inte heller Pehr. Måste säga att det är en plåga att som skeptiker läsa dessa vanföreställningar om grundläggande växthuseffekt och kolcykeln. 
    Varför krångla till det? Vi lukewarmers är på väg att vinna den vetenskapliga striden. Det finns ingen förstärkning utöver 1,2 C. Dessa era dumheter förlänger bara plågan.
     
     

  67. 72
    Stickan no1

    Växthusgaser flyttar höjden för mot rymden utgående strålning. Samma värmemängd kommer gå igenom systemet. Det blir inte mer ”värme” i systemet. 
    Att prata om växthusgaser på ett grundläggande felaktigt sätt gör det mycket svårare att bemöta  CAGW propagandan.
    Inte skall väl vi sjunka till den låga nivån och prata om ”mer värme” på grund av CO2? Eller att CO2 värmer?
    Det är mycket bättre att vi strikt håller oss till att beskriva sakerna på rätt sätt. Det underlättar också för att se var hela AGW teorin brister.
    Det växthusgaserna gör är att ändra medelhöjden för från planetens utgående IR strålning. Det tror jag alla är överens om. IPCC vill gärna sälja in den tokiga iden till allmänheten att mer CO2 absorberar mer utgående värme vid markytan. Värme som annars skulle gått direkt ut i rymden.
    Men som jag visade i #37 är direkt IR absorbering underordnat annan värmetransport mellan markytan och atmosfären. Mer CO2 absorberar därför inte mer IR i gränsskiktet mellan jordytan och atmosfären. Det är inte där växthusgaserna har sin största påverkan. Det är i gränsskiktet mot rymden, där växthusgaserna kyler atmosfären.
    Temperaturen vid markytan är beroende på vilken medelhöjd utstrålningen från planeten kan nå rymden. Medeltemperaturen vid markytan beror  på allmänna gaslagen, räknat från den medelhöjden.
    Temperaturen stiger med ca 6 grader per km ner i atmosfären. Jordytans medeltemperatur är 33K högre än om jorden vore utan atmosfär.
     33 K/ 6 k/km = 5500 m. Det är exakt mitten av atmosfären vid 500 mb. Sammantaget för alla växthusgaser.
    CO2 har sin ”verkanshöjd” mot rymden vid 210- 220K i snitt ca 10.000 m. Det visar satellitmätningarna. Atmosfärens kallaste del.
    Mer CO2 höjer den verkanshöjden och det innebär enligt IPCC stratosfärisk avkylning eftersom temperaturen faktiskt stiger med höjden i stratosfären.
    Vad blir effekten av det vid markytan?
    Inte mer värme i alla fall. Kanske en sänkt medeltemperatur.

  68. 73
    Ingemar Nordin

    Thomas P #65,

    Jag är bara nyfiken på de planetära och atmosfäriska förutsättningarna för att en växthuseffekt skall uppstå. Diskussionen här gick från Tyndalls utmärkta experiment till förhållandena på Venus och Mars.  Men det står inte så mycket om de allmänna förutsättningarna i de artiklar och böcker som jag har läst, utan fokus ligger på hur det ser ut här på Jorden.

    Att existensen av växthusgaser är en viktig förutsättning är vi ju överens om. Jag är också ense med dig om att om all energistransport från planeten skulle ske via strålning så skulle det inte finnas någon konvektion, och därmed värme i klassisk mening (dvs molekylers rörelseenergi i materialet). Vid toppen av atmosfären så måste det ju gå ut lika mycket strålningsenergi som det kommer in (vid konstant global temperatur). Men jag är fortfarande inte klar över vilken funktion just höjden har, utöver att det måste finnas utrymme för att konvektion skall kunna uppstå. Skulle det t.ex. göra någon skillnad (för oss här på marken) om koldioxiden låg samlad vid 5000 m höjd eller 10 000 m höjd? Skulle en tätare atmosfär göra någon skillnad?

     

    Jonas B1 #71,

    Är det något fel med att diskutera olika tänkbara möjligheter? Är det någon mer än mig och Pehr som du skäms över?

  69. 74
    Thomas P

    Ingemar #73 ”Skulle det t.ex. göra någon skillnad (för oss här på marken) om koldioxiden låg samlad vid 5000 m höjd eller 10 000 m höjd? Skulle en tätare atmosfär göra någon skillnad?”
     
    Om du koncentrerar växthusgaser i ett tunt lager får du en helt annan situation än idag. Du skulle, tror jag, stänga av all konvektion eftersom värme utanför dessa lager kan transporteras så effektivt med strålning. Jag tror inte ens det skulle spela någon större roll på vilken höjd detta lager låg (bortsett från att tryckbreddningen blir olika). Nu talar vi dock om en situation där växthusgaserna startar från marken och uppåt, och då spelar det stor roll hur högt upp i atmosfären de fortsätter vara ogenomskinliga.
     
    En tätare atmosfär skulle göra skillnad eftersom tryckbreddningen ökar och den CO2 som finns därmed skulle bli effektivare som växthusgas.
     
    Prova att räkna på några idealiserade fall. Jorden som svartkropp och instrålningen helt isotrop. Sen kan du lägga till ett eller flera skal som släpper igenom allt solljus och absorberar all värmestrålning. Du kan rentav prova med ett skal som är helt svart i alla våglängder och se vad du får.

  70. 75
    Björn

    Pehr Björnbom [70]; Intressant och matnyttig debatt! Men det finns något som jag saknar i det hela och det är tidsaspekten. Jag citerar en mening i ditt sista stycke: ”Växthusgaser gör att den utgående värmestrålningen blir mindre än om det inte fanns växthusgaser”. Borde man inte nämna att utgående värmestrålning blir mindre per tidsenhet med en växthusgas än utan. Utan växthusgaser strålar värmen ut snabbare och detta är grunden till att exempelvis CO2 ”trögar” systemet så att det förefaller som om vi hade tillfört extra värme. CO2 är alltså ingen värmekälla utan snarare en bättre ”isolator” än den övriga atmosfären.  

  71. 77
    Karl-Oskar

    Stickan no1
    Dina kommentarer i den här tråden är nog det mest klargörande jag har läst här. Hur mycket tror du att temperaturen sjunker vid marken vid en fördubbling av co2 och allt annat lika?

  72. 78
    Thomas P

    Karl-Oskar #77Klargörande? Har du inte förstått att Stickan no 1 befinner sig på samma nivå som Håkan Sjögren i sitt totala missförstående av hur växthuseffekten fungerar? De aningen mer seriösa ”skeptikerna” har i alla fall förstått att CO2 har en uppvärmande inverkan även om de söker bagatellissera storleken, men i sina försök att vara unik har Stickan lyckats hitta på en teori enligt vilken den är avkylande.

  73. 79
    Slabadang

    IPCC har ballat ur totalt!
    Vi har ju följt utvecklingen av ”sannolikheten” för att människans fossilanvändning utgör den dominerande faktorn för den lilla uppvärmning på 0.8 C sedan 1850. Sannolikheten ala IPCC har gått ifrån 50 till 60 till 90% sannolikhet i takt med släppta rapporter. Nu när vi ”släppt ut” mer än en fjärdedel av all mänsklig CO2 sedan 1750 under samma sjuttonåriga period som GMT stätt stilla så tveakar IPCC upp sannolikheten till hela 95% (från 1950) i AR5 !!!! Jovisst fullständigt LOGISKT ??? Samtidigt som klimatmodellerna enhälligt pekar fullständigt åt fanders. 

  74. 80
    Stickan no1

    Men Thomas P, du var ju överens med mig om att växthusgaserna blockerar värmetransport mha IR de lägre luftlagren.
    i #45 skriver du själv ”att atmosfären på låg höjd är nästan ogenomskinlig för IR så att för lite energi kan transporteras ut som strålning”
    Konsekvensen av  att värme inte kan transporteras mha IR i atmosfärens lägre skikt är: växthuseffekten.
    Mer växthusgaser kan inte blockera något som redan är blockerat.
    Nettovärmetransporten med IR är blockerad redan. Du säger det själv men det är inte så det säljs in till allmänheten. Då används budskapet CO2 absorberar mer värme som strålar från jordytan. Viket är fel.
    Eller hur?
    Nettovärmetransport i IR bandet  får en betydelse först när mängden växthusgaser minskar och då ut mot mot den kalla rymden.  Där växthusgaserna kyler atmosfären. Det är i alla fall så IPCC och Trenberth anger för hur värme lämnar atmosfären mot rymden. IR på grund av växthusgaserna är det som kyler atmosfären.
    Det är ju det som är växthuseffekten. Höjden som IR KAN lämna planeten ökar just för att växthusgaserna kan blockera värmetransporten mha IR i lägre luftlager och samtidigt stråla ut från högre luftlager.
    Eller hur?
    Då kan vi ta steg II: Hur värme kommer från lägre luftlager till högre om nu IR bandet är blockerat?
    Även där är vi i stort sett ense tro jag för i #45 skriver du ”Konvektion kyler som sagt jordytan,”
    Lägg där till kondenserande vattenånga och direkt solinstrålning i enlighet med mitt inlägg #37 med värden från iPCC som det som värmer atmosfären.
    Men vad är det som driver konvektion? Effektivaste drivkraften är kondenserande vattenånga. Fasomvandlingen skapar stora tryckskillnader som i sig ökar konvektionen.
    Om nu inte vattenånga kondenserar på grund av att temperaturgradienten i atmosfären är för låg för att mha konvektion driva upp mer vattenånga i atmosfären kommer mängden av den viktigaste växthusgaser H20 att minska och medelhöjden varifrån värme transporteras ut i rymden att sjunka. Eftersom det är exakt samma mängd värme som kommer att transporteras ut i rymden kommer  temperaturen på den nya lägre höjden att sjunka.
    Det kommer påverka medeltemperaturen vid den höjden direkt och indirekt vid markytan.
    Men och det är mycket viktigt:
    Växthusgaserna skapar inte mer värme. Det är exakt samma mängd värme som kommer att stråla ut mot rymden men från en annan höjd.
    Orsaker till förändrad temperaturgradient eller mängd vattenånga i atmosfären kan vara vitt skilda
    exempel på olika teorier:-Svensmark har en teori om att kosmisk strålning påverkar mängden H2O i atmosfären
    -Solens fördelning av UV som absorberas i atmosfären kan variera med solcyklerna. Mer fläckar ger mer IR som absorberas lågt i atmosfären som ger mer konvektion. Mer UV absorberas högt som minskar konvektionen.
    Minskad konvektion minskar mängden H20 i atmosfären och sänker medelutstrålningshöjden. Innebär en lägre medeltemperatur vid jordytan
    Men CO2 spelar en obetydlig roll i sammanhanget då temperaturen i den höjd där CO2 strålar mot rymden varierar mycket lite med höjden och varierar den stiger den med höjden, och den ligger dessutom för högt för att effektivt påverka konvektion i lägre luftlager och därmed påverka halten vattenånga.

  75. 81
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Jonas B1 #71,

     

    Jag hävdar att koldioxiden är en växthusgas som tillsammans med andra växthusgaser i jordens atmosfär är en grundläggande orsak till att jordens medeltemperatur är 288 K i stället för 255 K:

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/energybalance/planetarytemperatures.html

     

    Detta anser jag vara naturvetenskaplig konsensus (alltså inte sådan konsensus som konstruerats av IPCC).

     

    Menar du verkligen på allvar att detta skulle vara en ”vanföreställning”?

  76. 82
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #72,

     

    Jag har svårt att förstå vad du argumenterar mot i det jag skrivit här. En möjlig förklaring är att du misstolkat vad jag diskuterar.

     

    Jag har här diskuterat frågan om koldioxiden är en växthusgas eller inte och vilken effekt koldioxid tillsammans med andra växthusgaser har på jordens medeltemperatur. Se mitt svar till Jonas B1.

     

    Ämnet i denna tråd har inte varit frågan om vad som händer när koldioxidhalten i atmosfären ökar. Men är det inte just det som du syftar på när du påstår att jag har fel?

  77. 83
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Björn #75,

     

    Tack! Det var en bra fråga du tar upp.

     

    Vad jag diskuterat i denna tråd är hur koldioxiden och andra växthusgaser, inklusive vattenånga, bidrar till att jorden är varmare än den skulle vara utan växthusgaser.

     

    Vi skall alltså jämföra två fall. Det ena fallet är jorden med vår nuvarande atmosfär med sina växthusgaser som har en medeltemperatur vid jordytan på 288 K (15 C):

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/energybalance/planetarytemperatures.html

     

    Det andra fallet är om jorden har en atmosfär helt utan växthusgaser. Då blir jordens medeltemperatur bestämd av strålningsbalansen vid jordytan, på samma sätt som jorden skulle sakna atmosfär. Temperaturen blir då 255 K (-18 C).

     

    I båda fallen tittar vi på ett tänkt tillstånd i balans som inte ändrar sig med tiden. I båda fallen mottar jorden samma solstrålning i energi per tidsenhet. I båda fallen är den utgående långvågiga värmestrålningen lika stor i energi per tidsenhet och lika med den ingående solstrålningen (vi talar hela tiden om medelvärden över längre perioder där variationer mellan dag och natt och över året utjämnas).

     

    Att djupare förstå varför vi får högre temperatur med växthusgaser än utan kräver läsning av ett flertal kapitel i en lärobok i atmosfärfysik. Men förenklat uttryckt så beror det på att växthusgaserna avskärmar en stor del av den värmestrålning som i fallet utan växthusgaser går direkt från markytan ut i rymden.

     

    I stället gör växthusgaserna att värmestrålningen i genomsnitt utgår från en höjd i atmosfären där temperaturen i medeltal är 255 K. Man skulle kunna säga att växthusgaserna gör som om man flyttar upp markytan på en högre höjd.

     

    Som alla vet så minskar temperaturen med höjden i atmosfären. Det är ju kallare på höga berg och ju högre desto kallare. Därför blir temperaturen vid jordytan 288 K när temperaturen uppe i höjden, flera tusen meter upp, hålls på 255 K på grund av den strålningsbalans mellan jorden, solen och världsrymden som växthusgaserna upprätthåller.

     

    Detta är mycket förenklat. För att förstå detta djupare tror jag inte att man kan förbigå att verkligen studera atmosfärfysik.

  78. 84
    Thomas P

    Jag hoppas Ingemar Nordin läser Pehrs inlägg #83 som likaväl kunde vara ett svar till honom.

  79. 85
    Ingemar Nordin

    Thomas #84,

    Vem har sagt att jag skulle hålla med Pehr i allt? Även med en atmosfär utan växthusgaser så måste en del av värmeöverföringen ske mekaniskt.

  80. 86
    Stickan no1

    Pehr #81
    Jag reagerar på att du slarvigt använder uttryck som att ”CO2 värmer” i #56
    Läs mitt #61 igen och jämför med ditt #83
    Jag tror du förstår vad jag menar.
     
     
     

  81. 87
    Thomas P

    Ingemar #85 Du måste inte hålla med Pehr, men i så fall kanske man kunde få se en debatt er två emellan där ni försöker reda ut vad som är sant, i den mån det nu intresserar dig? Vidhåller du t ex att konvektion värmer som du skrev i #32?

  82. 88
    Gunnar Strandell

    Stickan no1 #80 och flera.
    Tack för dina inlägg!
    De visar att man utifrån fakta och etablerad kunskap kommer fram till ett antal frågeställningar som inte har fått ett nöjaktigt svar av IPCC. Thomas P:s #78 visar att du är på rätt väg genom den halmdocka han gömmer sig bakom:
     
    ”…  i sina försök att vara unik har Stickan lyckats hitta på en teori enligt vilken den är avkylande.”
     
    Jag har utgått från att alla insett att till syvende och sidst måste CO2 stråla ut energi till universum och därmed bidra till att kyla jordens atmosfär. 
     
    Men jag anser att frågorna kring vattenånga, konvektion, kondensation och molnbildning som du och Slabadang tar upp pekar ut de största vita fläckarna inom kunskapsområdet. Och här finns de stora energitransporterna och omvandlingarna tillsammans med de största gradienterna och transienterna.   

  83. 89
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Thomas och Ingemar,

     

    All värmeöverföring inom atmosfären och mellan atmosfären och andra delar av jorden sker genom en kombination av värmestrålning, advektion och konvektion. Växthusgaserna har en nyckelroll för att värmeöverföring genom strålning skall ske inom atmosfären men sådan värmeöverföring kan också aerosolpartiklar bidra med (sotpartiklar, mineralpartiklar etc.).

     

    Men för den avslutande delen av värmeöverföring från jordytan uppåt mot världsrymden så sker den bara genom strålning. Det är då inte bara genom växthusgaser. En del av denna strålning kommer från aerosolpartiklar, även moln.

     

    Vad som skulle ske i atmosfären om den inte innehöll några växthusgaser kan man nog bara spekulera om. Men den skulle naturligtvis ha nära samma temperatur som jordytan tillräckligt nära denna. Sådana diskussioner brukar kunna fortgå i all oändlighet, jag vet av erfarenhet, så vi kanske skall lägga våra ansträngningar på andra saker.

  84. 90
    Stickan no1

    Pehr #89:
    ”Men för den avslutande delen av värmeöverföring från jordytan uppåt mot världsrymden så sker den bara genom strålning. Det är då inte bara genom växthusgaser. En del av denna strålning kommer från aerosolpartiklar, även moln.”
    Du menar väl:
    ”Men för den avslutande delen av värmeöverföring från atmosfären uppåt mot världsrymden så sker den bara genom strålning. Det är då inte bara genom växthusgaser. En del av denna strålning kommer från aerosolpartiklar, även moln.”
     
    dvs växhusgaserna kyler atmosfären mot rymden.
     

  85. 91
    Karl-Oskar

    Tack Per Björnbom för inlägget som gav så många intressanta kommentarer och ett stort tack till Stickan no1 som jag tror kom med den logiska förklaringen till vilken roll co2 har i atmosfären. 

  86. 92
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #90,

     

    Jag tänker som så att jorden tillförs värmeenergi av solstrålningen. Den större delen av absorberad solstrålning absorberas av jordytan. Motsvarande värmeöverföring som skall balansera denna absorberade solstrålning sker uppåt genom atmosfären genom strålning, konvektion och advektion. Men den avslutande delen sker bara genom strålning.

     

    En mindre del av absorberad solstrålning, kanske en tredjedel av denna, absorberas av atmosfären. Även denna absorption måste balanseras av värmeöverföring uppåt som på slutet bara sker genom strålning.

     

    Så den värmestrålning som går ut från jorden består av energi som till större delen kommer från solstrålning som absorberats vid jordytan, till en mindre del av energi som absorberats direkt av atmosfären.

     

    Kanske man skall skriva:

     

    ”Men för den avslutande delen av värmeöverföring från jordytan och atmosfären uppåt mot världsrymden så sker den bara genom strålning.”

  87. 93
    Stickan no1

    Pehr #92
    ”Så den värmestrålning som går ut från jorden består av energi som till större delen kommer från solstrålning som absorberats vid jordytan, till en mindre del av energi som absorberats direkt av atmosfären.”
    Håller inte med.
    Se mitt inlägg #37, här är det viktigaste:
    Atmosfärens värms enligt Trenberth/IPCC på följande sätt
    via strålning från jordytan  26  Wm-2 netto.  Den siffran borde vara den man kommunicerar! Men icke.
    via konvektion 24 Wm-2
    via kondensation av vattenånga 78 Wm-2
    Via direkt kortvågig instrålning 67 Wm-2
    Totalt 195 Wm-2 varav bara ca 13% pga IR absorbering i atmosfären
    IPCC och populärvetenskap försöker tuta i oss att atmosfärens värms genom IR strålning från jordytan.
    Till och med IPCC själva visar att det är fel.
    Sedan kommer det som man gärna vill undvika tala om. Vad det är som kyler atmosfären.
    Enligt IPCC /Trenberth igen:
    Atmosfären kyls mot rymden mha växthusgaser 165 w/m-2, Men  växthusgaserna skulle ju värma?
    Kyls via moln 30  W/m2
    totalt också 195 w/m2
    Via atmosfäriska fönstret dvs direkt tillkommer ytterligare 40 Wm-2 direkt från jordytan till rymden.Det innebär att av totala värmeöverföringen till rymden är 40/ (195 +40)= 17% från markytan. Resterande 83% är från atmosfären och till största delen via växthusgaser.
    Den totala utstrålningen kommer att bli exakt samma som instrålningen. Det är bara medelhöjden som ändras beroende på växthusgaserna och molnen.
    Siffrorna tagna från IPCC över hur värmetransporten visar att atmosfären  huvudsak INTE värms av absorberande IR från markytan. Däremot är det växthusgaserna som kyler atmosfären.
    Växthuseffekten i mening medeltemperatur vid markytan är beroende på vilken medelhöjd denna mot rymden utgående IR strålning från i huvudsak växthusgaser har.
    Men CO2 värmer inte. CO2 absorberar i stort sett ingen IR från markytan. Det stora talen för växthusgaserna är hur de kyler atmosfären. Och för oss är växthuseffekten beroende på från vilken medelhöjd det sker.
     
     

  88. 94
    Stickan no1

    Pehr #92
    Gömde mitt förslag på slutkläm.
    ”Men absolut största delen, 87% , av den  totala värmetransport från jordytan och atmosfären ut i världsrymden som bara kan ske bara genom IR strålning emitteras från atmosfärens växthusgaser och moln.”
    ;-)

  89. 95
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #93,

     

    Min beräkning ser ut så här. Först tar jag reda på hur mycket solstrålning som absorberas av jorden. Jag utgår från Trenberths diagram som vi kan se i följande länk, tredje bilden:

    http://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/energybalance/planetarytemperatures.html

     

    Av ingående solstrålning 341 W/m2 reflekteras 79 W/m2 av molnen och 23 W/m2 av jordytan. Det som inte reflekteras absorberas och utgör 341-79-23 = 239 W/m2.

     

    Av denna 239 W/m2 solstrålning som absorberas, absorberar jordytan 161 W/m2 och atmosfären 78 W/m2.

     

    Sedan ser i efter i Trenberths diagram hur mycket långvågig värmestrålning som från atmosfärens topp strålar ut till rymden.

     

    Denna strålning ut blir exakt lika stor som den absorberade solstrålningen = 239 W/m2.

     

    Min slutsats blir att av den värmestrålning som går ut i rymden från atmosfären så har 161 W/m2 kommit från absorption av solstrålning av jordytan och 78 W/m2 kommit från absorption av solstrålning från atmosfären.

     

    Jordens energibudget kan alltså skrivas:

     

    In: Absorberad solstrålning av jordyta och atmosfär = 161 + 78 = 239 W/m2.

     

    Ut: Värmestrålning från atmosfärens topp till världsrymden = 239 W/m2.

  90. 96
    Stickan no1

    Pehr #95
    Noterat men  det jag tog upp var hur växthusgaserna påverkade atmosfärens energibudget. Tyckte det var lämpligt när tråden handlar om koldioxidens växhuseffekt i atmosfären.
    Jag använde värden från en annan bild. Denna.
    http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-1-figure-1.html
    Men principen är den samma. Nettotransporten av energi från jordytan till atmosfären via IR strålning är en mycket liten del av totala energibalansen för atmosfären.
    Notera att ditt exempel visar att växthusgaserna inte har någon större betydelse i jordens energibudget då inkommande soltrålning är i huvudsak kortvågig.
    Den energi som kommer in till jorden måste komma ut. Och det sker mha av växthusgaser i atmosfären.
    Utan växthusgaser skulle det skett från jordytan. Men till exakt samma värde.
    Alltså värmer,  i termodynamisk betydelse, inte växthusgaser jorden. Det blir varmare vid markytan men det är en helt annan sak.
     
     
     

  91. 97
    Stickan no1

    Pehr #95; Lite mer semantik:
    ”Ut: Värmestrålning från atmosfärens topp till världsrymden = 239 W/m2.”
    Från är väl inte rätt ord. som passerar är väl ett bättre uttryck. IR emitteras i huvudsak inte från TOA.
    Ursäkta min petimeterattityd idag men det är i detaljstudierna som AGW hypotesen faller i bitar.

  92. 98
    Jonas B1

    Pehr,
    ”Menar du verkligen på allvar att detta skulle vara en ”vanföreställning”?”
    Nej dina inlägg #81 & 83 är utmärkta. Men i tidigare inlägg talar du om mättnad som om det skulle vara huvudsaken, det är vanföreställningar.
    Likaså ägnar du flera inlägg åt Göstas teorier om kolcykeln. Ditt tänkande utvecklas under tiden mycket men du kan inte erkänna att Göstas teori från start är helt felaktig. Bombkurvan kan inte falsifiera Bernmodellen på det sätt som Gösta påstår.
    Men din simulering av bombkurvan var intressant. Jag reproducerade din beräkning. Jag var mycket tveksam till din beräkning men kunde inte hitta något fel. En hög Revellefaktor borde synas i slutet på bombkurvan. Det tyder på att Revellefaktorn i verkligheten är avsevärt lägre än den teoretiska, vilket inte är speciellt överraskande.
     

  93. 99
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Jonas B1 #98,

     

    Tack för att du reproducerade min beräkning av bombkurvan. Det känns fint att du var så intresserad av detta att du gjorde dig detta besvär. Dessutom får jag en test på att jag räknat rätt och inte har gjort något slarvfel som jag inte själv lyckats upptäcka.

     

    Din sista mening gör mig nyfiken. Du skriver att det inte är överraskande att resultatet tyder på att Revellefaktorn i verkligheten är mycket mindre än i teorin. Du verkar ha djupare kunskap om detta område. Jag är nyfiken på hur du motiverar denna åsikt.

  94. 100
    Slabadang

    Idé till crowd suorcing : Vad påstår IPCC/Miljörörelsen/media och vad svarar skeptikerna!
     
    Att sammanställa de vanligast förekommande påståenden och argumenten från CAGWpropagandans med skeptikers kritiska invändningar under huvudrubriker såsom Väder, isar, klimathistorik, vetenskapliga metoder, klimatmodeller, prognoser kontra observationer, bevis obnservationer, kolcykeln, strålningsbudget, konsensus, förnyelsebart, temperatur , växthusgaser, havsnivåer , IPCCs arbetsätt, media, propaganda mm ( många argument kvalificerar sig under fler av rubrikerna).  Vi ser med backspegelns hjälp hur de skeptiska argumenten håller hela vägen i mycket större utsträckning än CAGWpropagandans. Bara här på SI finns massor att hämta det är sammanställningen av argumenten som saknas och kräver sin hjälp. En enskild tråd för denna uppgift med förslag på rubrik till varje avhandlat påstående skulle vara intressant att se hur vi kan använda. En liten uppslagsbok för skeptiska motargument baserat på antagonistens mantran och enskilda klavertramp.
     

  95. 101
    Stickan no1

    Notera också att växthusgasen vattenånga MINSKAR värmetillförseln till planeten genom att albedot i kondenserad vattenånga, moln, vida överstiger jordytans albedo. Växthusgasen minskar alltså tillförd värme till vår planet= kyler jämfört med en atmosfär utan växthusgaser.
    Växthusgaser värmer inte planeten. Växthusgaser kyler planeten.
    Växthusgaserna värmer inte atmosfären utan kyler atmosfären.
    Att temperaturen vid markytan blir högre har en helt annan orsak. Det beror på vilken höjd som ”värmen” tillförs och lämnar planeten.
    Det är ett klassiskt och mycket vanligt fel att blanda ihop energiflöde=värme med temperatur. Synd att det fått så starkt fotfäste också bland oss skeptiker. 
     

  96. 102
    Stickan no1

    Mitt inlägg i #101 är pga på Pehrs #95 där han visar att jordens energibudget minskar pga direkt reflektion av inkommande solstrålning pga molnens=växthusgasernas inverkan. Dvs växthusgasen H20 kyler planeten.

  97. 103
    Håkan Sjögren

    Stickan no 1 # 101 :Om ”växthusgasen” H2O inte vämer planeten är den ingen växthusgas. Sådana finns faktiskt inte. Alltså är inte H2O någon ”växthusgas”, som kan skyllas på människan. Mvh, Håkan.

  98. 104
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Stickan #101,

     

    Som jag förstår det hela har vi samma syn på hur växthusgaserna verkar så att jorden får en högre global medeltemperatur med växthusgaser i atmosfären än utan sådana gaser.

     

    Däremot har vi använt olika språkbruk. Det blir lite komplicerat eftersom växthusgaserna kan sägas kyla planeten precis som du säger i den meningen att värmeutstrålningen från dessa står för en stor del av värmeflödet som går från jorden till världsrymden.

     

    Men ordet värma kan användas med en annan nyans också som jag menar är tillämplig även på växthusgaserna. Detta kan vi se genom att ta exemplet med att ta på sig en tröja. Vi säger att tröjan värmer. Men vi skulle också kunna säga att tröjan kyler.

     

    Vi säger att tröjan värmer eftersom den verkar så att temperaturen vid hudens yta blir högre. Men lägg märke till att det värmeflöde som vi har efter att vi satt på tröjan är detsamma som det värmeflöde som vi hade dessförinnan. Det energiflöde som skall kylas bort är det överskott av energi som vår ämnesomsättning producerar och denna ändras inte av att vi sätter på oss en tröja.

     

    Tröjan måste släppa igenom detta värmeflöde. Drivkraften är en temperaturskillnad mellan tröjans insida och dess utsida. På utsidan har vi yttertemperaturen som har sitt bestämda värde. Utan tröjan utsätts våra bara armar för yttertemperaturen. Med tröjan känner våra bara armar i stället den högre temperaturen på insidan av tröjan, därför säger vi att tröjan värmer.

     

    Men vi kan också säga att tröjan kyler. Det är ju från tröjan som värmeflödet som kyler oss går ut till omgivningen.

  99. 105
    Stickan no1

    Pehr;
    Eftersom ord betyder olika för olika personer, exempelvis ordet värma, är det EXTRA viktigt att på en vetenskaplig blogg inte slarva med språkbruket. Att använda korrekt vetenskaplig beteckning för vad växthusgaserna gör bidrager nämligen också till att det blir nästan trivialt att påvisa hur AGW teorin vilar på fel vetenskaplig grund.
    Det var detta i ditt inlägg i #56 som fick mig riktigt att gå i taket.
    ”Ytan mellan de två kurvorna är måttet på hur mycket extra värme koldioxiden tillför till jorden genom att minska utstrålningen.”
    Och ja det är väl som att säga att tröjan värmer. Men det är inte vad den gör vetenskapligt sett.
    Och ur vetenskapligt ordbruk gäller följande mycket viktiga sanning.
    Växthusgaser kyler både vår planet och atmosfären.
    När den sanningen sjunker in blir världen inte längre sig lik.
    Däremot eliminerar växthusgaserna nästan helt IR strålning direkt från jordens yta till rymden. Men den delen är en ytterst liten del av energibalansen med rymden. För att citera Thomas P #45 ”är att att atmosfären på låg höjd är nästan ogenomskinlig för IR så att för lite energi kan transporteras ut som strålning.”
    Det innebär också att atmosfären inte KAN värmas med IR. Det innebär också att ytterligare CO2 i praktiken inta kan påverka hur atmosfären värms i meningen tillförs energi. Det går inte att vara lite gravid.
    Är IR blockerat är det så.
    Största delen av energibalansen mot rymden är strålning från just växthusgaserna, men från högre höjd.
    Det är från denna höga nivå som planeten och atmosfären förlorar värme mot rymden. Atmosfären kyler jorden.
    Att medeltemperaturen blir högre vid markytan i en atmosfär  med växthusgaser är en sak men jag tvivlar starkt att medeltemperaturen i atmosfären som helhet blir högre än i en atmosfär utan växthusgaser.
    Det på grund av att värme får svårt att lämna atmosfären då varm luft är lättare än kall luft. Flyttas kylningen ner till markytan blir det svårt att kyla atmosfären högre upp. Den kalla tunga luften stannar vid markytan.
    En atmosfär utan växthusgaser blir en stabil i huvudsak isoterm luftmassa.
    Och vi har i atmosfären ett exempel på detta med en luftmassa som är torr och utan mycket CO2.
    Stratosfären där temperaturen stiger med höjden och luften är i stort sett stabilt.
    Utan växthusgaser skulle stratosfären nå ner till marken.
     
     
     
     
     

  100. 106
    Michael

    Pehr #104, Stickan #105
    Man kan väl se det som att tröjan förskjuter temperaturgradienterna. Motsvarande gäller för Stickans atmosfärsresonemang.
     

  101. 107
    Eje Collinder

    Tack Stickan, jag har ofta ställt mig frågan om hur mycket växthusgaserna i jordens atmosfär: vattenånga (H2O), koldioxid (CO2), dikväveoxid (N2O), metan (CH4) och ozon (O3) hindrar värmeöverföringen från solen till jordens yta. Det talas jämnt om hur mycket dessa föroreningar hindrar återtransporten utav värmeenergi till rymden. Min frågor är nu:
    – Hur kan hindrandet av värme-transport från jordytan överträffa den grad som samma växthusgaser hindrat värmetransporten ned till jordens yta?
    -Växthusgaser kan väl inte bara hindra värme från jordytan, utan minst lika mycket i värmens transport från solen mot jordens yta?
    -Utan någonting i atmosfären eller utan atmosfär blir väl jorden under solen så varm som månen?

  102. 108
    Jonas B1

     Pehr,
    ”Jag är nyfiken på hur du motiverar denna åsikt.”
    En teoretisk Revellefaktor allt annat lika var väl 12,5? Den skulle kunna gälla vid en omedelbar ökning av halten. 
    Din simulering och i verkligheten ökar CO2-halten under flera decennier. Det är svårt att tro att allt annat är lika. Negativ återkoppling har alltså lång tid på sig att verka. Överraskande för mig om Revellefaktorn här är större än 6, men det är ju bara en gissning.

  103. 109
    Pelle L

    Eje C #107
    Du skriver 
    - Hur kan hindrandet av värme-transport från jordytan överträffa den grad som samma växthusgaser hindrat värmetransporten ned till jordens yta?
    -Växthusgaser kan väl inte bara hindra värme från jordytan, utan minst lika mycket i värmens transport från solen mot jordens yta?”
     
    Det är det här som är det luriga med växthuseffekten.
    (Och det är delvis samma effekt som gör att det blir varmt o ett äkta växthus.)
     
    Strålningen från solen består till stor del av synligt ljus.
    De s.k. växthusgaserna släpper igen den sortens strålning.
    Jordytan värms upp av denna strålning, och skickar ut osynlig, infraröd strålning.
    Men denna IR-strålning fångas upp av växthusgaserna i atmosfären.
     
    Ungefär som att växthusets glas släpper igenom synligt ljus men blockerar infrarött ljus.
    (Växthuset har andra funktioner också dock.)
     
     
    Nu kommer säkert många att påpeka alla fel i min beskrivning, men detta är en kort och förenklad förklaring till fenomenet växthuseffekt.
     
     
    Håkan Sjögren, jag hukar mig ;)

  104. 110
    Adolf Goreing

    Angående PET-flaskorna. En annan effekt som säkert är närvarande är att det frigörs ämnen och bildas NOX ur plastväggen. Denna process induceras av ljuset. NOX kommer då att tas upp i vattnet. Vad det gör för värmeisoleringen vet jag dock inte. Jag har sett detta fenomen när vi av ren snålhet använde plast istället för glas för att samla in aersoler från bilavgaser. Allt fungerade väl under natten tills morgonljuset kom. Värdena steg 10-100 ggr beroende på plasten. Egentligen uppfann vi en ny solljusmätare…

  105. 111
    Eje Collinder

    Pelle L #109
    Tack för din beskrivning. Det ligger tydligen till på det viset i Vetenskapsvärlden – beträffande växthusgaserna.
    Nu inställer sig naturligtvis frågan: Varför driva fordon och industrin på köpt enegi? Man kan tydligen bara fånga in solstrålar i växthusgaser, främst vattenånga, som ackumulerar energin från solen. Eller hur?
    Stora behållare med växthusgaserna kan väl driva världens industri samt fordon, tänker jag mig….eller ….OM växthusgaserna värmer upp jordens yta genom att solens energi ökar på jordytan, så kan denna energi på liknande sätt bevaras i jätte-batterier.
    Är det möjligt?
    Eller har växthusgaserna en begränsad effekt?
     
    Eje
     

  106. 112
    Pelle L

    Eje C #111
     
    Du får väl räkna på det.
    Allt går ju i teorin, tills man fått ordning på storleken av de ingående komponenterna.
    Då ser det plötsligt inte lika roligt ut.
     
    Tyvärr är inte youtube-klippet med miljöpartisten, som tyckte att vi skulle sätta vindsnurror på bilarna. längre åtkomligt.
     
    Men vi har ju all SF-litteratur med rymdfarkoster som drivs av solvinden.
    Det går säkert på Mälaren också ;)

  107. 113
    Håkan Sjögren

    Eje Collinder # 111: ”växthusgaserna”har verkligen en ytterst begränsad effekt, om ens någon, annat än rent biologiskt. Mvh, Håkan.

  108. 114
    ceebee

    Eje #107
    Det co2 hindrar är ett litet smalt frekvensband inom det infraröda, uppvärmande, strålningsområdet.
    Detta hinder gäller lika för både infallande, värmande strålning, som för ”kylande” utåtriktad strålning.
    Det som ger uppvärmningseffekten är att strålningsspektrum ser olika ut för infallande och utåtriktad strålning vilket gör att CO2 hindrar mer av avkylningen än av uppvärmningen.
    Detta fick jag lära mig som svar på min fråga #22 i kommentaren #46 Mycket lärorik denna blogg. Skönt att man vågar ställa frågor utan att bli behandlad som en idiot om man har missförstått något eller inte har disputerat i något näraliggande ämne.
    Ceebee
     

  109. 115
    Håkan Sjögren

    ceebee # 114 : Det finns folk,som har disputerat men ändå uppträder som ”nyttiga idioter”. Jag nämner inga namn. Mvh, Håkan

  110. 116
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Pelle L #109,

     

    Jag håller helt och hållet med det du skriver:

     

    Strålningen från solen består till stor del av synligt ljus.

    De s.k. växthusgaserna släpper igen den sortens strålning.

    Jordytan värms upp av denna strålning, och skickar ut osynlig, infraröd strålning.

    Men denna IR-strålning fångas upp av växthusgaserna i atmosfären.

     

    Ungefär som att växthusets glas släpper igenom synligt ljus men blockerar infrarött ljus.

    (Växthuset har andra funktioner också dock.)

     

    Men hur är det med flaskorna i experimentet? Synbarligen bestrålas de med synligt ljus och då skulle man kunna tänka sig att de fungerar som växthus, dvs. de absorberar synligt ljus och utstrålar i stället IR-strålning. Om det vore så är det plastflaskornas väggar som orsakar uppvärmningen medan koldioxidens bidrag är försumbart av samma skäl som jag gett i blogginlägget.

     

    Men jag bedömer att flaskorna inte värms upp av det synliga ljuset. De är genomskinliga för detta liksom vattnet. Vad är det då som värmer upp flaskorna?

     

    Vad man inte tänker på i förstone är att lampan består av glas. Glashöljet som vetter mot flaskorna har en hög temperatur och glas absorberar och emitterar IR-strålning mycket bra. Jämför med att Tyndall använde en kub med kokande vatten som källa för IR-strålningen.

     

    Man kan bara gissa eftersom experimentet är så taffligt planerat. Men min gissning är att det är IR-strålning som emitteras från lampans glashölje som värmer flaskorna och att flaskan med koldioxid får mer av denna värmestrålning på grund av att flaskorna är ojämnt belysta. Det är plastens goda förmåga att absorbera IR som leder till plastflaskornas uppvärmning.

     

  111. 117
    Pelle L

    Tack Pehr B #116 för din analys!
     
    Jag drar mig till minnes när jag på 1990-talet riggade en båt i Virginia, USA, i en marina vid Chesapeake Bay.
    Det var mars-april, och solen var intensiv.
    Alla båtens vantskruvar (de man sträcker båtens rigg med), i polerat syrafast stål, var förpackade i plastpåsar.
    Efter att ha legat en stund på bryggan var de spegelblanka vantskruvarna så heta, att man brände sig när man tog i dem. Det var bara att snabbt snitta upp plastpåsarna och släppa ut hettan.
    Vilken växthuseffekt!
       
    Det var innan AGW-hydran hade vuxit sig över horisonten till ett medialt hot.
     
     

Kommentarer inaktiverade.