Husk mig
▼ Indhold

Drivhuseffekten

KATEGORI: DRIVHUSEFFEKTEN

Af Ole Terney, biolog

Disse svar blev oprindeligt skrevet som et supplement til tidsskriftet BioNyt Videnskabens Verden. Du kan tegne et abonnement på bladet her.



DRIVHUSGASSER

Hvad er drivhuseffekten?

I et drivhus passerer lyset igennem glas. Varmestrålingen fra drivhusets jord og planter optages af glasset, som sender noget af varmestrålingen tilbage ind i drivhuset, så varmen ikke tabes (3654 s.17).

Hvad er drivhusgasser?

Atmosfæren indeholder drivhusgasser, som ligesom glas i et drivhus optager noget af varmestrålingen fra Jorden og sender en del tilbage til Jorden. I tillæg til den naturlige forekomst af drivgasser kommer en menneskeskabt drivhuseffekt fra fossile brændstoffer og industrielle drivhusgasser (samt nedhugning af CO2-opsugende skov) (3654 s.16).

Hvilken betydning har konvektionsstrømme?

Både i et drivhus og i atmosfæren er varmebalancen mere kompliceret: Det skyldes, at varm luft er lettere og derfor bevæger sig opad, mens kold luft er tættere og tungere og bevæger sig nedad. Dette fremkalder en "konvektionsstrøm". Konvektionsstrømme findes både i et drivhus og i atmosfæren, og er den vigtigste energitransport op til 10 km højde, dvs. i "troposfæren". (3654 s.18).

Når luften nær jordoverfladen opvarmes af den solopvarmede jord bliver luften lettere og stiger til vejrs. Derved afkøles den med omkring 6°C pr. km højde (3654 s.18). (Det modsvares af nedsynkende luft andre steder på Jorden, så der ikke tabes luft, "konvektionsligevægten") (3654 s.18).

Hvad skyldes drivhuseffekten?

Drivhuseffekt drives af kulde: Drivhusgasser, som i atmosfæren absorberer udstråling fra Jorden, udsender strålingen igen - men i varierende grad afhængig af temperaturen. Strålingen fra atmosfærens luftarter til universet sker fra toppen af atmosfæren, typisk i 5-10 km højde. Her er temperaturen (på grund af konvektionsprocesserne) meget kold, typisk mellem -30°C og -50°C. Drivhusgasserne afgiver meget mindre stråling, når de er så kolde. Drivhusgasserne opsuger altså varmestråling fra jordoverfladen, og afgiver en meget mindre del heraf til rummet. De virker som et tæppe om Jorden, hvor tæppets inderside er varmere end ydersiden. Drivhuseffekten fungerer kun, fordi det er koldere i den højere atmosfære. Uden temperaturforskel ville der ikke være en drivhuseffekt.

Hvad er CO2's virkning i atmosfæren?

Man mente tidligere, at havet ville optage overskuddet af atmosfærens CO2. Men CO2 kan ikke let blandes i havet. Hvis der f.eks. sker en 10% ændring i koncentrationen af CO2 i atmosfæren, vil koncentrationen af opløst CO2 i vandet kun være 1/10 heraf, altså 1% i dette tilfælde (3654 s.34). Denne optagelse i havet sker ret hurtigt, men kun i de øverste hundrede meter af havet eller deromkring (3654 s.34). Optagelsen i dybere dele af havet tager flere hundrede år, og for dybhavet flere tusinde år. (Dette kaldes "opløselighedspumpen") (3654 s.34). På kortere sigt spiller kun havets allerøverste lag en rolle for CO2-optagelsen i havet (3654 s.34).

Hvor meget betyder de forskellige drivhusgasser?

Synligt lys og visse infrarøde bølgelængder går uhindret ud gennem atmosfæren. Andre bølgelængder absorberes stærkt af vanddamp og kuldioxid samt andre gasarter i atmosfæren.

Lidt under 4/5 af atmosfæren består af kvælstof (nitrogen), som hverken optager eller afgiver varmestråling (3654 s.16). Det samme gælder for ilt (oxygen). Derimod optager vanddamp, CO2, methan og CFC-stoffer (freon m.fl.) varmestråling fra Jorden. Atmosfæren indeholder ca. 78% nitrogen, ca. 21% oxygen, mellem 0% og 2% vand, 370 dele pr. million (ppm) CO2, 1,8 ppm methan, 0,3 ppm N2O, 0,001 ppm chlorflourcarboner samt mellem 0 og 1000 ppm ozon (3654 s.16).

De forskellige drivhusgasser absorberer energi ved forskellige bølgelængder. Vanddamp absorberer stråling ved ca. 7 mikrometer, methan og N2O absorberer ved ca. 8 mikrometer, og ozon (O3) absorberer ved ca. 10 mikrometer. Bortset fra ozonbåndet ved 10 mikrometer er atmosfæren stort set gennemsigtig for varmestråling mellem 8 og 14 mikrometer, hvis der ikke er skyer på himlen (3654 s.19). Dette kaldes "vinduet" (3654 s.19). Ved 14-17 mikrometer virker CO2 bremsende på udstrålingen. (Synligt lys har bølgelængder mellem 0,4 og 0,7 mikrometer). (3654 s.19).

Hvor sikker er man på drivhuseffektens virkninger?

Atmosfærens drivhusgasser er årsag til, at Jordens gennemsnitstemperatur er meget højere, end den ellers ville være. Fænomenet bag den naturlige drivhuseffekt er videnskabeligt godt forstået, og det er den samme mekanisme, der er bag den menneskeskabte drivhuseffekt.

Hvordan virker drivhusgasserne?

Drivhusgasserne i troposfæren absorberer infrarød varmestråling fra jordoverfladen, og afgiver strålingen igen, dels tilbage til jordoverfladen (som bliver varmere), dels til rummet. Mens temperaturen falder hurtigt med højden igennem troposfæren, ned til ca. -50°C, stiger temperaturen i stratosfæren, fordi ozon i dette område effektivt absorberer kortbølget stråling fra solen. Det er således karakteristisk for stratosfæren, at dens temperatur generelt stiger med højden og generelt ikke er hjemsted for vejrfænomener som vinde.

VARMESTRÅLING/LANGBØLGET STRÅLING

Hvad er varmestråling og langbølget stråling?

Langbølget stråling kaldes også varmestråling eller "thermal radiation". Denne type stråling udsendes fra overfladen af planeten Jorden. Det meste langbølgende stråling absorberes i atmosfæren. Især absorberes langbølget stråling af vanddamp. Omkring 0,3% af atmosfærens masse er vanddamp, medens massen af CO2 er 0,06%
(3733). Af alle drivhusgasser tilsammen udgør vanddamp ca. 80% i vægt (eller ca. 90% i volumen). (3733).Vanddamp udgør mellem 36% og 66% af drivhusgasvirkningen (3733). Vanddamp sammen med virkningen fra skyer udgør mellem 66% og 85% af drivhusgasvirkningen. (3733). CO2 alene udgør mellem 9% og 26% af drivhusgasvirkningen (3733). Ozon udgør 7% af drivhusgasvirkningen (3733). De andre mindre drivhusgasser udgør 8% af drivhusgasvirkningen (3733).Hvis man tillægger 5% usikkerhed er vanddamp maximalt ansvarlig for 60-70% af drivhusgasvirkningen, og vanddamp+skyer er maximalt ansvarlig for 80-90% af drivhusgasvirkningen, som det er i nutiden (3733). I praksis er tallet mindre, fordi den maximale virkning med samme udregning ville være 20-30% for CO2 (3733), og da en varmestråling kun kan opfanges af én drivhusgas må virkningen fra de enkelte komponenter nedsættes, det er bare ikke helt til at sige hvordan de skal nedsættes i forhold til hinanden.
Vanddamp bliver i atmosfæren i ca. 10 dage (3733). Dette tal er et gennemsnit, for vanddamp forbliver længe i stratosfæren, og forbliver meget kort tid tæt ved jordoverfladen i troperne. (3717).
I stratosfæren er methan frembragt ved menneskelige aktiviteter den vigtigste kilde til vand (3733).

LANGBØLGET STRÅLING/AFGIVELSE

Hvor meget langbølget stråling afgives fra Jorden?

Fra toppen af atmosfæren afgives 240 Watt/m2 langbølget stråling. (3733 comment 15 -response). Fra Jordens overflade afgives 380 Watt/m2. (3717). Det vil sige at 140 Watt/m2 fanges, før det når bort og ud i rummet . (3717). Undervejs er der meget absorption og gen-udstråling.

LANGBØLGET STRÅLING/AFGIVELSE

Hvor meget infrarød stråling absorberes over en ørken?

Vanddamp er med hensyn til dets evne til at absorbere infrarød stråling mættet over det meste af det infrarøde spektrum. Det gælder også i ørkener. Det betyder, at 100%, altså alt af den infrarøde stråling, som udsendes fra jorden, absorberes af vanddamp i luften. Det er i den forbindelse ligegyldigt om der er meget eller lidt vanddamp i luften, for det ændrer ikke ved, at 100% af den infrarøde stråling absorberes. Det er det, der menes med, at der er tale om en mætning. Det er velkendt blandt astronomer, og det er årsagen til, at infrarøde teleskoper må placeres helt ekstreme steder, f.eks. på toppen af Mauna Kea eller ved Sydpolen, hvor der er meget, meget, meget mindre vanddamp og derfor en delvis synlighed af nogle af de infrarøde frekvenser. (3733 comment 23-). En del af det infrarøde spektrum er mættet, dele er ikke mættet. (3733 comment 23-response). Set over hele spektret er vanddamp ikke mættet (3733 comment 23-response).
Ved nogle frekvenser er atmosfæren temmelig gennemsigtig. Der kan være nogen delvis absorption af CO2, men det er ikke mættet, fordi der er meget mindre CO2 i atmosfæren i sammenligning med vanddamp. Så hvis man indfører mere CO2 i atmosfæren vil der blive absorberet forholdsvis mere ved disse frekvenser. (3733 comment 23-).

CO2ATMOSFÆREN/HØJDE

I hvilken højde virker drivhuseffekten fra CO2?

CO2 virker især i den nedre troposfære. (3733 comment 61)

DRIVHUSGAS/MENNESKESKABT/BETYDNING

Hvor meget af drivhusgasvirkningen er menneskeskabt?

Den menneskeskabte drivhuseffekt er ca. 2,4 Watt/m2 indtil nu (3733 comment 2). Det udgør ca. 2% af den totale "naturlige" drivhuseffekt, idet den naturlige drivhuseffekt hæver Jordens overfladetemperatur ca. 33°C. (3733 comment 2), hvis lysreflektionen og andre ting holdes konstant. 2% af 33°C er 0,7°C, og dette er faktisk tæt på den globale temperaturstigning på 0,9-2,7 ºC [?], som man har fundet skyldes menneskelige aktiviteter (3733 comment 2). Det er derfor ikke forkert at hævde, at kun 2% af drivhuseffekten er menneskeskabt, men det er at misinformere og mislede folk at komme med argumentet:"Global opvarmning er 98% naturlig, så vi er ikke ansvarlige for det, og kan ikke gøre noget ved det". (3733 comment 2). 2% ændring af drivhusgasvirkningen er ikke en ubetydelig størrelse. At bruge argumentet "Der er ingen grund til bekymring, for menneskets aktiviteter udgør kun 2%" er et forkert argument. (3733 comment 6).


> Skriver du opgave om klima og energi? Stil dit spørgsmål og få hjælp i debatkategorien Opgaver og eksamen.





 0 kommentar(er) · 12875 fremvisninger

Kommentarer
Der er ikke skrevet kommentarer til denne artikel.

Deltag aktivt i debatten om artiklen Drivhuseffekten:

Husk mig

Lignende indhold
Artikler
Drivhuseffekt og drivhusgasser
Drivhuseffekten (Geoviden nr. 2, 2006)
NyhederDato
Færre aerosoler kan forstærke drivhuseffekten25-02-2009 07:19
Mange danskere tror ikke på drivhuseffekten01-12-2008 05:37
Skyer og drivhuseffekten26-04-2007 22:24
DebatterSvarSeneste indlæg
Drivhuseffekten på Jorden2931-05-2012 08:49
Er global opvarmning drivhuseffekten?713-12-2011 11:41
Hjælp til SRP-redegørelse: Drivhuseffekten226-11-2009 03:03
Hjælp til Projekt om Global opvarmning & drivhuseffekten127-10-2009 21:19
Drivhuseffekten431-05-2008 13:42
▲ Til toppen
Afstemning
Bør der indføres en klimaafgift på oksekød, som foreslået af Etisk Råd?

Ja

Nej

Ved ikke


Tak for støtten til driften af Klimadebat.dk.
Copyright © 2007-2016 Klimadebat.dk | Kontakt | Privatlivspolitik