Husk mig
▼ Indhold

Drivhuseffekten på Jorden


Drivhuseffekten på Jorden15-03-2012 11:41
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
Den samlede drivhuseffekt på Jorden er ca 33 K

Dette tal har man fundet ved at sammenligne jordens målete gennemsnit-temperatur ved havoverfladen med gennemsnit-temperaturen af en teoretisk jord uden atmosfære.

Der bare det problem at jordens overflade til rummet ligger på toppen af atmosfæren., og ikke ved havoverfladen.

Bare i 11 kilometers højde så er temperaturen omkring -40'C. Det ca. 54 k mindre end jordens målete gennemsnit-temperatur ved havoverfladen, denne forskel skyldes de hvide skyer, som spejler solstrålingen væk fra jorden.

Der er derfor ikke nogen særlig effekt af at CO2.


27-03-2012 09:05
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Fortsat fra Hvordan kan man stoppe global opvarmning ??

kvælstof, ilt og argon - dvs. <99% af alle atmosfærens gasser - slet ikke er drivhusgasser, og dermed heller ikke bidrager til at holde Jorden de 30-33 grader varmere end ligevægtstemperatur

Skal det forstås sådan, at temperaturen ved Jordens overflade ville være 30-33 grader koldere, hvis Jordens atmosfære ikke indeholdt CO2 og vanddamp?

Det har jeg svært ved at forestille mig.

Jordens overflade er i fysisk kontakt med atmosfæren. Når Jordens overflade opvarmes af Solen, vil denne varme fordele sig til atmosfæren, uanset atmosfærens sammensætning.

Sammenligningen med et drivhus er ikke særlig præcis.
Redigeret d. 27-03-2012 09:12
27-03-2012 09:58
Kosmos
★★★★★
(3992)
Skal det forstås sådan, at temperaturen ved Jordens overflade ville være 30-33 grader koldere, hvis Jordens atmosfære ikke indeholdt CO2 og vanddamp?

Det har jeg svært ved at forestille mig

- OK, men dét tror jeg nu ellers nok, der er forholdsvis bred enighed om, se fx. denne artikel.
27-03-2012 10:16
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Forestil dig, at Solen ikke var der, så Jorden lå hen i mørke. Forestil dig så en atmosfære, der var 100% transparent for alle bølgelængder, dvs. intet lys eller varmestråling ville kunne absorberes af atmosfæren. Lad os så give overfladen temperaturen +14C. (Det er ligemeget, hvordan overfladen har fået denne temperatur, den kunne f.eks. være opvarmet nedefra, det er blot for eksperimentets skyld.)

Hvad ville temperaturen være i atmosfæren?

Edit: Hm, måske ikke det bedste tanke-eksperiment, nu jeg tænker efter. Vi kunne også se på gennemsnitstemperaturen et sted i Sahara, hvor der er tæt på 0% luftfugtighed og sammenligne den med gennemsnitstemperaturen i en jungle lidt længere sydpå i Afrika, hvor luftfugtigheden er tæt på 100%. Skulle vi forvente en stor forskel i disse gennemsnitstemperaturer p.gr.a. den store forskel i mængden af drivhusgasser i atmosfæren disse to steder?
Redigeret d. 27-03-2012 10:25
27-03-2012 10:35
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
Kosmos skrev:
Skal det forstås sådan, at temperaturen ved Jordens overflade ville være 30-33 grader koldere, hvis Jordens atmosfære ikke indeholdt CO2 og vanddamp?

Det har jeg svært ved at forestille mig

- OK, men dét tror jeg nu ellers nok, der er forholdsvis bred enighed om, se fx. denne artikel.


Det er et stort problem at man er enig om noget forkert.

Hvis jordens atmosfære ikke havde CO2 og vanddamp og støv ville jordoverfladen være meget varmere, da solen ville skinne direkte på overfladen.

DMI fortæller "Af den indkommende solstråling absorberes 49% af jordoverfladen, som sender energien op i atmosfæren som varmestråling."

Dette er rent fantasi.
1. Kun omkring 10% af solstrålingen når ned på overfladen, fordi atmosfæren optager og reflekter det meste af solstrålingen.
2. Langt den største del af jorden er dækket af hav, som afgiver solvarmen som damp.


27-03-2012 10:42
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Fra DMI, Hvad er drivhuseffekten?

Uden drivhuseffekten ville jordoverfladens temperatur alt andet lige være ca. 33°C koldere, end den er, dvs. –19°C i stedet for +14°C, og Jorden ville ikke have liv i den form, vi kender.

Jeg tror, misforståelsen ligger i, at de tilskriver 'drivhuseffekten', dvs. drivhusgasser, hele denne temperaturforskel for jordoverfladen.

Jeg mener, det blot er den kendsgerning, at der overhovedet er en atmosfære i fysisk kontakt med overfladen, der gør, at overfladen har en højere temperatur. Uden drivhusgasser i atmosfæren ville jordoverfladen alligevel have en højere gennemsnitstemperatur end uden atmosfære overhovedet.
27-03-2012 10:53
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Når du dækker din hud med tøj, kan du holde varmen. Det er ikke drivhusgasser i tøjet, der er årsagen.

Hvis det var det, ville en ulden sweater ikke have nogen effekt, hvis du gik ind i et koldt rum med en atmosfære uden drivhusgasser.
Redigeret d. 27-03-2012 10:58
27-03-2012 13:44
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
John Niclasen skrev:
Forestil dig, at Solen ikke var der, så Jorden lå hen i mørke. Forestil dig så en atmosfære, der var 100% transparent for alle bølgelængder, dvs. intet lys eller varmestråling ville kunne absorberes af atmosfæren. Lad os så give overfladen temperaturen +14C. (Det er ligemeget, hvordan overfladen har fået denne temperatur, den kunne f.eks. være opvarmet nedefra, det er blot for eksperimentets skyld.)

Hvad ville temperaturen være i atmosfæren?


Denne atmosfære kan kun afkøles af overfladen. Det vil sige at den ville være 14'C i bunden og temperaturen ville falde med gaskonstanten indtil vakuum. Temperaturen falder med trykket fordi temperatur er molekyle bevægelser. Og jo mindre tryk jo færre molekyler. Din model svare meget godt til jordens natside inden daggry.


27-03-2012 14:22
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
kulden-varmen skrev:
Denne atmosfære kan kun afkøles af overfladen. Det vil sige at den ville være 14'C i bunden og temperaturen ville falde med gaskonstanten indtil vakuum. Temperaturen falder med trykket fordi temperatur er molekyle bevægelser. Og jo mindre tryk jo færre molekyler. Din model svare meget godt til jordens natside inden daggry.

Mængden af indkommende stråling skal balanceres af mængden, der igen stråler væk fra Jorden. Det kan godt være, strålingen er ved andre bølgelængder, men energimængden skal være den samme aht. energibevarelse.

Kan man derfor sige, at uden atmosfære, så ville al energien blot en cm over jordoverfladen findes som stråling? Med en atmosfære vil noget af energien være mekanisk energi i form af molekylernes bevægelse, som vi måler som temperatur, og der vil derfor være mindre energi i form af stråling, når vi befinder os i atmosfæren. Efterhånden som vi bevæger os op i atmosfæren, vil mindre og mindre energi være i form af mekanisk energi (temperatur), og mere og mere i form af stråling, indtil vi forlader atmosfæren, hvor så al energien er i form af stråling.

Og derfor vil vi måle en højere temperatur ved jordoverfladen med atmosfære (uanset sammensætning) end uden atmosfære.

Er det en korrekt beskrivelse?
27-03-2012 23:48
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
Ja sådan cirka. På Månens natside er alt energi stråling, på dag siden så er der nogle atomer som hopper op fra overfladen.

Vi mennesker kan se det synlige lys, men de fleste andre bølge længder i solstrålingen bliver reflekteret af atmosfæren. Det vil sige at hvis vi kun kunne se noget andet end det synlige lys så ville vi leve i mørke nat og dag. Med en ugennemsigtig atmosfære som på Jorden eller Venus, så er det trykket som bestemmer temperaturen på overfladen og planetens overflade til rummet er oversiden af atmosfæren. Atmosfæren bliver gradvist tynder i højden, og mere stråling kommer ind og ud.


28-03-2012 07:00
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Jeg fornemmer, det ikke var helt præcist, når jeg formodede, temperatur kun er den mekaniske energi i form af molekylebevægelse. Når vi måler temperatur med et alm. termometer, så må det være summen af den mekaniske energi og strålingsenergi, vi måler. Molekyler støder ind i termometeret, og stråling rammer termometeret, og det er summen, vi måler.

Ved de alm. temperaturer og forhold, vi har på Jorden, må den mekaniske energi fra molekylerne blot være større end strålingsenergien. Det kan man overbevise sig om ved at sammenligne temperaturen i skyggen og i solen. Hvis der f.eks. er 20C i skyggen og 50C i solen, så er det jo hhv. 293K og 323K, og forskellen på 50K er lidt i forhold til 293K.

Mht. "drivhuseffekten", så er der teoretisk grund til at mene, at den ikke findes. Når der er gasser i atmosfæren, der er modtagelige for langbølget stråling, så må en mindre del af det indkomne sollys nå jordoverfladen, end hvis de gasser ikke var til stede. Altså må jordoverfladen være lidt koldere. Og fra termodynamikkens 2. hovedsætning kan man udlede, at varme netto løber fra et varmt område til et koldere. I hele søjlen af molekyler fra jordoverfladen i bunden til rummet i toppen findes de højeste temperaturer ved jordoverfladen, så varmen vil netto bevæge sig opad.

Jorden bliver altså koldere ved mere CO2 i atmosfæren. Er det korrekt?

Jeg har på fornemmelsen, klimaforskere er nødt til at foretage nogle flere laboratorieforsøg for at be- eller afkræfte teorierne.
28-03-2012 09:06
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
I hele søjlen af molekyler fra jordoverfladen i bunden til rummet i toppen findes de højeste temperaturer ved jordoverfladen, så varmen vil netto bevæge sig opad.

Og så ser man en temperaturprofil for atmosfæren og indser, det ikke er helt så let:
Vertical Profile of Temperature
07-04-2012 18:42
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
John Niclasen skrev:
Mht. "drivhuseffekten", så er der teoretisk grund til at mene, at den ikke findes. Når der er gasser i atmosfæren, der er modtagelige for langbølget stråling, så må en mindre del af det indkomne sollys nå jordoverfladen, end hvis de gasser ikke var til stede. Altså må jordoverfladen være lidt koldere. Og fra termodynamikkens 2. hovedsætning kan man udlede, at varme netto løber fra et varmt område til et koldere. I hele søjlen af molekyler fra jordoverfladen i bunden til rummet i toppen findes de højeste temperaturer ved jordoverfladen, så varmen vil netto bevæge sig opad.

Jorden bliver altså koldere ved mere CO2 i atmosfæren. Er det korrekt?


Det er ikke den herskende opfattelse på bjerget, men jeg mener at du har ret i princippet. En helt klar atmosfære vil være varmest ved jordoverfladen. Men i virkeligheden så skygger drivhusgasserne for solen, så jordoverfladen henligger i mørke. Så den varmeste atmosfære, i forhold til trykket er på toppen af atmosfæren, oppe over de tunge drivhusgasser.


24-05-2012 11:24
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Det er interessant, at det fysiske problem, en planet med en atmosfæren og hvorfor man måler den temperatur, man nu gør, er så svært at få sit hoved omkring.

I stedet for at snakke gennemsnitstemperatur, så hjælper det nok også for forståelsen at se på maksimum- og minimum-temperaturer, med og uden megen 'drivhuseffekt'.

En atmosfære med meget vanddamp og CO2 har større varmekapacitet end en atmosfære uden. Det er fordi vanddamp og CO2 kan vibrere, som f.eks. ilt og kvælstof, der er langt hovedparten af Jordens atmosfære, ikke kan.

Et givet sted på Jorden, f.eks. i Danmark, måler man maksimum- og minimum-temperaturen over døgnet og over året. De højeste temperaturer over døgnet måler man om eftermiddagen, og de laveste om natten lige før solopgang. Over året måler man de højeste temperaturer typisk i juli-august og de laveste i januar-februar.

Hvis man nu forestiller sig, at man forøgede mængden af vanddamp og CO2 betragteligt i atmosfæren, hvad vil man så måle mht. højeste og laveste temperaturer over døgnet og over året? Ville målt maksimum-temperatur sandsynligvis stige eller falde? Ville målt minimum-temperatur sandsynligvis stige eller falde?
24-05-2012 13:43
SRJ
★★★☆☆
(448)
John Niclasen skrev:
Hvis man nu forestiller sig, at man forøgede mængden af vanddamp og CO2 betragteligt i atmosfæren, hvad vil man så måle mht. højeste og laveste temperaturer over døgnet og over året? Ville målt maksimum-temperatur sandsynligvis stige eller falde? Ville målt minimum-temperatur sandsynligvis stige eller falde?


Den konventionelle forståelse er at øget drivhus-effekt vil mindske forskellen mellem døgnets maks. temperatur og minimumstemperatur. Med andre ord, de vil begge stige, men minimumstemperaturen vil stige mest.
Om dagen opvarmes jordens overflade af solen, og om natten afkøles overfladen ved at udstråle varmen til verdensrummet. Drivhusgasser gør denne afkølingsproces langsommere, så minimumstemperaturen stiger.

Denne tendens kan ses i de analyser af temperatur-data fra København og Thorshavn kfl har lavet, se afsnittene "Diurnal-temperaturen":
http://www.klimadebat.dk/forum/middeltemperaturen-for-koebenhavn-1768-2010-d12-e1953.php#post_28984
http://www.klimadebat.dk/forum/udviklingen-i-middeltemperaturen-for-torshavn-1873-2010-d13-e2031.php#post_30152

Et tilsvarende argument kan bruges til at forklare at vinter-temperaturen vil stige mere end sommer-temperaturen. Om sommeren varmes den nordlige halvkugle op af solen, og om vinteren afkøles den. Drivhuseffekten nedsætter hastigheden af afkølingen, så vintertemperaturen til stige.
SkepticalScience har en side om det her, med en figur der visse denne effekt for den nordlige halvkugle vha. satellitmålinger af den temperaturen. Desuden kan der findes links til forskningsartikler vedr. dette.
25-05-2012 00:06
Christoffer Bugge Harder
★★★★☆
(1573)
Mht. "drivhuseffekten", så er der teoretisk grund til at mene, at den ikke findes. Når der er gasser i atmosfæren, der er modtagelige for langbølget stråling, så må en mindre del af det indkomne sollys nå jordoverfladen, end hvis de gasser ikke var til stede. Altså må jordoverfladen være lidt koldere. Og fra termodynamikkens 2. hovedsætning kan man udlede, at varme netto løber fra et varmt område til et koldere. I hele søjlen af molekyler fra jordoverfladen i bunden til rummet i toppen findes de højeste temperaturer ved jordoverfladen, så varmen vil netto bevæge sig opad.

Jorden bliver altså koldere ved mere CO2 i atmosfæren. Er det korrekt?

Jeg har på fornemmelsen, klimaforskere er nødt til at foretage nogle flere laboratorieforsøg for at be- eller afkræfte teorierne.


John,

med al respekt: var du ikke uddannet fysiker? Så kan du sgu da ikke i ramme alvor selv tro på det, du skriver her:

1) Hvorfor skulle en mindre del af det indkomne sollys nå overfladen, fordi drivhusgasser kan absorbere langbølget stråling? Sollys er jo altovervejende kortbølget og passerer "forbi" størstedelen af drivhusgassernes absorptionsspektre, hvorimod Jordens udstrålingsspektrums højere bølgelængder falder sammen med dem:



- så rent teoretisk må man jo snarere sige, at der er en større del af sollyset/solens effekt, der når/"fastholdes" ved jordoverfladen?

2) Der er en stor nettotransport af energi fra Jorden til atmosfæren, så der er jo ingen tvivl om retningen på nettofluxet - hvilket mig bekendt er det, som 2. hovedsætning handler om, som du jo selv skriver......? Men hvordan det, at der er feedbacks som f.eks drivhuseffekten, der dæmper/mindsker dette energitab, skulle kunne være i strid med 2. hovedsætning, forstår jeg simpelthen ikke, at du tilsyneladende i ramme alvor kan mene. Et fuldstændig parallelt argument til dit ville være

"Det strider mod 2. hovedsætning, at nødstedte inuitter eller bjergbestigere kan holde varmen under en snestorm bedre ved at begrave sig i sne end ved ikke at begrave sig i sen - for sneen er jo koldere end deres kropstemperatur, og når energien flyder fra varmere mod koldere genstande, kan en 37 varm krop ikke blive varmere ved at begrave sig i -5 grader kold sne"

- og det er, som alle jo kan indse, noget sludder: Det, sneen gør, er ganske enkelt at mindske kroppens varmetab ifht. f.eks at stå i det fri - men derfor er nettofluxet jo stadig fra menneske til sne.

Det er selvfølgelig altid godt med flere forsøg, der kan øge vores viden, men at bruge tid på at undersøge dette ville pænt sagt ikke være et af den slags forsøg. Til gengæld kunne du måske med fordel prøve liige at tænke en ekstra gang over dit argument, eller/og måske genlæse et par bøger fra studietiden?
Det her er jo helt i skoven, og jeg har meget svært ved at tro, at du ikke kan se det selv, hvis du bruger 1/2 minut mere på at gennemgå dit ovenstående indlæg.........????
Redigeret d. 25-05-2012 00:08
25-05-2012 09:37
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
SRJ skrev:
Den konventionelle forståelse er at øget drivhus-effekt vil mindske forskellen mellem døgnets maks. temperatur og minimumstemperatur. Med andre ord, de vil begge stige, men minimumstemperaturen vil stige mest.

Jeg er enig i, at minimumstemperaturen vil stige, fordi den forøgede varmekapacitet gør, at atmosfæren er længere tid om at komme af med varmen f.eks. om natten.

Men jeg er ikke enig i, at maksimumstemperaturen også vil stige. Den vil falde. For ligesom varmekapaciteten gør, det tager længere tid at afkøle atmosfæren om natten, så gør varmekapaciteten også, at det tager længere tid at opvarme atmosfæren om dagen, når solen skinner.

Dette er også årsgen til, at temperaturen når højere op om dagen i en ørken, hvor der er lille 'drivhuseffekt', fordi luften er tør, end i f.eks. en jungle, hvor 'drivhuseffekten' er stor p.gr.a. meget fugtig luft.
25-05-2012 09:53
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Hvorfor skulle en mindre del af det indkomne sollys nå overfladen, fordi drivhusgasser kan absorbere langbølget stråling?

De gasser kan absorbere stråling ved mange bølgelængder. Af flg. graf kan man se strålingen fra Solen både målt i toppen af atmosfæren (gul del) og i bunden (rød del).

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solar_Spectrum.png
25-05-2012 10:45
SRJ
★★★☆☆
(448)
John Niclasen skrev:
Jeg er enig i, at minimumstemperaturen vil stige, fordi den forøgede varmekapacitet gør, at atmosfæren er længere tid om at komme af med varmen f.eks. om natten.

Men jeg er ikke enig i, at maksimumstemperaturen også vil stige. Den vil falde. For ligesom varmekapaciteten gør, det tager længere tid at afkøle atmosfæren om natten, så gør varmekapaciteten også, at det tager længere tid at opvarme atmosfæren om dagen, når solen skinner.

Dette er også årsgen til, at temperaturen når højere op om dagen i en ørken, hvor der er lille 'drivhuseffekt', fordi luften er tør, end i f.eks. en jungle, hvor 'drivhuseffekten' er stor p.gr.a. meget fugtig luft.


Jeg mener stadig at maksimum-temperaturen også vil stige. Jeg tænker på det på den måde, at flere drivhusgasser vil øge den nedadgående flux af langbølget varmestråling, hvilket vil reducere afkølingen, både dag og nat.
Jeg har udregnet forskellen i udstråling fra jorden for en atmosfære med hhv. 300 ppm og 400 ppm CO2 for både sommer og vinter vha. Modtran.
http://forecast.uchicago.edu/Projects/modtran.html

Vinter: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.691 W/m^2
Sommer: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.992 W/m^2

Både for sommer og vinter er der et fald i intensiteten af den udgående stråling når CO2 øges, og temperaturen vil derfor stige. Stigningen vil være størst om sommeren da den største forskel i intensitet er om sommeren.

Hvis jeg følger din logik om ændring i varmekapacitet, vil jeg også mene det vil medføre en stigning. Selvom det vil tage længere tid at opvarme atmosfæren, så starter den jo på en lidt højere temperatur hver morgen (eller hvert forår) fordi afkølingen om natten (vinteren) går langsommere og minimumstemperaturen dermed øges.
I symboler: T_max= T_min + T_solopvarmning
T_solopvarmning må altid være positiv, så hvis T_min øges sker det samme for T_max.
25-05-2012 11:06
kristofferszilas
★★★☆☆
(852)
Rent logisk skulle man jo mene at ændringer i mængden af vanddamp burde være langt vigtigere end ændringer i CO2 for det totale varmeregnskab.

Der er jo 22 gange mere indgående stråling end udgående (5780 K vs 255 K), så det må jo være vigtigere at se på hvad der kan påvirke den indgående stråling, fordi det er her størstedelen af energien findes.

Den samlede energi fra den indgående stråling som skærmes pga vanddamp er jo langt større end den samlede energi ved CO2's overlap på den udgående stråling.

Det ville også give mening i forhold til stabiliteten af klimaet, fordi mere varme ville medføre mere vanddamp, som ville virke skærmende for den indgående stråling og på den måde virke som en termostat og holde temperaturen stabil over tid.

25-05-2012 11:19
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
SRJ skrev:
Jeg mener stadig at maksimum-temperaturen også vil stige. Jeg tænker på det på den måde, at flere drivhusgasser vil øge den nedadgående flux af langbølget varmestråling, hvilket vil reducere afkølingen, både dag og nat.
Jeg har udregnet forskellen i udstråling fra jorden for en atmosfære med hhv. 300 ppm og 400 ppm CO2 for både sommer og vinter vha. Modtran.
http://forecast.uchicago.edu/Projects/modtran.html

Vinter: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.691 W/m^2
Sommer: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.992 W/m^2

Både for sommer og vinter er der et fald i intensiteten af den udgående stråling når CO2 øges, og temperaturen vil derfor stige. Stigningen vil være størst om sommeren da den største forskel i intensitet er om sommeren.

I en steady state situation, vil den indkomne og den udgående flux være lige store, og det er uanset mængden af 'drivhusgasser'. Så jeg forstår ikke, hvorfor du får en forskel i intensitet for 300 og 400 ppm. Hvis der er en forskel, vil temperaturen enten stige eller falde, og det vil den blive ved med i det uendelige. Jeg forudsætter steady state.

Hvis jeg følger din logik om ændring i varmekapacitet, vil jeg også mene det vil medføre en stigning. Selvom det vil tage længere tid at opvarme atmosfæren, så starter den jo på en lidt højere temperatur hver morgen (eller hvert forår) fordi afkølingen om natten (vinteren) går langsommere og minimumstemperaturen dermed øges.
I symboler: T_max= T_min + T_solopvarmning
T_solopvarmning må altid være positiv, så hvis T_min øges sker det samme for T_max.

Tag Månen som eksempel. Der er næsten ingen atmosfære og dermed stort set ingen 'drivhuseffekt'. Om dagen kan temperaturen på Månen nå 120C. På Jorden har vi 'drivhuseffekt', og her når temperaturen ikke så langt op. En dag på Månen tager godt nok omkring et par uger, men mon ikke temperaturen hurtigt stiger, når Solen står op på Månen, fordi der er så ringe 'drivhuseffekt'? Man kan også se på temperaturer, en astronaut oplever. Der er meget varmt på solsiden og meget koldt på skyggesiden i rummet lige uden for Jordens atmosfære. Og der er ingen 'drivhuseffekt'.
25-05-2012 12:04
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
kristofferszilas skrev:
Der er jo 22 gange mere indgående stråling end udgående (5780 K vs 255 K), så det må jo være vigtigere at se på hvad der kan påvirke den indgående stråling, fordi det er her størstedelen af energien findes.

Temperaturen af Solen er måske i størrelsen 22 gange højere end temperaturen af Jorden, men indkomne og udgående stråling balancerer stort set for Jorden (kaldet "steady state").

Jorden modtager sollys svarende til et tværsnit af Jorden i dens afstand fra Solen. Jorden afgiver stråling fra hele dens kugleflade, altså fra et areal 4 gange større end arealet, den modtager stråling fra Solen.

Areal af en cirkel: Pi * R^2
Areal af en kugle: 4 * Pi * R^2

Edit: Men måske du mener, at energien af hver foton er meget højere i den stråling, vi modtager fra Solen, og som absorberes af vanddamp i atmosfæren, end energien af hver foton i den udgående stråling, som absorberes?
Redigeret d. 25-05-2012 12:14
25-05-2012 12:59
SRJ
★★★☆☆
(448)
John Niclasen skrev:
SRJ skrev:
Jeg mener stadig at maksimum-temperaturen også vil stige. Jeg tænker på det på den måde, at flere drivhusgasser vil øge den nedadgående flux af langbølget varmestråling, hvilket vil reducere afkølingen, både dag og nat.
Jeg har udregnet forskellen i udstråling fra jorden for en atmosfære med hhv. 300 ppm og 400 ppm CO2 for både sommer og vinter vha. Modtran.
http://forecast.uchicago.edu/Projects/modtran.html

Vinter: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.691 W/m^2
Sommer: I(300ppm) - I(400 ppm) = 0.992 W/m^2

Både for sommer og vinter er der et fald i intensiteten af den udgående stråling når CO2 øges, og temperaturen vil derfor stige. Stigningen vil være størst om sommeren da den største forskel i intensitet er om sommeren.

I en steady state situation, vil den indkomne og den udgående flux være lige store, og det er uanset mængden af 'drivhusgasser'. Så jeg forstår ikke, hvorfor du får en forskel i intensitet for 300 og 400 ppm. Hvis der er en forskel, vil temperaturen enten stige eller falde, og det vil den blive ved med i det uendelige. Jeg forudsætter steady state.

Temperaturen vil kun fortsætte med at stige indtil der igen er balance mellem ind- og udstråling.
Men jeg tror at mit forsøg på at illustrere forskellen mellem vinter og sommer med Modtran er for simpelt. Jeg kan ikke helt få tingene til passe. Se venligt bort fra det indtil videre.


Tag Månen som eksempel. Der er næsten ingen atmosfære og dermed stort set ingen 'drivhuseffekt'. Om dagen kan temperaturen på Månen nå 120C. På Jorden har vi 'drivhuseffekt', og her når temperaturen ikke så langt op. En dag på Månen tager godt nok omkring et par uger, men mon ikke temperaturen hurtigt stiger, når Solen står op på Månen, fordi der er så ringe 'drivhuseffekt'? Man kan også se på temperaturer, en astronaut oplever. Der er meget varmt på solsiden og meget koldt på skyggesiden i rummet lige uden for Jordens atmosfære. Og der er ingen 'drivhuseffekt'.


Det er jo en helt anden situation. Jeg troede vi snakkede om hvad skete med minimum og maksimum-temperaturene når man øger drivhuseffekten ved at øge koncentrationen af drivhusgasser.
På Månen er der ingen øgning af drivhuseffekten, og dermed heller ingen ændring af T_min. Dermed heller ingen ændring af T_max, så længe solopvarmningen er konstant.
25-05-2012 13:09
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
SRJ skrev:
Det er jo en helt anden situation. Jeg troede vi snakkede om hvad skete med minimum og maksimum-temperaturene når man øger drivhuseffekten ved at øge koncentrationen af drivhusgasser.
På Månen er der ingen øgning af drivhuseffekten, og dermed heller ingen ændring af T_min. Dermed heller ingen ændring af T_max, så længe solopvarmningen er konstant.

Jeg nævner Månen for at se, hvad der sker, når man går fra næsten ingen drivhuseffekt til nogen drivhuseffekt. Jorden næsten uden atmosfæren kan sammenlignes med situationen på Månen, da den befinder sig i samme afstand til Solen. Der er minimumtemperatur lavere og maksimumtemperatur højere, end på Jorden. Dvs. når man tilføjer en atmosfære forøges minimumtemperatur og formindskes maksimumtemperatur.
27-05-2012 10:59
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
a) Hvis det at gå fra næsten ingen atmosfæren og dermed ingen 'drivhuseffekt' til nogen atmosfæren med nogen 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen falder,

b) og hvis det at gå fra nuværende atmosfære og 'drivhuseffekt' på Jorden til en situation med mere 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen stiger,

Spørgsmål:
hvad er så den mængde 'drivhuseffekt', hvor situationen ændrer sig?
RE: Forklaring28-05-2012 12:29
kulden-varmenProfilbillede★★★★★
(2088)
John Niclasen skrev:
a) Hvis det at gå fra næsten ingen atmosfæren og dermed ingen 'drivhuseffekt' til nogen atmosfæren med nogen 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen falder,

b) og hvis det at gå fra nuværende atmosfære og 'drivhuseffekt' på Jorden til en situation med mere 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen stiger,

Spørgsmål:
hvad er så den mængde 'drivhuseffekt', hvor situationen ændrer sig?


Dette er et problem. Et er at temperaturen er et udtryk for molekyle bevægelser. Det betyder vægten af luften har betydning for temperaturen og vægten stiger med trykket. I den yderste atmosfære er temperaturen høj i de få spredte joner (atomkærne og elektroner ) som findes der ude. Tempertur begrebet har ligesom ikke nogen mening der ude. Dybere i atmosfæren så er der flere atomer og derfor højere temperatur. Men endnu dybere i atmosfæren er molekyler og de har "farve" og kan modtage og afgive stråling. Og derfor bliver luften koldere. Endnu dybere så stiger temperaturen med trykket.
Der hvor der måske kan være en 'drivhuseffekt' er i den store højde hvor temperaturen falder , og hvor man har målt en faldende temperatur samtidig med at CO2 indholdet er steget.

Undskyld, men jeg har lov at mene at mere CO2 giver lidt faldende temperature på jorden


30-05-2012 20:58
SRJ
★★★☆☆
(448)
John Niclasen skrev:
a) Hvis det at gå fra næsten ingen atmosfæren og dermed ingen 'drivhuseffekt' til nogen atmosfæren med nogen 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen falder,

b) og hvis det at gå fra nuværende atmosfære og 'drivhuseffekt' på Jorden til en situation med mere 'drivhuseffekt' betyder, at maksimumtemperaturen stiger,

Spørgsmål:
hvad er så den mængde 'drivhuseffekt', hvor situationen ændrer sig?


Kender du denne lille artikel der giver en simpel beregning af temperaturen for en planet med og uden rotation, og forskellige varianter af atmosfære?
Der udregnes kun kun en gennemsnitstemperatur for planeten, men det er muligt at man kan udvide beregningerne til at beregne min og max i den daglige cyklus, og at man herved kan give svar på de spørgsmål du stiller.
Artiklen er her:
http://arxiv.org/pdf/0802.4324v1.pdf
30-05-2012 23:18
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
@SRJ

Nej, jeg kendte ikke artiklen, men jeg har læst den igennem. Der er flere interessant ting, og så har jeg nogle øvrige kommentarer.

Som jeg læser graferne og teksten med formler, så ses det netop, at max temperatur falder, når lambda gøres mindre. Og lambda gøres midre ved f.eks. at forøge varmekapaciteten, dvs. ved flere 'drivhusgasser' i atmosfæren.

Af fig. 2 ses, at kurven y_ave bliver mere og mere vandret, når man går mod lave værdier for lambda, som er tilfældet med Jorden. Dvs. middeltemperaturen ændres mindre og mindre ved mere og mere 'drivhuseffekt'. Af fig. 2 ses også, at min. og max. temperaturer nærmer sig hinanden ved lave værdier af lambda.

Yderligere kommentarer:
Han konkluderer, at man sagtens kan understøtte drivhuseffekten videnskabeligt. Problemet er, at han som de fleste andre benytter Stefan-Boltzmanns lov om stråling. Det giver et ufuldstændigt billede, når man har med atmosfærer at gøre. Når stråling absorberes i atmosfæren, så bliver denne stråling ikke efterfølgende emitteret væk. Energien bliver i højere grad omsat til kinetisk energi ved sammenstød med andre molekyler, når atmosfæren er tæt nok. Og det er den nederst i Jordens atmosfæren. Derefter er det i høj grad konvektion, der bestemmer, hvilken temperatur man måler. Flere 'drivhusgasser' betyder også, at mere af den indkomne stråling fra Solen bliver absorberet i atmosfæren, hvorved en del slipper væk igen uden at nå jordoverfladen.

Han snakker om gennemsnitstemperaturer for planeter uden at komme ind på de problemer, der er ved at definere sådanne gennemsnit. Vi ved, en blanding af vand og is holder en konstant temperatur, selvom man tilfører eller tager energi ud af systemet. Dvs. temperaturen over f.eks. nordpolen er konstant hele sommeren, hvor der ikke er nævneværdige storme til at blæse kold eller varm luft ind fra lavere breddegrader. Så længe, der er is ved Nordpolen, vil temperaturen være konstant i luften. Se: Daily Mean Temperatures in the Arctic
Læg mærke til den nærmest konstante temperatur om sommeren over alle årene. Hvis man benytter denne temperatur til at beregne et gennemsnit sammen med temperaturer målt andre steder, så får man ikke noget brugbart ud af det. Det giver ikke mening. Udover is, er der sikkert mange andre ting og effekter i naturen på Jorden, der gør det nærmest umuligt at snakke om en middeltemperatur.

Det giver mere mening at se på, hvordan temperaturen målt et bestemt sted vil ændre sig, hvis man tilføjer mere CO2 (eller vanddamp) til atmosfæren. Som jeg ser det, betyder det utroligt lidt for gennemsnitstemperaturen dette sted. Til gengæld vil min. temperaturen stige og max. temperaturen falde, hvilket givet er mere stabilt klima og vejr, hvad er en fordel for livet.
30-05-2012 23:46
kfl
★★★★☆
(1708)
SRJ skrev:
Kender du denne lille artikel der giver en simpel beregning af temperaturen for en planet med og uden rotation, og forskellige varianter af atmosfære?
Der udregnes kun kun en gennemsnitstemperatur for planeten, men det er muligt at man kan udvide beregningerne til at beregne min og max i den daglige cyklus, og at man herved kan give svar på de spørgsmål du stiller.
Artiklen er her:
http://arxiv.org/pdf/0802.4324v1.pdf


Hej SRJ
Ganske interesant artikel som jeg vil studere.


KFL
Vær skeptisk over for skeptikerne.... Det er der grund til.
31-05-2012 08:49
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Min flg. sætning fra ovenfor er ikke særlig præcis:

Udover is, er der sikkert mange andre ting og effekter i naturen på Jorden, der gør det nærmest umuligt at snakke om en middeltemperatur.

Jeg burde have skrevet noget a la:

Udover tilstedeværelse af vand og is, er der mange andre variable i naturen på Jorden, der gør det nærmest umuligt at snakke om en middeltemperatur. Jorden er ikke i termodynamisk ligevægt, og derfor er der store problemer ved at definere en middeltemperatur for hele Jorden.




Deltag aktivt i debatten Drivhuseffekten på Jorden:

Husk mig

Lignende indhold
DebatterSvarSeneste indlæg
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
Artikler
Drivhuseffekt og drivhusgasser
Drivhuseffekten (Bionyt: 500 svar om klima)
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
▲ Til toppen
Afstemning
Vil Donald Trump trække USA ud af Paris-aftalen?

Ja

Nej

Ved ikke


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