Några funderingar kring termisk strålning

I klimatdebatten så diskuteras ofta begreppet strålning. Jag tänkte här ge lite input utifrån hur jag ser på termisk strålning utifrån det jag lärt mig inom fysik.

energibudget

Earth’s energy budget describes the balance between the radiant energy that reaches Earth from the sun and the energy that flows from Earth back out to space.

Credits: NASA

 

Maxwells ekvationer och Stefan Boltzmanns lag.

Den strålning jag pratar om här är elektromagnetiskt strålning. Människan har väl alltid varit medveten om att elektromagnetisk strålning existerar (ljus och värme). Dock dröjde det fram till 1800 talets slut innan man lyckades ta fram en teoretisk beskrivning. Det stora genombrottet gjordes av James Maxwell, som tog fram de s.k. Maxwells ekvationer (år 1864). Han räknas idag som en av fysikens ”största”, och hans ekvationer kan jämföras med Newtons kraftlagar, och Schrödingers ekvation i kvantmekaniken.

Maxwells ekvationer:

Maxwells ekvationer beskriver elektromagnetiska strålning, d.v.s. även värmestrålning.

Vad säger dessa ekvationer?

De säger att all elektromagnetisk strålning är just det, en blandning av ett oscillerande elektriskt fält och ett oscillerande magnetiskt fält. De uppträder alltid tillsammans, och är kopplade till varandra.

Det som skiljer olika typer av strålning från varandra är framför allt frekvensen på svängningen. Det vi kallar värmestrålning är ett elektromagnetiskt fält som svänger på en lägre frekvens än synligt ljus. Vi kan inte se det men vi känner det (det blir varmt). Det kan jämföras med lågfrekvent ljud som ligger under örats detektionsgräns.

Det som skapar elektromagnetisk strålning är laddningar som accelererar eller bromsar in (Håller mig till den klassiska fysiken, och utelämnar den kvantmekaniska beskrivningen med s.k. kvanthopp i den här bloggen).

Om jag tar något som är elektrisk laddat och börjar svänga det föremålet fram och tillbaka – så kommer det avge elektromagnetisk strålning.
En svängningsrörelse är en acceleration. Farten är noll i ändlägena och max mitt emellan, d.v.s. eftersom farten varierar så sker acceleration/retardation.

Om man har något som har två poler – t.ex. ett bilbatteri – och börjar svänga det fram och tillbaka – så kommer det att avge elektromagnetisk strålning.
Man kan generalisera detta till att något har ett dipolmoment, d.v.s. att centrum för plusladdning ligger på en annan plats än centrum för minusladdning (typ bilbatteriet). Allt som har ett dipolmoment kommer att avge elektromagnetisk strålning vid acceleration/retardation.

Något som är elektriskt oladdat och saknar dipolmoment, kan inte avge elektromagnetisk strålning. En kvävemolekyl är elektriskt neutral och saknar dipolmoment (vid frekvenser under synligt ljus). En kvävemolekyl kan alltså inte avge värmestrålning. Man kan inte mäta temperaturen på kvävgas med en värmekamera.

Maxwells ekvationer säger alltså att det är accelererande/inbromsande laddningar som är källan till elektromagnetisk strålning. Det är inte temperaturen.

Varför avger en kropp värmestrålning?

Det som händer inne i en fast kropp (t.ex. en klump järn) är att atomerna inne i klumpen svänger runt sina jämviktslägen. Vid dessa svängningar så sker förskjutningar mellan atomkärnan (positivt laddad) och omgivande elektroner (negativt laddade). Vid svängningarna så är det elektriska krafter som håller atomen på plats, men det sker hela tiden variation i laddningsfördelningen. Den varierande separationen mellan plus och minus ger upphov till ett elektromagnetisk fält inne i kroppen (enligt Maxwells ekvationer).
Det finns ett spektrum av olika svängningar i en kropp.

När en kropp blir varmare så blir svängningarna snabbare och får större amplitud. Det innebär att det elektromagnetiska fältet som skapas inne i kroppen dels får flera frekvenser (högre frekvenser) och blir kraftigare (större amplitud).

Det elektromagnetiska fältet som skapas i kroppen sprids inne i densamma. När den når ytan så kan den helt enkelt fortsätt rakt igenom och ut i omgivningen. Kroppen avger då värmestrålning.

Det är alltså atomernas vibration i materialet som skapar värmestrålningen.

Stefan Boltzmanns lag:

Stefan Boltzmanns lag säger att utstrålningen från en kropp är proportionell mot temperaturen upphöjt till 4 (T*T*T*T).

S= e*k*T^4
S är utstrålad effekt
k är en konstant
e är emissivitet (värde mellan 0 och 1)
T är temperaturen

Stefan Boltzmann

http://class.atmos.ucla.edu/AS3/scrns/heatrad/Note06.html

Stefan Boltzmanns lag härleddes på slutet av 1800-talet/början av 1900 talet. Vid den tiden visste man inte så mycket om atomer och atomrörelser i ett material.
Det man studerade var strålningen från en ihålig låda. I princip hade man en sluten kammare som man värmde upp. Sen gjorde man ett litet hål i väggen och analyserade den värmestrålning som kom ut genom hålet.

Stefan Boltzmanns lag i dess grundform gäller alltså för hur strålningen ser ut vid jämvikt i ett ihåligt utrymme.
Man brukar säga att Stefan Boltzmanns lag härleddes teoretiskt av Max Planck (år 1900). Planck räknade också ut spektralfördelningen, d.v.s. intensiteten för varje våglängd. Normalt brukar man skilja på Stefan Boltzmanns lag och Plancks spektralfördelning, men jag slår ihop allt och kallar det bara Stefan Boltzmanns lag. Den visades experimentellt av Otto Lummer m.fl. (år 1901)
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/andp.19013110916

Det Planck räknade på var strålningen i en ihålig låda. Det Lummer gjorde experiment på var en ihålig låda. Man kan nog lugnt säga att Stefan Boltzmanns lag är tydligt bevisad för fallet – ihålig låda.

Hur knyter man ihop det här med accelererande laddningar inne i ett material med strålningen inne i en låda? Faktum är att det gör man inte. Det finns ingen teori som säger att värmestrålningen inne i ett material ska vara samma som värmestrålningen i en ihålig låda. Det är inte självklart att dessa strålningsmönster ska vara lika. Det är inte säkert att strålningen inne i ett material är proportionellt mot temperaturen upphöjt till 4. Det kan mycket väl finnas andra komponenter som är proportionella mot temperaturen upphöjt till ett, två eller tre.

Idag ”hanterar” man detta genom att säga att emissiviteten kan variera beroende på material, våglängd och temperatur. Man har helt enkelt skaffat en godtycklig korrektionsfaktor.
Det fungerar inte att göra så om man har fel temperaturberoende (utstrålningen bara beror av temperaturen upphöjt till 4). Om temperaturberoendet är fel så kommer man att få fel resultat för utstrålningen när man använder Stefan Boltzmanns lag (även med en emissivitet).

Man kan väl bara konstatera att Stefan Boltzmanns lag, av någon anledning, verkar stämma ganska bra för de flesta kroppars värmestrålning, men den är långt ifrån bevisad för värmestrålningen från en fast kropp. Däremot är den bevisad för ihåliga lådor.

Personligen tycker jag att man skulle vara lite försiktigare med att okritiskt använda Stefan Boltzmanns lag.

Spelar roll? Ja, det gör det. När man räknar på jordens utstrålning så använder man flitigt Stefan Boltzmanns lag. Antag att utstrålningen från en verklig kropp (t.ex. vatten) inte är temperatur upphöjt till 4, utan kanske temperaturen upphöjt till 3.8? Eller att utstrålning innehåller flera temperaturberoende termer (konstant * Temperaturen upphöjt till 4 – annan konstant * Temperaturen upphöjt till 3).

Om man använder fel formel, så kommer man räkna fel på hur mycket jorden strålar ut. Växthuseffekten (eller vad man nu ska kalla den) kanske bara är 2C, inte 33C. Klimatmodellerna är definitivt fel om Stefan Boltzmanns lag har ett annat temperaturberoende för kroppars värmestrålning.

Man kan tycka att detta borde vara utrett? Ja, det tycker jag, men såvitt jag vet är det inte gjort.

Jag är ganska säker på att en del som läser detta, kommer att anse Stefan Boltzmanns strålningslag är övertygande bevisad.
Det jag hittat är Plancks härledning för en ihålig låda. Einsteins härledning är för ett system med två energinivåer.
Experimentell verifiering av Otto Lummer, m.fl. genom att använda en ihålig låda.

I modern tid är det två försök som man brukar referera till.

Det ena är en lab-uppställning med en glödlampa med wolframtråd.  Den uppställningen verkar användas av universitet när de lär eleverna Stefan Boltzmanns lag. I detta fall stämmer Stefan Boltzmanns lag bra.
https://www.sserc.org.uk/wp-content/uploads/2014/02/Plancks_Constant_Tungsten_Lamp.pdf

Det andra fallet är när man mäter strålningsjämvikt inne i en kopparhuv (jämvikt i ett ihåligt rum). Där stämmer det också bra.
https://vlab.amrita.edu/?sub=1&brch=194&sim=548&cnt=1

Dock har jag bara lyckats hitta ett par artiklar som mäter på vanliga kroppar. I dessa rapporter har man mätt upp avvikelser av den typ jag nämnde tidigare.
En stor anledning till att Otto Lummer använde sig av en ihålig låda, var att de inte fick värmestrålningen från en fast kropp att stämma med Stefan Boltzmanns lag.

Om det är någon som känner till en artikel som experimentellt eller teoretiskt visar Stefan Boltzmanns lag för fasta och flytande objekt, så skulle jag med glädje läsa dessa. Finns sådana bevis så är mina farhågor om att man använder lagen för generellt felaktig.

Strålning och koldioxid.

Jag håller mig igen till klassisk fysik. Det blir ingen större skillnad om man räknar klassiskt eller kvantmekaniskt.

En koldioxidmolekyl är polariserbar, d.v.s. när den vibrerar så kommer centrum för plusladdning att separeras från centrum för minusladdning. Molekylen har alltså ett dipolmoment och kan avge elektromagnetisk strålning. När den värms upp vibrerar den mer, och avger energi i forma av strålning, varvid den tappar fart och vibrerar mindre. Man kan säga att den svalnat genom att avge värmestrålning,

Man kan också få molekylen att börja vibrerar genom att placera den i ett pålagt elektromagnetiskt fält, som värmestrålningen från jorden ut i atmosfären. Vid rätt frekvenser så kommer molekylens plus och minuspoler att börja svänga med det yttre fältet. När den börjar svänga på grund av det yttre fältet så kommer den själv att börja avge strålning (eftersom man har accelererande laddningar). Det blir som ett resonansfenomen.

Det yttre fältet sätter fart på molekylen – avståndet mellan molekylens plus och minuscenter böjar variera – följaktligen börjar molekylen själv att sända ut strålning. När molekylen strålar så gör den det främst i riktningen vinkelrät mot axeln mellan plus och minus. Den strålar symmetriskt i alla riktningar. Man kan jämföra den med det som i radiosammahang kallas för en rundstrålande dipolantenn.

Det här fenomenet kallas för ”inducerad emission” eller för ”spridning”.

Riktning på utstrålning är inte slumpmässig i förhållande till riktningen på det yttre fältet. Man får störst resonans om molekylen är orienterad vinkelrät mot det yttre fältet. Molekylen kommer att stråla ut i ett band 360 grader runt sin axel. 50% har en komponent nedåt och 50 % har en komponent uppåt. Det är bara en liten del av strålningen som är riktad rakt nedåt. Större delen av nedåtstrålningen kommer att ha en väsentlig del av sin riktning åt sidan. Om molekylen är riktad längs det yttre fältet så påverkas den inte alls.

Kan också påpeka att det strålningsfält som skickas ut av koldioxidmolekylen inte är i fas med det yttre fältet (90 graders fasförskjutning vid resonans).

Det är samma typ av fenomen som ger himlen sin blå färg. Där är det relativt kortvågig strålning (blått ljus) som skapar ett dipolmoment hos syre och kvävemolekyler. I det fallet orsakar det yttre fältet (solljus) en förskjutning mellan atomkärnan (plus) och omgivande elektroner (minus). Syre och kvävemolekylerna börjar svänga och skickar iväg blått ljus i alla möjliga riktningar. Vi ser ett diffust blått sken från himlen.

Om vi kunde se värmestrålning så skulle koldioxid och vattenånga skapa ett diffust mörkrött sken i atmosfären. Natthimlen skulle ”glöda”.

Enligt min uppfattning så är den korrekta fysikaliska beskrivningen att koldioxid sprider värmestrålning. Inte att den absorberar värmestrålning.

Spelar roll? Nej. Inte så mycket, men det kan vara kul att ha en tankemodell att hänga upp diskussionen på.

Återstrålning

Om från jorden utgående strålning sätter fart på en koldioxidmolekyl (vibration/rotation) så kommer utstrålningen från den molekylen de facto att delvis vara riktad tillbaka mot jorden. Det finns inget ofysikaliskt i detta. Det strider inte mot termodynamikens andra huvudsats.

Man kan jämföra det med ett radareko.

En viss del av koldioxidens utstrålning går alltså tillbaka till jorden.

Min uppfattning är att diskussionen om återstrålning i mångt och mycket handlar om vilka begrepp man vill använda när man beskriver ett fenomen.

Antag att jag har två tankar. En med högt tryck och en med lågt tryck. Sen kopplar jag ihop dessa med ett rör. Gas kommer nu att strömma från högtryckstanken till lågtryckstanken. Man kan beskriva det som ett flöde som beror av tryckskillnaden mellan tankarna.

Man kan också beskriva det som ett stort flöde från högtryckstanken in i lågtryckstanken, och ett litet flöde från lågtryckstanken in i högtryckstanken (återflöde). Om man säger att flödet är proportionellt mot trycket så är flödet ur stora tanken konstant*högtryck, och flödet åt andra hållet är en konstant*lågtryck.
Nettoflödet blir då högflöde-lågflöde = konstant * tryckskillnaden.

Man får samma svar, men det är olika beskrivningar. När trycket sjunker i högtryckstanken och stiger i lågtryckstanken så avtar flödet. Man kan säga att återflödet ökat, eller man kan säga att nettoflödet minskat. Samma sak men olika sätt att uttrycka det.

Det blir samma resonemang för jordens värmeutstrålning. Man kan säga att atmosfären fungerar som en strypning för utflödet, eller man kan säga att atmosfären återstrålar.

Spelar roll? Ja, det gör det. Man får en annan bild om man använder nettoflöden.

Jordens energibalans om man räknar med nettoflöden istället för delflöden (jämför figur 1).

varmestralning

Notera att jordens värmestrålning bara ger atmosfären ca 18W/m2. Det stora värmetillskottet kommer från kondensation. Om man ska räkna energibalans så är det alltså viktigare att räkna rätt på hur mycket vattenånga som kondenserar i atmosfären, än att räkna rätt på hur mycket värmestrålning som jorden avger.

Jämför med de stora röda pilarna i figur 1. Där får man fokus på strålningsutbytet mellan jorden och atmosfären genom att använda två stora delflöden (utstrålning och återstrålning), som påverkas av koldioxidhalten. Ritar man nettoflöden så verkar plötsligt värmeutstrålningen inte lika viktig. Nu är det istället kondensationen som är den viktiga. Det finns ingen direkt påverkan av koldioxid på kondensationen.

Atmosfären strålar ut 200 W/m2 till rymden. I modellen så är det alltså atmosfärens utstrålning som är den viktiga strålkällan.
Det blir tydligare att det som diskuteras är om atmosfärens utstrålning påverkas av ökande koldioxid.

Jonas Rosén

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. Lars Thorén

    Tack för denna mycket pedagogiska text och bild av invändningen mot koldioxidens inverkan rörande värmestrålning. Att med egna kunskaper och resonemang ifrågasätta etablissemanget är befriande läsning. Jämför med alarmisten/författaren/bloggaren Maths Nilsson som likt en papegoja maniskt citerar körsbärsplockade rapporter för att manifestera klimathoten. Kommer att repetera mina fysikkunskaper från gymnasiet hädanefter. Tack Jonas!

  2. Lars Cornell

    Tack Jonas. Hur strålar en gas som inte är svartkropp?
    När Hindenburg brann så var det elden i tyget man såg. Elden från vätet syntes inte. Innebär det att det inte fanns någon strålning från vätgasbranden som var mycket het? Vart tog energin vägen?
    Efter en tid blev metalldelarna varma och strålade, men det är sekundärt.

  3. Mäts/räknas strålningen vid ekvatorn eller polerna?
    Medelvärde?
    Det är ju avsevärd skillnad i atmosfärstjocklek som solens strålar skall passera.

  4. Jonas Rosén

    #2 Lars Cornell

    Tror att det finns två olika fall. När Hindeburg brann upp så gissar jag att vätet reagerade med syre. Hur utstrålningen ser ut vid en kemisk reaktion är jag osäker på. Tror att en kemist har bättre koll på det än vad jag har.
    Om jag gissar så sker utstrålningen på vissa spektrallinjer, d.v.s. inte en bredbandig utstrålning ?

    Om man värmer en gas utan att det sker kemiska reaktioner så kommer den att stråla ut på vissa frekvenser. Samma som absorptionslinjerna.
    Det är bara vid dessa frekvenser som man får fart på laddningarna.

    En molekyl kan inte stråla ut frekvenser där laddningarna inte rör på sig. En enkel gasmolekyl (typ koldioxid) kan inte stråla som en svartkropp.

  5. Lars Thorén

    #2 Det var tydligen fernissan/tätningsmedlet som gjorde att duken/tyget brann så helvetiskt. Kanske vätgasen inte gjorde någon skada? Har vätgasens farlighet i ballonger varit en missuppfattning genom århundradet? Det satte stopp för vidareutveckling av denna ballongteknik tyvärr. Paralleller till kärnkraften?

  6. Man lär så länge man lever (om man vill alltså). Tack för en (likt dina tidigare inlägg) mycket pedagogisk genomgång av strålningsfysik. Tar till mig din slutsats; “Ritar man nettoflöden så verkar plötsligt värmeutstrålningen inte lika viktig. Nu är det istället kondensationen som är den viktiga. Det finns ingen direkt påverkan av koldioxid på kondensationen”.

    Eftersom Du verkar förstå en massa om de grundläggande fenomenen runt strålningsfysik kan Du kanske kommentera följande artikel och om den har någon betydelse i sammanhanget https://www.nature.com/articles/s41598-017-01622-6
    handlar alltså om entropiskillnaden mellan inkommande högfrekvent strålning och utgående strålning med lägre frekvens. Om man tänker i termer om fotoner borde samma energi ut som in betyda fler fotoner ut än in. Matematiken i artikeln övergår min horisont. Saxar från artikelns inledning “Entropy is a quantity as fundamental as energy, nevertheless, the analysis of the entropy content in radiation is not fully exploited yet. Although it has been applied in engineering and science, its existence is generally unknown and there are still many faces to explore.”

  7. Jonas Rosén

    #3 johannes

    Håller absolut med dig. Jag tror också att in- och utstrålning varierar kraftigt – geografiskt, över dygnet, över årstiderna. Är nog svårt att ge ett mätvärde för hela jorden.

    I modellerna används därför rätt mycket beräkningar. i dessa beräkningar använder man alltid Stefan Boltzmanns lag. Man använder den för haven och markens utstrålning.
    Man använder den också för molnens utstrålning.
    Stefan Boltzmanns lag är “grundekvationen” i klimatmodellerna.

    Jag är osäker på om man verkligen kan använda Stefan Boltzmanns lag på det sättet som man gör i klimatmodellerna.

  8. Lennart Bengtsson

    Får jag vänligen hänvisa till min bok “Vad händer med klimatet” där jag försökt förklara jorden och atmosfärens strålningsflöden. För de som inte har haft möjlighet att sätta sig in i hur dagens “klimatmodeller” fungerar så beräknas strålningsflödena i varje enskild beräkningspunkt (cirka 100 000-1 000 000 för en global modell) och för varje tidssteg i beräkningarna ( cirka 10-20 min.). Modellberäkningarna är baserade på den matematiska formen av gällande naturlagar (Newtons rörelseekvationer, de termodynamiska huvudsatserna, tillståndsekvationen och kontinuitetsekvationerna för massa och fuktighet). När det gäller Stefan-Boltzmanns relation( notera att de var två olika personer med förnamnen Josef och Ludwig, respektive och där det var Ludwig som härledde relationen) så kan lagen lättast beräknas genom en integration av Planck´s kvantekvation. Detta är en god repetitionsövning åtminstone för de som sysslat med fysik under sin utbildning och glömt bort härledningen av Stefan-Boltzmanns relation. Övriga får förhoppningsvis acceptera detta som ett faktum.

  9. #7 Jonas
    Ja, de räknar nog så gud gråter men det anges en siffra i första bilden på 77,1 W/m2 absorberat av atmosfären av inkommande 340,4 W/m2. Är det angivet som absorberade vid ekvatorn eller polerna?
    Inkommande vid ekvatorn och polerna rätt mot solen är ju den samma. (bortsett från någon pico% skillnad pga längre avstånd från solen för polerna)

  10. Mycket vart om klimatgaser.
    När skall vi prata om klimatvätskor? Denna enorma varmvattensflaska havet som laddas med högt tryck mot solen dagtid och nattetid strålar ut med mindre tryck.
    Många åsikter om koldioxid, jag och några till verkar ha åsikten att CO2 inte betyder något alls medans några vill i vart fall tillskriva denna mystiska gas något. Under alla omständigheter verkar havet stå för minst 99% av vår laddade värme som sedan fördelas effektivt.
    Jag har inte sett en enda artikel eller uträkning om havens värmekapacitet och den betydelsen för klimatet.

  11. Karl Eider

    #6

    När det gäller entropi och termodynamik i allmänhet, så skulle jag rekommendera denna pedagogiska och lättlästa bok av Roland Kjellander:
    “En molekylär introduktion till termodynamik”
    https://www.studentlitteratur.se/kurslitteratur/naturvetenskap-och-miljo/fysik-och-kemi/en-molekylar-introduktion-till-termodynamik/#show

    För mig var det en aha-upplevelse att läsa den. Där allt egentligen kokar ner till, hur man kan konfigurera ett system och vad sannolikheten för olika konfigurationstyper är.

  12. Lasse

    Tack för uppläxningen såhär på morgonen.
    Jag försöker översätta kunskap till verkligheten.
    http://ocean.dmi.dk/arctic/meant80n.php

    I Arktis verkar detta kunna åskådliggöras!
    Locket på under sommaren men fullt exponerad mot rymden under vintern i oftast väldigt torr luft.

  13. Jonas Rosén

    #8 Lennart Bengtsson

    jag är väl medveten om hur man “räknar ut” Stefan Boltzmanns lag.

    Det fall du refererar till är den “ihåliga lådan”. Planck räknade ut spektralfördelningen i en ihålig låda, under antagandet att strålningen i lådan är i termodynamisk jämvikt. Sen kan man integrera den som du skriver.

    Boltzmann räknade på en ihålig cylinder.

    I en fast kropp så kommer det elektromagnetiska fältet att växelverka med atomerna i kristallgittret. Det blir inte samma sak som en ihålig låda.

  14. Lennart Bengtsson

    Jonas

    Eftersm emissiviteten i atmosfären är nästan 1. Se för övrigt de satellitmätningar som Wijngaarden och Happer hänvisat till avsnitt 8, figur 15.

    Lennart

  15. SatSapiente

    #2 L Cornell
    Jag vill minnas att jag läst att vätgas brinner med en låga i UV-spektrum. Bl.a. är det därför så lömskt med läckor i vätgassystem, en ev låga syns inte med människoögon.
    Kanske är det förklaringen till varför den brinnande vätgasen inte syntes vid Hindenburgkatastrofen.

  16. #11
    Jo jag är medveten om vad entropibegreppet betyder och att entropidelen kan avgöra åt vilket håll kemiska reaktioner går beroende på temperaturen (Gibb’s fria energi, speciellt viktigt vid högtemperaturreaktioner till exempel i metallurgi och vid förbränningsreaktioner).
    Det jag ville ha in i debatten var om och vad entropin kan ha för effekt i strålningssammanhang. Detta eftersom fler fotoner ut än in vid samma energi in/ut ändrar entropin (“graden av oordning”). Nu är ju fotoner inte samma typ av “partiklar” som hadroner och elektroner som bygger upp materia.

  17. Jonas Rosén

    #15 Lennart

    Ja, håller med om atmosfären.
    Det jag tycker
    är problematiskt är när man använder Stefan Boltzmanns lag för moln.
    Happer räknar på molnfri himmel.

    Min andra synpunkt är att man använder Stefan Boltzmanns lag för värmeutstrålning från t.ex. haven. Jag tycker att det är långt ifrån bevisat att man kan göra det. Om det finns bra mätningar på utstrålning från vatten som funktion av våglängd, temperatur och utstrålningsvinkel så skulle jag uppskatta att ta del av det.

    Jag säger inte att Stefan Boltzmanns lag är fel. Jag säger att det verkar saknas teoretiska och experimentella bevis för att man kan använda den på det sättet man gör i klimatmodellerna.

    I och med att Stefan Boltzmanns lag är en “grundekvation” så är det rätt allvarligt om den används felaktigt ?

  18. Magnus M

    Jag tror att människan har påverkat klimatet men kanske inte koldioxiden är den stora boven utan att vi har förädlat jorden mark ändra vattendrag. Om människa hade försvunnit för 1000 år sedan så skulle jorden se helt annat ut och säkert ett annat klimat plus minut någon grad.

  19. Lennart Bengtsson

    17

    Känner Du till hur molnen behandlas i dagens GCM:s?

    Vad är Sin uppfattning?

  20. tty

    Här var det mycket att kommentera.

    För det första, en fysikalisk lag/naturlag kan aldrig bevisas, som en sats i matematiken. Det är bara en hypotes om hur universum fungerar. Oftast en synnerligen välgrundad hypotes, men en hypotes inte desto mindre.

    En annan anmärkning, det är inte så klokt att försöka förklara/förstå processer på molekylär/atomnivå utan att ta in ”kvanthopp”. Den klassiska fysiken är en approximation som bara fungerar väl i makroskopisk skala och mycket dåligt när den skall tillämpas på enskilda molekyler i en gas. Då är det kvantmekaniken som gäller. I själva verket var det just svartkroppsstrålningen som var begynnelsen till kvantmekaniken. I klassisk fysik går det nämligen inte att få fram ett korrekt svartkroppsspektrum, istället går intensiteten mot oändligheten då våglängden minskar (känt som ”the Ultraviolet catastrophe”). Vad Planck gjorde var att visa att om man antar att den elektromagnetiska strålningen består av ”paket” (kvanta) istället för ett kontinuum kan man härleda en korrekt formel för svartkroppsstrålning, och Einstein ”bevisade” några år senare hypotesen genom att visa att den förklarar den fotoelektriska effekten (det var faktiskt det Einstein fick Nobelpris för, relativitetsteorin var alltför omstridd vid den tidpunkten).

    Sedan är det sant att perfekt svartkroppsstrålning är en abstraktion. Den förutsätter ett material som absorberar absolut all inkommande strålning (därav ”svart-”) och befinner sig i perfekt termisk jämvikt. Man kan komma den mycket nära i laboratoriet och den kosmiska bakgrundsstrålningen är också en mycket bra approximation av 3 K svartkroppsstrålning. Svarta hål är kanske perfekta svartkroppsstrålare, men ingen vet av naturliga skäl säkert.

    Emissivitetsbegreppet är ett mått på hur nära svartkroppsstrålning ett spektrum ligger. Om emissiviteten anges som en enkel siffra innehåller det automatiskt också ett antagande att approximationen är lika bra vid alla våglängder ”Gråkroppsstrålning”. Även detta är egentligen aldrig helt sant men ofta en förvånansvärt bra approximation. Faktum är att de klimatiskt viktiga objekten som vatten, is, mark och moln alla vid normala temperaturer har hög emissivitet och ligger nära gråkroppsantagandet.

    Och när det gäller fria molekyler i en gas måste man ta till kvantmekaniken, eftersom det är de kvantiserade energinivåerna i molekylen som styr absorption och emission av kvanta. Observera också att en molekyl i sig inte har någon temperatur, bara en energinivå. Temperaturen i en gas är ett mått på hur snabbt molekylerna i gasen rör sig. Sedan kan intern energi i en molekyl övergå till rörelseenergi (i båda riktningar) när molekylerna kolliderar (termalisering).

    Inom klimatologi rör man sig hela tiden med en blandning av (nästan) svartkroppsstrålning från mark/hav/moln/stoft och emissions/absorptionslinjer från gaser (plus inkommande strålning från solen som faktiskt ligger hyfsat nära 5800 K svartkroppsstrålning). Samt Rayleigh och Mie-spridning.

    Jag hänvisar än en gång till några klassiska IR-spektra från Nimbus-satelliterna som visar hur linjeemission/absorption överlagras på ett (ungefär) svartkroppsspektrum, för varierande temperaturer:

    https://th.bing.com/th/id/R97b93189559e95df6c436ca088ea0c10?rik=oTk2ubNGH%2fZ3%2fg&riu=http%3a%2f%2f1.bp.blogspot.com%2f-PwdZCD2eZ6Y%2fUOVpiq1CrKI%2fAAAAAAAAPng%2fLp-Ue4Xiuuo%2fs640%2fatmospherespectra.gif&ehk=%2boEVudvncvniowCSajX6IBVV%2fzvsRYY1OetcwUnPKv4%3d&risl=&pid=ImgRaw

    Uppifrån och ned, Sahara, Medelhavet och Antarktis. Och nedan motsvarande spektra från Mars, som nästan inte har någon vattenånga, men mängder av koldioxid i atmosfären:

    https://www.gillevin.com/Mars/Reprint61_files/image003.jpg

    Några frågor till:

    #2

    “Hur strålar en gas som inte är svartkropp?”

    Linjespektrum styrt av molekylerna energinivåer. I praktiken många närliggande linjer, beroende på bl a olika isotoper av ingående grundämnen. Dessa tenderar att smälta ihop till band p g a kvantmekaniska effekter, dopplerspridning och tryckspridning som gör linjerna ”diffusa”.

    #2

    ”Innebär det att det inte fanns någon strålning från vätgasbranden som var mycket het?”

    Jodå, men större delen av strålningen ligger inom UV-området och är osynlig för oss. En av flera lömska saker med vätgas.

    #3

    ”Mäts/räknas strålningen vid ekvatorn eller polerna?
    Medelvärde? ”

    Se diagrammen ovan. Strålningen är mycket olika, beroende på temperatur, land eller vatten och moln (och vilken höjd molnen finns på). Ja, för att beräkna klimatet måste utstrålningen beräknas över hela jordytan.

    #5

    Jodå, vätgas är farligt. Och det är en vanlig missuppfattning att Hindenburgolyckan gjorde slut på luftskeppen. I verkligheten fortsatte amerikanska flottan att använda mindre luftskepp i stor skala ända till 1960-talet, främst för ubåtsjakt. Dock med helium. Det som stoppade de stora ”stela” luftskeppen är helt enkelt att de är tekniskt mycket underlägsna flygplan/helikoptrar vilket blev uppenbart just på 1930-talet. De är stora, måste operera inom ett smalt höjdband nära marken, är väderkänsliga, tar liten nyttolast, är långsamma för rimliga motorstyrkor, kräver enorma hangarer och mycket folk för hanteringen på marken samt (militärt) är extremt sårbara.

    #6

    ”Om man tänker i termer om fotoner borde samma energi ut som in betyda fler fotoner ut än in.  ”

    Det beror på det emitterande och absorberande materialets temperatur, men normalt sett ja, vid radiativ jämvikt.

  21. tty

    #17

    “Det jag tycker är problematiskt är när man använder Stefan Boltzmanns lag för moln.”

    Det bör fungera bra, dock måste man givetvis känna till molnens temperatur och opacitet eftersom moln är m l m genomskinliga.

    “Min andra synpunkt är att man använder Stefan Boltzmanns lag för värmeutstrålning från t.ex. haven. ”

    Det stora problemet där är snarare avdunstningen som faktiskt är större energimässigt än strålningen. Och avdunstningen från en havsyta är mycket komplex och dåligt förstådd fysikaliskt.

  22. Lasse

    #21 tty
    Kanske är det modellerna som gör att vi fått påstående om att jorden värms av ett isfritt Arktis-Albedot på ytan ändras ju.
    Komplexiteten i orkaner kan visa på svårigheter för modellbyggare med stort förtroende för teorier. Gör en modell av de mätningar som NASA animerat här!
    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-and-hurricanes-five-fast-facts
    NASA visar insidan av en orkan för att visa hur jorden kyls av dessa: 5 min video

  23. pa

    Jag ser en liten ökning av CO2 som en smärre förlängning av rören mellan tankarna. Flödet in ut förändras inte men fördröjs en aning. Nu är ju sträckan på de rören mikroskopiska i sammanhanget så förändringen blir proportionerlig.
    Termodynamikens lagar gör ju också att molekylen bara återger den energi som påverkat den från början.

  24. Mats Kälvemark

    Hmmm… dags för “fötterna i backen och tillbaka till verkligheten” som är min paroll. Verkligheten säger att vi har ingen klimatkris… eller? Försök förklara ovanstående kommentarer för en klimataktivist!?
    Vi är ju redan frälsta klimatrealister. Behöver inte övertygas mer. Det är inte så långt till valet i september nästa år. Vi måste prata ett språk som “vanligt folk begriper” och enas om en strategi för att till att börja med sparka ut MP ur regeringen.

  25. En eloge till dels Jonas pedagogiska framställning dels tty som i sina förklaringar #20 ger rätt perspektiv till de aktuella frågorna. Mina övriga kommentar: NASAs energibudget är ett falsarium.
    • Det framgår egentligen genom slutledning från artikeln men behöver klarläggas: Elektromagnetisk strålning (EMS) kan enbart förmedlas via kroppar som fungerar som Planck-radiatorer, dvs objekt som absorberar EMS och därefter emitterar beroende på objektets uppnådda temperatur. I vårt ‘närområde’ är solen och Tellus sådana objekt. Det är däremot inte atmosfären. Den består av gaser och dessa kan exiteras och ges rörelseenergi genom EMS. Men beroende på gasens absorptions/emissionsspektra kan dessa endast absorbera/emittera enskilda vågenergipulser/fotoner vid aktuella vågspektra. Därför kan enligt min förståelse aldrig gaser ges tillämpning via Stefan Bolzmanns Lag (SBL), som har sin tillämpning för Planck-radiatorer dvs fasta objekt, vätskor och plasma. Atmosfären har slutledningsvis inte heller någon emissivitet, varken som helhet eller som enskilda gasbeståndsdelar. Alla försök att ge atmosfären en emissivitet av 1 eller nära detta värde är ett missförstånd av de kvantfysikaliska grunder som ligger bakom Plancks Lag och derivat därav, såsom SBL eller Wiens Displacement Law (WDL). Det finns inga m^2 att relatera strålningsemissionen till hos gaser.
    • NASAs energibudget summerar solinstrålningens absorption i atmosfären, Tellus avgivna via luften konvektionsvärme, dess avdunstningslatenta värmeavgivning också via luften plus en icke angiven storhet om 158,3 motsvarande en hypotetisk växthusgaseffekt till sammanlagt 340,3W/m^2, Detta värde påstås återstråla som ‘green house gases back radiation’. Summeringen: 77,1+18,4+86,4+(398,2-239,9)=340,2 W/m^2. (avrundningsfel). Tillsammans med återstoden av solinstrålningens inverkan på jordytan minus avdunstning, konvektion och nettoabsorberat av jordytan; 163,3-18,4-86,4-0,6=57,9 W/m^2 ges ett från Tellus ’emitted by surface’. Vad är det för fel på detta?
    1. Tellus avgivna konvektionsvärme och dess avdunstningslatenta värme samt atmosfärens absorption av solinstrålningens är ingen EMS. Det är kinetisk värme beräknat enligt molekylär rörelse s.k. kinetisk temperatur, som kan mätas med vanlig termometer. Dessa temperaturer/värmeavgivningar kan inte hur som helst summeras tillsammans med EMS, som är en masslös strålning, vilka i additionen motsvaras av 158,3, den implicita växthusgaseffekten, vars motsvarande plus och minus värmeavgivning/temperaturer motsvaras av statistiska temperaturmått, som kan fastställas med exvis spektrofotometer. Varken temperaturer eller värmeavgivning kan därför summeras på det angivna sättet. Således är 340,3 ‘greenhouse gases back radiation’ ett icke-existerande mått.
    2. Värdet ‘greenhouse gases back radiation’ är ett annat mått på växthusgaseffekten, som implicit kan beräknas till 158,3 W/m^2. Vi får således två olika mått på samma sak. Observera att ledande klimatföreträdare brukar ange växthusgaseffekten operationellt som skillnaden mellan ’emitted by surface (398,2)’ och ‘total outgoing infrared radiation (239,9)=158,3 W/m^2. Total förvirring??????
    3. ‘Emitted by surface’ är beroende av ‘greenhouse gases back radiation’ och vice versa. Vilken kom först i detta olösliga ‘hönan eller ägget-dilemma’? Till yttermera visso är 340,3 W/m^2 icke adderbar till 57,9 W/m^2 för att nå angivna 398,2 i utgående summerad effekt. EMS är icke adderbara. Det är den EMS som har högst strålningsintensitet som bli bestämmande. Om vi ska sätta tilltro till NASAs energibudget skall vi förstå 340,3 som EMS, återstrålat från atmosfären. Om Tellus skulle absorbera detta värde som en Planck radiator skulle uppvärmningseffekten sluta i dess temperatur mätt med SBL. Det blir +5,2 °C, långt från våra upplevda ca +15°C i medeltemperatur.
    • Observera att den ingående solinstrålningen, vid Tropospausen ca 1370 W/m^2 har en motsvarande Planckkurva som spänner över ‘alla tillämpliga våglängder’ således också de IR våglängder som brukar anges som viktiga i beräkningen av växthusgaseffektens återstrålningsvärden. Att ange IR som något från Tellus som Planckradiator specifikt våglängdsområde är således helt inkorrekt.

    Falsariet är härmed beskrivet, såvitt min förståelse anger. Har någon läsare av denna kommentar invändningar till resonemanget vill jag gärna se det. Jag kan ju ha fel.

  26. Olle Lundgren

    #24 Mats Kälvemark

    Instämmer till fullo med ditt sista stycke. MP måste försvinna från den politiska arenan innan dom drar ner oss i fördärvet. Jag tror att om vi får svenska folket att förstå att Sveriges andel av koldioxidutsläppen är mindre än en och en halv promille av de globala utsläppen och att det vi gör här i Sverige, inte har någon som helst betydelse för den påstådda globala uppvärmningen, utan bara är symbolpolitik som kostar mycket pengar. På detta sätt slår vi undan fundamentet för MP:s politik.

    Detta är fakta och helt okontroversiellt och kan inte ifrågasättas av alarmisterna. Och utan att gå på några teknikaliteter som bara en liten del av befolkningen förstår. Dessutom kan man ju passa på att påpeka att sannolikheten för att Kina och Indien skulle ta intryck av Sverige är noll.

    Den stora frågan är naturligtvis hur vi skall få ut detta budskap?

  27. bength

    Emissiviteten är ingen “godtycklig korrektionsfaktor”. För material som är opaka i IR-området gäller att E = 1 – R, dvs reflektansen (R) inom det infraröda området bestämmer emissiviteten (E). En del av den strålning som genereras i materialet reflekteras tillbaka in i materialet vid ytan och denna del, som bestäms av R, emitteras därmed inte. Därmed får man E = 1 – R = A (Kirchhoffs lag).
    I en låda med ett litet hål i är absorptansen (A) = E = 1. Metaller har pga fritt rörliga elektroner i allmänhet hög reflektans, även i IR, vilket ger en låg emissivitet. Emissiviteten är således en egenskap som kan härledas teoretiskt från fysikaliska samband.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_law_of_thermal_radiation

  28. Robert Norling

    #24 och 26
    “och att det vi gör här i Sverige, inte har någon som helst betydelse för den påstådda globala uppvärmningen, utan bara är symbolpolitik som kostar mycket pengar. På detta sätt slår vi undan fundamentet för MP:s politik.”
    Jag försöker “upplysa” så många jag någonsin kan med tokerierna med att göra om stora områden i landet till Vindelindustrier.
    Allt ifrån miljöförstöringen av skogsmark och det som numer är på gång med havsbaserade industrier. Människor på landsbygden får sin livsmiljö ödelagd och får också betala priset för sjunkande fastighetsvärden.
    Problem med Microplaster, lågfrekvent buller och skuggor.
    Men det som gjorde mig engagerad är det totala föraktet från vindelindustrin när det gäller fågellivet och då främst Havsörnen som är den som far mest illa.
    Budskapet som måste fram är att hur många vindelindustrier vi än bygger så har det absolut noll påverkan på klimatet och det spelar ingen roll om man tror eller inte tror på CO2 som den stora faran så gör vindelindustrier i Sverige absolut noll på den globala temperaturen.
    Ett par råd när ni skriver eller pratar om vindelindustrier. Det är definitivt inga “vindparker” och det heter inte något förskönande och gulligt som “Möllor”. Det är gigantiska ståljättar på flera hundra meter och med vinglängder på över 100m styck på de längsta med spetshastigheter mellan 300-400km/h.

  29. laco

    #26 Olle. Njaaa, det är nog C som vi skall frukta mest. De är totalt opålitliga, svänger oberäkneligt och håller inte löften. Har Annie Lööf ätit up sin sko ännu?
    Mp är ett mindre problem för de är åtminstone pålitliga i all galenskap.

  30. Simon

    De som man kanske ska frukta mest är S. Detta eftersom man är beredd till vilka eftergifter som helst för att få behålla makten. Då spelar det ingen roll att partiet man regerar med har stöd av endast 4% av väljarkåren.

  31. Adepten

    Utan att våldföra mig på dagens inlägg som rörde om lite i invanda tankebanor. Vill jag framföra till Mats Kälvemark och senare kommentarer att riktiga argument biter bättre än förklenande omdömen och personangrepp på beslutande församlingar – när man ska övertyga andra utanför skaran av redan övertygade.
    https://www.framfot.se/tips/gratis-retorikutbildning-vinna-argumentation-utbildning/
    Förövrigt anser jag att Vi ska bygga ut kärnkraften och vattenkraften för den har tjänat Sverige väl, som ingen kan argumentera emot. Det finns så många kunniga personer här som med lätthet skulle kunna motivera detta för gemene man. Men det kan tas upp i en mer passande tråd 🙂

  32. foliehatt

    Adepten, #31,
    gärna mer kärnkraft. Helst så mycket så att vi kan riva vattenkraften, som med sina dammar, turbiner och flödesstyrning avsätter ett otroligt stort ekologiskt avtryck. Mer “vild” miljö kan också omsättas i pengar genom turism.

  33. Simon

    #32
    Håller med. Dessutom finnas det faror även med vattenkraft. Det är enorma krafter som släpps loss om någon damm skulle brista.

  34. Lars-Eric Bjerke

    #31 Adepten,
    “Förövrigt anser jag att Vi ska bygga ut kärnkraften och vattenkraften för den har tjänat Sverige väl, som ingen kan argumentera emot.”

    Tyvärr ger inte de återstående utbyggnaderna av vattenkraften så värst mycket el. För Vindeleälven, som det var så mycket bråk om, skulle utbyggnad av 12 kraftverk ge 2,4 TWh per år, att jämföra med ett av våra 6 kärnkraftverk som ger ca 10 TWh per år.
    Idag finns det cirka 2.100 vattenkraftverk i Sverige. Av dessa betecknas cirka 1.900 som småskaliga och 210 som storskaliga. Runt 30 procent av kraftverken saknar miljötillstånd överhuvudtaget och ett knappt hundratal har tillstånd enligt miljöbalken. Enligt EU´s vattendirektiv ska samtliga kraftverk mijöprövas före 2030. Eftersom kanske 5 % av kraftverken ger möjlighet för t.ex. lax, ål och öring att vandra förbi kraftverken eller vandra tillbaka till havet utan att bli sönderhackade kommer kraftverkägarna att få en hel del att göra den närmaste tiden.

  35. Magnus Cederlöf

    Tack för ett pedagogiskt och läsvärt inlägg med många intressanta kommentarer.

    #25 Göran Åkesson:
    Jag hänger inte med på resonemanget kring “EMS är icke adderbara”. Du får gärna utveckla detta lite mer.

  36. #24 Mats
    Håller med, annars är det kört.
    Dock måste det till en enkel förklaring för populasen varför klimatet är så stabilt. Vi är överlägset stabilast av alla planeter med atmosfär.
    I grunden är det bara solen och vatten som styr så så svårt kan det inte vara.

  37. Olle Lundgren

    #24, 28, 29, 30, 31

    Ibland frågar jag mig vad syftet med klimatupplysningen är? Är dess uppgift att övertyga oss redan ”frälsta” mer, som Mats skriver. Eller skall vi försöka påverka ”vanligt folk”? Jag tror att så länge media och reklam i olika former använder koldioxiden och dess inbillade eller verkliga effekter som ett argument för sina idéer och/eller produkter, så betyder det att ”vanligt” folk” tror på detta. Och så länge ”vanligt folk” tror på koldioxidens skadliga inverkningar på klimatet kommer också politikerna att tro detta.

    Inför valet 2018 informerade jag samtliga partiledare och partiernas klimatansvariga om det meningslösa i alla klimatåtgärder som man vidtog och trodde att åtminstone någon skulle reagera. Inte ett svar fick jag! Jag hade satt mitt hopp till SD, men även dom sitter fast i klimatträsket.

    Mats skriver att vi behöver en strategi för att få en förändring till stånd. Jag tror att förslaget i mitt tidigare inlägg skulle kunna vara en sådan strategi. Det har flera fördelar:

    1. Det är lättbegripligt. Inga speciella förkunskaper behövs för att förstå det.
    2. Det går inte argumentera emot. Det bygger på fakta som är väletablerade och trovärdiga.
    3. Det handlar om pengar. Det är ”vanligt folk” intresserade av.

    Vi har 15 månader på oss att påverka valet, frågan är hur vi utnyttjar denna tid på bästa sätt. Om det sedan är inställningen hos väljare från C, S eller MP spelar nog mindre roll, huvudsaken är att vi kan få en ny regering som inser verkligheten. Dock förefaller det mig att MP är ”enklast” eftersom dom redan hänger på gärsgårn.

  38. Olle L #37,

    KU syftar till att ge upplysning och kunskap om klimatet och energifrågor. Vi räds inte att borra djupare i dessa frågor och har därför återkommande inlägg och diskussion om hur klimatet fungerar. Som detta inlägg.

    Kunskapen bland “influencers”, debattörer, journalister och politiker är enligt många mätningar ytterst låg. Vi vill däremot ta klimatfrågan på allvar.

    Vi är också politiskt obundna. Att det blir en del skäll på MP, C och regeringen i allmänhet beror ju på att deras klimat- och energipolitik är så okunnig och ovetenskaplig.

    Det som skrivs här sipprar förhoppningsvis ut i den “offentliga” debatten – vilket beror på hur intresserade de är att ta klimatfrågan på allvar som de påstår. Det finns många exempel på att det som skrivs här och på andra klimathotsskeptiska bloggar når ut.

  39. Anders

    #37 Olle L. Du hänvisar till Ditt tidigare inlägg med ett förslag. Kan Du länka eller berätta var man hittar det? Då ökar nog chansen att det startas en diskussion. Kanske leder en sådan till ett nödvändigt förändringsarbete? Det är ju massor av naturvetenskapligt kompetent folk som besöker denna nätoas i klimatkarusellen.

  40. #35 Magnus Cederlöf
    EMS är inte likt en ‘mekanisk kraft’ om si och så många kpm. EMS är en våg, en Planckkurva över många våglängder. Dess effekt är den sammanlagda mängden energipulser över alla aktuella våglängder.
    Ett objekt med högre EMS effekt har fler energipulser över alla våglängder än ett objekt med lägre EMS effekt. Framförallt har ett sådant objekt fler högenergipulser. Ju kortare våglängd desto högre energi per energipuls och våglängd. Ett sådant objekt ‘tar över’ från den lägre mängden energipulser över alla våglängder, som objektet med lägre EMS effekt förmår producera.
    EMS mäts i W/m^2. Ju högre W/m^2 desto fler högenergipulser vid lägre våglängder och desto högre temperatur. Ett objekt med lägre W/m^2 kan vid påverkan från ett objekt med högre W/m^2, aldrig komma ‘högre upp’ i W/m^2 och temperatur än vad som betingas av den större mängden högenergipulser från objektet med högre EMS effekt. Temperatur vad gäller EMS är ett statistiskt mått. Effekten är således också ett statistiskt mått. Temperaturen bestäms av den våglängd där Planckkurvan/vågen har flest energipulser. Det betyder i det aktuella fallet att
    •Tellus som i NASAs energibudget ‘från början’ har en emission om 57,9 W/m^2 kan vid påverkan från en hypotetisk atmosfärisk strålningskälla om 340,3 W/m^2 aldrig absorbera till en högre emission/nytt högre värde än just 340,3 W/m^2. De två strålningskällorna 57,9 W/m^2 resp 340,3 blir därigenom inte adderbara. Det är alltid enligt ovan den strålningskälla med högst EMS effekt som ‘tar över’ och bestämmer den resulterande effekten just beroende på mängden energipulser med högre Joule värde vid lägre våglängder. Därför blir också den resulterande temperaturen bestämd av effekten 340,3 s temperatur.

    Hoppas det blev någotsånär förståeligt förklarat.

  41. Ja men se “En världsomspännande illusion” 4 dagar sedan.
    Den enklaste matematiken som samtliga i västvärlden har lärt sig innan 10 års ålder.

    A: Hur mycket energi utgör fossilt idag? Jaha så mycket, gick att googla. Kanske lite till 2050 då vi blir fler och vill ha högre standard.
    B: Hur mycket ger ett kärnkraftverk? Lätt som en plätt.

    Vad blir A/B? Så många kärnkraftverk behövs.

    C: Hur många dagar till 2050? Easypeasypannkaka, 29 år gånger 365.
    Hur många kärnkraftverk blir det per dag?
    Småskolematte!

    Är det rimligt att bygga?

    Varför tror ni att bara en bråkdels av promille av Västvärldens “högutbildade” har gjort denna uträkning?
    Ja, i vart fall ingen inom styrande eller media.

    Det är inte möjligt att vända denna klimatreligion inom en överskådlig tid.

    Det fanns kunskap och instrument för att kolla att jorden var rund, men ALLA visste att den var platt. Jorden runt solen, men ALLA visste att solen snurrade runt jorden.

  42. Olle Lundgren

    #39 Anders
    Du hittar mina tankar om hur vi skall få till stånd en ändring i inlägg #26

  43. Anders

    #24, 37, 42 Olle L. Tack, jag borde hittat det… Håller med Dig och t ex Mats K. om att vi måste bli mer folkliga! Likaså tycker jag om Din idé att trumpeta ut budskapet om Sveriges mikroskopiska andel av de globala CO2-utsläppen.

  44. BD-Nille

    tty #20
    ”För det första, en fysikalisk lag/naturlag kan aldrig bevisas, som en sats i matematiken. Det är bara en hypotes om hur universum fungerar. Oftast en synnerligen välgrundad hypotes, men en hypotes inte desto mindre.”

    Utveckla gärna detta så kortfattat det går.. Som amatör har jag uppsnappat begreppen empiri, deduktion och induktion…

    ”Jodå, vätgas är farligt”

    Utveckla detta! Gärna med bäring mot Vattenfalls/LKAB planer om storskaliga vätgaslager där input om motsvarande 100 GWh elenergi ska lagras i 100 000 geometriska kubikmeter bergrum vid 200 bar (1 MWh elenergi per kubikmeter).

    https://www.msn.com/sv-se/nyheter/teknik-prylar/v%C3%A4tgaslagring-blir-pusselbiten-mellan-industri-och-vindkraft/ar-BB1fooST

    Det är ju nu en enorm hype om att vätgas och lagring av denna gas är lösningen på allt. På så vis kan vi ha enbart ”förnyelsebar” vindkraft och solceller i elsystemet, är budskapet.

    Det blir gigantiska kostnader, men det begriper varken politiker eller svensson.

    Men om vi kan påvisa att det är farligt eller tekniskt/naturvetenskapligt närmast omöjligt, kan vi få folk att lyssna.. Utveckla detta, tty!

  45. tty

    #34

    “Enligt EU´s vattendirektiv ska samtliga kraftverk mijöprövas före 2030. ”

    Vilket det överhuvud taget inte finns en chans att Vattendomstolarna hinner med.
    Apropå att kraftverken saknar miljötillstånd, så är detta juridiskt helt OK. I ett fall som jag känner till vände sig vattenrättsägaren till Vattendomstolen när han skulle bygga kraftverket ca 1925, men fick svaret att ingen dom behövdes, eftersom det redan fanns en regleringsdamm på platsen som hade urminnes hävd. Den nuvarande ägaren (sonson till byggherren) har dock observerat vartåt vinden blåser och lagt kraftverket i ett separat aktiebolag. Detta kommer att konka om det skall betala en vattendom (vilket är extremt dyrt), varpå staten får ta smällen.

    Det här med att fiskar skall kunna ta sig förbi kraftverk är i de flesta (inte alla) fall rent nys eftersom forsarna i de flesta fall utgjorde naturliga spridningshinder, och att det dessutom när det gäller de flesta mindre kraftverk funnits kvarn/såg/hyttdammar på platsen sedan många århundraden. “Naturlig hydrologi” har troligen inte funnits i ett enda större och få mindre vattendrag söder om Dalälven sedan vikingatiden.

    Jag råkar väl känna till förhållandena i delar av bergslagsbygden i norra Östergötland. Där har varenda rännil dämts, grävts, vänts, letts över till ett annat vattensystem, rensats för flottning etc etc. Att detta sedan i de flesta fall inte längre syns för den oinvigde är en annan sak.

  46. Adepten

    #34 #45
    Det finns drygt 2 000 vattenkraftverk i Sverige med en total installerad effekt på cirka 16 300 Megawatt. Av dem är drygt 200 större, med en effekt på 10 MW eller mer. Störst är Harsprånget i Lule älv på 830 MW. Där produceras varje år drygt 2 TWh el. Kraftverken i Norrland svarar för 80 procent av vattenkraftsproduktionen i Sverige. Resten kommer från de kraftverk som finns i Svealand och Götaland. Den svenska vattenkraften producerar omkring 65 TWh el. under ett år med normal vattentillrinning Ett normalår producerar Norge 132 TWh el från vattenkraft. Sverige och Norge producerar mest el via vattenkraft i Europa. Det är inte så konstigt att EU´s vattendirektiv kommer att drabba Sverige hårdast beroende på okunniga och svaga förhandlare från Sverige.
    De fyra i dag outbyggda älvarna, Vindelälven, Pite älv, Kalix älv och Torne älv, har tillsammans en kraftpotential på 14 TWh. De är visserligen skyddade från utbyggnad enligt ett riksdagsbeslut, man det kan man ändra på. Om man betänker att det skulle behövas byggas 4 500 st vindkraftverk på en yta av 353 250 hektar mark eller ca 5 st kärnkraftverk för att ersätta älvarnas kraftpotential. Min Morfar var med om att bygga de flesta vattenkraftverken i mellannorrland. Han var naturmänniska fiskare och jägare – Hörde aldrig att han beklagade sig för att vattenkraftverken påverkade jakten eller lemlästade fisken, för det byggdes både laxtrappor och fiskodlingar, och lax, sik och strömmig fanns det gott om i bottenhavet.

  47. Magnus Cederlöf

    #40 Göran Åkesson:
    Tack för förklaringen. Energi är ju energi och den kan inte förstöras, men i det här fallet räknar man på vilken temperatur ett objekt får och då kan man inte bara räkna ihop effekterna för att sedan räkna ut temperaturen. Är det så du menar? Du får gärna skriva ett gästinlägg och utveckla dina resonemang.

  48. #47 Magnus Cederlöf
    Det korta svaret är ja. Grunden är att en foton endast påverkar en molekyl i taget och att en molekyl endast kan ta emot en energipuls/foton i taget. Eftersom energipulserna har olika styrka beroende på våglängd är molekylens resulterande ‘svängningar’ relaterade till denna styrka. I en Planckradiator sprids dsssa svängningar genom kollisioner med näraliggande molekyler och en konduktiv värmespridning sker. Fler energipulser av samma styrka/våglängd ökar inte värmen men den sprids till fler ‘underliggande molekyllager’. Ingen energi går förlorad.

    Således: om jorden skulle bli bestrålad av tre separata EMS-källor om 340,3 W/m^2 blir den resulterande effekten fortsatt +5,2 °C men uppvärmningen sker snabbare och om bestrålningen skulle upphöra kan den radiativa värmeavgivningen ske under längre tid. Detta kan vid första påseende förefalla ‘konstigt’. Men våra vanliga föreställningar är dikterade av ‘makroskopisk’ mekanisk fysik. Vad gäller EMS måste vi ‘gå tillbaka’ till den ‘mikroskopiska’ fysiken för att kunna dra rätt slutsatser om effekten på makroskopisk nivå.
    Mitt paradexempel, som jag i flera kommentarer under senare tid relaterat är att ‘koldioxid inte kan värma upp planeten’. Koldioxidmolekylen har störst möjlighet inom IR-området att absorbera/emittera energipuls/foton i våglängderna 14-16 mikrometer, vars låga energivärdes statistiska temperatureffekt kan skattas genom Plancks Lag. Ett kontinuerligt bombardemang av sådana lågenergifotoner tillbaka till jordytan har en statistisk temperatur om -79 ° C vid träff. Den som påstår att detta inte är sant säger samtidigt att Plancks Lag inte gäller. Det är OK för mig, men då måste man samtidigt förklara vad som ska gälla istället.
    Denna kommentar kompletterar min ovanstående #40.

    Enligt min härledda uppfattning kan Du därför lugnt kasta NASAs energibudget i ‘det runda arkivet’. Det krävs bättre modeller för att förklara jordens klimat/temperatur. Sådana finns.

  49. bength

    Angående mätningar på ”håliga lådor” kontra en fast kropp:
    För en kropp med en kavitet under termisk jämvikt är strålningsdensiteten i kaviteten densamma som i väggarna som omsluter den. Detta eftersom absorptionen i väggarna från kaviteten måste vara lika stor som det som emitteras från väggarna till kaviteten.
    En fördel med att mäta på strålningen från kaviteten är att man får en känd emissivitet = 1.