«Drivhuseffekten» – oppsummert

Klimanytt 163, av Ole Henrik Ellestad

«Drivhuseffekten» betegner at kloden er varmere med atmosfære enn uten. Den er et komplisert samspill mellom vår komplekse atmosfære og absorpsjon og emisjon av stråling. Begrepet gir feil assosiasjoner, for mens varmen stenges inne i drivhuset er konveksjon den dominerende mekanisme for varmetransport de første kilometer oppover. Vanndamp er den dominerende strålingsaktive gass. I tillegg reflekterer skyer, som dekker 66% av jordoverflaten med variasjoner innen 6%, nesten 25% av solinnstrålingen, og bestemmer utstrålingen i sitt dekningsområde. Vannmolekylet er også mer strålingsaktivt enn CO₂. Med nesten 100 ganger høyere konsentrasjon enn CO₂ absorberer det mesteparten av strålingen i det infrarøde bølgelengdeområdet og danner bare et mindre vindu der stråling slipper ut og andre molekyler kan bidra. Absorpsjon av stråling nærmer seg metningsnivå, så økt CO₂-mengde har liten tilleggseffekt. Ulike aspekter av «drivhuseffekten» er omtalt i Klimanytt nr 145, 147, 150, 153 og 160.

IPCCs CO2-teori feiler klart
IPCCs teori feiler ved at man ikke observerer den beregnede oppvarming 8-10 km oppe i atmosfæren («hot spot»). Og bare 30-40% av «hot spot-temperaturen» beregnes ved bakken. Hvor blir det av sammenhengen? IPCC rapporterer også at beregning av skyer er dårlig forstått. I tillegg blir det store feil når man benytter overflateruter på 100 ganger 100 kilometer? Bare se opp på de ulike formasjoner i mange høyder så skjønner også lekfolk dette. det finnes ingen vitenskapelig konsensus.

Skyenes betydning
Figuren viser det overordnet bilde av strålingsforholdene tatt fra NASAs CERES satellitt. Venstre klode viser reflektert stråling med minst fra jordoverflaten (blått) og mest fra skyer (hvit). Solen varmer opp jordoverflaten som sender ut infrarød stråling med effekt som er sterkt temperaturavhengig (fjerde potens av temperatur i grad Kelvin der 0 C er 273 K). Høyre klode viser emitert stråling (hvit (svakest) til gult (sterkest). De hvite mønstre i venstre klode ses i høyre klode som blå felt med lavere utstråling fra skyer.

Det er således skyene som bestemmer solinnstråling ved grad av refleksjon (nesten 25%) og utstråling bestemt av omfanget og temperaturen i skyenes overkant. Til sammenligning er effekten fra dobling av CO₂ på 1%. Endringen i utbredelsen av skydekket er omtrent det dobbelte av dette. Mengden av strålingsaktive gasser under skyene har liten betydning, kun der det er klar himmel har de betydning. Fra skyenes underside sendes stråling tilbake mot kloden. Det blir raskt absorbert.

IPCC rapporterer at mekanismene for skydannelse i de ulike lag er dårlig forstått. I tillegg modelleres jordoverflaten av ruter på 100 km ganger 100 km (luftlinje), som tilsvarer fra Bergen nesten til Hardangervidda. Målt systematisk nedgang i skydekket mellom 1985-1998 (5%) har gitt høyere solinnstråling, og det måles også økt utstråling i tråd med forholdene forklart i figuren. Effekten av dette er større enn IPCCs beregnede CO₂-bidrag.

Infrarød stråling oppsummert
Den infrarøde strålingen blir absorbert i visse bølgelengdeområder karakteristisk for de strålingsaktive molekyler og domineres totalt av vanndamp som slipper gjennom stråling kun i et mindre «vindu». CO₂-absorbsjoner befinner seg delvis i ytterkant og delvis utenfor vinduet, og allerede ved preindustrielt nivå (av CO₂) nærmer det seg metning: Absorpsjonsbidraget fra økt CO₂ er derfor lite. Den absorberte energi overføres til varme ved kollisjoner med oksygen- og nitrogenmolekyler (96 % av atmosfæren), og får luften til å stige opp (konveksjon). Dette er en mye mer effektiv transportmekanisme enn stråling og står for nesten all varmetransport oppover de første kilometere. Det er denne varmetransporten som hindres i drivhus der luften stenges inne.

Det er utstrålingen mange kilometer opp i atmosfæren som er den viktigste faktor. Økte konsentrasjoner av strålingsaktive gasser vil heve emisjonsnivået med lavere temperatur som gir redusert emisjon. Det skjer delvis for CO₂, men det er også områder som er uberørt eller som øker, fordi temperaturen stiger med høyden. Og økt varmestråling fra solstormer i termosfæren blir i større grad returnert ved økte CO₂-mengder. Tilbakestråling fra CO₂ skjer i liten grad fordi absorpsjonsbåndene er bredere ved lavere nivåer. Det viktigste, etter skyer, er at det i flere tiår er observert mindre vanndamp i høyere lag av atmosfæren, noe som gir økt utstråling.

Noen av de viktigste faktorene er dårlig forstått ifølge IPCC og gir beregninger som strider mot observasjoner. Vitenskapen er langt fra avgjort, og det er ingen konsensus.

Kildemateriale (edit 16.juli)
Stein Austveg har gjort oss oppmerksom på denne særdeles lesbare saken, forfattet av Robinson, Robinson og Soon.