Husk mig
▼ Indhold

Hvad fortæller Venus os om CO2 som drivhusgas på Jorden?



Side 3 af 11<12345>>>
RE: Kugle eksempel12-09-2016 10:16
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Man placerer en lille kugle, f.eks. 1 meter i diameter, i rummet i samme afstand fra Solen som Venus. Man maler kuglen grå, så den reflekterer 77% af Solens lys, ligesom Venus gør det.

Kuglen vil absorbere Solens lys med arealet af en cirkel med samme radius som kuglen. Og kuglen vil stråle elektro-magnetisk stråling ud i det vacuum, der omgiver kuglen, og dette vil ske fra hele overfladen af kuglen, hvor arealet er 4 gange større end arealet af en cirkel.

Forudsætninger for at benytte Stefan-Boltzmann's lov er til stede, og man kan beregne temperaturen af kuglen til 226.6 Kelvin. Denne temperatur har kuglen på overfladen, og samme temperatur har kuglen i centrum. Vi kan sige, at kuglen er isoterm, da der ikke er nogen temperaturgradient ind gennem kuglen.

Planeter kan også ses som kugler, der opvarmes af Solen. (Vi ser bort fra den smule energi flux, der kommer fra planeternes indre, og som skyldes henfald af radioaktive stoffer og krystallisering af deres metalliske kerner.)

D.v.s. der er kun én energikilde i dette eksempel, og det er Solen.

Men de fleste planeter er omgivet af atmosfærer, dvs. gas i et tyngdefelt. Disse atmosfærer kan hovedsaglig opvarmes nedefra af vores ene energikilde, eller de kan opvarmes oppefra af vores ene energikilde. På Jorden og Mars er atmosfærerne hovedsaglig transparente for Solens lys, og deres atmosfærer er opvarmet nedefra. Venus, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun har alle opak atmosfærer, så de er opvarmet oppefra af Solen.

For alle planeterne ser vi temperaturgradienter ned gennem deres atmosfærer. Planeterne, hvis atmosfærer er opvarmet oppefra, har for de ydre planeters vedkommende atmosfærer bestående hovedsaglig af hydrogen og helium. Venus' atmosfære består hovedsaglig af CO2.

Man kan for planeter benytte Stefan-Boltzmann's lov mellem deres 'strålingsoverflader' og det vacuum, der omgiver dem. Man kan ikke benytte S-B's lov mellem en fast planetoverflade og en tæt atmosfære. En atmosfære er ikke vacuum. Energi kan transporteres mellem en fast planetoverflade og en atmosfære og internt i atmosfæren via konduktion, konvektion, fordampning, fortætning og stråling.

Hvorfor er der temperaturgradienter ned gennem deres atmosfærer? Det er der jo ikke i eksemplet med den lille grå kugle.

Jeg fornemmer, forklaringer med drivhuseffekten benyttes i mangel på bedre.
12-09-2016 11:56
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
John, dit seneste indlæg her er fremragende, tak.

Argumentationen mod dit synspunkt, er det ikke at f.eks Jupiters varme kommer indefra grundet kernereaktioner? Komplicerer den indre varmedennelse i gasplaneter ikke noget for billedet?


Bedste hilsner, Frank
Redigeret d. 12-09-2016 11:57
12-09-2016 12:37
Christoffer Bugge Harder
★★★★☆
(1573)
Venus, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun har alle opak atmosfærer, så de er opvarmet oppefra af Solen.


Igen: forsøger du at sige, at 160W/m2 fra Solen er årsag til, at Venus er 737K varm på overfladen? Det giver jo overhovedet ingen mening.

Man kan for planeter benytte Stefan-Boltzmann's lov mellem deres 'strålingsoverflader' og det vacuum, der omgiver dem. Man kan ikke benytte S-B's lov mellem en fast planetoverflade og en tæt atmosfære. En atmosfære er ikke vacuum. Energi kan transporteres mellem en fast planetoverflade og en atmosfære og internt i atmosfæren via konduktion, konvektion, fordampning, fortætning og stråling.

Hvorfor er der temperaturgradienter ned gennem deres atmosfærer? Det er der jo ikke i eksemplet med den lille grå kugle.


Det var en imponerende lang bortforklaring. Selvfølgelig er Jorden (eller nogen af de andre planeter) ikke et perfekt sort legeme, men derfor kan man udmærket bruge Stefan-Boltzmann som en (grov) tilnærmelse - det er helt standard i undervisning og lærebøger. Hvis vi ignorerer atmosfæren som en sådan grov tilnærmelse, får vi en udstråling på 16.000 W/m2 fra Venus´ overflade. Hvis vi skal til at sætte atmosfærer på, som f.eks forhindrer 97,4% af solindstrålingen i at nå Venus overflade, gør det jo dit regnestykke endnu værre: hvis du vil forsøge at argumentere for, at solindstrålingen på 2,6% af 160 W/m2 - det giver ca. 4,2 W/m2 - opvarmer Venus overflade til 737K, så burde de 240 W/m2, vi modtager her på Jordoverfladen, da vist have brændt alt levende væk forlængst...........
Kan du give os dit alternative bud: Hvor meget er Venus opadgående, langbølgede varmestråling på?

Jeg fornemmer, forklaringer med drivhuseffekten benyttes i mangel på bedre.


Jeg fornemmer, at dine bortforklaringer uden drivhuseffekt alene handler om personlig/politisk iver efter at forsøge at tale denne effekt bort. Men lad os bare droppe fornemmelserne, for vigtigere er det, at man kan beregne, at dine forklaringer uden drivhuseffekt foreløbig mangler en 4-500K for at få dit strålingsregnskab til at hænge sammen. Det er ikke solindstrålingen på 160 W/m2 (hvoraf kun 2,6% når overfladen), ikke tøradiabaten/trykket alene og heller ikke den indre energi på 0,17 W/m2, der giver de 737K. Hvad er det så, hvis det så åbenbart heller ikke er drivhuseffekten?

Forklaringer og beregninger med udgangspunkt i kendt fysik, tak, ikke fornemmelser og bortforklaringer.
12-09-2016 13:08
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Argumentationen mod dit synspunkt, er det ikke at f.eks Jupiters varme kommer indefra grundet kernereaktioner?

Iflg. bogen "The New Solar System" kræver det temperaturer på 10 mio. grader, for at få kernereaktioner igang. Så varmt er det ikke inde i Jupiter.

Komplicerer den indre varmedennelse i gasplaneter ikke noget for billedet?

Jo, billedet er lidt for simpelt i mit indlæg. Virkeligheden er kompliceret!

For at vurdere, hvor meget varme der kommer internt fra i planeterne, er man nødt til at korrigere for absorption af Solens lys, og det afhænger så igen af albedo for planeten.

Vi har set, at albedo for Venus er ændret flere gange de senste år, senest fra 0.90 til 0.77. Det er altså svært at finde den korrekte albedo for planeter.

Men der kan godt være energi inde fra planeterne, som komplicerer billedet, f.eks. fra sammentrækning (Kelvin-Helmholtz mekanisme). Flg. graf er fra samme bog "The New Solar System", 3. udgave fra 1990 af J. Kelly Beatty m.fl., og det viser den energi emission pr. masseenhed, man mener kommer fra de ydre planeter, Jorden, en kulkondrit og Solen.
Tilknyttet billede:

12-09-2016 14:43
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
Interessant.

Eksemplet hvor Uranus har væsentligt mindre energi indefra end Neptun (og Jorden!), fra din grafik.



Sammenligning (igen ud fra samme tryk i atmosfærer) mellem planeter.

Her giver det mening at Uranus har mindre varme indefra og derfor - trods mindre afstand til Solen - ikke er varmere end Neptun.

Kan ikke heeeelt forstå hvordan Top-Down alene skulle forklare at der i dybe Uranus atmosfære lag p.gr.a opblanding mv. skulle være varmere end længere oppe i troposfæren hvor Solen spiller en rolle.

Jeg får et indtryk af at selv umådelig lidt energi fra det indre (mindre end Jordens) - som Uranus - sammenholdt med atmosfærernes store evne til at isolere - umiddelbart er den eneste måde jeg kan forklare at der dybt ned i Uranus Atmosfære bare bliver varmere og varmere?

Igen, JEG påstår ikke at jeg er ekspert, tænker bare højt i en blog, det håber jeg at temperamentsfulde herrer kan leve med..


Vindmøller er IN!! Vedvarende energi er IN!!!
Men vi må aldrig ofre ærlig og åben videnskab - heller ikke når det gælder klima.
Redigeret d. 12-09-2016 15:06
12-09-2016 15:03
Kjeld Jul
★★★★☆
(1983)
John-
Hvis temperaturen stammer fra IR stråling fra Venus selv og derved opvarmer CO2 atmosfæren,samt vi antager at H2So4 + SO2 skyen i 50 til 80 kms højde har en anselig vægt,H2SO4 er jo tungere end vand,samt en albedo,der forhindrer IR strålingen i at undvige til verdensrummet,og betragter svovlskyen som et låg over den nederste atmosfære,kan vi anv. idealgasligningen P*V=gRT med nogen tinærmelse,idet V da vil være en konstant størrelse.
Vi ved,at jo højere trykket stiger i CO2,jo større bliver energioptaget og ved at sætte P=GRT/(V),kan det måske forklare det store tryk på 92 bar og temperaturen på 450-500C ved overfladen.
12-09-2016 17:23
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Eksemplet hvor Uranus har væsentligt mindre energi indefra end Neptun (og Jorden!), fra din grafik.

Pilen ved Uranus betyder ikke, den har mindre energi indefra end Jorden. Pilen betyder blot, at der er (mere) usikkerhed på denne størrelse, end for de andre planeter, så forskerne vurderer, at der hvor den ligger i grafen er maksimum. I teksten i bogen står:

Among the giant planets, only the anomalous Uranus could lie close to the very low power-to-mass ratio of carbonaceous chondrites.

Altså "could", ikke at den gør det.



Sammenligning (igen ud fra samme tryk i atmosfærer) mellem planeter.

Det er kun 0 på y-aksen, der har samme tryk på 100 millibar. Sammenligningen er i km, hvor man bare har sat nul ved samme tryk. Man er nødt til at kende lapse-raten, som er vist, og trykprofilen for at danne en sammenligning ved samme tryk hele vejen.

Her giver det mening at Uranus har mindre varme indefra og derfor - trods mindre afstand til Solen - ikke er varmere end Neptun.

Iflg. Uranus Fact Sheet har Uranus en effektiv temperatur (black-body temperatur) på 58.1 K. Iflg. Neptune Fact Sheet har Neptun en effektiv temperatur (black-body temperatur) på 46.6 K. Uranus er altså 11 en halv grad varmere end Neptun. Knap så nye tal fra en bog "Universe" (7th edition, Freedman og Kaufmann) siger, at Uranus og Neptun har samme temperatur i toppen af skyerne (55 K).

Hvorfor mener du, Uranus ikke er varmere end Neptun?
(Du kan selvf. have samme lidt ældre tal, som indikerer, at de to skulle have samme temperatur.)
Redigeret d. 12-09-2016 18:09
12-09-2016 17:44
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Kjeld Jul skrev:
Hvis temperaturen stammer fra IR stråling fra Venus selv og derved opvarmer CO2 atmosfæren, samt vi antager at H2So4 + SO2 skyen i 50 til 80 kms højde har en anselig vægt, H2SO4 er jo tungere end vand, samt en albedo, der forhindrer IR strålingen i at undvige til verdensrummet, og betragter svovlskyen som et låg over den nederste atmosfære, kan vi anv. idealgasligningen P*V=gRT med nogen tinærmelse, idet V da vil være en konstant størrelse.

Den kan jeg ikke helt følge. Hvis temperaturen stammer fra Venus selv, hvad er så energikilden? Varme (eller energi flux) fra planetens indre er ubetydelig lille.

Skyen har ikke en anselig vægt. Det ville være ustabilt, og man ville kunne se det på trykprofilen. Vedhæftet er trykprofilen for Venus, orange er målt, blå er beregnet. Punktet for enden af den blå del på selve den faste overfladen er også målt.

Jeg mener ikke, man kan sige, at albedo forhindrer stråling i at undvige til verdensrummet. Albedo er bare et mål for, hvor hvid en planet er, dvs. hvor meget sollys, den reflekterer. Sådan reflekteret lys går ikke til at varme planeten op.

Vi ved, at jo højere trykket stiger i CO2, jo større bliver energioptaget og ved at sætte P=GRT/(V), kan det måske forklare det store tryk på 92 bar og temperaturen på 450-500C ved overfladen.

Det store tryk på 92 bar er meget nemt at forklare. Det er massen af atmosfæren, der bestemmer trykket, og så tyngdeaccelerationen og planetens overfladeareal. Intet andet. Venus har godt 94 gange så meget atmosfære masse, som Jorden, og tyngdeaccelerationen er lidt mindre på Venus. Derfor bliver trykket 92 bar.
Tilknyttet billede:


Redigeret d. 12-09-2016 18:28
12-09-2016 17:53
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Det er måske værd at gentage, hvad jeg skrev i indlægget højere oppe:

-------
Men de fleste planeter er omgivet af atmosfærer, dvs. gas i et tyngdefelt. Disse atmosfærer kan hovedsaglig opvarmes nedefra af vores ene energikilde, eller de kan opvarmes oppefra af vores ene energikilde. På Jorden og Mars er atmosfærerne hovedsaglig transparente for Solens lys, og deres atmosfærer er opvarmet nedefra. Venus, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun har alle opak atmosfærer, så de er opvarmet oppefra af Solen.

For alle planeterne ser vi temperaturgradienter ned gennem deres atmosfærer. Planeterne, hvis atmosfærer er opvarmet oppefra, har for de ydre planeters vedkommende atmosfærer bestående hovedsaglig af hydrogen og helium. Venus' atmosfære består hovedsaglig af CO2.
-------

Dette sammenholdt med en tør adiabatisk temperaturprofil.

Når gas bevæger sig op i et tyngdefelt, så udvides gassen. Da gas er en dårlig varmeleder, så sker dette adiabatisk, dvs. temperaturen falder. Vi kender det fra at lukke gassen ud af en gasflaske. Det bliver koldt.

Når gas bevæger sig ned i et tyngdefelt, så sammenpressen gassen. Da gas er en dårlig varmeleder, så sker dette adiabatisk, dvs. temperaturen stiger. Vi kender det fra at holde for en cykelpumpe og presse templet ind. Det bliver varmt.

Jeg siger ikke, dette er den endelige forklaring. For at afgøre, om dette er den endelige forklaring, så skal man kende mængden af konvektion på planeterne. Det er ved konvektion, at den adiabatiske temperaturprofil kan opstå.
Redigeret d. 12-09-2016 18:06
12-09-2016 19:10
Kjeld Jul
★★★★☆
(1983)
Ja John,det er nogle meget komplekse energistrømninger,der foregår på Venus,dine forklaringer er interessante.
Jeg mente at den langbølgede stråling fra CO2 atmosfæren blev reflekteret tilbage fra svovlsyreskyen.
Jeg kan godt se,at egenstrålingen fra Venus er ret lille.
Redigeret d. 12-09-2016 19:34
12-09-2016 19:35
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Jeg sidder og læser i "The New Solar System" af J. Kelly Beatty og Andrew Chaikin, og de skriver om Uranus, at hvis den ikke har en energikilde indeni, som de mener Jupiter, Saturn og Neptun har, så kunne Uranus være isoterm et stykke nede i atmosfæren, hvor Solens lys ikke når ned. Dette synes jeg umiddelbart passer dårligt med vores erfaringer fra Venus.

Det kunne være en rigtig interessant rum-mission. Send en sonde i omløb om Uranus, som har en probe med, der kan dykke ned i atmosfæren, mens den sender signaler tilbage. Og så måle temperatur, tryk, m.v. på vejen ned, så langt den kan, inden den bliver mast af trykket.
12-09-2016 19:42
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
Hej John

Du spørger til dette jeg skriver med at Uranus temperatur er tæt på Neptun. Det fremgår måske lidt tydeligere på den gamle graf her:



Altså når man sidestiller planeter for samme tryk.

Så umiddelbart skulle man tro at Uranus burde være varmere - tættere på Solen - end Neptun.
Det er den ikke. For de tryk vi ser her forstås.
Når jeg så lufter om den mindre energi fra Uranus indre - i forhold til Neptun - måske spiller noget ind. Jeg nævner det også, fordi det mener jeg at have hørt i tidernes morgen :-)
Redigeret d. 12-09-2016 19:50
12-09-2016 19:49
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Kjeld Jul skrev:
Jeg mente at den langbølgede stråling fra CO2 atmosfæren blev reflekteret tilbage fra svovlsyreskyen.

Ok, men jeg mener ikke, dette er nødvendigt.

Strålingen ved de bølgelængder, hvor CO2 absorberer kraftigt, den når ikke særlig langt. Og vi ved, temperaturen falder fra overfladen og op. Temperaturprofilen er meget tæt på en adiabatisk temperaturprofil. Det har man målt oppe fra omløb med en satellit, og med sonder ned gennem atmosfæren.

Dvs. den gas, der befinder sig lige under skyerne, den stråler ikke ret meget. Derfor behøver skyerne ikke at kunne reflektere en masse stråling. Der er ikke en masse stråling. Den grafik, som blev introduceret tidligere, med en masse stråling gående fra den faste overflade op til skyerne, den er forkert.

Jeg har set sådan grafik mange gange, og de bygger altid på Stefan-Boltzmann's lov for stråling fra et sort-legeme til vacuum. Man kan ikke benytte denne lov internt i en atmosfære, fordi forudsætningerne for loven ikke er til stede.

Man kan læse om problemer og rettelser til sådanne "energi budget" illustrationer for Jorden f.eks. her:

Does the Trenberth et al "Earth's Energy Budget Diagram" Contain a Paradox?

NASA revises Earth's Radiation Budget, diminishing some of Trenberth's claims in the process

(Jeg er ikke enig i alt, hvad der skrives på WUWT, langt fra. Men det er ofte en god kilde til at få et alternativt syn og starte nye tanker.)
Tilknyttet billede:


Redigeret d. 12-09-2016 19:57
12-09-2016 19:56
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Du spørger til dette jeg skriver med at Uranus temperatur er tæt på Neptun. Det fremgår måske lidt tydeligere på den gamle graf her:



Altså når man sidestiller planeter for samme tryk.

Så umiddelbart skulle man tro at Uranus burde være varmere - tættere på Solen - end Neptun.
Det er den ikke. For de tryk vi ser her forstås.

Ok, og vi er enige. De to planeter ser ud til at have ca. samme temperatur. Og ja, det er lidt mærkeligt, når man ser, at Uranus har angivet en albedo på 0.30, og Neptun en på 0.29, og at de har så forskellige afstande til Solen.

Men måske deres albedo også er mindre godt kendt? Jeg ved det ikke. Jeg kan blot konstatere, at albedo for Venus er ændret betydeligt for nylig, og Venus er meget tættere på og burde være nemmere at kende m.h.t. sådanne egenskaber.

Hvis man ændrede albedo for Uranus og/eller Neptun tilsvarende, så kunne de ende med at have meget forskellige effektive temperaturer.
12-09-2016 20:57
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
OK John, thanks.

I bedste Hansen-style (med pærer) (eller er det Bakkens Hvile style?) har jeg skitseret hvorledes jeg hidtil har opfattet Venus scenariet under skyerne når det gælder ned nedadgående Solstråling.

På vej ned afsættes energi hele vejen så der kun er en bette smule Solstråling der rammer overfladen.
None the less, så afsættes lidt varme hele vejen ned. Det er kun for oven at der sker udveksling med koldere gasmasser samt kan udveksles energi med space i et eller andet noget begrænset omfang.

Grundet turbolens samt convection udjævnes temperatur forskelle på den måde at det øverste område med mest kontakt til afkøling bliver koldest.

Dette scenarie er til at forstå, men det er jo ikke det samme som at det er korrekt :-)
Jeg synes der er et stykke fra dette scenarie til dit John med Top-Down.

Hvis alle er enige om at varme nedefra ikke er en option, så forstår ikke hvorfor der er varmere i bunden også når vi snakker top-down modellen.
Jeg er med på at vi har forskellige muligheder for opblanding, men selv nok så meget opblanding etc. kan vel ikke umiddlbart forklare en varmegradient ned mod overfladen hvis der ikke er varmekilde derned?

Hvis det hele bare er super opblandet, så burde der jo være samme temperatur hele vejen ned fra skyerne, hvis varmen kom om ren top-down.
Noget andet er, jeg forstår ikke hvor dan det kan kaldes "top-down" når vi jo trods alt er blevet enige om at der lukkes ca 160 w/m2 ned fra skyer global avg. Så må der jo være noget energi der afsættes længere nede, ikke i toppen?

Jeg tror der er noget i top-down konceptet der ikke er feset ind her, undskyld :-)


Vindmøller er IN!! Vedvarende energi er IN!!!
Men vi må aldrig ofre ærlig og åben videnskab - heller ikke når det gælder klima.
Tilknyttet billede:


Redigeret d. 12-09-2016 20:59
RE: Konvektion12-09-2016 21:01
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Der er et interessant afsnit i alt det her med planetatmosfærer opvarmet oppefra i bogen "The New Solar System" af Beatty og Chaikin. Bogen bygger meget på viden fra Voyager sonderne, når det kommer til de ydre planeter. Voyager 2 passerede Neptun i august 1989. 3. udgave af bogen, jeg læser i, er fra 1990.

I kapitel 11 "Atmospheres of the Giant Planets" står der i et afsnit med titlen "Atmospheric structure and composition":

The variation of temperature with depth (and thus with pressure) is more subtle, and it is controlled by different processes at different altitudes. At the deepest levels measured, pressures of about 1 or 2 bars, rapid convective motions result in an adiabatic gradient of temperature. There, temperature decreases with altitude at the same rate as for a rapidly rising parcel of air. The parcel expands and does work at the expense of its own internal energy (temperature). Mixing creates a state where all air parcels resemble one another and all follow the same adiabatic gradient.

D.v.s. konvektion alene kan skabe en adiabatisk temperatur gradient ned gennem en atmosfære. Dette er jeg enig i.

Det næste, der står, har jeg lyst til at udfordre. Jeg synes ikke, det passer med vores erfaringer fra Venus, som også er opvarmet oppefra, og hvor der er stort set vindstille nede ved den faste overflade, som desuden har en diurnal temperaturvariation på ca. nul, dvs. samme temperatur overalt på planeten ved samme tryk på ca. 92 bar. Venus har en adiabatisk temperatur gradient hele vejen ned gennem troposfæren fra godt 0.1 bar til 92 bar. Der står:

Convection is driven by heat from below, and an adiabatic gradient is either a sign of an internal heat source or deep penetration of sunlight. As we have seen, all the giant planets but Uranus have detectable internal heat sources. At the deepest observable levels (pressures about 1 bar), Jupiter and Saturn have adiabatic gradients. Neptune is probably similar, and for all three planets we can assume that the trend continues downward indefinitely. Jupiter, Saturn, and Neptune, therefore, are inferred to have hot interiors. Uranus is a less-certain case, since the adiabatic gradient could give way to a constant-temperature interior immediately below the lowest level to which sunlight penetrates, at pressures of 10 or 20 bars.

Tilknyttet billede:

12-09-2016 21:18
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
Kanont spændende.

John, lige til det du siger med at albedo er ændret fra 90 % til 77%, så har vi jo også Crips Og Titovs ord for at vi mangler ordentlige data af stråling i forskellige sammenhænge på Venus. Vi har også en situation hvor de skriver:

"significant gaps in our knowledge of the radiation field outside and inside the Venus atmosphere still remain. They are: 1) Detailed study of the thermal emission from the lower atmosphere in the near IR spectral "windows"; 2) Measurements of the outgoing thermal radiation with complete latitude and local time coverage; 3) Detailed mapping of the distribution and variations of the airglows; 4) Measurements of the scattered solar radiation and thermal radiation field in the deep atmosphere. Filling these gaps would help to solve the key problems of the Venus' atmosphere composition, structure and dynamics. "

Må sige at hvis nogle bliver lige lovligt skråsikre på hvad der lige er settled science, og at ingen dissenting voices må eksistere på et felt som dette noget famlende felt, tja, så må man bare sige: Typisk Klima videnskab. Dogmatisk skråsikkerhed igen, lige fra start næsten før løbet er skudt rigtigt igang. Det er ikke kun skeptikere der skal være ydmyge overfor naturens hemmeligheder, det ville også klæde den anden side i debaten.
Redigeret d. 12-09-2016 21:27
12-09-2016 21:27
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Noget andet er, jeg forstår ikke hvor dan det kan kaldes "top-down" når vi jo trods alt er blevet enige om at der lukkes ca 160 w/m2 ned fra skyer global avg.

Nej, dette er vi bestemt ikke blevet enige om!

I dette tidligere indlæg beregnede jeg, at der i gennemsnit afsættes 149.6 W/m2 for Venus.

I Titov artiklen skriver de:

Half of the solar flux received by the planet is absorbed at the cloud tops (~65 km) by CO2 and the unknown uV absorber.

Så du er allerede nede på måske 75 W/m2, inden du rammer skyerne. Dertil kommer, hvad der absorberes af skyerne.

Din figur fra artiklen viser for kurve 3 og 4, at vi er nede på 30, måske 30-40 W/m2, som kommer igennem skyerne.

For at forstå, hvad der sker med konvektion og adiabatisk temperatur gradient, så er det nødvendigt at forstå, hvad adiabatisk er.

Hvis en mængde luft sænkes ned i et tyngdefelt (f.eks. skubbes ned, fordi der er noget andet luft et andet sted, som stiger til vejrs), så vil temperaturen stige i denne mængde luft. Og det sker helt uden, at der tilføres varme eller energi på nogen måde. Det er det, adiabatisk betyder. Det er en direkte følge af termodynamikkens første lov om energi-bevarelse, og så kravet om hydrostatisk ligevægt, som har med stabilitet i en gas og tryk at gøre. Hydrostatisk ligevægt siger matematisk:

dp / dz = - rho g

, hvor p er tryk, z er højde, rho er tæthed og g er tyngdeaccelerationen. Når man kombinerer denne ligning med en udledning fra termodynamikkens 1. lov:

c_p dT = dp / rho

, så får man tøradiabaten:

dT / dz = - g / c_p

, hvor c_p er den specifikke varmekapacitet. Alle gasser har en sådan specifik varmekapacitet (forskellige værdier for forskellige gasser). Så når du har en gas i et tyngdefelt med tyndgeacceleration g, så siger den formel, hvor meget temperaturen af gassen ændrer sig, når du flytter gassen op og ned. Og det uden at tilføre eller frigive varme.

Smart, ik'?
12-09-2016 21:30
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
Frank: " Noget andet er, jeg forstår ikke hvor dan det kan kaldes "top-down" når vi jo trods alt er blevet enige om at der lukkes ca 160 w/m2 ned fra skyer global avg."


John: "Nej, dette er vi bestemt ikke blevet enige om!

I dette tidligere indlæg beregnede jeg, at der i gennemsnit afsættes 149.6 W/m2 for Venus."

OK John, vi taler to forskellige tunger: Jeg er mere kvalitativt orienteret, det kan man sige er en fejl, men min pointe afhænger ikke af om der er tale om 150 eller 160 W/m2.
Redigeret d. 12-09-2016 21:32
12-09-2016 21:37
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Det er ikke kun skeptikere der skal være ydmyge overfor naturens hemmeligheder, det ville også klæde den anden side i debaten.

Jeg anser ikke mig selv som klimaskeptiker. Jeg ved, at utroligt meget der bliver sagt af alarmistiske påstande er usandt.
12-09-2016 21:40
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
min pointe afhænger ikke af om der er tale om 150 eller 160 W/m2.

Det er heller ikke 150 W/m2, der "lukkes ned fra skyer".

Ca. halvdelen absorberes øverst i atmosfæren over skyerne. En del absorberes i skyerne.

Det er meget lidt, der "lukkes ned fra skyerne".
12-09-2016 21:46
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
OK!

Det peger jo så mere på at du har fat i noget med din Top-down tanke :-)

Ser vi på global mean net Solar flux grafer herover, så er det jo også kun 30-40 W/m2 de stiplede grafer viser under skyerne.

Så mangler jeg bare at fange præcist hvor varmen nede ved overfladen kommer fra såfremt vi snakker top down... Jeg ser lidt mere på dine skriv og ser om jeg ser lyset !
Redigeret d. 12-09-2016 21:48
12-09-2016 21:48
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Bingo!
12-09-2016 22:15
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
Det er XXXX... spændende læsning John!!

Det minder mig lidt om da jeg skulle sætte mig ind i objektorienteret programering... tager lidt tid at få rigtigt ind under huden. Og den allestedsnærværende skeptiker i én er jo hele tiden på lur efter noget der ikke hænger sammen, derfor tager det lidt tid med en gammel hund som mig :-)

Og ja udfordringen har jo lidt været - som har været oppe - om hvorvidt man kan opfatte et eller andet område midt nede i Venus atmosfære som "et lukket system". Til at starte med var jeg lidt... skeptisk overfor den tanke, men måske kan man tale om at systemet - i kraft af netop drivhusgasser og ikke mindst skyer, i "en ret høj grad" får dette område midt nede i Venus til at reagere som et lukket system og dermed kan din tanke være rigtig.

Nu har jeg kun i første omgang bøvlet med overhovedet at fange idéen her, så jeg har ikke rigtigt undervejs set om du har lagt link til artikler om dette?


Vindmøller er IN!! Vedvarende energi er IN!!!
Men vi må aldrig ofre ærlig og åben videnskab - heller ikke når det gælder klima.
12-09-2016 22:33
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Jeg henviste til an artikel (projekt fra universitetet), jeg skrev om det, i den anden tråd.

The Lapse Rate Atmospheric Model.

Ellers kan man søge på:

dry adiabatic lapse rate
troposphere
convection

måske:
atmosphere heated from the top
eller (heated from above)

Og hold øje med http://www.kvant.dk
12-09-2016 23:42
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Jeg fandt en (ser det ud til) god side for nylig, som forklarer mange grundlæggende ting omkring atmosfærer. Den er skrevet af en amerikansk meteorolog, Jeff Haby, der bl.a. underviser i det. Her en oversigt over mange grundlæggende formler, bl.a. for "dry adiabatic lapse rate", som tøradiabaten hedder på engelsk:

IMPORTANT EQUATIONS AND INTERPRETATION

Han har mange delsider, hvor han kort skriver om forskellige emner. F.eks.:

HEAT DISTRIBUTION IN THE TROPOSPHERE

The bulk of heat energy transferred in the troposphere is done by convection.
13-09-2016 00:06
Christoffer Bugge Harder
★★★★☆
(1573)
Må sige at hvis nogle bliver lige lovligt skråsikre på hvad der lige er settled science, og at ingen dissenting voices må eksistere på et felt som dette noget famlende felt, tja, så må man bare sige: Typisk Klima videnskab. Dogmatisk skråsikkerhed igen, lige fra start næsten før løbet er skudt rigtigt igang. Det er ikke kun skeptikere der skal være ydmyge overfor naturens hemmeligheder, det ville også klæde den anden side i debaten.


Hej Frank,

for at prøve at være lidt venligere og mere konstruktiv, så har du selvfølgelig ret i, at det er vigtigt at være ydmyg. Men det er også vigtigt at forstå, hvad videnskaben mener mht., at der er brug for mere viden/at noget er usikkert. Der er altid brug for "mere viden" om jordens geologi, men der er et stort skridt fra det og til at begynde at spekulere over, om Jorden måske er hul eller skabt for 6000 år siden.

Det vil f.eks ikke være så overraskende, hvis CO2s isolerede effekt på Venus viser sig at være f.eks 50K mindre end forventet, eller svovlskyerne 50K større. Eller hvis varmen indefra er 10 gange større. Men det betyder ikke, at der er nogen stor usikkerhed om, at vi faktisk har en stor drivhuseffekt på Venus, at CO2 er afgørende, eller at indre varme ingen betydning har.

Og det, John Niclasen forsøger her, er at bestride, at der faktisk er en enorm drivhuseffekt på Venus - og det er der overhovedet intet grundlag for i det, han skriver. Som du selv undrer dig over:

Så mangler jeg bare at fange præcist hvor varmen nede ved overfladen kommer fra såfremt vi snakker top down...


- og det forstår jeg godt, for den enkle sandhed er selvfølgelig, at John Niclasen slet ingen forklaring på dette har. Du kommer ikke til at se noget lys, uanset hvor længe du bruger, for der mangler 4-500 K i hans strålingsregnskab uden drivhuseffekten, og de kommer selvsagt ikke ovenfra fra 160 W/m2 afsat nedefter - og det ved JN i øvrigt også godt. Derfor vil du se JN væve opad stolper og nedad pæle med udenomssnak og imposante afledningsmanøvrer i det uendelige uden nogensinde at forholde sig til dette enkle og meget gabende hul i hans forestillinger. Det er ligesom med den om, at Venus varme kommer indefra: det er ikke en interessant hypotese, der fortjener at udforskes, men en helt banal misforståelse, som på det foreliggende grundlag kan udelukkes med sikkerhed.

Medmindre John Niclasen har en forklaring på en hemmelig ovenfra kommende varmekilde udover solen, eller medmindre du eller andre har nogle hårde vidnesbyrd om, at Venus er +700 mio. K indeni, er der altså ikke brug for mere venlighed eller ydmyghed overfor denne type spekulationer, men blot for at få dem pakket hurtigst muligt sammen, så man kan komme videre til det, der rent faktisk er interessante usikkerheder og virkelige huller i vores viden.
13-09-2016 00:59
crankProfilbillede★★★☆☆
(898)
Nej. Men de kan jo sidde og lyde så vældigt klåge i dagevis og føle sig bedre vidende - bortset fra
det, der rent faktisk er interessante usikkerheder og virkelige huller i vores viden.
13-09-2016 06:13
Kjeld Jul
★★★★☆
(1983)
Kan de meget kraftige vinde i ca. 70kms højde i Venus atmosfære på 300 -400 km/h ikke bla .skyldes SO2s store fordampningsvarme.
At vindstyrken varierer kan måske skyldes vulkanudbrud og større afbrænding af svovl og dannelse af SO2 ?
Redigeret d. 13-09-2016 06:33
13-09-2016 08:38
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Kjeld Jul skrev:
Kan de meget kraftige vinde i ca. 70kms højde i Venus atmosfære på 300 -400 km/h ikke bla .skyldes SO2s store fordampningsvarme.

Venus roterer meget langsomt. Det tager 117 dage her på Jorden, for at Venus har drejet nok til, at Solen står det samme sted på himlen igen. Dvs. der er 58 jorddage med sol (hvis man kunne se den, men den er gemt bag skyerne) efterfulgt af 58 jorddage med nat.

Solen lyser altså det samme sted på skyerne i 58 dage, før de drejer om i natten. Dette varmer gassen øverst i atmosfæren op, hvorimod gassen øverst i atmosfæren køles ned omme på natsiden. Dette skaber kraftige vinde. Fra billeder vurderer forskerne, at de øverste lag af atmosfæren på Venus roterer omkring hele planeten på 4 dage. Dertil kommer nord-syd gående cirkulationer (Hadley cells). Nede ved den faste overflade er der stort set vindstille.
13-09-2016 09:07
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
I bogen "The New Solar System", jeg har refereret til i et tidligere indlæg, er der et kapitel 8 "Atmospherers of the Terrestrial Planets" forfattet af James B. Pollack. Om Venus skriver han bl.a.

James B. Pollack
For Venus, the temperature variations with altitude closely match the dry adiabatic value in the atmosphere's lowest 35 km.

Det er det samme, jeg beregner i The Lapse Rate Atmospheric Model uden brug af modellen for drivhuseffekten.
Tilknyttet billede:

13-09-2016 09:21
Kjeld Jul
★★★★☆
(1983)
John-
Tak for en fyldestgørende forklaring på vindene og tempersturkontrasterne.
Jeg kom til at tænke på,at SO2s store fordampningsvarme også giver store temperaturforskelle i luftlagene og derved turbulenser.
13-09-2016 09:40
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Kjeld Jul skrev:
Jeg kom til at tænke på,at SO2s store fordampningsvarme også giver store temperaturforskelle i luftlagene og derved turbulenser.

Ja, fortætning til dråber frigiver meget energi, og fordampning af dråber til gas optager meget energi.

Skyerne på Venus findes i tre lag. Øverst et lag mellem 68 og 58 km, et tættere og mere opak lag mellem 58 og 52 km, og et endnu tættere og opak lag mellem 52 og 48 km.

Tryk på 0.1 bar findes i over 60 km højde. Dvs. deroppe er atmosfæren så tynd, at idealgasligningen ikke virker, og temperaturprofilen er ikke adiabatisk. Vi er oppe over troposfæren. Temperaturprofilen begynder først at nærme sig adiabatisk fra godt 60 km og ned.

Så der er en masse vind og turbulens, som du er inde på, langt oppe i atmosfæren. Spørgsmålet er, hvor langt disse vertikale luftstrømninger (konvektion) når ned i atmosfæren.

Vedhæftet er tryk- og temperatur-profil for Venus.
Tilknyttet billede:

13-09-2016 09:42
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
@CBH
Forstår 100% din umiddelbare reaktion, men for mit vedkommende må jeg sparke den til hjørne: Visse ting lyder rigtige, mange "kabaler" ville gå op hvis John har ret, men stadig sidder jeg med den følelse at jeg skal have brikker til at falde på plads før jeg kan have en mening om dette.

Uanset hvad, så har vi jo et spekter - som NAN også påpegede - der viser H2O + CO2 absortions fingerprint, målt over planeten, så der kan ikke for mig at se sættes spørgsmålstegn ved at drivhusgasserne spiller en rolle. Men former de noget på den udadgående stråling eller er de dominerende - hvad jeg egentligt troede - der synes jeg at jeg vil vise teorien om adiabatisk varme den respekt at læse op på det før jeg danner mig en mening.

CBH, i forbindelse med f.eks Hidethedecline site, så har jeg gennem tiden fået rigtigt mange mails med folk der har den ene eller den anden idé om mange ting. I rigtigt mange tilfælde må jeg indrømme at jeg som dig nok kommer til at feje ting af i første runde. Maen, teorien om adiabatisk varme fortjener i mine øjne lidt mere attention før jeg kan konkludere noget.


@Niclasen
Tak for gode links, det tager nok lidt tid før jeg har pløjet mig igennem alt det. Perfekt :-)

John, hvad nu hvis...
Du havde en Uranus 2 lysår fra nærmeste stjerne...
Yderste temperaturer var f.eks ca 0,5 K over det absolutte nulpunkt.

Siger teorien om adiabatisk warming så at vi stadig ville have et varmt indre, en temperatur gradient hvor det bare bliver varmere og varmere jo længere vi kommer ned ?
Eller ville en sådan klode fryse ned, falde sammen ? Eller hvad ville der ske?


Får også tanken med begyndelsen på stjerner. En enorm gaskugle der pludseligt antænder.
Men antændes alene p.gr.a tryk i center ?
Eller er teorien om adiabatisk varme med til at forklare opvarmning i center af en pre-stjerne gigantkugle?

En anden tanke:

(Og ja, det kan være det er nonsens, men er det ikke tilladt at tænke højt på en blog ?? Skriver jo ikke en artikel til journal of Climate her )

Vi ved alle hvad temperatur er. Ikke ?
Det er naturligvis afhængigt af bl.a. hurtigt molekyler bevæger sig. Men..
Man sige at et klassisk termometer påvirkes af de sammenstød der sker på glasset.
Men hvad hvis der var doppelt så mange molekyler omkring glasset der bankede på?
At fordople antal molekyler, kunne det have samme effekt på termometrets glas som hvis de enkelte molekyler havde dobbelt så meget bevægelse energi når de banker på glasset?
Det lyder jo lidt som PV = nRT.. hvor vi hæver P med en faktor 2 og får T hævet med en faktor 2.
Det "rare" ved denne tanke er jo, at den fortæller at det ENKELTE molekyle ikke har fået mere fart på, mere energi. Men når flere er trykket sammen, så banker flere molekyler på termometret. Og det viser en højere temperatur.

Dette harmonerer med, som John siger, at der ikke skal tilføres energi til at få denne varme.
Nej, fordi alle molekyler bevæger sig med samme hastighed individuelt. Der er bare flere af dem samlet ved højere tryk. Så måske har vi molekyler med samme hastighed/energi som p.gr.a tyngdekraft er stuvet sammet kan påvirke et termometer mere?


Men så er vi tilbage ved om vi kan betragte f.eks gasserne i 60 km dybde som helt eller delvist et isoleret system. Hvor PV = nRT gælder 100%. Eller om vi har en gradbøjning der trods alt kræver Sollys fra oven.

Det er også derfor jeg spørger til: Hvad ville der ske med temperaturen nede i en Uranus atmosfære langt fra en stjerne?
Planeten ville måske skrumpe, til en hård knold hvor gasser ikke længere eksisterer. Det kræver så netop varme udefra til at holde en temperatur i den øvre atmosfære - som så vil komme i ligevægt med adiabatisk varme under atmosfærens øverste lag.. ?

Så ja, CBH´s gamle anke med at et temperaturen der kommer ved at trykke et dårligt isoleret stempel sammen jo forsvinder hurtigt igen.
Men situationen i en planet med fuldt og tykt skydække samt drivhusgasser giver jo de dybe atmosfærelag en nævneværdig isolering. (det må man da gå ud fra at CO2 folket kan skrive under på :-) )

Dvs. atmosfære-isolering er ikke god nok til at man helt kan tale om et isoleret system hvor PV = nRT gælder i uendelig tid (!), MEN vi har jo i solsystemet en Solvarme udefra der godt kan tænkes at tilføre den energi som de lavere atmosfærelag mister.
Dvs.. et ikke-helt-lukket system hvor dog Solen tilfører den energi vi mister og vi ender med at have et equilibrium hvor vi i praksis opretholder forhold der fungerer som "et lukket system".
Vi mister varme, men får samme varme tilført.

Mjo John... Nu siger du nok at alt jeg siger er noget rystende sludder... men hvo intet vover.. :-)

Under alle omstændigheder, så synes jeg at man er nød til at have en portion godt isolerende atmosfære (inkl drivhus+skyer) for at kunne opretholde den adiabatiske varme :-)
Den adiabatiske teori kræver en god isolering fra drivhusgasser + skyer ?
Redigeret d. 13-09-2016 09:50
13-09-2016 09:53
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Du havde en Uranus 2 lysår fra nærmeste stjerne...
Yderste temperaturer var f.eks ca 0,5 K over det absolutte nulpunkt.

Siger teorien om adiabatisk warming så at vi stadig ville have et varmt indre, en temperatur gradient hvor det bare bliver varmere og varmere jo længere vi kommer ned ?
Eller ville en sådan klode fryse ned, falde sammen ? Eller hvad ville der ske?

Hvis temperaturen er 0,5 K, så har du ikke noget gas. Det hele er frosset til is.

Hvis temperaturen er højere, f.eks. 20 K, 50 K, eller noget, så er det koldt nok til, at en eller flere af komponenterne i atmosfæren danner dråber. Dvs. de går fra gas-fasen til flydende form. Dette skaber skyer, som lægger 'låg' på atmosfæren, så udefra kommende lys ikke når ned til de dybere lag. Du har en atmosfære opvarmet oppefra.
13-09-2016 09:56
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
At fordople antal molekyler, kunne det have samme effekt på termometrets glas som hvis de enkelte molekyler havde dobbelt så meget bevægelse energi når de banker på glasset?
Det lyder jo lidt som PV = nRT.. hvor vi hæver P med en faktor 2 og får T hævet med en faktor 2.

Hvis du fordobler antal molekyler, hvad sker der så med n i din formel?
13-09-2016 09:56
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
haha du har ret :-)
13-09-2016 10:00
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Frank Lansner skrev:
Den adiabatiske teori kræver en god isolering fra drivhusgasser + skyer ?

Hvis du bevæger gas op i et tyngdefelt, så bliver gassen koldere. Hvis du bevæger gas ned i et tyngdefelt, så bliver gassen varmere.

Dette gælder altid, uanset isolering eller skyer.

Det følger direkte af hydrostatisk ligevægt og termodynamikkens 1. lov om energi-bevarelse.

Virkeligheden kan vise en anden effekt totalt set, fordi der er andre ting, som kan indvirke - f.eks. latent varme frigivet ved fortætning af vanddamp til skyer.
Redigeret d. 13-09-2016 10:21
13-09-2016 10:08
John Niclasen
★★★★☆
(1951)
Og dette kan misforstås, så det kræver yderligere forklaring.

Hvis du har gas i en kasse, som er godt isoleret, og du tager kassen med op på et bjerg, så falder temperaturen ikke i kassen. Du har jo også tilført kassen med gas energi og forhøjet dens potentielle energi.

Når jeg skriver "bevæger gas op/ned i et tyngdefelt", så mener jeg en 'lomme' med gas i en atmosfære, som bevæger sig op eller ned under adiabatiske forhold, dvs. uden udveksling af energi med omgivelserne, og hvor gassen kan ekspandere og sammenpresses.
Redigeret d. 13-09-2016 10:23
13-09-2016 10:08
Frank Lansner
★★★★★
(4611)
John: "Hvis du bevæger gas op i et tyngdefelt, så bliver gassen koldere. Hvis du bevæger gas ned i et tyngdefelt, så bliver gassen varmere.
Dette gælder altid, uanset isolering eller skyer."

Jo.. men vi er enige om at hvis ikke Solen var der, så ville alt fryse til.

Dvs, for at dette skal virke skal der konstant tilføres energi - og dette i takt med at atmosfæren taber energi til rummet?

Hvis ja:
Kan man så ikke sige: Jo mere drivhusgas + skyer, desto mindre energi skal der til udefra for at opretholde et system der ikke bare er klasket sammen og frossent?
Side 3 af 11<12345>>>





Deltag aktivt i debatten Hvad fortæller Venus os om CO2 som drivhusgas på Jorden?:

Husk mig

Lignende indhold
DebatterSvarSeneste indlæg
Hvad fortæller Venus os om CO2 som drivhusgas på Jorden? IGEN !8720-10-2016 17:13
Klimaet på Venus og Jorden43704-09-2016 13:34
Venus - igen igen719-07-2013 22:11
Metan fundet for let til at være en farlig drivhusgas302-08-2007 16:45
Artikler
Ib Lundgaard Rasmussen: Klimaet på Venus - en løbsk drivhuseffekt?
NyhederDato
4 procent mere drivhusgas fra USA i 202003-06-2010 07:56
USA vil skære udledningen af drivhusgas med 17 procent25-05-2009 09:57
Nu kan amerikanerne lovgive om drivhusgas20-04-2009 06:22
Fladskærme udleder kraftig drivhusgas31-10-2008 11:18
Ny drivhusgas i kraftig stigning24-10-2008 16:53
▲ 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