Forskning, klima, energi, økonomi, politikk

Spørsmål som har svar

21.01.2015 21:53

 

Kjell B. Mortensen stiller i Nordlys 21. januar en rekke spørsmål om klimafysikk som han hevder ”burde vært besvart, men som blir fortiet.” Jeg vil anbefale Mortensen å følge introduksjonsemnet ”Global Climate Change” ved UiT. Der vil han få svar på de fleste spørsmålene. Ikke alle spørsmålene er stilt på en måte som kan besvares kort, men jeg skal forsøke.

 

Spørsmål: Hvilke endringer av klima kjenner vil til fra Europas historie de siste 2000 år, og hvor mye høyere var temperaturen i middelalderen enn den er i vår tid?  

 

Svar: Det finnes mange rekonstruksjoner av temperatur basert på tre-ringer, iskjerner, koraller, bunnsedimenter etc. De beste rekonstruksjonene er for den nordlige halvkule, men de begynner nå også å komme for sydlige halvkule. Det er store lokale variasjoner, så for å få innblikk i globale variasjoner må man ha med hele bildet. Det var en varm periode mellom år 830 og 1100 på nordlige halvkule, på sydlige halvkule mellom 1160 og 1370. Det var en langtrukken kald periode mellom år 1550 og 1850. Disse svingningene kan forklares som en kombinasjon av få store vulkanutbrudd i middelalderen (stratosfærisk støv fra vulkaner har en avkjølende effekt) og variasjoner i solas intensitet. Temperaturen i middelalderen i Europa var omtrent som i 1950, men klart kaldere enn i dag. Mer om dette finnes i en populærvitenskapelig artikkel som jeg har skrevet med Tine Nilsen; http://bit.ly/1u4NnpN

 

Spørsmål: Er klima på et gitt sted det samme som gjennomsnittlig vær på  stedet over en periode på 30 år?

 

Svar: Dette er en gammel definisjon av klima. En mer nyttig definisjon er å definere klima som de statistiske egenskapene til været både i rom og tid. Vi må altså studere været både over store geografiske områder og over lange tidsperioder for å forstå endringene i klimaet.

 

Spørsmål: Hva er det som er  drivkraften til vær?

 

Svar: Enerkilden til vær er sola, som varmer opp landjorda og havoverflaten. En gass eller væske som varmes opp nedenfra er ustabil og det skapes vertikale strømninger. Ved ekvator er det mer innstråling fra sola enn utstråling fra bakken, mens i polområdene er det omvendt. Dette skaper også strømninger i atmosfæren som transporterer varme fra ekvator mot polene. Disse strømningene er påvirket av jordrotasjonen, som skaper virvelbevegelsene som vi gjenkjenner  som høytrykk og lavtrykk.

 

Spørsmål: Hva ligger i begrepet termohydrodynamikk?

 

Svar: Begrepet brukes om strømninger i gasser og væsker som påvirkes av termodynamiske prosesser som fordampning og kondensasjon av vanndamp.

 

Spørsmål: Hvordan tilføres atmosfæren energi, og hvordan forklarer man at CO2 tilfører mer energi til klimasystemet enn vanndamp?

 

Svar: Dette spørsmålet er et stadig tilbakevendende tema i Mortensens skriverier og bunner i  manglende innsikt i jordas energibudsjett. For at jorda skal opprettholde noenlunde konstant overflatetemperatur så må mesteparten av solstrålingen som trenger ned i atmosfæren (240 Watt per kvadratmeter) sendes ut til verdensrommet igjen fra toppen av atmosfæren. Differansen i våre dager er ca. 0.6 Watt per kvadratmeter, og det er dette som skaper global oppvarming. En stor del av innstrålt energi når bakken/havet, og denne energien transporteres tilbake til atmosfæren via varmestråling (det er det dominerende bidraget), men også som vanndamp som avgir energi når den kondenseres til skyer, og via luftstrømninger. Det meste av varmestrålingen som atmosfæren mottar fra bakken blir absorbert av drivhusgasser, men bli sendt ut igjen i alle retninger. Mye av dette sendes tilbake til jordoverflaten, og medfører at overflaten blir varmere enn hvis det ikke var drivhusgasser til stede. Vanndamp har totalt ca. fire ganger større drivhuseffekt enn CO2. Grunnen til at man  fokuserer på CO2 er  at vanndamp har et raskt kretsløp slik at konsentrasjonen ikke påvirkes av menneskelig aktivitet. Men når kloden varmes opp på grunn av økte CO2 konsentrasjoner, så vil vanndampkonsentrasjonen også øke, slik at vanndamp har en forsterkende effekt på oppvarmingen.

 

Mortensens største misforståelse synes å være at han tror at drivhuseffekten består i at drivhusgassene absorberer varmestråling og direkte varmer opp atmosfæren. Han har rett i at denne oppvarmingen er neglisjerbar fordi drivhusgassene eksister i så små mengder at eksiterte drihvusgassmolekyler ikke kan varme opp de gassene som finns i store mengder. Drivhuseffekten består i at jordoverflaten blir varmet opp av varmestråling som blir absorbert og sendt tilbake. Den varmere overflaten vil så varme opp atmosfæren gjennom fordampning av vann fra ovverflaten som kondenseres i atmofæren (latent varme) og gjennom strømning av varm luft i kontakt med overflaten opp i atmosfæren (sensibel varme).

Søkested

Kontakt

Kristoffer Rypdals blog