Drivhuseffekten. Processen, hvor Jordens atmosfære varmes op af langbølget stråling udsendt af Jordens overflade kaldes for Drivhuseffekten.

Transkript

1 Kompendie om forskellige forhold vedrørende drivhuseffekt. Link til Bogmærker i dokumentet: Hvad er drivhuseffekten, Forrykkelse af balancen, Drivhusgasserne, Gassernes farlighed og levetid, Gassernes oprindelse, Stigningen i koncentrationen, Historiske svingninger, Variationer i Sol-indstrålingen, Andre faktorer, Problemer med opvarmningen, Tiltag for at reducere opvarmningen, IPCC, Links, Se: ( god repetition om energibalancen 10:41 ) Youtube: ( Radiation Balance, 47:51 ) og ( energibalance 12:34 ) Ideen med dokumentet er at give en indføring i kompleksiteten i hele drivhus-effekt-området. Mange grafer og data er desværre af ældre dato, men vil stadig kunne bruges. Der er givet siden starten på dokumentet kommet nye data, - og selvfølgelig kan der i dokumentet findes mangler. Giv mig gerne et vink!! - så dokumentet kan opdateres. Mangler: Tropiske Sygdomme breder sig nordpå, Fordel for visse afgrøder med et varmere klima El Niño La Niña, naturkatastrofer, Orkaner, Golfstrøm, Klimapolitik, Skovbrande, CO2 kvoter, Bjørn Lomborg, Al Gore, Polvending, Fordele: Is i Polarhavet, / Valle Processen, hvor Jordens atmosfære varmes op af langbølget stråling udsendt af Jordens overflade kaldes for Drivhuseffekten. Det gør den fordi man engang troede, dette var måden, et drivhus blev opvarmet. Af: Valle Thorø Side 1 af 33

2 Man troede, at kort-bølget stråling fra Solen passerede ind gennem glasset i et drivhus. Planterne og jordbunden i drivhuset absorberede strålingen, og genudstrålede i det infrarøde område. Men fordi glasset var ugennemsigtig for denne stråling, og reflekterede den, kunne det holde drivhuset varm. Man mente, det var samme mekanisme i drivhuset, som opvarmer atmosfæren, og derfor fik det navnet Drivhuseffekten. Det er siden vist, at den dominerende grund til at et drivhus holdes varm er, at glasset forhindrer konvektionen af varm luft ud af drivhuset, dvs. at varm luft udskiftes af luft udefra. Men navnet Drivhuseffekt har hængt ved. Se boks: This process of heating the earth s atmosphere by terrestrial radiation is called the Greenhouse Effect. The reason for the name is that it was once thought that this was the way a greenhouse was heated. That is, short-wavelength radiation from the sun passed through the glass into the greenhouse. The plants and ground in the greenhouse absorbed this short-wave radiation and reradiated in the infrared. The glass in the greenhouse was essentially opaque to this infrared radiation and reflected this radiation back into the greenhouse thus keeping the greenhouse warm. Because the mechanism for heating the atmosphere was thought to be similar to the mechanism for heating the greenhouse, the heating of the atmosphere came to be called the Greenhouse Effect. It has since been shown that the dominant reason for keeping the greenhouse warm is the prevention of the convection of the hot air out of the greenhouse by the glass. However, the name Greenhouse Effect continues to be used. Så et drivhus virker som om der er lagt et tæppe over. Det er ikke sådan drivhuseffekten virker. Jordens atmosfære supporterer snarere end undertrykker konvektion. Altså, atmosfæren opfører sig ikke som et drivhus!!!! Hvad er drivhuseffekten? Uden den naturlige drivhuseffekt ville Jordens gennemsnitlige overfladetemperatur ligge på ca. minus 18 grader mod nu ca. +15 grader. De fleste klimaforskere mener, at en del af forklaringen på den øgede opvarmningen skyldes udledning af store mængder af drivhusgasser, især CO2. Derfor har verdens lande aftalt, at de industrialiserede lande, der står for hovedparten af verdens udledning af CO2 skal nedbringe deres udledning med i alt 5,2 % i forhold til Danmark har påtaget sig en reduktion på 21 % Af: Valle Thorø Side 2 af 33

3 Drivhuseffekten er et resultat af at Jorden varmes op fordi molekyler i atmosfæren absorberer stråling fra Jorden. Molekylerne absorberer kun langbølget dvs. lavfrekvent stråling fra Jorden, ikke kortbølget, dvs. højfrekvent stråling fra Solen. Herved øges den kinetiske og potentielle energi i molekylerne. På grund af atmosfærens temperatur ( højere end absolut 0 ) udstråles igen energi. Det er altså ikke den samme stråling, der genudsendes. Det er ikke det samme spektrum. Vanddamp, H2O og CO2 i atmosfæren absorberer næsten al energi i det infrarøde område. Derfor er Jordens atmosfære mest opvarmet af absorption af infrarød stråling fra Jorden. Og derfor er luften tættest ved Jorden varmere end luft højere oppe. Temperaturen falder jo højere man kommer op. Se animeret stråling opslugt af molekyle: Og den varme luft ved Jordoverfladen stiger ved konvektion, og bidrager derfor også til termisk energi i resten af lufthavet. Af: Valle Thorø Side 3 af 33

4 Atmosfæren virker ikke som en dyne, eller et tæppe. Et tæppe virker ved at forhindre varme i at forsvinde ved konvektion. Drivhuseffekten og Global opvarmning er ikke det samme! Global opvarmning er navnet på øgningen i drivhuseffekten. Bemærk, at Jorden modtager næsten dobbelt så megen energi fra atmosfæren som den gør fra Solen. Solen er ganske vist meget varmere, men udgør kun en lille del af himlen. Kilde # 1 Himlens temperatur kendes også som en strålingstemperatur. Det er denne temperatur, Jorden udveksler energi med, - og derfor Jorden køles af om natten, fordi der kommer mindre energi retur end der sendes ud. Det er også forkert at tale om, at drivhusmolekylerne Trapper varme. Og også forkert at tale om, at atmosfæren genudstråler energi. Det gør den ikke fordi den har fanget stråling, men fordi den har en temperatur over absolut 0. Forrykkelse af balancen Som forholdene er nu, har vi 33 grader drivhuseffekt. Problemet er, at man formoder, at når mængden eller koncentrationen af drivhusgasser i atmosfæren stiger, vil drivhuseffekten stige. Mængden af den type molekyler i atmosfæren øges blandt andet pga. menneskelig aktivitet. 1 Af: Valle Thorø Side 4 af 33

5 1961 til 90 anvendes af klimaforskere som referenceperiode. Man råder kun over målinger over jordens gennemsnitstemperatur fra ca Derfor samles der alternative kilder, isborekerner, træringe, koralrev, historiske kilder etc. Koral fra Galápagos Øerne. De sorte linier repræsenterer årlige vækstringe, mens de blå og røde linier viser årstiderne. Kilde: og jorden-0-mio-aar-jura-150-mio-aar-perm-250-mio.html ozon Drivhusgasser: En drivhusgas er en luftart, som er i stand til at absorbere den infrarøde stråling (varmestråling, langbølget stråling), som udsendes fra jorden. For at kunne det, må luftartens molekyler bestå af mindst 3 atomer. Luftarterne nitrogen (kvælstof), oxygen (ilt) og argon, som der er mest af i vores atmosfære, har Af: Valle Thorø Side 5 af 33

6 kun 2 atomer i hvert molekyle. Disse tre luftarter udgør tilsammen over 99% af den atmosfæriske luft. Vand (H2O), kuldioxid (CO2), metan (CH4) og dinitrogenoxid (N2O, lattergas) har alle 3 eller flere atomer pr. molekyle, og de er derfor alle drivhusgasser. Det samme har de såkaldte freongasser sammen med andre menneskeskabte gasarter. Jo større indholdet af disse drivhusgasser er i atmosfæren, jo mere infrarød stråling vil der blive tilbageholdt, og jo mere bliver jordens atmosfære og overflade derfor opvarmet. Se interaktiv side der viser hvilke gasser, det drejer sig om: og hvilke frekvensområder, de absorberer. Af: Valle Thorø Side 6 af 33

7 Hvad er det lige ovenstående viser?? Gassernes farlighed og levetid i atmosfæren De forskellige typer drivhusgasser har forskellige styrker eller farlighed som drivhusgas. For at sammenligne, omregnes de typisk til CO2-ækvivalenter. Det betyder, at man kan sammenligne en drivhusgas s farlighed i forhold til CO2. Skema over global warming potential for forskellige gasser: Se interaktiv side: Se god interaktiv side: Ing 16/1-98: Der er 1000 gange mindre lattergas i atmosfæren end CO2, men dens bidrag til drivhuseffekten er kun 8 gange mindre. Den absorberer IR-stråling! Dertil kommer, at lattergas har en uhyre lang levetid i atmosfæren på ca. 130 år, hvilket gør, at den når stratosfærelagene. Her oxideres lattergas til NO, som er den vigtigste kilde til ozonnedbrydning. Af: Valle Thorø Side 7 af 33

8 1. Chlorfluorcarboner nedbrydes af solstråler i stratosfæren. 2. Chloratomer (Cl) frigives, reagerer med ozon og danner ilt og chlormonoxid (ClO). 3. Chlormonoxid reagerer igen med et frit iltatom og danner et frit chloratom og et iltmolekyle. Via denne proces kan et chloratom nedbryde store mængder ozon, før det bliver inaktivt f.eks. ved at reagere med et andet chloratom. Hvor kommer gasserne fra Iflg. Energistyrelsen udsender hver dansker et sted mellem 9 og 10 ton CO2 pr år Langdistancefly: 115 gram CO2 pr km pr passager. Personbil: 90 gram pr person pr km. Danmarks samlede CO2 udledning ~??? mio. ton pr år Se interaktiv side: Danmarks CO2 udslip udgør mindre end 0,3 % af det samlede globale udslip, og der er brugt 20 mia. kr, ca pr familie, pr år. Globalt set helt uden virkning!! Stigningen af gassernes koncentration Af: Valle Thorø Side 8 af 33

9 Mængden af drivhusgasser øges: Her er vist et par grafer, der viser indholdet af nogle gasser i atmosfæren over de sidste år. Atmosfærens indhold af CO2 er siden industrialiseringen steget fra ca. 275 til 360 milliontedele. Det kaldes Part Per Million eller blot ppm. Stigningen accelererer, og nærmer sig nu 2 ppm pr år. Dvs. at vi med stor sandsynlighed har nået 550 ppm. i år Historiske svingninger Der findes en mængde grafer over Jordens temperaturstigning og indhold af drivhusgas over tid. Grafen viser atmosfærens indhold af nogle drivhusgasser fra år 0 til i dag. Af: Valle Thorø Side 9 af 33

10 Denne graf viser den gennemsnitlige temperatur fra 1880 til Farvekoderne viser den globale overfladetemperatur fra januar til og med juni De røde områder viser, at temperaturen i de steder er højere end normalt. De blå farver indikerer, at temperaturen er lavere end normalt. Nede i artiklen finder du et link til artiklen fra juli, hvor grafikken stammer fra: Varmerekord hver måned det første halvår af 2016 (Foto: NASA/GISS NASA/GISS) Kilde: Historiske Temperatursvingninger Af: Valle Thorø Side 10 af 33

11 Og en mere På diagrammet ses, at temperaturændringerne i fortiden styrede atmosfærens CO2 - indhold ifølge målinger fra Vostoks iskerne Af: Valle Thorø Side 11 af 33

12 Hvordan har Jordens temperatur så været sammen-faldende med CO2 indholdet i atmosfæren tilbage i tiden. I dag har CO2 indholdet overskredet 400 ppm år siden til ca år siden, Den såkaldte Eemtiden, var omkring 5 grader varmere end nu ( iskerneboring ) Grønland. Eemtiden sluttede med en langsom afkøling, som varede omkring år. Den vigtigste grund til, at det bliver istid, er en ændring i Jordens bane omkring Solen, som bliver mere elliptisk med års mellemrum. Herved kommer Jorden længere væk fra Solen end i en mellemistid, hvor banen er mere cirkulær. I overgangen til istid bygges iskapperne stille og roligt op over årtusinder, og kulden forstærkes af den øgede albedoeffekt fra den hvide is, som reflekterer sollys ud i rummet. I Istiden var det mellem 10 og 20 grader koldere end nu. Den bidende kulde blev flere gange afbrudt af mildere perioder, der varede mellem og år 2 Variationer i Strålingen fra Solen Solens overflade har en temperatur på 6000 grader C. Solpletter er ca grader koldere områder, med levetider på fra dage til måneder. Solpletter optræder i klynger. De er magnetiske poler og langs disse poler udspyes store partikelmængder, som blandt andet rammer Jordens atmosfære og påvirker vejrforholdene. Dette bombardement er ikke konstant, men varierer med antallet af solpletter, der når et maksimum ca. hvert 11. år. 2 Rolf Haugaard Nielsen, Ing, 19/9-04 Af: Valle Thorø Side 12 af 33

13 Se: Og igen Graf over solplet-perioder, - der varierer over ca. 11 år, men overlejret af en længerevarende periode. Mange solpletter giver færre skyer og varmere vejr på Jorden. Solens aktivitet kan måles i træstammers årringe. Jorden modtager i gennemsnit omkring et par hundrede watt pr kvadratmeter i form af soleffekt, men der er tale om store variationer. I perioden 1983 til 2001 er den modtagne soleffekt i gennemsnit steget med 0,16 watt pr kvadratmeter om året. Stigningen er især fremkommet efter ( Kilde: Rachal Pinker, Science 6. maj 2005 ) Solens intensitet varierer i takt med den elleve år lange solpletcyklus. Når der er mange solpletter, er solarkonstanten høj (omkring 1367 W/m 2 ), og når der er få solpletter, er solarkonstanten lav (omkring 1365 W/m 2 ). Af: Valle Thorø Side 13 af 33

14 De elleve år er dog ikke den eneste puls. Solarkonstanten kan svinge med ca. 0,1% over få dage eller uger, fordi solpletter hele tiden opstår, vokser og forsvinder. Solarkonstanten varierer også med 0,2% til 0,6% over flere århundreder, viser studier af årringe i træer. Disse små ændringer har stor indflydelse på Jorden. Mellem 1645 og 1715 (en periode astronomerne kalder "Maunders minimum") stoppede solpletcyklussen, og Solens overflade var næsten blank i 70 år. I samme tidsrum blev Europa ramt af en usædvanlig hård og vedvarende kulde. Themsen i London frøs til, gletsjere voksede i Alperne, og isen i de nordlige have bredte sig. Nogle århundreder tidligere havde en stigning i solaktiviteten - ifølge studier af træers årringe - haft den modsatte effekt: Vikingerne bosatte sig på Grønlands optøede kyststrækninger i 980'erne og var endda i stand til at dyrke så meget hvede, at de kunne eksportere overskuddet til Skandinavien. Her vises sammensætningen af årringe fra forskellige kilder. Af: Valle Thorø Side 14 af 33

15 I 1860 var solpletperioden ca. 11,5 år. I nutiden er solpletperioden ca. 10,0 år, og temperaturen steget ca. 0,6 grader C. Og over en længere periode Måske har Solens aktivitet noget med klimaet at gøre? Der har jo tidligere været både kolde og varme perioder på Jorden. Istider, fx Af: Valle Thorø Side 15 af 33

16 Det var koldt i midten af 1700 tallet, samt i det 19. århundrede, mens det var relativt varmt midt i 1600-tallet og sidst i det 18. årh. I 985 var Grønland midt i en varm periode Den røde graf viser antal solpletter. De har betydning for mængden af udstråling fra Solen. Solpletfrekvensen er ca. 11 år. Af: Valle Thorø Side 16 af 33

17 Solar Iradiance This is a plot of the standard NASA data for the spectral irradiance of the solar disk in Watts/m2mm. The upper curve is formed by joining the data points for data outside the atmosphere. The lower curve is attributed to the Earth's surface under the condition described as "air mass 2". This designation corresponds to an angle of 60 between the zenith and the Sun Kilde : Milankovitch s teorier Serber, ( ), Civilingeniør og geofysiker. Kendt for hans undersøgelser af klimapåvirkningerne af Jordens omkredsning om Solen. Ændringer i klimaet fra istid til mellemistid tillægges i høj grad ændringer i solindstrålingen. Disse ændringer er forårsaget af variationer i jordaksens hældning og retning samt Jordens bane omkring Solen. Dette kaldes Milankovitch-teorien efter den serbiske astronom Milutin Milankovitch Jordens bane omkring solen (eccentriciteten), jordaksens hældning (obliquiteten) samt retningen af jordaksen og jordbanen i rummet (precessionen) varierer Af: Valle Thorø Side 17 af 33

18 gennem tiden med en fast cyklus, der har stor betydning for klimaet De tre cyklers påvirkning på solindstrålingen påvirker hinanden, således at der dannes et kompleks billede for den mængde solenergi, der rammer jorden Billede fra: Af: Valle Thorø Side 18 af 33

19 Jordens optimale geometriske baneposition for henholdsvis isvækst og isafsmeltning på den nordlige halvkugle ifølge Milankovitch- teorien. Jordens rotationsakse peger nu mod det, vi kalder Nordstjernen. Men aksen flytter sig!! I løbet af år vil Jordens akse pege rundt på himlen i en cirkel. Jordens akse retning, men ikke hældning ( ikke ret meget ), vil om ca år pege modsat i dag, så sommeren forekommer, når Jorden er tættest på Solen. Dermed bliver sommeren varmere end nu, men også kortere. Det hele er illustreret i følgende: Se youtube om teorierne ( 3:13 ) Se animation: Søg: 71_Orbital_Fluctuations eller se fil gemt på min harddisk!! Af: Valle Thorø Side 19 af 33

20 Her er alle cykler sammenstillet, - og vist sammen med istiderne. Desværre nåede Milankovitch ikke at se hans Cyklus-teorier verificeret af målinger fx i iskerner fra boringer i Grønlands indlandsis. Jordaksens hældning obliquiteten Axial tilt. Jordens omdrejningsakse står på skrå i forhold til Jordens bane omkring Solen. Det giver os årstidsvariationen på vore breddegrader. Men aksens hældning er ikke konstant, og den forandrer sig med en periode på år. Vinklen varierer mellem 22,1 og 24,5 grader. I dag er den 23,5 og aftagende. Af: Valle Thorø Side 20 af 33

21 Det er jordens hældning, som forårsager årstiderne. Hvis Jordens akse ikke hældede, var der næsten ingen variation mellem årstiderne, og hvis jorden hældede med 90 grader, ville der være evig nat om vinteren, og evig dag om sommeren på hver halvkugle. Større vinkel giver varmere somre og koldere vintre både på den nordlige og sydlige halvkugle, og indstrålingen på høje breddegrader øges i forhold til indstrålingen på lave breddegrader. Jordaksens retning precessionen Jordaksens retning (aksens precession) samt den elliptiske jordbanes retning (ellipsens precession), hvor det er selve jordens omdrejningsakse samt ellipsen, der skifter retning, er af meget stor betydning for klimaet. Precessionen har nemlig også stor betydning for årstiderne, idet den kan få jordens placering i forhold til solen i de forskellige årstider til at flytte sig: I dag er Jorden nærmest solen omkring vintersolhverv, (faktisk er det den 3. januar) - det giver milde vintre og kølige somre på den nordlige halvkugle, hvorimod det er modsat på den sydlige halvkugle. For år siden var dette f.eks. modsat. Precessionen varierer med frekvenser på og år, i gennemsnit år. Den har størst direkte betydning på lave breddegrader og har størst betydning, når jordbanen er en ellipse. Jordbanens form - essentriciteten Jordens bane omkring solen danner som bekendt en ellipse; men formen af denne ellipse varierer gennem tiden fra næsten cirkelformet til en noget fladere ellipse. Dette kaldes eccentriciteten, og ellipsens form varierer med en cyklus på og år I dag er der 3% forskel i afstand fra Jorden til Solen mellem den tætteste og den fjerneste position, og Jorden ligger tættest på solen d. 3. januar, altså tæt på d. 21. december vintersolhverv. Dvs. at både vintrene på den nordlige halvkugle og somrene på den sydlige halvkugle er lidt varmere, end de ville have været, hvis jordens bane havde beskrevet en perfekt cirkel. Da jorden er længst væk fra solen d. 4. juli, nær sommersolhverv d. 21. juni, - er somrene på den nordlige halvkugle og vintrene på den sydlige halvkugle tilsvarende lidt koldere. Dette giver således lidt større sæsonforskel på den sydlige end den nordlige halvkugle. Effekten af jordens elliptiske bane på årstiderne er dog ret lille, idet den kun forstærker eller formindsker solindstrålingen med få procent. Eccentricitetens største betydning ligger i dens indvirken på precessionen, idet precessionen har større betydning, når Jordens bane er mere elliptisk. Disse mekanismer danner tilsammen mønstret for solindstrålingen Solindstrålingen er således domineret af precessionen, specielt på de lave og mellemste breddegrader, mens jordaksens hældning er vigtigere på de højere til mellemste breddegrader. Eccentriciteten modificerer kun precessionens betydning. En glacial ( istids) cyklus varer ca år, men før for år siden varede en cyklus kun ca år. Den mekanisme, der umiddelbart synes at have størst betydning i dag er Af: Valle Thorø Side 21 af 33

22 eccentriciteten, dvs. jordbanens form. Mellemistiderne forekommer nemlig hver år. Dette er dog faktisk ikke rigtigt, idet års cyklen fremkommer blot ved en forstærkning af precessionenscyklicitet, således at der for hvert 4-5 perecessionscyklus vil være en ny mellemistid. Jordaksens hældning havde tidligere større betydning, idet skiftene mellem istid og mellemistid fulgte hældningens års cyklus i perioden 2-0,9 millioner år siden ( ) The Earth's rotation axis is not fixed in space. Like a rotating toy top, the direction of the rotation axis executes a slow precession with a period of 26,000 years Thus, Polaris will not always be the Pole Star or North Star. The Earth's rotation axis happens to be pointing almost exactly at Polaris now, but in 13,000 years the precession of the rotation axis will mean that the bright star Vega in the constellation Lyra will be approximately at the North Celestial Pole, while in 26,000 more years Polaris will once again be the Pole Star. Pga. at månens rotation omkring Jorden ikke er i samme plan, altså ikke er vinkelret på Jordens rotationsakse, ændres den retning, Jordens akse peger. Interaktionen fra Månen forsøger at tvinge de to akser til at være sammenfaldende. Denne kraft bevirker, at retningen, som jordens akse peger, langsomt vil svinge. Af: Valle Thorø Side 22 af 33

23 Her er alle tre Milancovitch cykler vist These graphs show calculated values for 300,000 years of orbital variation. The line labeled "0" represents today, while "-200" indicates 200,000 years in the past and "100" indicates 100,000 years from now. Milankovitch noticed that these cycles of orbital mechanics correspond to many indicators of past climate change, such as Ice Ages. (From Berger and Loutre, 1991) Kilde: Læs fx en diskussion på Ingeniøren: Se god animation: Andre mulige faktorer Af: Valle Thorø Side 23 af 33

24 Solens påvirkning på dannelse af skyer: JP 26/10-97: Måske er Solen i virkeligheden hovedansvarlig for at temperaturen er steget ca. ½ grad i løbet af de sidste 100 år. 2 danske forskere Eigil Friis Christensen og Henrik Svensmark har påvist statistisk sammenfald mellem jordens skydække og solplet-min og max. ( 11 årig periode ) En ændring, der giver en ændring i mængden af energiindstråling på mellem 1 og 1,5 watt pr m 2. En størrelsesorden på niveau med forøgelsen af CO2-koncentrationen i atmosfæren siden Altså kan ændringer i solens aktivitet let forklare en temperaturændring. Gennem Solens indflydelse på den såkaldte kosmiske stråling påvirkes Jordens skysystemer. 3 Ifølge Svensmark hænger dannelse af lavtliggende skyer nøje sammen med variationer i solens magnetfelt, som påvirker den kosmiske stråling. Han undersøger, hvordan de ioner, der produceres i atmosfæren af den kosmiske stråling, er med til at skabe aerosoler, og dermed danne skyer. Når aktiviteten på Solen er høj, skubber solens magnetfelt den kosmiske stråling ude fra rummet væk. Det betyder, der bliver dannet færre lavtliggende skyer på Jorden. Færre lavtliggende skyer giver Solen mulighed for at varme mere, og medfører et varmere klima. Modsat giver flere skyer et koldere klima. Det kontroversielle består i den kosmiske strålings indflydelse på klimaet, siger Henrik Svensmark. Når man kommer op i to-tre km s højde ser man ikke den stigning i temperaturen, man kunne forvente efter den gængse drivhusteori. ( Eigild Kaas, Klimaforsker, DMI ) Op gennem 1900 tallet er Solens magnetiske påvirkning af Jorden blevet stærkere. Et styrket magnetfelt beskytter Jorden mod en del af den kosmiske stråling fra Mælkevejen. Der er tale om et sandt bombardement af partikler, men når Solens magnetfelt er stærkt, så falder den kosmiske stråling. Dermed mindskes også produktion af små partikler ( aerosoler ) i atmosfæren, og noget tyder på, at der derved dannes færre lavtliggende skyer. Nogle forskere tillægger sodpartikler fra skorstene og svovl fra vulkanudbrud stor værdi. 3 JP 27/11-03 Af: Valle Thorø Side 24 af 33

25 Jordens totale skydække formindskes med ca. 3 % fra solpletminimum til solpletmaksimum, i takt med den kosmiske stråling. En sådan ændring bevirker en stigning i den energi, jordkloden modtager på mellem 1 og 1,5 watt pr. kvadratmeter. Effekten er af samme størrelsesorden som den totale virkning fra forøgelsen af CO2 - koncentrationen siden år 1750!! Kosmisk stråling øger mængden af lave skyer. ( JP 27/11-03 ) Ved lav solaktivitet er solens magnetfelt svagere, og der kan derfor trænge mere kosmisk stråling ned til jorden. Derfor dannes flere skyer, og solens stråling får sværere ved at trænge igennem atmosfæren. Resultatet er lavere temperaturer på kloden. Ved høj solaktivitet udsættes jorden for mindre kosmisk stråling, fordi solens høje magnetiske aktivitet holder kosmisk stråling væk. Der dannes færre lavtliggende skyer, hvorved solens stråler lettere trænger gennem og giver højere temperaturer på Jorden. Af: Valle Thorø Side 25 af 33

26 Den kosmiske stråling kommer fra universet omkring vores galakse. Og ligesom jordens magnetfelt skærmer for solens magnetiske stråling, så skærmer Solens magnetiske aktivitet for den kosmiske stråling. Når der er solstorme og masseudkastninger fra solen, kommer der altså mindre kosmisk stråling ned til jorden. De to kurver er i såkaldt modfase. Vulkaner Året uden sommer, 1816, kulden skyldtes gigantisk udbrud fra vulkanen Tambora i Indonesien. En række store vulkanudbrud omkring 1830 gjorde sit til at sænke temperaturen på den nordlige halvkugle. Fly-kondensstriber Fly varmer kloden op. Nye beregninger viser, at den stærkt stigende internationale flytrafik er skyld i en langt større del af opvarmningen end tidligere antaget. I Danmark svarer det stort set til bilernes andel. 37 % mod bilernes 42 %. Biler og lastbiler udleder fortsat mere CO2 end flyene, men da flyene samtidig udleder store mængder vanddampe og kvælstofilter de såkaldte NOxer bliver virkningen af CO2 mere end 4 gange så kraftig som den CO2 bilerne udleder nede ved jordoverfladen [ JP Civilingeniør Hugo Lyse Nielsen fra Miljøstyrelsen: ] Aerosoler Ing. 30/9-05 Hvert år tilføres atmosfæren 3 mia. ton aerosoler. 60 % er naturlige, 40 er menneskeskabte. Aerosoler er små partikler i luften ( svovlpartikler, sod, aske, ørkensand mm ), og de har betydning for klimaet. Aerosoler afkøler Jorden direkte ved at reflektere sollys, og indirekte via samspil med skyerne. Aerosoler fungerer som kondensationskerner for dråber. Jo flere partikler, der findes i en sky, jo flere mindre dråber dannes der, og jo mere stråling reflekteres. Samtidig er forurenede skyer mindre tilbøjelige til at falde ned som regn, fordi de har svært ved at blive samlet til store dråber. Altså mere afkøling. Omvendt opvarmer nogle aerosoler, fx sod, atmosfæren, fordi partiklerne absorberer sollys. Totalt set er der dog næppe tvivl om, at luftforureningen med aerosoler afkøler Jorden og modvirker den menneskeskabte drivhuseffekt. Spørgsmålet er Hvor meget. Fra 1960 til 90 steg luftforureningen med aerosoler, og det formindskede mængden af sollys ved jordoverfladen med 4-6 %, men nu bliver luften renere, og solindstrålingen stiger igen. Af: Valle Thorø Side 26 af 33

27 Problemer som opvarmningen sandsynligvis vil bevirke Tundraens permafrost i Sibirien tør op. Plantedele rådner og frigiver metan, der er en kraftig drivhusgas. (Ing: 6/1-06). Omkring en fjerdedel af landjorden på den nordlige halvkugle består af permafrost. Ny forskning viser at pga. klimaændringer, vil mindst de øverste tre meter være smeltet i 2050, og op til 90% af den frosne jord være tøet op inden år Det vil udløse enorme mængder drivhusgasser. Når de øverste meter af permafrosten tør op, vil det ændre økosystemerne og ødelægge bygninger og veje i Alaska, Canada og Rusland. Sydeuropa bliver varmere og varmere, og skaber miljø-flygtninge, der sandsynligvis vil strømme mod nord. Vandstandsstigning. En Vandsstandsstigning på omkring ½ meter de næste 100 år skyldes først og fremmest varmeudvidelse af verdenshavene. Is og sne kaster sollyset tilbage til rummet. Vand fra smeltet is afkøler havene. Samtidig betyder mindre sne og is, at mindre sollys reflekteres til rummet, hvilket er med til at opvarme kloden. Herved formindskes refleksionen fra Isen yderligere. [ JP 29/12-01: ] d. 22/ brækkede et isbjerg på størrelse med Fyn af Antarktis. Siden er flere andre enorme isbjerge løsrevet. Noget skyldes uden tvivl en helt naturlig udvikling, hvor isbjerge kælver, når de er modne til det, men vi er ret sikker på, at isens tilbagetrækning skyldes regional opvarmning, forklarer en amerikansk forsker, Ted Scambos. I løbet af de seneste 50 år er gennemsnitstemperaturen på Antarktis steget 2,5 grader. Sommertemperaturen har for første gang siden begyndelsen af 1990-erne været over 0 grader, og smeltevand er løbet ned i revner i isen så den har revet sig løs. Fortsætter udviklingen med temperaturstigninger, vil mere brække løs, og vandstanden i havene stige en til to meter. Af: Valle Thorø Side 27 af 33

28 Grafen viser situationen i Danmark, hvis Vandstanden steg 5 Meter Find kort hvor der vises, hvor meget, der interaktivt bliver oversvømmet Istider Glaciologer kan i is-borekerner fra Grønland måle, hvordan lufttemperaturen var, da sneen faldt. Det skyldes, at sne indeholder to slags ilt. Almindelig ilt, 16 O, og en tung isotop, 18 O med et par ekstra neutroner i kernen. Når klimaet bliver koldere, falder koncentrationen af den tunge isotop i sneen, og når det bliver varmere, stiger den. Samtidig indeholder isen et fingeraftryk af atmosfærens koncentration af drivhusgasser som CO2 og Metan tilbage gennem tiden. Endelig afsløres vulkanudbrud, fordi de efterlader store mængder syre i iskernen. Se fx: Af: Valle Thorø Side 28 af 33

29 Nord-Grip iskernen fra Grønland, der nåede bunden 17. juli 2003 efter 7 års hårdt arbejde, har bevaret en cm is fra hvert eneste års nedbør i Eemtidens sidste del. Man er her sikker på, at årenes is ikke er blandet sammen. Den 4 rækker 8000 år ind i Eemtiden, som begyndte for år siden og sluttede for år siden. Eemtiden var omkring 5 grader varmere end nu, og klimaet var stabilt. Mængden af drivhusgasser i atmosfæren var mindre end i dag og svarede nogenlunde til tiden før den industrielle revolution. Metan fra fortidens atmosfære findes som luftbobler i isen. I varme perioder er der meget metan i luften, i koldere mindre. Men der er problemer med denne indikator, fordi luften fra overfladen kan trænge mange meter ned i isen. Eemtiden sluttede med en langsom afkøling, der varede omkring år. Den vigtigste grund til, det bliver istid er ændringer i Jordens bane omkring Solen. Den bliver mere elliptisk med års mellemrum, så Jorden kommer længere væk fra Solen end i en mellemistid, hvor banen er mere cirkulær. 4 Ing. 10/ Af: Valle Thorø Side 29 af 33

30 I overgangen til istid bygges iskapperne stille og roligt op over årtusinder, og kulden forstærkes af den øgede albedo-effekt fra den hvide is, som reflekterer sollys ud i rummet. I istiden var det mellem 10 og 20 grader koldere end nu, og klimaet var mere ustabilt. Den bidende kulde blev flere gange afbrudt af mildere perioder, der varede mellem og år. Her blev klimaet pludseligt ti grader varmere, og bagefter blev det langsomt koldere igen i løbet af nogle årtusinder. Solens vej gennem galaksen: A recent calculation of the Sun's motion through the Galaxy has shown that, during the past 500 million years, the Sun has traversed four spiral arms at times that appear to be consistent with longduration cold periods on Earth. The Sun have crossed four spiral arms during the past 500 million year at times consistent with periods of extended cold (icehouse periods) determined from geological studies. Af: Valle Thorø Side 30 af 33

31 The image above depicts the Sun's motion relative to the spiral arm pattern as viewed from above the plane. The plus sign marks the centre of the Galaxy and the dotted line through the centre marks the location of the central bar. The four spiral arms, plus the local Orion spur, are indicated by the grey shaded regions. The Sun's path in the reference frame of the spiral arms is indicated with a solid line; diamonds mark periods of 100 Myr back in time from the present (top left diamond). Thick solid lines correspond to icehouse periods and crosses indicate times of large mass extinctions. Fra: Tiltag for reducering af opvarmningen Verdens lande har aftalt, at de industrialiserede lande, der står for hovedparten af verdens udledning af CO2 skal nedbringe deres udledning med i alt 5,2 % i forhold til Danmark har påtaget sig en reduktion på 21 % IPCC Kyoto-aftalen Kyoto-Protokollen fra 1997 er en tillægsaftale til FN`s klimakonvention, vedtaget i Rio i 1992 og udløbet i år Kyotoaftalen vil kun reducere temperaturstigningen med 0,1 grad i år Klimakonventionen er en juridisk uforpligtende ramme-konvention, og Kyoto-Protokollen forlænger konventionen frem til Protokollen er gældende for alle OECD-lande samt for de tidligere østbloklande, men ikke for ulandene. Protokollen vil være juridisk forpligtende, når 55 lande har underskrevet og ratificeret den, hvis disse lande samtidig samlet tegner sig for 55 % af i-landenes CO2-udslip. Foreløbig er protokollen ikke underskrevet af det rette antal lande. Protokollen regulerer 6 drivhusgasser: CO2, Methan, lattergas samt 3 små industrigasser, PFC, HFC og SF6. Danmark ( Svend Auken ) har forpligtet sig til inden år 2012 at have reduceret sine CO2-udslip med 21 % ( alle 6 gasser omregnet til CO2 ) i forhold til udslippet i Men under forudsætning af, at DK fik lov at korrigere for import af strøm. ( dvs. vi så lander på 14 % ) EU har under et forpligtet sig til at reducere med 8 %, men byrdefordelingen landene imellem er uens. JP, 05/ : De andre EU-lande har aldrig accepteret det danske forsøg på at slippe billigere end de 21 %, Auken lovede. I går blev de 21 % stadfæstet på et møde i EU, men samtidig står der i en fælleserklæring, at der skal tages hensyn til de danske forudsætninger for basisåret Miljøeksperter peger på, at handel med CO2 kvoter kan hjælpe. Danmark kan købe sig fri for sine forpligtelser på hjemmefronten ved at reducere forureningen i andre lande. Miljøminister Hans Chr. Schmidt siger, at Danmark førte sig frem ved at sige 21 %. Auken afviser kritikken. Af: Valle Thorø Side 31 af 33

32 Handel med CO2 kvoter Links: God Interaktiv side: Manglende emner: Permafrost tøer op. Skibsfart ad Ifølge visse globale klimamodeller kan hele Polarhavet tænkes at blive isfrit for en kort periode om sommeren omkring midten af dette århundrede. Andre modeller kunne tyde på, at det måske kan ske endnu tidligere. Det er imidlertid afgørende at huske, at det er en kort sommerperiode, der her tales om. nguage=da-dk Fracking Polvending Af: Valle Thorø Side 32 af 33

33 Af: Valle Thorø Side 33 af 33