Klimatets mysterier – fler funderingar om växthusgaser i is

Mitt blogginlägg förra fredagen handlade om hur diffusion av växthusgaser i is kan påverka hur rättvisande för den forna atmosfären resultaten från gasinnehållet i isborrkärnor är. Jag diskuterade särskilt egna funderingar om hur de gasbubblor, som just avsnörts från de öppna porerna i firnen i samband med att denna omvandlas till is, är i riskzonen för att förlora växthusgaser genom diffusion. Detta skulle kunna leda till systematiskt för låga värden på växthusgashalterna och till och med kunna förklara växthusgasernas variation med temperaturen som en materialeffekt i stället för på grund av ändringar i atmosfärens sammansättning. Inspirerad av förra fredagens kommentarer har jag grävt vidare i litteraturen för att se vad som finns som kan belysa min hypotes.

Jag skall alltså här ta upp och diskutera sådant som kom upp i förra fredagens kommentarer. Tack för fina sådana på ett inte alltför lätt ämne. Klimatupplysningens läsare har verkligen förmågan att skriva talangfulla kommentarer som för mig blev till inspiration, tack för det! Till att börja med skall jag ge en del bakgrundsinformation som behövs för den vidare diskussionen.

En bakgrundsinformation som efterfrågades var sammanhanget med andra metoder för bestämning av koldioxidhalten i den forna atmosfären. Jag hänvisar till FNs klimatpanels (IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change) senaste vetenskapliga rapport AR5 (IPCC 2013 sid. 391-395) med följande figur 5.2:

Fig 5.2_TimN_20130506

I det fjärde diagrammet uppifrån kan man jämföra koldioixidkoncentrationer från isborrkärnor (grön kurva) med andra proxymetoder (dessa metoder beskrivs i tabell 5.A.2 i IPCC 2013). De sistnämnda ger mer spridda värden och man ser ofta högre värden än för isborrkärnorna. I detta diagram finns inga punkter som bygger på stomata med, vilket väl är något märkligt. Sådana data finns däremot i diagrammet under (märk att detta diagram har logaritmisk skala för koldioxidhalten) som omfattar ett mycket vidare tidsintervall för koldioxidhalten.

En annan bakgrundsinformation är hur snön övergår till is i en glaciär eller inlandsis. Varje år kommer ett skikt med nysnö som lägger sig ovanpå förra årets snö. Ett skikt med snö från ett visst år kommer att få mer och mer snö och så kallad firn, ett mellanting mellan snö och is, ovanför sig. Tyngden av ovanliggande skikt gör att isen rör sig nedåt och åt sidorna i den takt som ny snö tillförs ovanifrån. Inlandsis, som på Grönland och Antarktis, förlorar sin is i motsvarande takt som ny tillförs genom nederbörden, dels genom smältning i botten på grund av den geotermiska energin från jordens inre, dels genom att isen flyter ut mot kusterna vilket leder till isförlust genom bland annat kalvning av isberg. Man kan läsa mer om detta på webbsajten för Center for Is og Klima, Københavns Universitet (KU kan alltså även betyda Københavns Universitet).

Följande bild bygger på information från samma webbsajt om hur snö övergår till firn och sedan is:

Firn och is

En viktig sak är att det bildas klatrater av gasmolekylerna i isen men att detta huvudsakligen sker nedanför övergångszonen. I isen under djupet 160 m är 99% av gasmolekylerna, luft, koldioxid, metan etc. bundna i klatrater och endast 1 % är fria gasmolekyler som kan diffundera i isen. Men när man tar upp borrkärnor från dessa djup så minskar trycket i isen till atmosfärstryck vilket gör att klatraterna sönderdelas, det bildas bubblor i isen och isborrkärnans volym expanderar ett antal procent.

När det gäller min hypotes så är det framförallt övergångszonen mellan 60 och 110 m som är relevant. Den gäller speciellt förhållandena i det inre av Antarktis där bland annat iskärnorna från Vostok kommer ifrån. Det är i denna zon i isen gasbubblorna snörs av från öppna porer. I gasbubblorna kommer trycket att öka när de tar upp isens tryck på grund av överliggande massa. Detta leder till risk för gasförlust till de öppna porerna, vilket är grunden för min hypotes.

Läs mer: Klimatets mysterier – funderingar om växthusgaser i is. Pehr Björnbom, Klimatupplysningen 2015-05-08.

Här följer återigen bilden på hur avsnörningen går till. Lägg märke till poängen att trycket snabbt ökar i den avsnörda gasbubblan så att en stark drivande kraft för diffusion till den öppna poren uppstår.

Bubbelförslutning

Sådan avsnörning av gasbubblor från öppna porer sker i övergångszonen. Men avsnörning sker på helt olika djup inom denna zon. Följden blir att en avsnörd gasbubbla med starkt ökat tryck inte bara kommer att ligga nära den por som den avsnördes från, den kommer att ha massor med andra öppna porer runt omkring sig. I övergångszonen finns alltså gasbubblor med högt tryck och öppna porer med atmosfärstryck i ett sammelsurium om varandra. Diffusion från gasbubblorna till de öppna porerna kan därför ske på alla ledder.

Denna diffusion leder enligt min hypotes till att halterna av koldioxid och metan som man får från isborrkärnor blir systematiskt låga. Enligt den andra delen av hypotesen antas mängden diffusivt läckage bero på temperaturen på grund av att årsnederbörden borde variera med temperaturen. Uppehållstiden för en gasbubbla i övergångszonen kan i medeltal vara flera tusen år i det inre av Antarktis där årsnederbörden är mycket liten. Om årsnederbörden minskar på grund av lägre temperatur så ökar också gasbubblornas uppehållstid i övergångszonen med ökad diffusiv gasförlust som följd och vice versa. Detta är enligt min hypotes orsaken till att koldioxid- och metankurvorna får samma form som temperaturkurvan från isborrkärnorna.

Frågan är nu om den vetenskapliga litteraturen kan ge någon ledning om min hypotes. Jag har botaniserat i litteraturen och funnit en del intressanta saker. Frånsett diffusionen i firn, som man har studerat noga, så har diffusionen av gasmolekylerna i isen inte rönt något större intresse förrän på senare år. Man har ansett att denna diffusion går så långsamt att den inte kan påverka resultaten.

Men Ikeda-Fukazawa et al. (2004) fann på teoretisk väg genom så kallad molekyldynamisk simulering att diffusionen i iskristaller av molekyler av syre, kväve, metan och koldioxid sker med en annan mekanism än man förut trott. Detta innebar helt nya värden på diffusionskoefficienterna som var flera storleksordningar större än man tidigare trott.

Ikeda-Fukazawa et al. (2005) utvecklade sedan en modell för diffusion av kväve och syre genom klatratis (alltså is med gasen bunden som klatrat, inga bubblor) som de använde för att studera gasförlust från upplagrade isborrkärnor från Antarktis som tagits upp i ett japanskt isborrningsprojekt. De påvisade att förhållandet mellan kväve och syre på så kort tid som tre år förändrats på grund av diffusionen från klatratpartiklarna i isen till den fria luften. De drog slutsatsen att detta resultat har viktiga konsekvenser för rekonstruktion av atmosfärsammansättning med hjälp av isborrkärnor.

Dessa oväntade resultat ledde till flera nya studier. Ahn et al. (2008) använde en listig metod för att studera diffusionen av koldioxid i verklig klatratis från Antarktis, men från en kustnära isborrningsstation med stor årsnederbörd. De kunde bekräfta att diffusionen av koldioxid i isen var större än man tidigare trodde men ändå en eller två storleksordningar mindre än i firnen på ett djup av knappt 300 m. Vid större djup vid denna sajt, omkring 940 m, beräknade de däremot att diffusionen skedde lika snabbt som i firnen. Man får alltså där en betydande utjämning av koldioxidhaltens variationer. Men de framhöll också att deras beräkningar endast avsåg diffusion i själva isen, medan det är möjligt att diffusion också kan ske i vattenfyllda korngränser mellan iskristallerna.

Bereiter et al. (2009) använde också diffusionsmodellen enligt Ikeda-Fukazawa et al. (2004) för att studera diffusionsförlust av syre, kväve och koldioxid från upplagrade isborrkärnor av klatratis från det inre av Antarktis, såsom Vostok. Deras simuleringar stämde med observerade ändringar i syre-kväveförhållandet efter 2, 4, 6 och 38 år. Koldioxidhalten påverkades också enligt simuleringen men i detta fall diffunderade koldioxiden relativt sett långsammare än kväve och syre så att effekten blev för höga värden på koldioxidhalten.

Bereiter et al. (2014) har simulerat vad denna diffusionsmodell har för konsekvenser för utjämning av koldioxidhaltens variationer i is från Antarktis inre. De kom fram till att utjämningseffekten för koldioxidvariationerna i den äldsta isen på ett djup av 2700 m var 5% (i en sådan tillämpning är drivande kraften för diffusion mycket liten och diffusionsavstånden stora).

I FNs klimatpanels senaste vetenskapliga rapport (IPCC 2013) har den ovannämnda diskussionen i den vetenskapliga litteraturen om diffusionens inverkan i samband med isborrkärnor inte behandlats. De här diskuterade artiklarna som behandlat diffusionsproblemen i samband med isborrkärnor (Ikeda-Fukazawa et al. 2004, 2005: Ahn et al. 2008; Bereiter et al. 2009) är inte upptagna i rapportens (IPCC 2013) referenslista.

FNs klimatpanel skriver följande om isborrkärnorna (IPCC 2013 sid. 391):

Som ett komplement till instrumentella data utgör luft innesluten i polaris ett direkt mått på koncentrationerna av väl omblandade växthusgaser, även om detta har utjämnats på grund av diffusionen i firnen (Joos and Spahni, 2008; Köhler et al., 2011).

Endast inverkan av diffusionen i firn behandlas i Joos and Spahni (2008) och Köhler et al. (2011), någon diskussion av diffusion av gaser i isen under firnlagret finns inte i dessa artiklar.

Vad betyder då detta för min hypotes? För det första är det viktigt att ha i minnet att den diffusion som min hypotes avser sker från gasbubblor vid högt tryck till öppna porer vid atmosfärtryck, att diffusionsavstånden genom isen är små, som minst bråkdelar av mm, och att tiden då diffusion kan ske effektivt är av storleksordningen hundratals år. Artiklarna enligt litteraturgenomgången visar på betydande diffusionseffekter över diffusionsavstånd på många mm redan efter ett par år. För det andra är det viktigt att de data som finns är både osäkra och ofullständiga så att något verkligt avgörande om hypotesen kan inte sägas.

Det är här viktigt att förstå både likheten och skillnaden mellan diffusion genom isen från en klatratpartikel till atmosfären och diffusion från en trycksatt gasbubbla. Låt oss jämföra en klatratpartikel och en gasbubbla med samma sammansättning på gasblandningen. Diffusionshastigheten av gasmolekyler från partikeln eller bubblan kommer att bestämmas av hur stor koncentrationen är alldeles vid gränsytan av i isen upplösta fria gasmolekyler.

I klatratpartikeln verkar kemiska krafter på gasmolekylerna som inte finns i gasbubblan. Dessa krafter verkar starkare på molekyler av koldioxid än på molekyler av syre och kväve. De minskar koncentrationen vid partikelns yta och minskar därför diffusionshastigheten vilket innebär att diffusion av koldioxid missgynnas jämfört med syre och kväve i förhållande till när vi har gasbubblan i stället. För koldioxid bedömer jag från data i Bereiter et al. (2009) att denna effekt ökar koldioxiddiffusionen cirka tjugo gånger från gasbubblan jämfört med klatratpartikeln.

Effekten av gasförlust från klatratis genom diffusion vid lagring av isborrkärnor är alltså enligt analysen av Bereiter et al. (2009) att man skulle få för höga koldioxidvärden. Men diffusion av koldioxid från gasbubblor i övergångszonen bör gå cirka tjugo gånger snabbare än från klatratpartiklar så det är fullt möjligt att man får den omvända effekten av att gasbubblor förlorar gas till öppna porer i övergångszonen där bubblor och öppna porer finns om varandra. Om så är fallet att vi får systematiskt låga värden på koncentrationerna för både koldioxid och metan så leder den andra delen av min hypotes också till en bra förklaring till varför koldioxid- och metankurvorna blir så lika temperaturkurvan, som jag beskrivit i förra fredagens blogginlägg.

Min slutsats blir alltså att det jag har funnit i litteraturen snarare stärker min hypotes än försvagar den. Det är numera klart att man måste räkna med att diffusionen av gasmolekyler i isen har betydande effekter. Men det är inte några stora utslag i endera riktningen för min hypotes så länge som förståelsen för och de data som finns om de diskuterade diffusionseffekterna är så osäkra och ofullständiga (till exempel ingen kunskap alls om diffusionen i vattenfyllda korngränser i isen).

Referenser

Ahn, J., M. Headly, M. Wahlen, E.J. Brook, P.A. Mayewski and K.C. Taylor. 2008. CO2 diffusion in polar ice: observations from naturally formed CO2 spikes in the Siple Dome (Antarctica) ice core. J. Glaciol., 54(187), 685–695. PDF

Bereiter, H. Fischer, J. Schwander, and T. F. Stocker. 2014. Diffusive equilibration of N2, O2 and CO2 mixing ratios in a 1.5-million-years-old ice core B. The Cryosphere, 8, 245–256. PDF

Bereiter, B., Schwander, J., Luthi, D., Stocker, T.F., 2009. Change in CO2 concentration and O2/N2 ratio in ice cores due to molecular diffusion. Geophys. Res. Lett. 36. PDF

Ikeda-Fukazawa, T., Fukumizu, K., Kawamura, K., Aoki, S., Nakazawa, T., Hondoh, T., 2005. Effects of molecular diffusion on trapped gas composition in polar ice cores. Earth Plan. Sci. Lett. 229, 183–192.

Ikeda-Fukazawa, T., K. Kawamura and T. Hondoh. 2004. Mechanism of molecular diffusion in ice crystals. Mol. Simulat., 30(13–15), 973–979.

IPCC (2013) kapitel 5: Masson-Delmotte, V., M. Schulz, A. Abe-Ouchi, J. Beer, A. Ganopolski, J.F. González Rouco, E. Jansen, K. Lambeck, J. Luterbacher, T. Naish, T. Osborn, B. Otto-Bliesner, T. Quinn, R. Ramesh, M. Rojas, X. Shao and A. Timmermann, 2013: Information from Paleoclimate Archives. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Joos, F., and R. Spahni, 2008: Rates of change in natural and anthropogenic radiative forcing over the past 20,000 years. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 105, 1425–1430. PDF

Köhler, P., G. Knorr, D. Buiron, A. Lourantou, and J. Chappellaz, 2011: Abrupt rise in atmospheric CO2 at the onset of the Bølling/Allerød: in-situ ice core data versus true atmospheric signals. Clim. Past, 7, 473–486. PDF

Dela detta inlägg

18 reaktion på “Klimatets mysterier – fler funderingar om växthusgaser i is

  1. 1
    Slabadang

    Mycket intressant Pehr B !

    En presentation med betyg A i pedagogik. Klimatalarmismens pogromer har varit extremt aktiva i sitt förtal av stomata pga av att observationerna så markant avvikit ifrån iskärnorna. Ditt och dina referensers försök att både identifiera och kvantifiera ”läckaget” så väl som att förklara fysiken/kemin som styr det är långt över IPCCs ambitioner. Ditt citat ur IPCCs rapport

    ”Som ett komplement till instrumentella data utgör luft innesluten i polaris ett direkt mått på koncentrationerna av väl omblandade växthusgaser, även om detta har utjämnats på grund av diffusionen i firnen (Joos and Spahni, 2008; Köhler et al., 2011).”

    Hur ”direkt” och ”väl omblandade” detta mått kan vara efter diffusionen är nu starkt ifrågasatt. IPCC framatår återigen som den partiska jury som genom sin partiskhet körsbärsplockar studier som gör så många forskningområden ofullständiga och tillämpar sina fejkade ”sannolikhets” beräkningar på helt galna underlag.

    Vad gäller klimatalarmismens pogromer så är vi många som glömt bort hur de agerar och vilken uppgift de har, vilket stöd de har och varifrån stödet kommer. Den korrekta definitionen på allt ifrån Oreskes Holdren och Trenberths hockeyliga ned till svansen typ vetenskräpsredaktionen Olle Häggström Thomas P mfl är att de är POGROMER! Allt fler med makt och inflytande över debatten klär på sig progromuppgiften. Det förklarar varför allt smalare ”åsiktskorridorer” bildas i allt fler ämnen och allt fler med makt och inflytande den växande progromismens opportunister. Självunämnda åsiktspoliser som sanktionerat av makten trakasserar oppositionella florerar i allt större utsträckning inom politik fack media universitet och myndigheter. Åsiktskorridoren blir till en smal spång där till slut endast progromer diskuterar med varandra. Det är förenat med sanktioner utfrysning attacker stigmatisering guilt by association om du ifrågasätter dem. Till progromrollen tillhör den kränkta ”princessan på ärten” teatrala offerrollen, när de väl konfronteras. Det finns få människor jag föraktar å det djupaste men dessa fega uslingar står allra överst på listan. De är skiträdda för att ställas till svars och avslöjas med vad de egentligen ägnar sig åt och vad de egentligen är. Hänsynslösa militanta och rabiata egoister söker sig positioner! POGROMER!

  2. 2
    Lasse

    Pehr -det är spännande med grundlig framställning av hypoteser.
    Men jag saknar en beskrivning av vad din hypotes skulle innebära.
    Jag gissar att det medför att is-koldioxiden är systematiskt lägre och att perioder med hög halt koldioxid kan ha förekommit även under den tid iskärnorna täcker.

  3. 3
    Christopher E

    Intressant och gediget, Pehr. Du kan mycket väl vara något på spåren.

    Personligen har jag alltid haft ett ganska stort förtroende för stomatastudier trots alla angrepp på dem. De har ju fördelen av värdet inte ändras med tiden, bladen är ju en koldioxidmätare vars resultat sparas ned momentant. Sedan kan bladen bli hur gamla som helst i lagerföljden, inget händer. De är också kalibrerbara med liknande och ofta samma arter i vår tid. Kritiken att de mäter en mycket lokal halt jämfört med mer utblandad luft över inlandsisarna kan bemötas med att göra många samtida studier och medelvärdesberäkna dem.

    Din hypotes kan mycket väl bidra till förklaringen varför stomatavärden generellt är högre än isbubblevärden.

  4. 4
    Sten Kaijser

    Hej Pehr
    mycket intressant! Det jag undrar är hur stor är skillnaden på ”is utan bubblor” (eller utan öppna porer), d.v.s. med solitt högt tryck och vatten vid samma tryck. Jag föreställer mig att vattnet visserligen strömmar många storleksordningar snabbare än isen, men ändå ”långsamt”. Vilka gaser är det som bara förekommer som klatrater? Exakt vad är ”en klatrat”?

  5. 5
    Johan M

    #4 Sten Kaijser

    ”Exakt vad är ”en klatrat”?”

    Exakt beskrivning vet jag inte om jag vågar mig på men en klatrat är en burliknande konstruktion av till exempel vattenmolekyler som omsluter en annan molekyl, till exempel koldioxid eller metan. I fallet vatten så liknar det is. Kräver mycket låga temperaturer eller högt tryck.

    http://sv.wikipedia.org/wiki/Metanhydrat

  6. 6
    Mats G

    Vad roligt att kommentarerna här kan inspirera dig Pehr. Jag tror många här sträcker lite extra på sig. kul, kul. Det är väl så här bloggosfären skall fungera. Du, Pehr har ju visat att med prestigelösheten att lyssna på ‘mindre vetande så har du kanske kommit vidare. Ett föredöme och något för andra att tänka på annars.

    Du lägger ned tid att förklara sådant som vanliga inte skulle förstå så vi kan ha en idé och relatera och våga oss på en kommentar där vi vanligtvis är ganska zingo. Andra är mer lata soch bara skriver att man ska läsa på om de huvud taget skall ha en dialog.

    Förhoppningsvis kan de lära sig något av dig Pehr. Eller få någon typ av insikt vilken kraft bloggosfären kan ha om man använder den av sig på rätt sätt.

    Sen när det gäller själva hypotesen. Främst de inslagen där IPCC är inblandat. Jag har en stark känsla av att man är intresserad av att det finns en kunskapslucka inte bara i isbubblor utan lite varstans inom klimatvetenskapen. När det saknas kunskap kan man nämligen stoppa in politik. När det går till så, så blir kunskapen motståndaren. Dvs, ju mer vi förstår desto mindre politiskt utrymme finns det.

    Exakt samma beteende som religioner som har varit tvungna att flytta sina positioner varje gång ny kunskap har kommit fram.

    Fråga. Vad ger din hypotes för slutsats? Är det så att koldioxiden i bubblorna konsekvent har för låg nivå?

  7. 8
    Björn

    Att med is som proxy anta hur stor den inneslutna växthusgasen CO2 var vid tidpunkten för inneslutningen, har ett visst värde, men är inte avgörande för förståelsen av klimatets historiesrivning bakåt. Det ironiska är att denna inneslutna gas CO2 är omsluten av den mest potenta växthusgasen som är vattenånga, men i fruset tillstånd som vatten. Att diskussionen rör sig kring CO2 beror på antagandet om dess överdrivet värmande egenskaper av luften. När inlandsisarna smälter så är det inte på grund av CO2, utan först av tillförd solenergi, som med vattnets överlägset fler emitterade molekyler till luften, medför absorption och därmed uppvärmning. I övrigt är frågan om inneslutningsprocessen mer av akademiskt intresse, än av själva förståelsen kring uppvärmningsprocessen och efterföljande smältning av inlandsisarna.

  8. 12
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Lasse #2,

    Tack! Jo, det är vad jag också menar att hypotesen betyder.

    Min hypotes innebär att det blir tveksamt hur representativa koldioxidhalter från isborrkärnor är för atmosfären. I värsta fall kan variationerna som vi ser i både koldioxidhalt och metanhalt vara effekten av detta fel. Den bild som vi får från dessa variationer i växthusgashalterna kan alltså vara felaktig tillsammans med att halterna är för låga.

    Övriga metoder ger en mycket mindre detaljerad bild av koldioxidhalten. Isborrkärnemetodens detaljerade kanske felaktiga bild säger att koldioxidhalten inte överstigit 300 ppm under de senaste 800000 åren. Men om detta är fel och vi har haft högre koldioxidhalter än så under säg förra mellanistiden så måste viktiga resonemang om mänsklig påverkan genom växthusgasutsläpp ändras, till och med i grunden, om felen visar sig stora.

  9. 14
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Mats #6,

    Tack, tack, som tur är syns det inte att jag rodnar :)

    Att koldioxidhalterna i bubblorna blir konsekvent för låga är en riktig slutsats från min hypotes. Dessutom är enligt den andra delen av hypotesen de variationer man ser i koldioxidkurvan och metankurvan så att dessa kurvor ser ut precis som temperaturkurvan en konsekvens av felet. En förklaring av hur detta uppstår finns i mitt blogginlägg från förra fredagen:
    http://www.klimatupplysningen.se/2015/05/08/klimatets-mysterier-funderingar-om-vaxthusgaser/

    Förklaringen börjar med stycket där de första orden är: ”Det är naturligt att anta att årsnederbörden …”

  10. 15
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    Sten #4,

    Tack!

    Vatten vid de tryck som kan uppnås i inlandsisar, som är samma tryck som i djuphavet på säg 3000 m, dvs. cirka 30000 kPa eller 300 bar, flyter lika bra som vid atmosfärstryck. Viskositeten är nämligen inte särskilt tryckberoende. Däremot är viskositeten för vätskor starkt temperaturberoende.

    Isen flyter oerhört mycket saktare än vatten och det är förmodligen svårt att se detta med blotta ögat. Det är svårt att förstå att isen kan flyta men så är det faktiskt.

    I princip alla gaser i atmosfären, syre, kväve, koldioxid, metan, argon etc. kan bindas som klatrater i isen. Johan M #5 gav en bra beskrivning av vad klatrater är. En annan svensk Wikipediasida finns också:
    http://sv.wikipedia.org/wiki/Klatrat

  11. 16
    tty

    Pehr Björnbom #15

    En glaciär som får en ”surge” kan man faktiskt se röra sig för blotta ögat, det vet jag av egen erfarenhet, men det kan kanske diskuteras om det som sker under en ”surge” kan kallas för att ”flyta”. Ljudet är dock betydligt mera dramatiskt än det visuella intrycket!

    Här är förresten en intressant film av en ”glacier surge” (i starkt uppsnabbat tempo):

    http://csdms.colorado.edu/wiki/Movie:Glacier_Surge

  12. 17
    Pehr Björnbom Inläggsförfattare

    tty #16,

    Tack för länken! Den var intressant.

    Enligt texten under videon rör sig glaciären normalt upp till 1 m per dag, dvs. maximalt knappt 1 mm per minut, ungefär som minutvisaren på en väckarklocka. Men vid så kallad ”surge” som sker med 16-26 års mellanrum så ökar hastigheten femtio gånger.

  13. 18
    Carbomontanus

    @pehr Björnbom

    dette her var tildels lesbart. Det kommer visse begreper om at ikke bare klimagassene, men også luften fiser og diffunderer.

    jeg fant et nettsted over solubility of gases in water med følgende data for løseligheten ved 0 celsius:

    Gassart gram/ liter millimol/ liter
    Argon 0.1 2.5
    CH4 0.04 2.5
    CO2 3.4 77.3
    H2 0.0019 0.95
    He 0.0017 0.425
    N2 0.03 1.07
    O2 0.07 2.17

    Og et annet sted den forklaring at polare gasser har meget høyere vannløselighet enn upolare gasser, eksempler NH3, SO2 og H2S. Men i upolare løsningsmidler er forholdet omvendt.

    Men så kommer unntakene og avvikene. Se på Argon i forhold til Helium , og merk molekylet O=C=O som antas å være symmetrisk lineært. Se også på Cl2

    Min forklaring er hele veien at det er mer eller mindre kjemisk affinitet og kjemiske bindinger evt ved svakere van der Waalskrefter og, F.London- dispersjon i tilsynelatende upolare molekyler. Og nok en ting oddetall atomnummer uparede elektroner iallefall helt lokalt. Og så er det hvordan dette hydratiserer, binder til vann. NH3 & H2O binder anerkjent temmelig sterkt ved ”hydrogenbindinger”.

    Molekylet H2CO3 er gammel overtro som forlengst er gjendrevet av forskningen, mens molekylet HCO3- er en berømt realitet og det er polart. Likeså har vi endel berømte hydratiserte carbonater, Krystallsoda Na2CO3 .10H2O og Ikait CaCO3 . 6H2O. begge ikke særlig stabile men dog reelle.

    Soda har en maximal løselighet i vann ved 32 celsius. Varmer man opp en mettet sodaoppløsning så skjer det en felling igjen av mindre hydratisert Na2CO3 det innebærer at carbonathydrat anionet ikke er så stabilt ved høyere temperaturer. Ikait rakner ved 6 celsius og forfaller i luft som krittpulver. Dannes under vann i Ikafjorden på Grønland, og ellers hvis man pusser med våtkalk ved for lave temperaturer.

    atter et carbonat- hydrat er 2 NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2

    Og nok en ting, jeg fant en selvfølgelighet på nettet. Tapper man kaldt vann og fryser i plastbegere til isterninger så er isen alltid uklar full av bobler og brus og er den klar så skyldes det at isen har vært opptint og frosset igjen. Det er min erfaring også med å lage ice- beer ved å sette en ølboks i fryseren. Boksen exploderer og man vil finne et frossent skum på bunnen av fryseren. Moral: løseligheten av gasser synker ganske vesentlig og gasstrykket vil stige idet man fryser vann med et løst gassinnhold.

    (Og akkurat det med fin frossen brus, trykket P inni en boble er 2 theta / r hvor theta er kapillarspenningen som øker i kulda. Når r går mot null vil derfor P gå mot uendelig hvilket er umulig. Men inni mikrobobler og dråper kan trykket være meget høyt. Dette har betydning for stabiliteten av underkjølt tåke, og betyr vel også at det må kraftig kjøling til for å få fin brus i isen. Og videre gir det grunn til å formode at det kan ligge mikrodråper av vann i isen og særlig ved temperaturer nær frysepunktet.)

    Men så må vi bestemme, er den effekten mer utpreget for de berømte klimagassene enn for N2 og O2?

    Det er en viktig detalj som skulle være lett å måle ved å fryse diverse luftarter løst i vann, i polyetylenflaske utstyrt med manometer. Vi kan garantere ulinearitet og at det vil slå overraskende ut, men hvilken vei og i favør av hva?

    Atter en viktig detalj vi kan se ved å tappe kaldt vann fra krana og sette over en kjele og varme er at det syder før det koker. Det er den løste luften og med vesentlig høyere oxygeninnhold enn i vanlig luft. Men smelter vi snø for å få vann så syder det enda kraftigere. Og tapper vi varmt trykkvann fra krana så bruser det kraftig før det roer seg. = lett å forklare.

    Til herdevann i smia må vi ha kokt vann for at det ikke skal syde men omslutte jernet straks og kjøle på bestemt og reproduserbar måte og man kan til og med bruke sildelake eller pisse litt i dunken efter gammel tradisjon og kunnskap. ”Hammerslag” = brent jern som stadig kommer i herdevannet vil dernest danne et rustvann som holder det effektivt oxygen og CO2- fritt, mens N2 er lite løselig og kan neglisjeres.

    Men jeg ville tro her at siden det er nevnt at CO2 har en vesentlig høyere affinitet enn O2 og N2 også til is, så ligger det dårlig an for at forvandlingen fra løssnø til stål- is skulle utarme isprøvenes klimagassinnhold slik at målte verdier må justeres noe opp. Det synes heller å være det motsatte som ligger i kortene om noen effekt i det hele tatt.

Kommentarer inaktiverade.