[SKRIVA] Intressant om växthuseffekten

  • From: Göran Ivarsson <ivarsson.g@xxxxxxxxx>
  • To: skriva@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Tue, 27 Oct 2009 20:54:09 +0100

Jag hittade följande intressanta artikel på chemicalnet.se, webbsidan
för en branschtidning för kemi. Professor Nils-Gösta Vannerberg räknar
lite på uppvärmningen och kommer fram till att domedagsfara inte
råder.

Länk: http://www.chemicalnet.se/iuware.aspx?pageid=792&ssoid=77378
Även inklistrat nedan

-- 
Göran II
--

____
Med utgångspunkt i lite historia och i Stefan-Boltzmanns lag om
svartkroppsstrålning räknar Nils-Gösta Vannerberg ut att en skenande
växthuseffekt inte är något akut problem för mänskligheten.
____

Det är mycket som människan har oroat sig för,  kan och bör oroa sig
för, dock har framtiden aldrig varit så ljus som i dag. Våra stackars
farföräldrar fick uthärda två katastrofala världskrig, våra föräldrar
hot om kärnvapenkrig, överbefolkning och svält även i industriländer.
Mineralerna skulle ta slut tillsammans med fågelsången och
människosläktet försvinna i ett hav av gifter.

Det är lite som finns kvar av sådana mardrömmar. Småkrig och
kriminalitet finns det gott om både här hemma och utomlands, men
storkrig tycks vi kunna glömma. Till och med i länder som Kina och
Indien håller fattigdom och svält på att försvinna. I så gott som alla
länder på jorden blir befolkningen både äldre och friskare. Problem
finns där givetvis, aids, religionskrig och givetvis oljan som
rimligen någon gång måste ta slut. Men det är problem som ehuru
allvarliga inte är akuta. Människan har tid och framför allt förmåga
att lösa dem.

Bara den globala uppvärmningen, som förutsätts orsakad av vårt sätt
att leva, utgör ett akut problem. Är det verkligen så? Det tror inte
jag.

FN har tillsatt en kommission IPCC (International Panel of Climat
Change) som ska granska litteraturen på området. IPCC utför ingen
forskning själv och är närmast ett politiskt organ och dess förslag
bör grundligt diskuteras i tidningar som Kemivärlden. Förutom en
viktig detalj vill jag inte diskutera dessa här och nu.

Den viktiga detaljen är påståendet att vårt nuvarande väder och klimat
är helt unika. Låt oss då påminna IPCC om att temperaturen på
bronsåldern överskred dagens med mer än 2 grader, att det under
järnålderstid (500 e.K.) var så kallt att de stora floderna i Europa
frös till, att det på vikingatiden och senare blev så varmt att man
kunde odla säd på Island och att Grönland bebyggdes och slutligen det
åter på 1600-talet blev så kallt att Bälten frös till och Skåne blev
svenskt. Klimat liksom vädret är kaotiskt och omöjligt att förutsäga.

Nå, nu till växthuseffekten. Det hela började i Wien för 150 år sedan.
Två herrar Stefan och Boltzman kom då fram till en lag som visade
utstrålningen från en svart kropp. Jorden kan liknas vid en sådan:

W = konst. T4

I formeln står W för utstrålningens effekt och T för den absoluta
nollpunkten. (+ 273 °C)

Denna lag är inte vilken som helst. Stefan  visade den empiriskt men
Bolzman härledde den ur fundamental fysik. Det är således en naturlag
av samma typ som relativitetsteorin. Lagen gör det möjligt att inte
bara beräkna solytans temperatur men även den energieffekt jorden per
m2 erhåller från solen. Effekten är 340 w men 100 w reflekteras direkt
ut i rymden och berör oss inte.  Jordens temperatur räknat över ett år
är anmärkningsvärt konstant. Således hela den inkommande effekten
måste på något sätt lämna jorden. Den enda möjligheten är att den
strålar ut.

Om vi nu sätter in den resterande effekten 240 w i Stefan-Boltzmans
ekvation får vi ett överraskande resultat. Jordtemperaturen skulle
bara vara 255 grader. Vi kan ju själva märka och mäta att den är långt
högre. I medeltal är jordytans temperatur 290 grader. Skillnaden
mellan 290 och 255 är just växthuseffekten. Denna orsakas av att
jorden omges av ett skyddande lager som innehåller vattenånga,
vattendroppar, iskristaller och koldioxid. Dessa kallas växthusgaserna
och inte växthusämnena.

Det är svårt att beräkna molnens betydelse som därför utelämnas i de
rapporter som IPCC med gillande citerar. Detta trots att molnen
troligen är den viktigaste komponenten i växthuseffekten. IPCC anser
att vattenånga bidrar fyra gånger så mycket till växthuseffekten som
koldioxid. Om vi som IPCC glömmer molnen så kommer av växthuseffektens
35 grader  28 från vattenånga och 7 från koldioxid.

Detta kunde vara sant just nu men om man är intresserad av hur mycket
växthuseffekten kommer att öka på grund av tillsats av koldioxid kan
man inte alls använda dessa siffror. Vattenånga och koldioxid
konkurrerar delvis om samma strålning. Om vi således sätter till en
koldioxidmolekyl avlastar den delvis en vattenmolekyl Vi måste således
räkna med det ”differentiella” bidraget och då blir koldioxidens
bidrag i förhållande till vattenånga bara 10%.

Det är således inte den fasta eller flytande jordytan som sänder ut
energi till världsrymden utan ett kyligare lager några 1000 m upp i
atmosfären ungefär någonstans på molnens översida där vattendroppar,
iskristaller, vattenånga och koldioxid är verksamma.. Om vi går
tillbaks till vår formel och sätter in de värden vi känner får vi

240 = konst. (255)4

Kanske kan vi, om vi erinrar oss skolans matematikundervisning, förstå
att 1% ökning av temperaturen ger 4% ökning av strålningseffekten. 1%
av 255 är 2½ grad, 4% av 240 är nästan 10 w Således ger en
temperaturändring på 1 grad en effektändring på 4 watt.

?W = 4 ?T

Det är våldsamma ändringar i energiflöden en liten ändring i
temperaturen skulle åstadkomma. En ändring på fyra grader motsvarar 16
w, det är mer än vad som behövs för att driva alla jordens lågtryck
stormar och orkaner.

IPCC ersätter i samma formel siffran 4 med 2 och får på så sätt
temperaturändringen orsakad av en ändring av in eller utstrålning mera
dramatisk. En invändning kan kanske vara att IPCC är mer intresserad
av förhållanden på jordytan än vad som gäller i det strålande skiktet.
IPCC:s tanke är att koldioxiden vid jordytan hindrar transporten av
energi från ytan till det strålande skiktet. Men energitransporten via
strålning är liten i jämförelse med transporten via  vattenånga.
Vattenånga  bildas över haven, stiger uppåt och kondenseras åter till
vatten i molnen samtidigt som den avger energi.  Den processen är helt
oberoende av koldioxid.

Koldioxidkoncentration i atmosfären och temperaturen följs åt. Under
istiderna då temperaturen var låg var också koldioxidkoncentrationen
låg. Under värmeperioden mellan istiderna steg
koldioxidkoncentrationen. Vi ska observera att temperaturändringen
kommer först och ändringen av koldioxidkoncentrationen därefter. Detta
betyder att koldioxidkoncentrationen är jämviktsbestämd bestämd av
havets halt av vätekarbonat och av pH. Vad som hänt är att mänsklig
användning av kolhaltiga bränslen ökat koldioxidkoncentrationen utöver
den jämviktsbestämda halten. Detta är ett av de få tillfällen jag har
samma åsikt som IPCC.

Men jämviktskravet betyder även att mer koldioxid än tidigare
absorberas av haven – i själva verket hälften av alla mänskliga
utsläpp. Ju mer koldioxidkoncentrationen ökar desto större del av
utsläppen kommer att absorberas. Man skulle kunna invända att haven
blir mättade på koldioxid. De enorma mängderna kalciumkarbonat på
havets botten omöjliggör ens tanken. Däremot skulle man kunna tänka
sig att omröringen av havsvattnet är för liten för att åstadkomma
någon sorts jämvikt. Havsvattnet cirkulerar från yta till botten på
något mer än 1000 år.

Det känns svårt men det betyder dock att  en promille av hela havets
innehåll  årligen förs från ytan ned i djupet. Någon jämvikt kommer vi
aldrig att få om vi fortsätter att leva som vi gör, men vi kommer att
få ett stabilt tillstånd vid en koldioxidkoncentration ungefär 50%
över jämviktsvärdet och en möjlig temperaturökning på någon grad.
Varken det ena eller det andra är någon farlig ökning. Jag har själv
arbetat i en ubåt vid 2,5 % halt av koldioxid. I varje människas
utandningsluft är halten 4,5%. Som jag tidigare påpekade är
temperaturökningar på några grader inget ovanligt. Lokalt kan
avvikelserna vara 5 till 6 grader. Sådant har ingenting med koldioxid
att göra. Vi och jorden kan fortsätta att leva som vi gör, vilket
betyder sparsamhet och ett förnuftigt bruk av givna resurser.


De sista 20 åren har på det hela taget varit lyckosamma för
mänskligheten. Förvisso har vi fått se terrorism och religionskrig men
hot om kärnvapenkrig, överbefolkning, fattigdom och svält har om inte
försvunnit så minskats. Materiellt sett har åren varit framgångsrika.
Det har delvis berott på teknisk utveckling, datorisering och
digitalisering men mest på det förhållandet att människor blivit fria
och sluppit detaljstyrning  av odugliga politiker.  Nu ser samma
odugliga politiker sin chans att komma tillbaks och kurera klimatet
genom att detaljreglera vad vi äter hur vi klär oss, hur vi
transporteras och säkert i förlängningen vad vi tänker.

Försiktighetsprincipen, som så ofta åberopas i miljösammanhang, borde
göra att vi låter bli att följa IPCC:s rekommendationer.

Nils-Gösta Vannerberg
F.d. Professor och forskningsdirektör
Chalmers och Eka Nobel
-----
SKRIVA - sf, fantasy och skräck  *  Äldsta svenska skrivarlistan
grundad 1997 * Info http://www.skriva.bravewriting.com eller skriva-
request@xxxxxxxxxxxxx för listkommandon (ex subject: subscribe).

Other related posts:

  • » [SKRIVA] Intressant om växthuseffekten - Göran Ivarsson