Växthuseffekten

Växthuseffekten

Växthuseffekten är ett av de mest missförstådda fenomenen. Vi börjar med att ge den vanliga förklaringen om vad som händer i ett växthus. Solen skiner in genom fönstren, främst i vanligt synligt ljus, och värmer innandömet. Den uppvärmda marken strålar ut i långvågig infraröd strålning (värmestrålning). Men glaset, som är genomskinligt för synligt ljus, släpper inte ut den infraröda strålningen. Därför avkyls inte marken lika effektivt som marken utomhus och resultatet blir en högre temperatur i växthuset. Denna effekt kallas växthuseffekten.

Detta är inte sant!

Den i särklass viktigaste avkylningen av marken är luft som sveper förbi av vinden. Eftersom växthusets väggar hindrar vinden så blir avkylningen mindre. Utstrålningen av värmestrålningen har liten betydelse för växthuset.

När det gäller jorden händer följande. I jordatmosfären gör koldioxid och andra växthusgaser att jordatmosfären blir ogenomskinlig för infrarött ljus (ungefär som glaset i växthuset). När jorden ”försöker” stråla ut värme sker detta därför enbart ifrån atmosfärens översta lager eftersom dessa är de enda som ”ser” världsrymden i infrarött. Men eftersom atmosfärens övre lager är betydligt kallare än markytan gör det att den infraröda utstrålningen blir mindre än vad den skulle ha varit om det inte hade funnits växthusgaser. Det leder till att jordens yta är betydligt varmare än vad den annars skulle ha varit. Det är detta som är växthuseffekten.

Är växthuseffekten skadlig?

Nej, tvärtom, den är livsviktig! Utan växthuseffekten så skulle temperaturen vid markytan vara ca 25 grader lägre än idag med påföljd att hela jorden sannolikt skulle varit nedisad. Den växthuseffekt som talas om i klimatförändringssammanhang är en liten ökning av den livsviktiga växthuseffekten. Denna lilla ökning kan ge upphov till klimatförändringar som kan vara oönskvärda. De är dessa små förändringar som hela debatten handlar om.

Vad är en växthusgas?

En växthusgas är en gas i atmosfären som ger upphov till en växthuseffekt som beskrivits ovan. För att bli en växthusgas krävs att gasen är ogenomskinlig i infrarött ljus. De vanligaste gaserna i atmosfären, kväve, syre och argon ger inte upphov till någon växthuseffekt alls eftersom de är helt genomskinliga i infrarött ljus.

Vattenånga viktigaste växthusgasen

Vattenånga finns i atmosfären i varierande mängd och är den absolut viktigaste växthusgasen. Innehållet av vattenånga beror helt på temperaturen – kall luft innehåller alltid väldigt lite vattenånga medan varm luft kan innehålliga åtskilliga procent vattenånga. Observera att vattenånga är osynlig. Moln och dimma består av vattendroppar eller is och de har särskilda egenskaper som vi ska se nedan.

Långt efter vattenånga i betydelse kommer koldioxid. Den gasen finns i endast ringa mängd, ungefär 0,04 %. Ändå är den absolut livsviktig eftersom den fyller en central roll i fotosyntesen. Koldioxidhalten ökar. Som trolig orsak anses de avsevärda mängder koldioxid vara som frigörs vid mänsklig förbränning av fossila bränslen (se avsnittet om koldioxid).

Metanhalten minskar

En annan växthusgas är metan. Den finns i långt mindre halt i atmosfären men är ändå inte helt betydelselös eftersom redan en liten mängd ger en avsevärd växthuseffekt. Mängden metan i atmosfären anses ha mer än fördubblats på grund av människans inverkan. Numera ökar emellertid inte längre mängden metan i atmosfären utan den snarare minskar. Den kan därför knappast anses utgöra något långsiktigt problem.

Liten effekt av ökad koldioxidhalt

Redan den lilla mängd koldioxid som finns i atmosfären gör, emellertid, att oigenomskinligheten i infrarött redan är ”mättad”, som man säger. Det betyder att det behövs en stor ökning av koldixodhalten för att ge någon ytterligare växthuseffekt ifrån koldioxid. Växthuseffekten ökar alltså långsamt med mängden koldioxid ungefär på ett sätt som man brukar kalla logaritmiskt. Det betyder att varje fördubbling av halten ger ett lika stort bidrag som föregående fördubbling. Den direkta effekten av ökad koldixodhalt motsvarar ungefär 1,2 grader celsius för varje fördubbling. Om koldioxidhalten ökar ifrån 0,03 % till 0,06% så ökar alltså jordens medeltemperatur som en direkt följd av detta med 1 grad. Ökar så halten till det dubbla igen, dvs. till 0,12% så stiger temperaturen 1,2 grader till. Bilden kompliceras starkt av att det finns andra, förstärkande effekter. Om temperaturen ökar pga koldixodhalten med en grad så anses de förstärkande effekterna ge ungefär 2 grader till – dvs. man får ungefär tre graders uppvärmning ifrån en fördubbling av koldioxidhalten. Ett stort problem är att det är svårt att vara säker på hur stora de här förstärkningarna faktiskt blir. Ett av de största delproblemen är att förstå molnens inverkan, se det avsnittet nedan.

Enda sättet att bilda sig en uppfattning om vad en ökad koldioxidhalt faktiskt kan betyda i uppvärmning är att köra en komplicerad modell, en sk klimatmodell. Läs mera om dessa under avsnittet klimatmodeller.

Moln

Mängden moln i atmosfären kan påverka såväl klimatet som den globala temoeraturen kraftigt. Problemet med moln är att de kan verka åt bägge hållen och att deras effekter därför är utomordentligt svåra att modellera. Å ena sidan kan moln ge avkylning. När moln kommer upp så hindrar de solen att värma marken. Solstrålningen träffar istället molnens ovansida som är väldigt reflekterande och mycket av den strålningen strålas direkt ut i världsrymden. När molnen verkar på det här sättet kan de ge en starkt avkylande effekt. Å andra sidan kan molnen i sig ge upphov till en kraftig växthuseffekt. Om det mulnar på, t.ex. under kvällen, hindras den redan varma marken effektivt att stråla ut och behåller på så sätt värmen effektivt. Resultatet blir en uppvärmning.

Om klimatet blir varmare, t.ex. på grund av en högre koldioxidhalt, är det sannolikt att mängden moln förändras och troligtvis blir det mer moln. Frågan är nu bara vilken av de ovanstående motsatta effekterna som kommer att dominera. Är det den första effekten så verkar molnen avkylande och resultatet blir kanske att temperaturen förblir ungefär densamma. Dominerar den andra effekten blir molnen istället förstärkande till den ursprungliga uppvärmningen.

Det här inlägget postades i Grundläggande. Bokmärk permalänken.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

Följande HTML-taggar och attribut är tillåtna: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>