Drivhusgassenes funksjon og vekselvirkning med atmosfæren

Klimanytt 147, av Ole Henrik Ellestad

En økning fra 300 til 320 ppm gir bare temperaturøkning på noen få hundredels grader. Derfor er temperatureffekten av økt CO2 alene meget beskjeden. Og varmen transporteres bort ved nesten 100% konveksjon den første kilometer oppover (KN 145). Vanndampen dominerer nesten fullstendig blant klimagassene og virker som en stabiliserende faktor.

I molekyler vibrer atomene på samme måte som kuler forbundet med fjærer, og gassmolekyler roterer om sitt tyngde-punkt. Disse to bevegelsestyper kan absorbere energi, lys med frekvenser som matcher et molekyls egenskaper. Denne endringen er ikke kontinuerlig, men foregår i såkalte kvantesprang med ulike frekvenser omtrent som ved søking etter forskjellige radiostasjoner. De første molekylene absorberer lys (med egnet frekvens) meget effektivt, men så avtar absorpsjonen kraftig fordi den følger et logaritmisk forløp ved Lambert-Beers lov. CO2-molekylet overfører energien til andre molekyler i atmosfæren (oksygen og nitrogen) ved heftige kollisjoner, og det gir økt temperatur.

IR Lambert- Beer NASADe aller første 20 ppm CO2 på kloden kunne gi en oppvarming av atmosfæren på vel 1.5o C, mens på dagens nivå vil nye 20 ppm bare utgjøre noen få hundredels grader. I kurven, som er hentet fra en rapport fra tidligere NASA-ansatte, som er kritisk til IPCC, er verdien gitt i Watt per m2. 3.5 W/m2 svarer til varmen fra en dobling av CO2-konsentrasjonen, og dette vil gi en oppvarming på ca 1o C. En dobling fra 280 til 560 ppm, som vist i figuren, har da samme effekt som fra 560 til 1120 ppm. Tilsammen skulle endringen fra ca 300 til 1200 ppm svare til det mye omtalte tograd-ersmålet. Etter vel 200 år er nivået økt fra ca 280 til 400 ppm. Kurven viser at effekten av CO2 alene er beskjeden og kan ikke lede til noen katastrofale forhold, eller «tipping point», på kloden slik alarmistene hevder. Så langt er det full enighet med den seriøse vitenskapelige delen langt inne i IPCCs fagrapporter.

Men den beskjedne oppvarmingen fra CO2 kan medføre følgeeffekter. IPCC konkluderer med at de innebærer en kraftig forsterkning i alt vesentlig grad fra økt mengde vanndamp fra jordoverflaten. Skeptikerne henviser til en rekke publikasjoner som viser at følgeeffektene ikke gir forsterkning, men faktisk resulterer i en svekking av CO2s bidrag. Og i dette kompliserte feltet ligger den viktigste uenigheten mellom IPCC-leiren og skeptikerne.

Det viktigste beviset kommer her fra forhistorien. Innholdet av CO2 i atmosfæren har variert mye. I de siste 600 millioner år har verdiene vært nesten 20 ganger høyere uten at dette har resultert i høyere temperaturer. CO2 kan både stige og synke uten at temperaturen følger med. Ja, det observeres sogar at den synker i perioder med markant CO2-stigning. På samme måte som i moderne tid med mer presise målinger, der CO2-nivået begynte å stige etter krigen, mens temperaturen gikk ned og først begynte å stige igjen rundt 1980. Og dette er observasjoner under reelle forhold der alle faktorer er med – ingen utilstrekkelig beregningsmodell. Hvordan kan da CO2 være en domin-erende faktor slik IPCC-leiren hevder?

En dobling av CO2 på 1o C skal ifølge IPCC forsterkes til 3-5o C. Normalt er det nesten 100 ganger så mye vanndamp i atmosfæren som CO2. Lambert-Beers lov gjelder også for vannmolekylene. Så i enda større grad enn for CO2-molekylene har absorpsjonsverdiene begynt å flate ut. Den største effekten har allerede skjedd. Like viktig er at observert mengde vanndamp i de viktige deler av atmosfæren faktisk er redusert (KN 118). Hvordan kan det da bli forsterkning fra økt vanndampmengde? Dataene forklarer derimot på en troverdig måte hvorfor det observeres at CO2s verdi isolert sett svekkes i samspillet med alle atmosfærens faktorer slik skeptikerne hevder.

For å forstå dette samspillet må man ha kjennskap til oppbygningen av atmosfæren, ikke minst skyene, og hvordan dette påvirker utstrålingen. Økt CO2 både reduserer og øker utstrålingen i ulike lag av atmosfæren. Ikke helt som en termostat, men langt på vei. Dette skal vi omtale i senere KN.

14 thoughts on “Drivhusgassenes funksjon og vekselvirkning med atmosfæren

  1. Jeg har også skumlest deler av Cottis rapport, og kommer ikke til å lese mer. Mesteparten er effekter og scenario for ulike temperaturøkninger. Utgangspunktet er IPCCs rapport om årsaker. Det er ikke noe om det jeg skrev om – de grunnleggende forhold knyttet til drivhusgassers funksjon slik han hevder ovenfor – at han er kommet til motsatt resultat. Siden IPCcs grunnleggende teori er feilaktig vil jo også avledningene gi gale konklusjoner.
    Som Aaslid skriver, IPCCs faglige hovedkonklujon er at mer enn 50% av temperaturendrinegene har en menneskeskapt årsak. De har i tillegg angitt en sannsynlighet for at dette utssagnet er korrekt, og det har økt fra meget sannsynlig til ekstremt sannsynlig uten at dette vises i deres beregninger som stemmer dårlig overens med observasjonene. Men IPCCs «snertne» formulering har i media og debatten blitt erstattet med at denne sannsynligheten, de siste 8 år postulert å være 90-95%, er blitt fremstilt som det menneskeskapte bidraget. Men det er direkte galt. IPCC har hatt suksess med flere slike tvilsomme formuleringer.
    Det er påfallende at IPCC og Cottis benytter en figur for drivhusgssenes bidrag der det totalt dominerende bidraget fra vanndamp er utelukket. Det ville jo gitt stryk til eksamen. Riktignok tar IPCC det med i et senere kapittel som forsterkning. Men det gir en manipulert fremstilling som etterlater et feilaktig inntrykk.
    Mer om dette bidraget i et senere Klimanytt.
    Et hjertesukk til Olavsen. De fleste som deltar i klimadebatten og alle fra media er halvstuderte – i beste fall. Men IPCC har lansert så mange feilaktige påstander og debatten er så langt fra vitenskapen at det holder å være halvstudert for å kunne identifisere de grove feilene. Åslid hevder jo ikke at han selv har forsket frem resultatene, men gjengir publikasjoner som trekkes frem av anerkjente forskere innen sitt felt, bl.a dem som utarbeider NIPCC-rapportene. Hvor er det påvist at han siterer forskerne feil? Om så forskerne har rett avgjøres av om deres konklusjoner stemmer med observasjoner eller ikke. Og det er der «slaget» står.

  2. Man kan beregne energiopptaket i molekyler med formelen ved topphøyden í absorpsjonsbåndet eller med Modtrans. Det er mange faktorer som spiller inn, bl.a. at absorpsjonsbåndet i gassfase er komplekst pga. rotasjonsfinstrukturen. Dette endrer seg med temperatur, konsentrasjon og trykk. På én side kan det ikke gåes i detalj. Det benyttes i debatten vanligvis en verdi for dobling av CO2 i moderne tid på ca 3.5W/m2. Ved å benytte den slipper man mye diskusjon om den delen. Hovedpoenget er den logaritmiske effekten i energiabsorpsjonen og at vi i dag er kommet opp på et nivå som nærmer seg metning.

    Hvordan denne energimengden påvirker atmosfæren er et annet regnestykke. Vekslevirkning med atmosfæren, skydannelse, atmosfærens sammensetning i ulike lag og på ulike steder (vanndamp) mm. Samlet leder det til en annen mye benyttet verdi på ca 1 C. En økning i bakketemperatur vil som påpekt gi høyere utstråling, men hvor mye økt lufttemperatur øker bakketemperaturen er en annen usikker størrelse, som primært domineres av absorbert sollys og eventuell fordampning av vann. Konveksjonen leder jo mesteparten av generert absorpsjonsvarme som termaliseres, oppover. Skydekket på 63-68% av klodens overflate medfører jo også at det er skyenes egenskaper som bestemmer emisjonen i disse områder. Det kommer mer om dette i senere KN.

    Til Cottis, Fremtiden i våre hender, så fungerer ikke referansen. Men han hevder han har laget en rapport som viser det motsatte. Av hva? Gjelder ikke den logaritmiske effekten av Lambert-Beers lov? At man nærmer seg metningsnivå? Gjelder det vanndampmengden i ulike lag av atmosfæren (offisielle målinger) og effekten av disse? Vanskelig å se for seg en seriøs rapport som endrer de velkjente (fra data, men ikke vel omtalt av IPCC) forhold jeg har påtalt.

    Til Kolberg. Det er håp for debatten fremover ved at Carbomontanus er utestengt. Han har vært på flere nettsteder og har aldri tilført debatten noe vitenskapelig aspekt, men gjør nettsidene uinteressante for seriøse lesere. Men kanskje det har vært hans hensikt?

  3. (Moderator: Denne kommentaren er fjernet, da den er lagt inn av en person som er utestengt for godt etter gjentatte usakligheter).

    • Lenken din går ikke til noen forskningsrapport, bare til en grønn nettside som er kjent for å ha lite befatning med vitenskap. Har du ikke en direkte lenke?

      • Rapporten ligger på den grønne nettsida under Rapporter og rapporten Dette blir verre enn vi trodde.

    • Da har jeg lastet ned rapporten, og oversendt den til Klimarealistenes VItenskapelige Råd med spørsmål om man ønsker å bruke tid på å imøtegå den.

      Umiddelbart har jeg selv følgende kommentar utifra mine kvalifikasjoner som halvstudert røver:

      Innledningen er en appell til følelser utifra en forhåndsbestemt konklusjon. Dermed starter man med grove metodefeil og står derfor fjernt fra vitenskapen.

      Det naturvitenskapelige nivået på rapporten illustreres godt av dette avsnittet på 4 linjer:
      1.1 Temperaturøkningen til nå
      Menneskenes utslipp av klimagasser har gitt det viktigste bidraget til at den gjennomsnittlige temperaturen over land og hav for hele kloden nå er 0,85 grader Celsius høyere enn normalen var i førindustriell tid. Med førindustriell tid menes perioden 1880-1920. [1] Den viktigste klimagassen er karbondioksid (CO2). Forbrenning av kull, olje og gass er den viktigste kilden til CO2.

      Faktafeil 1: Den viktigste klimagassen er ikke CO2, det er vanndamp (H2O), som står for mer enn 90% av den såkalte drivhuseffekten.

      Faktafeil 2: Den viktigste kilden til O2 er ikke forbrenning av kull, gass og olje, da karbonisotopanalyse viser at maksimalt 4% av atmosfærisk CO2 kan ha antropogen opprinnelse,
      http://forskning.no/meninger/kronikk/2008/07/ikke-alt-er-menneskeskapt

      Faktafeil3: Første setnings påstår feilaktig at menneskets utslipp er viktigst.
      IPCC fastslår selv at det er overveiende sannsynlig at etter 1950 er menneskets bidrag.til stigende temperatur større enn 50%. Dette er et greitt utgangspunkt, til tross for at det mangler observasjoner som støtter uttalelsen.
      Da siste 100 års temperaturstigning (ca 0,8 grader før man trekker fra 0,3 for forurensende UHI) er likt fordelt på de to varmeperiodene før og etter 1950 (bare avbrutt av den svakt kjølende Grand Hiatus fra ca 1943-75 hvor våre utslipp av CO2 steg jevnt og trutt men pussig nok lot være å påvirke temperaturen). IPCC har klargjort at mennesket ikke har påvirket oppvarmingen før 1950, derfor kan IPCC bare tas til inntekt for at mer enn 0,2 grader av de 0,4 grader i siste varmeperiode er menneskeskapt.

      Med 3 faktafeil på 4 linjer i tillegg til metodefeilen takker jeg intil videre nei til å bruke mer tid på å gjennomgå denne rapporten.

      • Samme konklusjon fra meg. Skummet gjennom til jeg kom til avsnittet om risiko. Her har ikke forfatteren forstått at risiko = sannsynlighet x konsekvens. Å kalle dette en forskningsrapport er vel noe pompøst.

      • Det er veldig betryggende at Aaslid her degraderer seg selv til «halvstudert røver» i stedet for allvitende vitenskapsmann som han har gitt inntrykk av inntil nå.(Moderator: Formatet for denne websiden er i hovedsak populærvitenskapelig, det naturvitenskapelige innholdet formidles i et ukentlig klimanytt fra Klimarealistenes Vitenskapelige Råd, og vi ber deg forholde deg til dette uten å komme med slike sakligheter.)

        Om Aaslid også legger om retorikken sin med utgangspunkt i at han er halvstudert røver som de fleste andre ville vært fordelaktig

        • Her er første del av retningslinjene for debatten er:

          «1. Kommentarfeltene våre har en moderert debatt, og det kan enkelte ganger ta noen timer før din kommentar blir synlig da vi bruker et filter som fanger opp tvilsom ordbruk som ikke hører hjemme på en seriøs side. Har du postet en kommentar som ikke kommer til syne, vent på moderering eller prøv igjen med færre uhøviske ord eller lenker.
          Trolling, personangrep, sjikane, trakassering og øvrig manglende folkeskikk fører til sletting. Ikke tillegg andre debattanter meninger de ikke har (stråmenn). Alle kommentarer som ikke er klimarelaterte og/eller avsporer debatten vil bli fjernet. Kommentarer som slettes kan ikke gjenopprettes, så det har ingen hensikt å diskutere slettede kommentarer med redaksjonen.»

          Ditt innspill er sjikanøst og lite konstruktivt Olavsen. Det er en usaklig avsporing.

          Jeg anbefaler moderator å slette dette.

          • Jeg kan tilgi Olafsen hans lille morsomhet da vitenskapen på denne nettsiden har sin opprinnelse hos Klimarealistenes Vitenskapelige Råd og titusener av andre fremragende akademikere inklusive det Ikke-statlige klimapanelet NIPCC.

            Min formulering var en antydning om at man ikke trenger særlig mye formell utdannelse for å kunne avdekke at mye av innholdet i denne FIVH-rapporten er noe som står fjernt fra det som før ble ansett som forskning.

  4. Det er vel slik at utstrålingen fra jordoverflaten er proporsjonal med 4′ potens av temperaturen. Om temperaturen øker med dT vil også utstrålingen øke.
    Med en overflatetemperatur lik 283 grader K (+ 10 grader C) en klar dag, som så økes med + 1 grad C ( pga CO2 eller av andre årsaker), vil utstrålingen øke med ca 1,4%, eller med ca. 5 W/m2. Altså mer enn den effekt som tilføres ved en dobling av ppm CO2.
    Naturen har alltid, og vil i all framtid ha rett. Den holder energibalansen uansett hva Cicero måtte finne på å hevde!

  5. En liten korreksjon: Ved å sette inn henholdsvis 280ppm og 560ppm i Beer-Lambert-formelen, får jeg at nevnte dobling av CO2 i atmosfæren gir en økning i Radiative Forcing (RF) på 260.4 – 257.5 = 2.9W/m2 , ikke 3.5W/m2.

    Kan noen i KR redegjøre for sammenhengen mellom økning i RF og temperatur?

Legg inn en kommentar