Många verkar ta för givet att jorden kommer att värmas upp kraftigt när mängden växthusgaser ökar, just för att växthusgaser värmer. Men då har man inte förstått att växthusgaserna faktiskt har två huvudroller i klimatsystemet:
1. Växthusgaser bromsar utstrålning från jordytan
– Det här är den primära effekten som folk i allmänhet, och även forskare i allmänhet verkar ha förstått. När jordytan strålar ut långvågig strålning, kommer en del av denna utstrålning att absorberas och återsändas mot jordytan av växthusgaserna. Detta gör inte att jordytan direkt värms upp av växthusgaserna, men istället blir avkylningen lägre, vilket i praktiken innebär en högre temperatur.
2. Växthusgaserna gör att atmosfären kan kylas av genom utstrålning
– Utan växthusgaser kan inte atmosfären kylas av genom utstrålning. Växthusgaserna är inte jämnt blandat i höjdled i atmosfären eftersom den helt dominerande växthusgasen är vattenånga vilken främst finns på lägre höjder. Det är lätt att inse att så är fallet eftersom när vattenångan stiger kommer den förr eller senare att kondenseras till vattendroppar och bli moln och regn. Däremot är koldioxiden mer eller mindre jämnt fördelat i höjdled. När mängden koldioxid ökar, kommer växthusgaserna relativt sett att öka mer på högre höjder på grund av nämnda brist på vattenånga. Och det är just på högre höjder som avkylningen från atmosfären främst sker. Därför kommer en ökad koldioxidhalt göra att atmosfären kyls av bättre.
När man har räknat på de här effekterna har man kommit fram till att effekt nummer 1 dominerar över nummer 2 när atmosfären är i strålningsmässig balans utan vare sig moln eller vind (se tex Wijngaarden-Happer 2020). Men detta är ett specialfall. I allmänhet värms jordytan på dagen och kyls på natten, dessutom blåser det med mer eller mindre och det finns moln och regn. I dessa fall är inte atmosfären i strålningsmässig balans och det går inte på något enkelt sätt att räkna på effekten i dessa fall utan att ha komplicerade datormodeller. Dessa modeller har fortfarande stora brister och kan idag inte simulera uppvärmningen som har skett tillfredsställande.
I allmänhet verkar man anse, faktiskt med all rätt, att effekt nummer 1 gör att den genomsnittliga utstrålningshöjden från atmosfären ökar. Om man då förutsätter att temperaturgradienten (lapse rate) inte förändras, måste det leda till en uppvärmning. Men man kan inte förutsätta att temperaturgradienten är konstant, istället varierar den bland annat på grund av halten vattenånga. Varken observationer eller simuleringar visar på en oförändrad temperaturgradient och då är inte heller observationer och simuleringar överens med varandra.
Historiskt sett är kopplingen mellan temperatur och koldioxidhalt väldigt svag. Tittar man tex på isborrkärnor ligger koldioxidhalten flera hundra år till tusen år efter temperaturen. Det är alltså temperaturen som gör att koldioxidhalten ökar eller minskar, inte tvärtom. Därför skulle det inte förvåna mig om man så småningom kommer fram till att effekt nummer 1 och effekt nummer 2 på det stora hela tar ut varandra. Sen ska det naturligtvis tilläggas att klimatsystemet försöker stabilisera sig självt, och inte som antagandet verkar vara idag, att klimatsystemet förstärker förändringar.
Jag är en elektroingenjör som jobbar till största delen med mjukvaruutveckling. Men jag har alltid intresserat mig för klimatfrågan och alla dess motsägelsefulla påståenden. Sedan 2013 har jag skrivit på denna blogg och jag har även hunnit med att publicera en vetenskaplig artikel i en ansedd tidskrift.
Tack för ett bra inlägg.
Håller helt med om att koldioxidens ”uppvärmningseffekt” beror på vad man antar om lapse rate. Om lapse rate minskar något när koldioxidhalten ökar – så händer ingenting.
Teorin om koldioxidens värmande effekt är onekligen bräcklig.
För det första är lapse rate inte någon konstant. Den varierar både lokalt och över tid. Variationen är stor i förhållande till den temperaturändring som ”utstrålningshöjden” påverkas av. Koldioxidens effekt är en ”liten” förändring i ett system med stora variationer. Borde rimligen vara svårt att dra någon slutsats.
För det andra så tar man inte med strålningsförlusten när man räknar lapse rate. Temperaturen borde rimligen sjunka om värmestrålning avges till rymden. Istället beräknas lapse rate från adiabatisk expansion, som definitivt inte är det som händer.
Tack Magnus för att Du satte fingret på en lite undanskuffad ”detalj” i den stora berättelsen.
”Därför skulle det inte förvåna mig om man så småningom kommer fram till att effekt nummer 1 och effekt nummer 2 på det stora hela tar ut varandra.”
Skulle förvåna mig mycket, inte under min livstid. Då faller hela korthuset och narrativet. Målet är inte miljö eller ”klimat” utan att omfördela kapital och härska.
Det här är gammal och logisk kunskap som medvetet accelererandes förnekas.
I ämnesfrågan håller jag med men hur sker utstrålningen från havet?
Är det på ”vattenfrekvenser”? Här behövs i så fall inte CO2 för att omvandla IR till värme för gasmassan vi kallar luft.
Hörde just på radion om en recension av en ny film om katastrofal uppvärmning som hotar efter 2037 då Jorden skulle nästan bli obeboelig. Merryl Streep i huvudrollen. Filmen fick 2 på på en 5-gradig skala av radioreportern som dock förmodligen trodde på själva budskapet.
Den ökande halten av växthusgaser gjorde att mars medeltemperatur enligt Bohnsack var den sjuttiofjärde högsta de senaste hundra åren i Luleå. Kallast var 1962 (-14,5), och varmast 2003 (-0,8).
Vet att Bolund tror att detta är ett exempel på klimatförändringarna men själv tror ja att mycket av kylan beror på klara kalla nätter.
” kommer en del av denna utstrålning att absorberas och återsändas mot jordytan av växthusgaserna”
Du menar väl att ”växthusgaserna” fångar upp sin frekvenskompis och värmer omgivande luft, som rör sig långsamt uppåt?
Tack Magnus för denna genomgång! Mycket lärorikt.
I en mening är det väl rätt självklart att effekt 1 och 2 tar ut varandra. Den samlade energin kan varken öka eller minska vid en konstant instrålning från solen (vi bortser från vulkaner och dylikt). Allt som kommer in måste med nödvändighet också komma ut.
Men inget hindrar väl att värmen så att säga samlas mer vid jordytan om koldioxidhalten ökar? Vi får en effektivare utstrålning ovanför tropopausen samtidigt som vi får en effektivare isolering vid jordytan? Och då blir det varmare (mindre svalt) vid jordytan där vi bor?
Eller har jag fattat detta fel?
Vet inte om det är relevant, men ytterligare en sak att kanske beakta, utöver atmosfär och hav, när det gäller jordens energibalans borde väl det övriga, fasta klotet, som rimligen måste både kunna värmas upp och svalna, vara. Själva klotets massa måste ju vara massivt ansenlig i förhållande till både luft och hav.
#6 Johannes:
” kommer en del av denna utstrålning att absorberas och återsändas mot jordytan av växthusgaserna”
Växthusgaserna kommer att absorbera en del av den långvågiga strålningen från jordytan. Då kommer temperaturen att öka hos växthusgaserna och de kommer att stråla ut mer. Strålningen kommer att ske åt alla håll vilket innebär att en del kommer att träffa jordytan.
#7 Ingemar Nordin
Efter ett tag kommer jorden strålningsmässigt att vara i balans med rymden (inklusive solen) utanför. Dvs lika mycket effekt som kommer in från solen kommer att stråla ut. Men bara för att mer strålning sker från atmosfären när växthusgaserna ökar innebär det inte automatiskt att jordytan värms upp (i genomsnitt). Det skulle kunna ske en uppvärmning, men det är inte givet att det blir så.
Atmosfären ovanför tropopausen (stratosfären) och nedanför (troposfären) är inte isolerade system, utan de samverkar hela tiden. Utstrålningen från både troposfären och stratosfären kommer att öka när koldioxidhalten ökar.
Jag vet inte riktigt om jag svarade på din fråga.
#9
Den energin med sina frekvenser som puttar på bindningarna blir termisk energi som överförs till de andra gaserna.
Återstrålning från CO2 är försumbar i sannolikhetens namn. CO2 är överspelat strax ovan markytan.
Först när det inte finns annan gas att värma kan utstrålning ske till rymden.
Vi får faktiskt värme och inte ”ljus” från luften vi andas, sist jag kollade ut i alla fall.
Hur var det med utstrålningsfrekvenser från haven som täcker 70%? Jag har aldrig sett någon ställa denna fråga.
Sören G #4
När andra berättar vad de sett, hört blir det lätt fel.
Om jag minns rätt vill filmen illustrera just vad flera upplever.:
Det finns ett narrativ (jfr ordet narra) som de styrande gärna vill återgedå det är bra för dem.
När någon upptäcker (kejsaren naken) att det inte är sant och vill korrigera vill ingen lyssna!
#9 Johannes:
Så vitt jag vet stämmer mätningarna av strålningen från atmosfären med beräkningarna. Om du har någon annan information får du gärna delge denna.
Grundregeln är att det finns ”fönster” — frekvenser som inte fångas alls, och sedan finns det frekvenser som fångas. De frekvenserna når inte långt. Det innebär att uppvärmningen på hög höjd beror nästan inte alls på strålning, utan den beror på ”latent Värme”, d.v.s. kondensation av vattenånga och på konvektion, d.v.s. varm luft som stiger.
Växthusgaserna är viktiga för att fånga ”fotoner” nära ytan, mark eller vatten, och för att stråla ut i rymden från hög höjd.
Däremellan är det andra former av värmeöverföring som styr.
Parallellt med detta inlägg bör uppmärksammas att för CO2 gäller en logaritmiskt avtagande funktion för den inverkan högre halter av CO2 i atmosfären har på jordens temperatur. Detta var nyligen 2023-03-30 uppe i tråden ”CO2 vän eller fiende – ur ett vetenskapligt perspektiv”
Citat från det inlägget:
”Happer och Lindzen förklarar, dagens atmosfär är ”heavily” mättad med avseende på CO2 vilket inom fysiken innebär att ju högre CO2-halten är i atmosfären desto mindre effekt ger ett eventuellt CO2-tillskott, vilket åskådliggörs i ovanstående graf:
Den Blå kurvan i diagrammet visar värmeutstrålningen från jorden utan växthusgaser och moln, vilket skulle ge jorden en yttemperatur på 264 K långt under fryspunkten.
Den svarta sicksack-kurvan visar hur vattenånga, kväveoxid, koldioxid, ozon och metan i atmosfären minskar värmeutstrålningen, det vill säga värmer jordens atmosfär.
Den röda kurvan visar värmeutstrålningen till rymden om koldioxidhalten dubblerades från 400 ppm till 800 ppm utan att andra växthusgaser ändrades. Det skulle ge ungefär en effekt av 3 W/m2 med en modest uppvärmning på runt 1 ℃ vilket beräknas ta mer än hundra år.”
På Klimatupplysningen togs detta upp redan 2011-10-07 av Pehr Björnholm:
https://klimatupplysningen.se/hur-mattad-ar-koldioxidens-varmeabsorption/
Den logaritmiskt avtagande funktionen är sådan att vid nuvarande halt av CO2 i atmosfären, ca 420 ppm, blir det inte mycket till inverkan kvar om halten ökar. Sedan är det så att ökningen kan inte bli så mycket högre då förbränningen av fossil energi i världen inte är på en tillräckligt hög nivå. Troligen toppar halten i framtiden någonstans i intervallet 450-550 ppm.
Strålningsfysiken för CO2 visar att ökningar av den gasen och dessa ökningars inverkan på klimatet framöver är att betrakta som försumbar.
Naturen är så vist ordnad att CO2, så att säga självt avvecklar sitt klimathot, ju mer halten av den ökar i atmosfären! Funktionen med logaritmiskt avtagande inverkan vid ökningar av halten CO2 i atmosfären gör att tillkommande effekt i princip går mot 0. Det gör också att det som av klimatalarmisterna läggs på som ”förstärkande återkoppling” också i linje med detta går mot 0. Att multiplicera något med 0 bör också ge 0 i förstärkande återkoppling.
I en senare beräkning enligt Happer och Wijngaarden har de utvecklat CO2 mättnadens betydelse mer i detalj. En beskrivning på svenska finns här:
https://klimatupplysningen.se/wp-content/uploads/2021/02/Energioverforing-via-Stralning-1.pdf
Nu bör det på rent vetenskapliga grunder vara läge att avveckla CO2 och ökningar av CO2 i atmosfären, som varande ett hot mot klimatet!
Munin #15
Det logaritmiska sambandet är ”ointressant”. De frekvenser som fångas av CO2 fångas ”nästan meddetsamma”, oavsett variationer. Det som spelar roll är från vilken höjd utstrålningen kommer. Då ger en ökning av CO2 en liten ökning av utstrålningshöjden.
#9 Magnus Cederlof
’Då kommer temperaturen att öka hos växthusgaserna och de kommer att stråla ut mer. Strålningen kommer att ske åt alla håll, vilket innebär att en del kommer att träffa jordytan’.
Ett fysikaliskt nonsensresonemang: Växthusgaser absoberar inget alls. Absorptionen efterföljes av en omedelbar vibrationsökning och i den mån en termalisering inte omedelbart sker, emitteras en motsvarande energipuls. Det åsamkar ingen energiökning (varifrån härstammar den?), dvs. temperaturdito. Den senare energipulsen kan träffa jordytan, men den har ingen fysikalisk termisk (presumerat ökande) verkan, om inte den motsvarande energinivån hos samma våglängd/frekvens, som orsakade den absorberade/emitterade energipulsen har högre värde än vad som bestäms av den cut-off våglängd/frekvens, som bestämmer den generella Planckkurvans maximala våglängd/frekvens. Den är via Wien’s Displacement Law (WDL) bestämd av den motsvarande jordiska temperaturen. Om jordens normaltemperatur ligger inom +/-60° C är dessa våglängder och motsvarande frekvenser enl WDL inom området 8,698-13,595 mikrometer. Den enligt klimathotsskeptikers omhuldade koldioxiden har nästan all sin absorptions/emissionsvåglängd inom området ca14-16 (allt övervägande maximum vid14,9) mikrometer. Därför kan fysikaliskt återbördade energipulser från koldioxidens emission mot jordytan ingen som helst uppvärmning ske inom de angivna normaltemperaturerna (kanske istället någonstans på Antarktis, där istemperaturen på ytan är tillräckligt låg), märk väl oberoende av antalet emitterade energipulser, dvs. mängd koldioxid ppmv.
Din analys enligt inlägget är konsekvent logisk utifrån Dina angivna fysikaliska utgångspunkter. Min egen uppfattning är att de är fel. Det finns ingen utstrålningsnivå i atmosfären för Lapse Rate, vars höjd varierar med mängden växthusgasers radiativa strålning. Atmosfärens Lapse Rate är förankrad i atmosfärens masscentrum och Lapse Rate är entydigt bestämd av alla atmosfäriska gasers genomsnittliga specifika värmekapacitet. Gravitationen medför att den totala atmosfäriska energin omfördelas med iakttagande av energikonservering enligt Termodynamikens första Lag. Din beskrivning trotsar dessutom Termodynamikens andra Lag (kallare strålning/energi värmer upp varmare yta med högre generell strålningsenergi)
# 16
???Vad skulle vara fel i slutsatserna i de länkar jag refererar till? De handlar om effekter av ökade halter koldioxid i atmosfären och hur liten inverkan en fördubbling har på temperaturen.
#3
”I ämnesfrågan håller jag med men hur sker utstrålningen från havet?
Är det på ”vattenfrekvenser”?”
#11
”Hur var det med utstrålningsfrekvenser från haven som täcker 70%? Jag har aldrig sett någon ställa denna fråga.”
Vatten är en ganska bra svartkropp (emissivitet 0,96) så havsytan avger ett kontinuerligt planckspektrum motsvarande vattnets temperatur på aktuell plats.
#17
”Ett fysikaliskt nonsensresonemang: Växthusgaser absoberar inget alls. Absorptionen efterföljes av en omedelbar vibrationsökning och i den mån en termalisering inte omedelbart sker, emitteras en motsvarande energipuls. ”
Nu är det ju dock så att termalisering nästan alltid sker eftersom tiden mellan molekylkollisioner i troposfären är många tiopotenser kortare än relaxationstiden för molekylermas vibrations/rotationsberoende högre energinivåer.
”Din beskrivning trotsar dessutom Termodynamikens andra Lag (kallare strålning/energi värmer upp varmare yta med högre generell strålningsenergi)”
Nej, det gör den inte. Du förbiser att de termodynamiska lagarna är statistiska, inte absoluta. Nettovärmeflödet går alltid från varmare till kallare, men det innebär inte att energi inte kan överföras i motsatt riktning. I själva verket är energiflödet alltid dubbelriktat. Strålning är f ö inte ”kall” eller ”varm”.
#tty 20#
” I själva verket är energiflödet alltid dubbelriktat. Strålning är f ö inte ”kall” eller ”varm”.
Självfallet!
OT, men kan vara intressant som kuriositet. Undertecknad säljer trähus i Frankrike. I dialogen med kunderna uppkommer nästan alltid frågan från kunden om hur man ska kunna isolera både mot kyla och värme. Den ekologiska propagandan har varit så framgångsrik att den allmänna uppfattningen är att glasull och mineralull endast isolerar mot kyla medan att hampa, och andra s.k ekologiska produkter är lika effektiva mot kyla och värme. Enligt samma ekologiska resonemang finns en idealisk tjocklek på isoleringen som saktar ner energiflödet genom ytterväggen så att värmen på dagen når insidan på natten och nattkylan når insidan av väggen på dagen. Det kallas déphasage thermique. Sådana trosföreställningar slås jag mot varje dag.
Google: ”Le déphasage thermique correspond au temps que la chaleur met à traverser un matériau pour entrer à l’intérieur d’un logement.”
Termisk fasförskjutning är den tid det tar för värme att passera genom ett material för att komma in i en bostad.
Utanför denna debatt kan jag inte låta bli att hålla med SD om att klimatpolitiska rådet bör avvecklas. Varför ska vi ha en odemokratisk rödgrön överprövning av folkvald politik? Fullständigt absurt.
#20 tty
Bakgrundsstrålningen på 3K skulle inte vara observerbar om den kalla bakgrunden inte strålade mot den varmare jorden.
#21
”Den ekologiska propagandan har varit så framgångsrik att den allmänna uppfattningen är att glasull och mineralull endast isolerar mot kyla medan att hampa, och andra s.k ekologiska produkter är lika effektiva mot kyla och värme.”
Kul. Det skulle innebära att icke-ekologiska isolermaterial fungerar som ”Maxwells demon” och i praktiken som evighetsmaskiner.
Varför tar du inte en titt på klimatets utveckling under de senaste ~2 decennierna. I en global energibalans kan man mycket tydligt se hur strålningsförhållandena presenteras.
https://climateprotectionhardware.files.wordpress.com/2023/03/geb_2000-2020finish.png?w=1024
Grafiken av Trenberth & Loeb (2009) skapades med 10 års observationsdata och representerar det aktuella vetenskapsläget för NASA, NOAA, IPCC och många andra.
Jag understrykte strålningsflödena från Trenberth & Loeb, som ungefär representerar perioden 2002-2006, med CERES (ebaf 4.2)-data från 2000-2020, för att återspegla den moderna 20-åriga utvecklingen. Så du måste fokusera på skillnaden mellan de gula och vita siffrorna för att observera varje trend i CERES-tidsserien. Individuella värden härrör också från beräkningar (t.ex. känslig värme, solenergi absorberad av atmosfären, emitterad av atmosfären) eller kunskapen om molnets strålningseffekt (Prof. M. Wild 2019) – https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-018-4413-y
Jag ser faktiskt huvudorsaken till uppvärmningen som en minskning på 0,86W/m² i avdunstning som orsakar både en 0,17W/m² ökning av kännbar värme och en 0,69W/m² ökning av emitterad yta. Minskande avdunstning, tillsammans med minskande aerosoler (SO2), är också huvudsakligen ansvarig för en minskande ”reflektans av moln & atmosfär” på 0,8W/m².
Växthuseffekten orsakas av
Vattenånga (~50%), moln (~25%), CO2 (~19%) och andra (~6%).
Färre moln kompenserar för ökningen av CO2.
Det sjunkande värdet för avdunstning kommer nog att överraska de flesta. Det bekräftas dock också av NCEP/NCAR-reanalysdata och kan förklaras av förändringar i ENSO från El Nino till fler La Nina-händelser.
https://climateprotectionhardware.files.wordpress.com/2023/03/era_1.png
Time-series Statistics
ALL: land & ocean
Statistic Type
NCEP/NCAR Reanalysis /
Evaporation Rate ________ERA5 Relative Humidity
Mean: 82.707 _____________________74.7065
Standard Deviation: 0.700669_____ 0.216812
Skewness: -1.50483 ____________ 0.769041
Kurtosis: 2.86361 __________________ -0.333957
Slope*: -0.0432521 (W/m²) ____ -0.0217081 (%)
*Slope is given in units of ‚per year‘ —> (x 20)
Evaporation Rate: -0,865 W/m² per 20y
Relative Humidity: -0,434 % per 20y
Förlåt – min svenska är tyvärr bara så bra som google – hälsningar
#14 Sten
”Däremellan är det andra former av värmeöverföring som styr.”
Just det. Denna konvektion tar en viss tid, under denna tid hinner jorden värmas = vårt överskott.
Men det så klart, en sådan insikt förringar CO2 till nära null och intet.
#16 Sten
Som ger en mindre utstrålning om lapse rate är oförändrad. Utsrtålningshöjden blir lite kallare.
Funderar på om det kan finnas ett samband mellan temperaturen vid ”utstrålningshöjden” och strålningsfältet fram till ”utstrålningshöjden”.
I så fall skulle det kunna finnas en självreglerande mekanism.
#25 cph:
Det är en intressant teori att avdunstningen skulle minska, men kurvorna för NCAP/NCAR och ERA5-reanalyserna har stora olikheter. Då undrar man om det snarare är osäkerheter i reanalysen som visas snarare än några faktiska förändringar.
#27
Strålningsfältet är atmosfären och där råder funktionen med logaritmiskt avtagande inverkan av koldioxiden. Utstrålningshöjden ökar med ökande halt koldioxid i atmosfären och den avkylande sfärens yta ökar och därmed avkylningen.
#28 Magnus Cederlof
Som nämnts ovan är minskningen av avdunstning ET (och därmed även i relativ luftfuktighet RH) främst förknippad med El Nino (hög ET + hög RH + hög tropisk moln albedo) och La Nina (låg ET / RH / tropisk moln albedo). ENSO växlar mot La Nina.
https://www.nature.com/articles/nclimate2492
Om du går till: https://ggweather.com/enso/oni.htm
leta upp efter starka El Nino/ La Nina-händelser och använd dem för tidsserier, du kommer att märka den starka skillnaden i ET och RH.
Tittar också på de två graferna nedan – – EEI
https://pub.mdpi-res.com/atmosphere/atmosphere-12-01297/article_deploy/html/images/atmosphere-12-01297-g004.png?1634310863
– RH
https://climateprotectionhardware.files.wordpress.com/2022/09/a2.png
se loppet av El Nino & La Nina.
IPCC borde egentligen kunna svara på frågan varför den minsta energiobalansen sammanfaller med de högsta koncentrationerna av H2O (den starkaste växthusgasen?) – men det kan det inte så länge vattenånga och moln betraktas för ren återkoppling från CO2.
Jag hävdar att globalt sett överväger kyleffekten av avdunstning (86W/m²) och molnens (47W/m²) tillsammans GHE av vattenånga.
En fallande ET & RH & molnalbedo kan också observeras över landområdena i många regioner (torrt blir torrare). Därför, som det bästa klimatskyddet, förutom att undvika CO2, är bevattning i jordbruk och städer absolut tillrådligt.
Mer information om geostrategiska ingrepp i vattnets kretslopp hittar du på min hemsida.
https://climateprotectionhardware.wordpress.com/