I vår serie av översatta broschyrer är turen kommen till William Happer.
Introduktion
Atmosfärens koncentrationer av koldioxid, metan, dikväveoxid och andra växthusgaser ökar långsamt. Vissa säger att detta snart kommer att orsaka en skenande global uppvärmning av jordens yta. Få inser hur lite vetenskapligt stöd det finns för denna oro. Faktum är att mer koldioxid (CO2) redan har bidragit till större skördar inom jordbruk och skogsbruk, och ännu mer koldioxid kommer att ge fler fördelar. Denna korta rapport diskuterar klimatalarmismens ”främsta drivkraft”, hur växthusgaser modifierar energiöverföring via strålning.
Livet på vår vackra planet möjliggörs av solljus som både värmer jordens yta och möjliggör för fotosyntetiska organismer, allt från odlade grödor till plankton i haven, att omvandla koldioxid och vattenmolekyler (H2O) till sockerarter och andra grundläggande livsviktiga molekyler.
Elektromagnetisk Strålning
På jordens genomsnittliga avstånd från solen har solljus ett energiflöde på cirka 1360 watt per kvadratmeter (Wm-2). Vi är bekanta med detta flöde, en del av vilket värmer oss när vi solar på stranden en molnfri sommardag. Flödet på toppen av jordens atmosfär varierar lite under året, eftersom jordens bana runt solen är lite elliptisk. Jorden är cirka 3,3 % närmare solen i början av januari än i början av juli. Eftersom solflödet minskar enligt kvadraten på avståndet från solen är solflödet högst upp i atmosfären cirka 6,7 % eller 91 Wm-2 större i januari än i juli. Som vi kommer att diskutera mer detaljerat nedan, för molnfria tempererade breddgrader skulle en fördubbling av koncentrationen av koldioxid minska värmestrålningen till rymden med cirka 3 Wm-2.
För att bestämma om vi verkligen har ett klimatnödläge (det har vi inte) är siffror viktigare än retorik och känslor. Den representativa minskningen av termisk strålning från klar himmel till rymden vid en fördubbling av koldioxidkoncentrationer, 3 Wm-2, är en viktig siffra att komma ihåg. Andra viktiga siffror är det genomsnittliga solflödet, 1360 Wm-2, eller förändringen i detta flöde från sommar till vinter, 91 Wm2. Om 3 Wm-2 låter litet i jämförelse är det verkligen mycket litet. Det krävs stora ansträngningar för att koka ihop ett ”vetenskapligt” argument där 3 Wm-2 är värt att oroa sig för.
Varje fördubbling av koldioxidkoncentrationer kommer att ge samma 3 Wm-2 minskning av flöde till rymden oavsett om vi överväger att fördubbla det förindustriella värdet på 280 delar per miljon (ppm) till 560 ppm, vilket kan ske ungefär år 2100 vid nuvarande ökningstakten runt 2 ppm/år. Att fördubbla den nuvarande atmosfäriska koncentrationen på 410 ppm till 820 ppm skulle ta ungefär två århundraden.
Jordens yta värms upp hela dagen av solljus, vilket illustreras av figuren nedan. Atmosfärens tjocklek är kraftigt överdriven i figuren. Vid typiska tempererade breddgrader ligger cirka 99 % av atmosfärens massa under en höjd på cirka 31 km. Jordens radie är cirka 6400 km så 31 km är bara cirka 0,5 % av jordens radie. Atmosfären är en mycket tunn hud, mer som ett äppelskal än den tjocka filten man kan tänka sig när man tittar på figuren nedan.
Trots dess tunnhet har jordens atmosfär, tillsammans med haven som täcker cirka 70 % av jordens yta, en mycket stor effekt på hur värmen från solen återvänder till rymden. Detta beror på att atmosfären och haven transporterar värmen mycket effektivt genom konvektion från ekvatoriella regioner, där den årliga genomsnittliga solvärmen är högst, till polerna där det finns minimal värme. Liksom jordens poler värms många hem konvektivt från en central värmeanordning genom varm luft som blåses genom värmekanaler eller varmt vatten som strömmar till radiatorer.
De grundläggande fakta om jordens värmekonvektion illustreras i figuren nedan. För ekvatoriella områden strömmar mer solenergi in än som strålas tillbaka till rymden (den kontinuerliga blå kurvan är ovanför den streckade röda kurvan). För polara områden strömmar mycket mindre solenergi in än som strålas tillbaka till rymden (den streckade röda kurvan ligger ovanför den kontinuerliga blå kurvan.) Överskott av solenergi som absorberas i tropikerna transporteras till polerna genom massflöde i atmosfären och haven. Båda polerna är mycket varmare under sina respektive vintrar än de skulle vara utan konvektiv värmetransport från tropikerna. Då den yttre rymden är ett vakuum finns det ingen möjlighet för konvektion att ske. Så solvärme måste så småningom återgå till rymden som värmestrålning. Men värmestrålningen kan ske tusentals mil från där värmen absorberades.
Hur mycket värmestrålning som släpps ut i rymden vid valfri latitud och longitud på jordytan bestäms av temperaturen som området verkar ha när det observeras från rymden. Men vad är den temperaturen? För tempererade breddgrader sjunker temperaturen stadigt från cirka 15°C vid ytan till -50°C i tropopausen, en höjd på cirka 11 km. Det här är gränsen mellan den nedre atmosfärens konvektionsluft och den nästan stabila luften i stratosfären ovan. Jetplan gillar att flyga nära tropopausen för att slippa turbulensen i den lägre atmosfären. Atmosfärstemperaturen ökar med höjden över tropopausen på grund av ozonskiktets absorption av ultraviolett solljus på höjder av 30 till 40 km.
Utsläppsgraden för termisk strålning från molntoppar eller från land- och havsytor är proportionell mot T4, den fjärde potensen av den absoluta temperaturen T. Som vi diskuterar nedan är utsläppet av värmestrålning till rymden mer komplicerat och mer påverkat av växthusgaser i molnfria områden på jorden. Termisk emission, den streckade röda linjen enligt föregående figur, har ett minimum vid ekvatorn, där solvärme är ett maximum. Detta beror på att det i genomsnitt finns mer molntäckning nära ekvatorn än vid 20° till 30° norr eller sydlig latitud, vid vad sjömän brukade kalla ”hästbreddgraderna”. Här undertrycks molnbildning av sjunkande, torr luft som drivs till höga höjder nära ekvatorn genom intensiv soluppvärmning. Mycket av den stigande luftens fukt går förlorad genom nederbörd. De höga, kalla molntopparna nära ekvatorn släpper ut mindre termisk energi till rymden än de varma land- och havsytorna och den molnfria luften vid hästbreddgraderna.
Data från NASA: s ”Clouds and the Earth’s Radiant Energy System” eller CERES3 kan ge en värdefull inblick i värmetransporten genom jordens atmosfär. Ett exempel ses i figuren nedan som visar två bilder från en CERES-satellit centrerad över Mexikanska golfen. Den synliga bilden till vänster har nästan korrekt färgåtergivning. Den visar en svag kontur av de nord- och sydamerikanska kontinenterna och en del av Atlanten och Stilla havet. En orkan ligger mitt i Mexikanska golfen och dess spiralvita molntoppar är tydligt synliga. På figurens högra sida finns en bild tagen över samma område med termiska infraröda detektorer. Här betecknar röda färger mer termisk infraröd, blå färger betecknar mindre och vita färger nästan ingen. Molntopparna i orkanens mitt och ”djupkonvektions”-molnen i östra Stilla havet ligger på mycket höga höjder, nära tropopausen, där temperaturen är -50° C eller mindre. Mycket lite termisk infraröd strålning avges av sådana kalla moln. Lägre, något varmare molntoppar avger mer infraröd och är syns som blå. De röda regionerna är antingen molnfria områden där det varma havet eller landytan kan ses av satelliten, eller områden med låga stratusmoln, med relativt varma molntoppar. Mycket mer termisk energi släpps ut i rymden från dessa regioner.
Frekvenser av termisk strålning
För molnfria områden på jorden (i genomsnitt ungefär hälften av jordens yta) är strålningens utsläpp till rymden särskilt komplicerat eftersom strålningen kommer från olika höjder, allt från noll höjd, ytan, för ”infraröda fönster”, till högt uppe i stratosfären för strålningsfrekvenser i absorptionsbanden för växthusmolekylerna koldioxid eller ozon (O3). ”Frekvensen” för termisk strålning ges ofta som en rumslig frekvens, cm-1. Detta är antalet toppar du skulle räkna per cm, längs propagationsriktningen, om du kunde ta en ”ögonblicksbild” av vågen.
Växthusmolekylerna i jordens atmosfär absorberar och avger strålning vid karakteristiska frekvenser, precis som sopranfioler avger höga akustiska frekvenser, altfioler avger lägre frekvenser och kontrabasar avger mycket låga frekvenser. Klar luft absorberar och avger på ett sätt som till stor del liknar en orkester av växthusmolekyler. Vattenmolekyler är både atmosfärens strängbasar och sopranfioler. Vatten dominerar atmosfärens opacitet (ogenomskinlighet) för mycket låga och mycket höga värmestrålningsfrekvenser medan koldioxidmolekyler är som altfioler… de absorberar och avger värmestrålning vid mellanfrekvenser.
Eftersom vattenmolekyler i kall luft kan kondensera för att bilda regn eller snö är koncentrationen av vattenmolekyler mycket mindre i stratosfären än i troposfären. Stratosfärisk luft ”avfuktas” av den kalla tropopausen. Mestadelen av vattenångans absorption och utsläpp sker i den relativt varma lägre atmosfären. Koldioxidmolekyler, som inte kan kondensera i jordens atmosfär, har nästan samma koncentration i stratosfären som i troposfären. Mestadelen av koldioxidens utsläpp av termisk strålning till rymden sker i den nedre stratosfären.
Några exempel på ”symfonin” av växthusgasfrekvenser som observerats från rymden visas i figuren på nästa sida. Diagrammen till höger visar intensiteten av uppstrålning uppmätt vid tre olika breddgrader, över Medelhavet, över Saharaöknen och över Antarktis. Diagrammen till vänster är intensiteter modellerade med Schwarzschild-ekvationen, som motsvarar 𝐸 = 𝑚𝑐2 för strålningsöverföring. Det är intressant att notera att Karl Schwarzschild hittade en av de första lösningarna på Einsteins allmänna relativitetsteori. Som man kan se från figuren överensstämmer de modellerade intensiteterna mycket väl med observerade intensiteter på alla tre breddgrader. För de modellerade intensiteterna visar den streckade röda linjen den Planck-intensitet som skulle observeras om jordytan hade samma temperatur men det inte fanns några växthusgaser. Skillnaden mellan de taggiga svarta kurvorna i Schwarzschild-ekvationen och den röda kurvan är den mängd med vilken den nuvarande koncentrationen av växthusgaser i jordens atmosfär har minskat strålningen till rymden jämfört med inga växthusgaser alls.
Effekten av växthusgaser
Av denna figur kan man se att växthusgaser, för Medelhavet och Sahara, väsentligt minskar strålningen till rymden. Kvantitativt finner man att för tempererade breddgrader minskar växthusgaser strålningsflödet till rymden med en faktor på cirka 0,70. På grund av T4-lagen för termisk emission från svarta ytor skulle man kunna man få samma minskning av flödet genom att ta bort alla växthusgaser och sänka temperaturen från 𝑇 = 15°C till (𝑇 − Δ𝑇), där temperaturen minskning, Δ𝑇, definieras av:
((1 – Δ𝑇/T)4 = 0.70 skall det vara)
Ekvationen kan enkelt lösas för att hitta ΔT = 25°C. Detta enkla exempel illustrerar hur viktiga växthusgaser är för livet på jorden. Yttemperaturen utan växthusgaser skulle vara -10°C, en bra bit under vattens fryspunkt. Utan växthusgaser skulle jorden vara en livlös snöboll med allt vatten i fruset tillstånd.
Som man kan se från denna figur kan den observerade värmestrålningsintensiteten från jorden knappast särskiljas från den som modellerats med Schwarzschild-ekvationen. Således skulle man naturligtvis undra hur stor förändring av värmestrålningsflödet till rymden skulle prediceras av samma Schwarzschild-ekvation vid en fördubbling av koncentrationerna av koldioxid och andra växthusgaser. Man skulle kunna tro att en fördubbling av koldioxid skulle ha en ganska stor effekt, eftersom denna siffra visar att den nuvarande koncentrationen av koldioxid gör att gapet i spektrumet centrerat vid cirka 667 cm-1 absorberar cirka 30 Wm-2 av flödet som skulle nå rymden om det inte fanns någon koldioxid.
Svaret på denna fråga visas i följande bild. Här är den släta cyankurvan strålningen som skulle nå rymden från jordens yta, vid en temperatur av 15,5°C om det inte fanns några växthusgaser alls. Detta Planck-flöde är en faktor π gånger större än de vertikala Planck-intensiteterna som visas i föregående figur, eftersom flödet inkluderar intensiteten från alla uppåtgående riktningar, inte bara vertikalt upp som i föregående figur. Den svarta taggiga kurvan är det predicerade Schwarzschild-flödet till rymden för aktuella koncentrationer av alla viktiga växthusgaser, förutsatt 400 ppm koldioxid. Den röda taggiga kurvan är Schwarzschild-flödet till rymden vid en fördubbling av koldioxidkoncentrationen till 800 ppm. Den röda kurvan går inte att särskilja från den svarta kurvan utom i koldioxidbandet, där den röda kurvan är under den svarta vid bandkanterna (på grund av förändrad koldioxidutsläpp i troposfären), men ovanför den svarta kurvan i centrum av bandet (på grund av de ökade koldioxidutsläppen i övre stratosfären). Nettoresultatet är en minskning av strålningen till rymden på S = 3 Wm-2, där S är flödesökningen på grund av fördubbling av koldioxidkoncentrationer (flödeskänsligheten). De första 400 ppm koldioxid som tillförs atmosfären minskar strålningsflödet till rymden med cirka 30 Wm-2. När ytterligare samma mängd koldioxid, 400 ppm, tillförs atmosfären för att få en koncentration på 800 ppm minskar bara flödet med 3 Wm-2. På grund av koldioxidmolekylens egenskaper för energiöverföring via strålning, om koldioxidkoncentrationen ökas från C1 till C2, kommer flödet till rymden att ändras från F1 till F2 där (F1 – F2) = S log2 (C2/C1). Att tillsätta ytterligare 400 ppm koldioxid till atmosfären för att öka de totala koncentrationerna från C1 = 800 ppm till C2 = 1200 ppm skulle således minska flödet till rymden med S log2 (1200/900) = 1,75 Wm-2.
Sammanfattning
Sammanfattningsvis visar figuren ovan att flödesförändringen som erhålls genom att fördubbla koncentrationerna av växthusgaser, en mycket väsentlig förändring, minskar strålningen till rymden med bara några få Wm-2. Detta är bara några procent av de flera hundra Wm-2 i det naturliga flödet till rymden, eller av den 91 Wm-2 förändringen av solflödet mellan vinter och sommar. Och molntäcke, som det som visas i figuren på sidan 5 (dvs. bilderna av jordklotet över Mexikanska golfen), minskar ytterligare påverkan av växthusgaser. Det är mycket svårt att övertyga människor med teknisk sunt förnuft att sådana små förändringar kommer att få några skadliga konsekvenser.
Dr. William Happer, Professor Emeritus of Physics, Princeton University
Översättare: Stephen Wilks
Tack!
Reagerade på ”sopranfioler”… Kan William Happer känt den amerikanske tonsättaren Henry Brant? ”HB proposed that violin and 7 others in 1957” STÄMD
en kvart över en ”vanlig” violin…. Meningen innan mitt hemgjorda citat fr WIKI…
Från thoughtco.com om HÄSTBREDDGRADERNA:
Horse Latitudes
Between about 30° to 35° north and 30° to 35° south of the equator lies the region known as the horse latitudes or the subtropical high. This region of subsiding dry air and high pressure results in weak winds. Tradition states that sailors gave the region of the subtropical high the name ”horse latitudes” because ships relying on wind power stalled; fearful of running out of food and water, sailors threw their horses and cattle overboard to save on provisions. (It’s a puzzle why sailors would not have eaten the animals instead of throwing them overboard.) The Oxford English Dictionary claims the origin of the term ”uncertain.” 😉
Om vi låter kineserna bygga lite berg i Arktis så vi får ett ”Arktis a la Antarktis” eller åtminstone utökat Grönland…. (Hommage Peter Dalle…) 😉
Tack för ännu ett kapitel i ”klimatologi på svenska”. Jag tror inte strålningsfysik kan beskrivas mer pedagogiskt än så här. Vill man ha mer detaljer får man läsa hans och Wijngaardens mer detaljerade analys (van Wijngaarden, W.A., and W. Happer (2020): Dependence of Earth’s thermal radiation on five most abundant greenhouse gases. http://arxiv.org/abs/2006.03098)
”Det är mycket svårt att övertyga människor med teknisk sunt förnuft …”
Dessvärre handlar politik om att övertyga människor som saknar tekniskt sunt förnuft 😉
Detta är en bra beskrivning som borde förstås av de flesta med rimlig utbildning och tankeförmåga. Borde ingå i studiematerialet för journalistutbildningen vid Södertörns Högskola.
Den direkta effekten av ökade långlivade och väl uppblandade växthusgaser är ringa med återkopplingen med vattenånga via temperaturen är vad som är mest problematisk. Clausius-Clapeyrons relation, som de flesta får lära sig (fick lära sig) på gymnasiet, visar tydligt att luften kan hålla mer vattenånga ju högre temperaturen är. De flesta har säkert märkt att det finns mer fuktighet i luften på sommaren än på vintern.
Den totala effekten av detta leder till ett högre jämviktstillstånd för temperaturen och en förstärkt växthuseffekt som numera kan beräknas från observerade och beräknade värmestrålningsdata. Moln komplicerar bilden men observationer ( som från ECMWF:s reanalysdata) tyder på att den sammanlagda återkoppling med vattenånga och moln är positiv.
Om man tittar på figur 1 så ser man att nästan hela effekten av fördubblad koldioxid dyker upp i ett smalt våglängdsintervall.
Skillnaden mellan svarta kurvan och röda kurvan har en diff vid ca 800 (per cm). I övrigt ligger kurvorna nästan på varandra.
Det är differensen vid ca 800 (per cm) som ska ge uppvärmningen. Utstrålningen vid denna våglängd sjunker från ca 220 till 180, d.v.s. med ca 20%.
Utstrålningen i detta våglängdsområde borde gradvis minska med ökande koldioxid i atmosfären (om teorin är rätt).
Tycker att det borde gå att detektera detta med satellitmätning. En relativt stor minskning inom ett smalt våglängdsområde.
Tyvärr har Happer inga kommentarer om hurvida man kan mäta upp denna minskning
Fokuserar på den figur som visar infallande och utgående strålning.
Det uppkommer överskott kring ekvatorn och ett underskott vid polerna.
Det är här uppvärmningen kan ske-om inte..
Willis E har en hel serie där han visar att det sker ett svar på ökad instrålning som kan liknas vid en termostat.
Här ett ex: https://wattsupwiththat.com/2015/08/18/cooling-and-warming-clouds-and-thunderstorms/
Allt bygger på datorsimulering av uppmätta parametrar.(CERES)
”The change in evaporative cooling in the ITCZ is on the order of 10-20 W/m2 more evaporative cooling per degree celsius. This is evidence of the thermally responsive nature of the thermoregulatory mechanism.”
Vore kul med en konstruktiv analys från kunnig meteorolog!
Fantastiskt. Den här beskrivningen av växthuseffekten och jordens temperaturreglering har jag sökt efter i 10 år. Att Happer är den som bäst kan förklara växthuseffekten visste jag sedan tidigare, men har bara hört en föreläsning om hur energin absorberas och emmitteras från de olika växthusgasmolekylerna tidigare. Inte den här holistisk beskrivningen som ligger helt i linje med hur jag själv har förstått det hela.
Mer information i diagramform dock som jag inte har sett tidigare. Tyvärr går det väl inte att vidareutbilda de svenska gymnasielärarna i detta då de oftast är biologi ellet naturkunskapslärare i grunden och därför kan ha problem med strålningsteorin. Om de även är fysik och kemilärare så går det nog bättre. Hur man skall kunna få eleverna att förstå det här är ett ännu större pedagogiskt problem. Det borde ändå på något sätt ingå i fortbildningen för de lärare som undervisar om klimatet. Om inte enbart för att de skall förstå att det inte är så okomplicerat som de tidigare har fått lära sig i sin utbildning.
Ett tankeexperiment
Antag att den enda växthusgas som finns i atmosfären är vattenånga och att klimatsystemet befinner sig i en approximativ strålningsbalans.
Antag nu att man plötsligt tillsätter motsvarande 300 ppm(v) CO2 motsvarande 636 miljarder ton kol. Man kan tänka sig ett slags jättelikt vulkanutbrott.
Mängden CO2 bidrar till att höja temperaturen vilket får till följd att atmosfären kan hålla lite mer vattenånga vilket i sin tur ökat växthuseffekten ytterligare. Vattenånga kommer snabbt i balans med avdunstning och nederbörd men koldioxiden behöver mycket mer tid på sig. Till slut inställer sig ett jämviktstillstånd men en viss mängd koldioxid i luften. Men ett sådant jämviktstillstånd kan också hålla mer vattenånga.
Koldioxid och andra i atmosfären långlivade växthusgaser får på detta sätt en triggerfunktion genom att aktivera mer vattenånga i luften. Det betyder nödvändigtvis inte att det kommer att regna mer eftersom nederbörd och avdunstning styrs av atmosfärdynamiken.
Ett analogt förlopp inträffar om vi plötsligt skulle minska mängden koldioxid i luften.
Tack! Underbart citat att memorera ”Klar luft absorberar och avger på ett sätt som till stor del liknar en orkester av växthusmolekyler. Vattenmolekyler är både atmosfärens strängbasar och sopranfioler.”
PS. Stycket ”Frekvenser av termisk strålning” samt ”Effekt av växthusgaser” har råkat bli duplicerade av misstag. DS.
11 Anders
”PS….”
Det kanske stod ”da capo” i partituret…..
I ”William Happer ger Björn Lomborg en rejäl läxa” citeras Happers original”läxa”, som finns på Clintel.
Happers lilla grundkurs innehåller en liten notis om den omdebatterade återkopplingen och skriver där:
”Observations strongly suggest that alleged positive feedbacks to the direct warming effects of CO2 are much smaller than claimed. The feedbacks may well be negative. An old joke about scientific theories is all too true for climate science: “Getting the sign right is the hardest thing!””
Är det inte just detta som åstadkommer rabalder i diskussionerna kring klimatkänsligheten alternativt att många inte ens vill veta av den debatten?
Anders #11,
Tack för påpekandet. Det får räcka med en version utan något da capo. 🙂
#6 o 10
Ang moln och återkoppling: Willis E bearbetar CERES
https://wattsupwiththat.com/2018/01/18/ceres-edition-4-and-the-cloud-radiative-effect/
”The IPCC says there will be strong warming, with cloud changes making the warming worse. I claim there will be weak warming, with cloud changes acting to reduce the influence of that 1% change.”
Konstigt att vi inte har klargjort hur molnen påverkar jordens strålningsbalans. Eller har vi det och i så fall varför berättas det ej? Eller varför får det ingen mediaplats?
https://notrickszone.com/2021/02/08/the-globes-total-greenhouse-effect-forcing-has-been-on-a-declining-trend-for-decades/
14 Ingemar Nordin
Godkännes…. 🙂
Happer meddelade tidigare att han fått sin ursprungsartikel refuserad i tre olika tidskrifter. Man måste då fråga sig vad som är så provocerande?
Jag antar att det är det här: ”De första 400 ppm koldioxid som tillförs atmosfären minskar strålningsflödet till rymden med cirka 30 Wm-2. När ytterligare samma mängd koldioxid, 400 ppm, tillförs atmosfären för att få en koncentration på 800 ppm minskar bara flödet med 3 Wm-2. … Att tillsätta ytterligare 400 ppm koldioxid till atmosfären för att öka de totala koncentrationerna från C1 = 800 ppm till C2 = 1200 ppm skulle således minska flödet till rymden med S log2 (1200/900) = 1,75 Wm-2.”
Men om han har räknat rätt – och det kan vi nog utgå ifrån att han och hans medförfattare gjort – så är detta ju en rent fysikalisk konsekvens. Är det så att varmisterna inte vill höra talas om att ytterligare CO2 i atmosfären har så liten betydelse för uppvärmningen?
Lasse 15
Molnens roll i strålningsbalansen går nog över huvudet på landets mediamänniskor. Kunskap i atmosfärfysik har nog inte högst prioritet vid landets journalistskolor. Jag hänvisar till den tidigare rektorn vid Södertörns högskola, Moira von Wright (http://www.math.chalmers.se/~olleh/nyrektorSHv2.pdf)
Det är ännu inte avgjort om effekten är positiv eller negativ. De senaste IPCC rapporten ( ännu inte offentlig) indikerar en mindre positiv feedback.
Molnbildningens påverkan från urbanisering, allmän landanvändning, vindkraftverk, solpanelsfarmer, dammar, bränder, anlagda och naturliga, etc, etc hur mycket forskning finns det?
forts #17,
Jag vill påminna om Peter Stilbs presentation av den bakomliggande artikeln:
https://klimatupplysningen.se/vilken-effekt-pa-stralningsbalansen-har-egentligen-haltforandringar-for-de-viktigaste-atmosfariska-vaxthusgaserna/
#17 Ingemar
Det som är så provocerande är väl att det är RCP 2.6 (knappt) som är rätt om Happer har rätt.
Inte RCP 8.5 som ju SVT/SMHI/Mp/Biden m.fl. verkar tro.
Boken ”Climate Change, The Facts 2020” redigerad av Jennifer Marohasy innehåller ett antal artiklar, bl.a. ”Cosmoclimatology” av Henrik Svensmark, ”The Important Role of Water and Water Vapor” av Geoffrey Duffy, ”Tropical Convection: Cooling the Atmosphere av Peter Ridd och Marchant van der Walt samt ”Reflections on the Iris Effect” av Richard S Lindzen.
Jonas #21,
Nja. De olika scenarierna är ju baserade på olika koldioxidutsläpp. RCP8.5 är helt enkelt orealistisk.
Problemet är nog istället hur stor effekt man räknar med vid olika utsläppsscenarier. Det är där skon klämmer.
Om resultatet av en utsläppsökning från 400 ppm till 800 ppm bara är 3 Wm-2 så blir det heller inte så mycket högre vattenhalt i atmosfären (allt annat lika). Och följaktligen blir förstärkningseffekten negligerbar. (Vattenhalten styrs av temperaturen, inte av koldioxiden.)
Det gillar inte alarmisterna att höra.
Det är jätteintressant att höra om spekulationer kring vad och hur mycket olika faktorer påverkar. Många av teorierna är mycket möjligt var för sig rätt dragna och vetenskapligt förankrade i viss mån. Slutsatser jag själv drar är att detta är en diskussion om påvens skägg, då vi kan se att inga av kända faktorer tycks kunna förklara klimatets rörelser tillräckligt väl. Särskilt inte om man söker stöd i historiska skeenden, bortom tidernas begynnelse i klimatvärlden, dvs innan ca 1970-talet. Vilket t.ex skulle kunna bero på solens och solenergins okända fluktuationer, eller något annat. Min uppfattning är som en del vet vid detta laget att sådant enbart kan göras med s.k. teknisk analys enl dagens kunskaper, d.v.s. studier ang hur fluktuationerna sker och varierar i klimatets egen takt. Och hur styrkan i variationerna ger oss information om hur framtiden kan tänkas bli. Spännande även det enl min uppfattning. Och där pekar väl mer att vi är på väg kraftigt utför, nu eller inom rel kort tid i historiskt perspektiv. Time will tell.
För klimatnödläge så behövs minst RCP 8.5 som ju SVT/SMHI/Mp/Biden räknar med. RP 8.5 har så liten sannolikhet att klimatnödläget försvinner.
Ingemar Nordin # 23
Det låter vettigt, i mina okunniga öron.
”Koldioxid och andra i atmosfären långlivade växthusgaser får på detta sätt en triggerfunktion genom att aktivera mer vattenånga i luften.”
Det märks ju så tydligt att en molnig himmel jämnar ut temperaturen mellan natt o dag.
Att CO2 triggar igång mer vattenånga i atmosfären på grund av sin förmåga att hindra värmeutstrålningen och därmed värma jordytan, som i sin tur bildar mer moln som hindrar solinstrålningens värmande effekt , verkar på mig som ett nollsummespel. Kanske till o med en svagt kylande effekt på jorden. Detta kan väl också förklara den logaritmiskt avtagande effekten av mer CO2.
Ju mer CO2 , ju mer vattenånga och moln.
Det är väl just detta samspel som hela klimatvetenskapen träter om.
#23 Ingemar
Ok, jag hade bilden att siffran står för ökad återstrålning i W/m2 ( dubblad koldioxidhalt)
D.v.s. RPC 2.6 är att återstrålningen ökar med 2.6 W/m2. RPC 8.5 är att återstrålningen ökar med 8.5 W/m2 (naturligtvis orsakat av ökande koldioxidhalt).
Happer säger att återstrålningen ökar med ca 2-2.5 W/m2 beroende på vad man antar om ökad luftfuktighet.
Samma bild ?
#26 Bim
Nej koldioxidens logaritmiskt avtagande effekt är helt enkelt en konsekvens av (Lambert-)Beers lag (googla på den eller ta Happers liknelse om att måla en lada röd, första strykningen ger störst effekt sedan blir effekten på rödheten allt mindre och mindre.
Molnens effekt kan som Lennart B säger i inläggen #6, 10 och 18 vara både positiv och negativ, vilket som överväger globalt är fortfarande osäkert.
Tack Lennart för länken till rektorstillsättningen på Södertörns högskola (#18), man blir mörkrädd (ska man skratta eller gråta)
Jag har också tänkt att CO2 måste fungera som en ”ventil” som öppnar successivt och släpper ut relativt sett mer värmestrålning till rymden vid ökad mängd CO2, annars skulle inte den logaritmiskt avtagande värmeeffekten gälla vid ökande tillskott av CO2 i atmosfären.
W. Happer bekräftar mitt antagande med följande:
– – ”På grund av koldioxidmolekylens egenskaper för energiöverföring via strålning, om koldioxidkoncentrationen ökas från C1 till C2, kommer flödet till rymden att ändras från F1 till F2 där (F1 – F2) = S log2 (C2/C1). Att tillsätta ytterligare 400 ppm koldioxid till atmosfären för att öka de totala koncentrationerna från C1 = 800 ppm till C2 = 1200 ppm skulle således minska flödet till rymden med S log2 (1200/900) = 1,75 Wm-2.” – – –
Dvs. det krävs fördubblad mängd för att få samma reducering.
Fråga: Jag saknar förklaring från Happer på varför förändrad koldioxidkoncentration åstadkommer denna avtagande växthuseffekt?
Hur funkar detta?
Har minskat tryck och förändrad temperatur inte någon påverkan?
Nettoresultatet är en minskning av strålningen till rymden på S = 3 Wm-2.
Varifrån kommer detta tal in i ekvationen?
Utan svar på detta har man väl egentligen inte något alls på fötter om det väsentligaste?
#28 Bo+Gustafsson
tror att Lambert-Beers lag säger exponentiellt avtagande (inte logaritmiskt).
#30 Jonas
Jo visst beror på från vilket håll man ser det logaritmen är ju inversen på exponentialfunktionen
”Lagen anger att det finns ett logaritmiskt samband mellan transmittansen av ljus”
se mer här https://sv.wikipedia.org/wiki/Beers_lag
Göran S #29,
Det finns ett bra inlägg om hur det logaritmiska sambandet uppstår av Sten Kaijser här
https://klimatupplysningen.se/det-logaritmiska-sambandet/
Presenterade data i inlägget refererar endast till försök i planetens atmosfär.
Finns det några data och infokällor på försök av absorptionsspektra för olika koncentrationer av CO2 gjorda i laboratoriemiljö?
#10 Lennart
Den förstäkning du beskriver tänker jag mig måste ha spelat en stor roll när vi var under en glaciär. Att plötslig gå in in en varm Dansgaard-Oeschger-period kan väl till övervägande del bero just på detta.
Men nu när CO2-faktorn är tämligen strålingsmässigt mättat så blir väl den effekten rätt liten.
Hag jag förstått saken rätt?
Och, att det tog några hundra år att återgå till kyla efter ett DO-event, kunde det bero på att det tar några hundra år att få ner CO2 i djuphavet?
(ny tanke som plötsligt slog mig)
#33 – det gjorde nog redan Tyndall i mitten av 1800-talet
#18 m fl
Vattenångans klimateffekt är inte bara komplex, den är oerhört komplex.
Notera att det bara är gasen vattenånga som är en växthusgas, vatten i flytande och fast form (t ex moln) är (i stort sett) svartkroppsstrålare. Och den klimatiska effekten av moln är extremt svår att beräkna. Mycket förenklat kan man säga att de kyler på dagen och värmer på natten, men det i sin tur kompliceras av att konvektiv molnighet huvudsakligen bygger upp på dagen och försvinner under natten. Sedan spelar det också in på vilken höjd molnen befinner sig.
Och eftersom temperaturen sjunker med höjden så är vattenångans växthuseffekt mycket mera koncentrerad nära markytan, medan mängden koldioxiden i stort sett är oberoende av höjden.
Dessutom påverkar mängden vattenånga atmosfärens molekylvikt (en vattenmolekyl är mycket lättare än en syre- eller kvävemolekyl). Och atmosfärens specifika värme påverkas kraftigt av vattenhalten. Den temperatursänkning som motsvarar en given hävning av ett luftpaket blir därmed mycket mindre i fuktig än i torr luft, så att lapse-raten vid 100 % relativ fuktighet bara är ungefär hälften mot i helt torr luft. En given temperatur på marken motsvaras därmed av en högre temperatur på höjd om luften är fuktig. Därav den länge sökta men aldrig påträffade ”tropiska hot-spoten” i den övre troposfären.
Lägg till detta att vatten har extremt stort både ångbildningsvärme och smältvärme. Detta leder till att avdunstning och konvektion av vattenånga med följande kondensation/frysning på höjd faktiskt är en mycket kraftigare mekanism för värmetransport från marken än vad IR-strålningen är.
Lägg märke till att de där tre ”klassiska” emissionskurvorna i inledningen som visar växthusgasernas effekt alltid är desamma: 1. Saharaöknen, 2. Medelhavet sommartid, 3. Antarktis inland vintertid. Alltså tre (mycket otypiska) molnfria fall där utstrålningen nästan helt kommer antingen från markytan eller växthusgaser i gasform. I stort sett överallt annars kommer bilden att kompliceras av svartkroppsstrålande vattendroppar och iskristaller på varierande höjd och med varierande temperatur och därmed spektra.
Och till råga på allt så varierar halten av vattenånga, vattendroppar och iskristaller våldsamt geografiskt och över tiden. Det är ju just vattnets avdunstning, kondensation och frysning som ger den energi som driver nästan hela klimatmaskineriet. Liksom det är det nedregnade/snöade vattnets återstående lägesenergi och lösningsförmåga som driver en stor del av den geologiska utvecklingen.
Det är med andra ord definitivt inte möjligt att från ”first principles” beräkna den eventuella positiva vattenångeåterkopplingen, men som Lennart Bengtsson säger tyder de ganska osäkra beräkningar som bygger på verkliga mätdata på att den faktiskt finns, men att den är svag.
Till sist ett par personliga anekdoter. När jag läste meteorologi för många år sedan sade läraren att meteorologi egentligen är läran om vattens fasförändringar runt en ensidigt belyst roterande sfär. Det var givetvis menat som ett skämt, men det ligger väldigt mycket sanning i det.
Den andra illustrerar hur svag växthuseffekten är i torr luft. Först måste tilläggas att glas är en i det närmaste perfekt svartkroppsstrålare, emissiviteten är typ 0,999. Igår kväll blev jag tvungen att skrapa is på bilen. Det var ca -10 grader, och snötäckt mark och dito träd runt bilen men klar himmel ovanför. Fram- och bakrutorna som lutar ca 45 grader var rejält nedisade men de vertikala sidorutorna och sidospeglarna var helt isfria. Den berömda ”återstrålningen” från himlen var i den torra vinterluften otillräcklig för att hålla front- och bakrutorna (som vetter mot den kalla rymden) ovanför daggpunkten, men det var däremot återstrålningen från den -10-gradiga snön runt bilen. Det fungerar f ö på samma sätt även en bit över noll grader, jag har faktiskt skrapat is fram och bak mitt ute i den australiska öknen.
Ingemar #32
Tack Ingemar – skall studera
#28-33
Bakgrunden till den logaritmiskt tilltagande effekten är mycket riktigt att det är inversen till ett exponentiellt avtagande.
Det exponentiella avtagandet ligger dock i de enskilda absorptionslinjernas densitet, eftersom ökande CO2-halter på den aktuella nivån bara har effekt i linjernas höger- och vänstersvansar som i stort sett avtar exponentiellt. Att de gör det bygger i sin tur i stor utsträckning på kvantmekaniska effekter som jag inte ger mig in på att försöka förklara.
Effekten bygger alltså inte på någon enkel lag, utan ”det bara blir så”. Det gäller f ö inte riktigt vid mycket höga CO2-halter, då s. k. ”förbjudna övergångar” alltså hopp mellan energinivåer med mycket låga sannolikheter, börjar få en mätbar effekt och effekten därför inte minskar riktigt lika fort.
O.T. frekvensen i elnätet är just nu i fritt fall. Alldeles nyss 49.85 Hz. Nere på tvärrött alltså.
#36 tty
Då förstår jag varför så få har koll på om molnen har en positiv eller negativ inverkan på temperaturen.
CERESdata som Willis E bollar med , är lite mer förklarande.
Leker ibland med en infraröd termometer. Där uppmäter jag väldigt mycket lägre temperatur i snön än i luften.
-16 resp -8 typ. Måste vara en strålningsfråga!
Jag har mätt en vacker sommardag -25 C om jag riktar den mot blåa himlen.
#39 Ok stänger av dammsugaren-hjälpte det?
#34
Nej, effekten är inte tillnärmelsevis tillräckligt stark och snabb för att förklara D-O events, för att inte tala om Heinrich events. Vid ett D-O event stiger temperaturen, åtminstone runt Nordatlanten, med 5-8 grader på bara några årtionden för att några årtusenden senare sjunka nästan lika mycket ungefär lika snabbt.
#40
Normalt är det nog inte så stor skillnad mellan marktemperatur och lufttemperatur, men det kan hänga ihop med hur din termometer översätter strålning till temperatur. Snön svartkroppsstrålar över ett brett spektrum medan luften strålar inom ett antal relativt smala band.
Och ja, himlen är alltid mycket ”kall”, i ”fönstret” i princip 3 K (=temperaturen på den kosmiska bakgrundsstrålningen), men sedan får du ju in en del ”back radiation” också.
#32 Ingemar och Bo+Gustafsson
Håller med Ingemars referens. Det logaritmiska sambandet beror på att den höjd där strålningen når rymden ökar när koldioxidhalten ökar.
”Utstrålningshöjden” ökar. Det ger ett logaritmiskt beroende om trycket (=koncentrationen) faller exponentiellt med höjden.
De teoretiska härledningar som finns ger dock ett approximativt logaritmiskt beteende.
Det som ”befäster” det logaritmiska beroendet är de datorberäkningar som gjorts (typ Happers). Konstanten i ”klimatekvationen” mellan temperaturändring och den logaritmiska ändringen av koldixidkoncentration är ett rent resultat av datorberäkningar.
#33 Adepten
”Finns det några data och infokällor på försök av absorptionsspektra för olika koncentrationer av CO2 gjorda i laboratoriemiljö”
För gaser i allmänhet skulle jag föreslå HITRAN (https://en.wikipedia.org/wiki/HITRAN) där åtminstone grunddata är laboratoriemätt såvitt jag kunde se av wiki.
Annars finns ju Winjngaarden och Happer’s artikel att fördjupa sig i https://arxiv.org/abs/2006.03098
som också baserar sig på HITRAN-data
#39 Priset för importen 109,91 €
#Ingemar 32, S Kaijser
Jag tycker att man måste komma till ett samband där emissionshöjden har en logaritmiskt avtagande ökning i förhållande till ökande CO2 halt. Delta-temperaturen är då linjärt relaterad till ökande emissionshöjden (upp till tropopausen).
Emissionshöjdsskillnad i km. (skiss plus ev. starthöjd) C är CO2 nivå.
deltaH= a ln(C/Cnoll) där a=1,44/6,5 t.ex
multipliceras denna höjd med 6,5 erhålles delta-graders påverkan på marken c:a.
Jag ser tyvärr inte direkt hur man kommer från S Kaijsers resonemang enligt Ingemars ref. till ett logaritmiskt avtagande emissionshöjd i förhållande till ökad mängd CO2. Det måste väl bli något sådant annars galloperande uppvärmning.
Synpunkter?
# tty 36
”Och till råga på allt så varierar halten av vattenånga, vattendroppar och iskristaller våldsamt geografiskt och över tiden. Det är ju just vattnets avdunstning, kondensation och frysning som ger den energi som driver nästan hela klimatmaskineriet.”
Om man betraktar atmosfären som en sfär runt vår jord, finns det någon kunskap om ifall denna yta varierar i storlek upp och ned pga just hur vatten kan uppträda i olika faser? Sfärens yta, är den hela tiden lika stor mot rymden eller kan den öka/minska?
#47
Man kan betrakta atmosfärens utsträckning som konstant. Den översta extremt tunna delen, exosfären, kan visserligen variera i höjd beroende på solvinden, men det har ingen praktisk betydelse utom på satelliters livslängd.
Intressant. Finns en länk till originalspråket – så länge det inte är lägre slobboviska?
Men jag undrar ”Gästskribent 2021-02-09 Klimatvetenskap strålningsteoriWilliam Happer 48 kommentarer”
Stämmer det? Hur vet man det? Absorptionen av värme pga CO2 varierar med våglängden/frekvensen på ett krångligt sätt. Det finns frekvensområden där CO2- absorptionen är låg, men även områden där den är hög, och en fördubbling av CO2- halten har ringa verkan om i stort sett allt inom området redan abosorberas.
#5 Johan M
Det var det mest tänkvärda jag läst på länge !
Tack för att ni han rädda undan dessa broschyrer och att vi nu får dem serverade på svenska. Massor av intressant läsning. Uppskattar ert idoga arbete.
Vill dock påpeka ett litet slarvfel/tryckfel som ironiskt nog lyftes fram av en extra stor font och blå bakgrund. Det är ett T som skall vara siffran 1. Felet finns redan i originaldokumentet.
Under rubriken ’Effekten av växthusgaser’ står att: Δ𝑇, definieras av: (T – ΔT/T)⁴ = 0,7
Detta ger ett helt orimligt resultat.
Använder man Stefan-Boltzmanns ’T⁴-lag’ ser man att uttrycket istället blir:
(1 – ΔT/T)⁴ = 0,7
Det var väl ont om tid för korrekturläsning innan den 20/1 😊
Hej
Jag tog mig tid att läsa originalartikeln av W och H (2020) som är alldeles utmärkt och visar precis som Björn Stevens grupp vid MPI i Hamburg att en detaljerad beräkning av samtliga ( miljontals) absorptionslinjer ger approximativt samma resultat som Manabes ursprungliga beräkning för vilket han fick Crafoordpriset för några år sedan. Det finns därför all anledning att betrakta simuleringar från de ledande klimatberäkningarna vid GFDL i Princeton och MPI i Hamburg som realistiska.
Problemet med moln som är den verkliga jokern i sammanhanget tas inte upp i den aktuella artikeln utan detta får vi vänta på till dess modellerna har utvecklats vidare. Jag har visat i min bok att Manabes beräkningar stämmer hyggligt med MSU observationer vilket skulle indikera att molneffekten globalt sett är neutral.
Jag rekommenderar läsning av originalartikeln inte minst av såväl klimataktivister som de som inte tror att det finns någon mätbar antropogen växthuseffekt. Ett lämpligt sätt att tillbringa ledig Coronatid. Här kan både Rockström och Greta låta sig lite atmosfärfysik och en del andra också.
Kanske var det efter att Happer skrivit detta som han sa upp bekantskapen med Trump?
#51 Lennart Bengtsson
Tack för synpunkter, visst finns det en mätbar antropogen växthuseffekt. Men efter W och H är vi ju ändå tillbaka på ruta ett och frågan – hur blir det egentligen framöver med t ex+2ppm tickande. Vi har ju ännu en begränsad förståelse av de dynamiska jókrarna luftfuktighet och moln och ännu en hel del besvär med växthusgasernas kretslopp – uppehållstider. Och annat. Väl dokumenterat genom hur lite vi kunnat vässa beräkningarna av TCR de sista decennierna. Tror du på nåt kunskapsgenombrott de närmaste tio åren?
#53
Kunskapsläget förbättras långsamt genom förbättrade systematiska observationer och allt mer realistiska modeller. Något genombrott förutsätter att vi kan hantera moln betydligt bättre vilket kräver mer detaljerade beräkningar. Det kommer att ta lång tid.
Vi vet dock idag tillräckligt för att motivera en balanserad omläggning av jordens energisystem. I dagens läge är det viktigast att satsa mer på grundforskning och att bättre integrera fungerade system på ett sätt som pågår idag. Det nordiska och baltiska systemet för gemensam elförsörjning är en bra lösning.
Att driva fram aktivistlösningar är sannolikt det sämsta man kan göra. Mitt råd till politikerna är att hålla huvudet kallt och inte lyssna på hysteriska aktivister utan låta ingenjörerna lösa problemen. Istället för prata strunt kan politiker och handläggare förbättra sin kunskaper i fysik.
# 51 Lasn
Tack för din skarpsyn! Tycker du att artikeln beskriver CO2;s egenskaper på ett tydligt sätt? T.ex. koldioxidens extinktionsfaktor
#52 Lennart Bengtsson
”Jag rekommenderar läsning av originalartikeln inte minst av såväl klimataktivister som de som inte tror att det finns någon mätbar antropogen växthuseffekt.”
Vilken orginalartikel menade du? Är det den orginalartikel som Stephen Wilks har översatt här i inlägget?
Efter att läst Harpers förklaring är min teori att det beror på skillnad i tron på vad elektromagnetisk strålning och värmestrålning står för när det gäller koldioxidens inverkan på temperaturen. Klimatrealisterna ser det som en täckande färg som inte kan bli mer täckande hur många lager man än målar på. Klimatalarmister ser det som en värmande filt som blir effektivare med ökad koncentration av CO2. Med andra ord teorin bakom Harpers artikel är alldeles för avancerad för gemene man att förstå. Man kan bara mer eller mindre tycka att den stämmer beroende vilken åsikt som man företräder. Personligen kan jag förstå båda uppfattningarna samt att Harpers artikel lämnar mycket att önska i förståelsen av växthuseffekten.
Tanken som dök upp då varför klimataktivister och klimatrealister har så olika verklighetsuppfattning. Det kräver en ingående analys som ett inlägg här på denna sajt.
Lasn #51,
Tack för påpekandet. Jag har lagt till en korrektion.
För väldigt många år sedan läste jag om en ”idiotförenkling” av jordens energibalans. Den utgår ifrån albedo 30% och för övrigt ingen effekt på instrålning. När det gäller utstrålning har vi det atmosfäriska fönstret som är oberoende av alla växthusgaser.
När det sedan gäller växthusgaserna så antar man helt enkelt att i de frekvenserna är atmosfären ogenomskinlig ända tills vattenångan tar slut på c:a 5 500 meters höjd.
Det som gör att luften där är betydligt varmare än den adiabatiska avkylningen skulle innebära är helt enkelt en effekt av luftfuktigheten.
Värmetransporten upp till den höjden är alltså konvektiv (termik) och latent värme med vattenångan.
Strålningen är då bara intressant i den övre halvan av atmosfären och i stratosfären. I troposfären är det vatten som strålar och i stratosfären är det koldioxid och ozon.
# 57
”Värmetransporten upp till den höjden är alltså konvektiv (termik) och latent värme med vattenångan.”
Lägg till tanken att denna värmetransport kan vara olika stor över tid. Då blir det en regulator av jordens klimat. Om jorden värms upp vid ytan lyfts mer vatten upp i atmosfären och jorden tappas på värme!
Mängden vattenånga i atmosfären bör vara en direkt funktion av temperaturen nära jorden.
Vattenångan är den allra viktigaste växthusgasen i atmosfären för vår globala temperatur. De övriga växthusgaserna är koldioxid, metan och dikväveoxid. De finns i luften sedan gammalt och åstadkommer på så sätt en naturlig växthuseffekt som ger en global medeltemperatur på ca 15 grader. Utan den effekten skulle det ha varit ca 35 grader kallare på jorden än det är i dag, och då skulle jorden varit en isboll och vi inte funnits till.
Venus med sin atmosfär bestående av 97 procent CO2 har en yttemperatur på ca 400 grader om inte CO2 hade funnits där skulle temperaturen var ca 5 grader? Vilket skulle innebära en forcing på 0,0004 grader per ppm CO2. På jorden skulle det ge en temperaturökning på ca 0,16 grader. Men i verkligheten har effekten enligt ovan varit 35 grader. Detta innebär att CO2 bidrag till växthuseffekten är försumbar. Vad tycks om min förenklade teori som borde gå hem bland gemene man?
Adepten 55
Jag menar förstås originalartikeln. Det är den du skall läsa!
Dependence of Earth’s Thermal Radiation on Five Most
Abundant Greenhouse Gases
W. A. van Wijngaarden and W. Happer
Sten Kaijser 57
Som professor em i matematik har Du inga svårigheter att läsa in den fysikaliska förklaringen till växthuseffekten. Se artikeln ovan. Det adiabatiska temperaturavtagandet bestäms i första hand inte av luftens fuktighet utan av atmosfärdynamikens lagar. Frigörandet av latent värme påverkar emellertid och ger ett långsammare temperturavtagande med höjden
#46
Emissionshöjd detaljer
Om man kan bevisa att koldioxiden inte lägger sig som ett lock eller en värmefilt runt jorden som alarmisterna menar utan effekten blir istället som en ”pysventil” som öppnar mer och mer ju mer koldioxid i atmosfären, då får man bra bevis mot alarmismen.
Jag redovisade utan kommentarer en formel för logaritmiskt samband mellan mellan koldioxidnivå (CO2) och emissionshöjd, vilken byggde på enkel logik från ”kända” storheter.
Formel:
Emissionshöjdsskillnad i km. (skiss plus ev. starthöjd)
deltaH= a ln(C/Cnoll) där a=1,44/6,5 och
multipliceras denna höjd med 6,5 erhålles delta-graders Celsius påverkan på marken c:a.
Detta bygger på följande storheter:
Det logaritmiska sambandet mellan CO2 och ”radioactive forcing” (värmestrålning) med känd formel:
Kalkyl av total radioactive forcing i W/m2
deltaF= a ln(C/Cnoll) där a=5,35 och C är koldioxidnivå i ppm.
Fakta: ln(2)= 0,6931; ln(4)= 1,3863;
ln(1,5)= 0,4055
Temperaturen avtar 6,5C för varje km upp till Tropopausen.
Lufttrycket avtar med 13% per km uppåt.
Formel (0,87)^km ”tryck” och detta ger linjärt -6,5C
En fördubbling CO2 dvs 400 —> 800 ppm ger 3,7 W/m2vilket har anförts motsvara en grad C.
ln(800/400)*5,35=ln(2)*5,35=0,6931*5,35= 3,7 W/m2 —> 1C
Faktorn 5,35/3,7 = 1,4459 kan man då använda om linjärt beroende gäller mellan W/m2 och temperatur, vilket jag antagit ovan. tempC (Celsius)
delta tempC= a ln(C/Cnoll) där a=1,4459
en fördubbling ger en grad här osv.
Om man då utnyttjar att temperaturen avtar linjärt med 6.5C per km får man (enligt min logik) emissionshöjden i relation till temperaturen genom att dela med 6,5, sålunda får man formeln
deltaH= a ln(C/Cnoll) där a=1,4459/6,5 ;
Vi borde då ha en inversrelation mellan exponentiellt avtagande lufttryck per km och tap av 6,5C och formel ovan.
Dvs. (0,87)^km * X = a ln(C/Cnoll) där a=1,4459/6,5 ; Där X är omvandlingsfaktor av tappat tryck till ökad höjd i km.
Om detta håller visar detta på ökande pysventilen mellan ökad mängd koldioxid och emissionshöjd och då samtidigt på temperaturökning ner till jordytan.
Jag menar att den logaritmiskt avtagande emissionshöjden ger en logisk förklaring till den ICKE accelererande växthuseffekten och om man förutom cirkulärlogiken ovan kan etablera kopplingen hårt mellan det avtagande lufttrycket och emissionshöjden är man hemma.
Stömmer detta med verkligheten?
Happer säger
– – – ” om koldioxidkoncentrationen ökas från C1 till C2, kommer flödet till rymden att ändras från F1 till F2 där (F1 – F2) = S log2 (C2/C1). Att tillsätta ytterligare 400 ppm koldioxid till atmosfären för att öka de totala koncentrationerna från C1 = 800 ppm till C2 = 1200 ppm skulle således minska flödet till rymden med S log2 (1200/800) = 1,75 Wm-2.” – – –
Med formel överst blir det
Kalkyl av total radioactive forcing i W/m2
deltaF= a ln(C/Cnoll) där a=5,35 och C är koldioxidnivå i ppm.
= 5,35 * ln(1200/800) = 5,35 * ln(1,5)= 2,169 W/m-2 något högre än Happers 1,75
Vilket tyder på att klimatkänslighetsfaktorn (ej i formler ovan) för vattenånga och moln skall vara mindre än ett!
Finns det någon kommentar till detta?
# 60, 57
”Frigörandet av latent värme påverkar emellertid och ger ett långsammare temperturavtagande med höjden”
Finns det någon forskning om denna värme och om storleken på frigörandet av latent värme varierar över tid? Vid en variation bör den ha sitt ursprung i att mängden vattenånga i atmosfären inte är konstant utan en funktion av temperaturväxlingar vid jordens yta.