Jordklodens energibalanse

Figuren viser solens innstråling til jordklodens øverste atmosfære, og den kontinuerlige utstrålingen til det kalde verdensrommet.Det er tilstrekkelig at temperaturen på overflaten endres med 0,5 K for å utjevne endringen i innstrålingen som er målt siste 2 000 år, skriver Dagfinn Koppelow-Karlsen.

Figuren viser solens innstråling til jordklodens øverste atmosfære, og den kontinuerlige utstrålingen til det kalde verdensrommet.Det er tilstrekkelig at temperaturen på overflaten endres med 0,5 K for å utjevne endringen i innstrålingen som er målt siste 2 000 år, skriver Dagfinn Koppelow-Karlsen.

Av
DEL

LeserbrevDette er et debattinnlegg. Innlegget gir uttrykk for skribentens holdninger.Jorden er en av mange milliarder kloder som svever rundt i det iskalde verdensrommet på minus 270,6 °C (2,7 K). Hadde det ikke vært for sola, har det vært ganske utrivelig her også, vi hadde vært en stor, død snøball. Men sola stråler heldigvis mye energi inn til oss, ca. 1360 W/m2 (som vist i fig).

For å få litt begrep om størrelsen på dette: innstrålingen ved ekvator tilsvarer den varmen du får fra en varmeovn på 27 000 W (27 kW) som står på om dagen i et 20 m2 stort rom (en middels stor stue). Det vil ganske raskt bli utrivelig varmt.

Vegger, tak og gulv isolerer stua, litt på samme måte som kloden blir isolert fra det tomme verdensrommet, ingen varmeledning ut fra kloden, men litt fra en godt isolert stue.

Men heldigvis for kloden finnes det en annen effekt, utstrålingen. Den går fra den «varme» kloden til det iskalde verdensrommet på minus 270,6 °C. Dette er den samme effekten du kjenner når du står ved et bål i skauen eller sitter foran peisen, men da er det du som mottar stråleenergien og blir varm, bålet og kloden er varmekildene.

Vil aldri koke

Størrelsen på utstrålingen er avhengig av temperaturdifferansen i 4. potens (T4). For å regne på utstrålingen fra kloden er det greiest å bruke temperaturskalaen «Kelvin (K), som starter på det absolutte null punkt (0 K = minus 273,15 °C).

En liten endring i klodens temperatur gir stor endring i utstrålingen (T4). Kloden kommer aldri til å «koke» som vi ofte leser om i media, eller hører fra våre politikere og klimaengasjerte ungdommer.

Vi kan ikke gjøre noe for å endre dette om vi skulle ønske det. Selv ved å sette opp vindmøller eller solpaneler så endres ikke en kWh i dette forholdet.

Men siden vi lever på en rund klode er det stor forskjell hvordan denne energien fordeles over kloden. I et belte ved ekvator gjelder denne innstrålingen hele året, men på polene er det dårlig, spesielt vinterstid, ingen stråleenergi fra sola nord/syd for polarsirklene, kalde svarte vinternetter med bare utstråling.

Men de store vindsystemene og havstrømmene hjelper litt, de flytter store mengder indre energi fra ekvator til polene, Golfstrømmen er kanskje den største. Uten disse vindene og havstrømmen har det vært mye kaldere her hos oss også, kanskje evig is?

Kan ikke styres

Variasjonen i innstrålingen pga. klodens aksehelning sammen med bl. a. variasjon i solens utstråling og dens avstand til kloden, gir variasjoner i klodens temperatur lokalt. Havstrømmer, andre planeter, kosmisk stråling o. l. har også en viss påvirkning. Det er store masser involvert (atmosfæren, landjorden og havet), de må endre litt på sin temperatur før utstrålingen endres, og det tar tid. Fra døgn- til årlige svingninger, og til titusenvis av år, avhengig av styrken av de enkelte svingningene og summen av dem.

Men dette er svingninger vi ikke kan gjøre noe med, menneskene kan ikke styre noen av disse svingningene.

Klodens globale temperatur svinger litt opp og ned, men som diagrammet viser, er det små endringer globalt, mindre enn ± 1 °C siste 2.000 år. Endringene har likevel stor lokal virkning på vårt velbefinnende. Temperaturen MÅ imidlertid variere noe før T4 får endret virkning, men det gjør den til gjengjeld helt uten menneskenes hjelp. Store og små klimaendringer har vi alltid hatt, bl.a. istider, men takket være T4 har klodens klima alltid kommet tilbake til et levelig klima, slik vi har det nå.

Hvor store temperatursvingninger vi kommer til å få i fremtiden, strides de lærde om, men menneskenes påvirkningsmulighet er svært begrenset.

(*) T er den termodynamiske temperaturen i Kelvin (K).

Krever energi

Uansett hva som skal utføres, enten av menneskene eller naturen, så må det brukes energi.

Skal du fordøye maten du spiser, gå en tur, varme opp i stua eller koke kaffe så må du bruke energi.

Det samme gjelder for naturen: vind, regn, varme opp sjøen en sommerdag, alt krever energi.

Solen stråler 10.000 ganger mer energi til kloden enn menneskenes årlige energibruk. På mindre enn en time stråler solen inn like mye energi som menneskene bruker på ett år. Menneskenes aktivitet er alt for liten til å gjøre noe målbart utslag i klodens globale temperatur.

Å sette opp tusenvis av vindmøller endrer ikke energiforholdene, det har ingen betydning for klimaet. Den energien møllene henter ut av vinden, brukes på et annet sted som elektrisk energi. Det er en beskjeden klimaeffekt (~ 0) selv om tusenvis av vindmøller erstatter noe av strømmen fra kullkraftverk.

En endring i atmosfærens CO2 gjør heller ikke så mye med denne energibalansen, CO2 er ingen energikilde. I atmosfæren er det 0,04% CO2, ett CO2-molekyl blant 2.500 andre molekyler. Av dette igjen kommer kanskje 4 % fra menneskelig aktivitet, 1 menneskeskapt CO2-molekyl blant over 60.000 andre molekyler. At denne lille andelen (1:60.000) skal ha målbar betydning for klodens klima, er ikke dokumentert.

Stefan-Bolzmanns lov beskriver strålingen mellom to «legemer», i dette tilfelle kloden og det endeløse iskalde verdensrommet. Der ute er temperaturen alltid minus 270,6 °C (2,7 K),

Siste 1.000 år har solinnstrålingen variert mindre enn ± 2,5 W/m2 (har vært større i tidligere tider), noe som gir en prosentvis endring på ± 2,5*100/1364 = ± 0,18 %.

En endring i klodens temperatur på ± 0,25 K (± 0,25 °C) gir en endring i utstrålingen på ± 0,26 % Global temperatur kan ikke øke drastisk, utstrålingen demper svingningene.

Siden den «kalde siden» er 2,7 K, blir energitransporten proporsjonal med klodens temperatur, Kelvin, i 4. potens, når faktoren σ (Stefan-Boltzmanns konstant) kan betraktes som rimelig konstant. Diagrammet understreker at σ varierer lite siden Global temperatur siste 2.000 år har vært ganske stabil.

Skriv ditt leserbrev her «

DELTA I DEBATTEN! Vi oppfordrer leserne til å bidra med sine meninger, både på nett og i papir

Artikkeltags

Kommentarer til denne saken