Hva her er det som går over min forstand ...?

[Okular]

Jeg driver og kikker litt på dette med vanndamp i atmosfæren, hotspots og feedbacks og slikt ... Svært interessante ting avdekkes. I denne forbindelsen kom jeg over følgende figur, fra Wikipedia under emnet 'Solar Energy':



Med utgangspunkt i hva denne figuren viser, så lurer jeg på én ting: Hva slags AGW-mekanisme er det jeg ikke har fått med meg? Viser ikke denne plansjen at atmosfæren absorberer 33 PW (tilsvarende 65 W/m2) av innkommende solstråling (i IR-delen av spekteret) samtidig som den absorberer 26 PW (tilsvarende 51 W/m2) av oppadgående IR fra jordas overflate?

Sola varmer opp atmosfæren gjennom den infrarøde delen av sin innkommende stråling, ved at i all hovedsak vanndamp absorberer den. Den kortbølgede strålingen, synlig lys og UV, går stort sett rett igjennom og ned i bakken og (særlig) havene:



Hvis man kan forklare oppvarmingen av atmosfæren gjennom drivhusgassenes absorpsjon og reemittering av IR fra overflaten (den ille definerte 'tilbakestrålingen' eventuelt endringer i balansen i Prevosts utvekslingsenergi mellom atmosfære og bakke), hvorfor nulles ikke denne effekten ut av tilsvarende absorpsjon og reemittering av IR fra oven? Hvis IR nedenfra stagges på sin vei opp til Top of Atmosphere, hvorfor stagges ikke IR ovenfra like effektivt på sin vei ned til bakken? Ifølge blackbody-plansjen over gjør den jo nettopp det. (OBS! Grunnen til at det synlige lyset er så redusert ved jordoverflaten er (sky)refleksjon.)

Hva har jeg gått glipp av? Det må jo være noe elementært ...

[Jostemikk]

Okular, du skrev:

Hva har jeg gått glipp av? Det må jo være noe elementært ...

Eller så kan den plansjen fra Wiki inneholde en elementær feil... I det hele tatt kan det virke som om avlevering av all absorbert energi i IR-spekteret har en retning, nemlig rett ned mot bakken, altså rett tilbake til senderen. Dette i seg selv er jo en litt snål konklusjon. Men hvis jeg forsto det rett nå, så har de funnet ut noe motsatt med med IR i høyere deler av atmosfæren?

[Okular]

Hmm, ja, jeg må se om jeg finner noen tilsvarende regnskapsplansjer å jevnføre med. Trenberth & Kiehl sin f.eks. er jo notorisk.

Sånn jeg forstår det har vanndamp (og for så vidt alle andre IR-absorberende gasser, deriblant CO2) i atmosfæren to effekter, én varmende (overfor IR nedenfra) og én avkjølende (overfor IR ovenfra). Ifølge dette skjemaet nuller jo disse effektene hverandre ut (faktisk vil vel nettoeffekten være litegrann nedkjølende).

Må komme tilbake til dette. Setter pris på forslag ...

[Okular]

Diagrammet fra Wikipedia baserer seg tydeligvis på det nyeste fra NASA (!?), som har fjernet den absurde tilbakestrålingsbiten fra nevnte Trenberth & Kiehl 1997:


The Atmospheric Science Data Center (NASA), 2011.


Trenberth-Kiehl 1997.

Hvor i alle dager kommer den enorme utstrålingen fra jordoverflaten fra? 390 W/m2! Den kan jo ikke komme fra atmosfæren, for dette er jo etter sigende 'back radiation'. Den kan jo heller ikke komme fra sola, for den innkommende energien herfra er tydeligvis mye mindre (168 W/m2). Betyr det at jorda produserer sin egen overflateenergi?

Vet at dette er gammelt nytt. Men det er like fullt hårreisende at dette skjemaet har fått stå uimotsagt i mainstreamen til denne dag.

Det begynner vel å piple inn nå da etter hvert, får en håpe ...

[Okular]

Slenger med denne linken, for en god analyse (av en fysiker) av de to diagrammene:

http://objectivistindividualist.blogspot.com/2011_05_01_archive.html

[Jostemikk]

Jeg nevnte så vidt noe om forskjellen i NASA vs. Kiehl & Trenberth.

NASA gikk gradvis bort fra den ny-klimatologiske back radiation ved først å betegne det som "back radiation", altså i anførselstegn, før de tok steget helt ut, og fjernet det fullstendig.

[Okular]

Ok, takk for linken. Regnet med det var tatt før, dette ja.

Men implikasjonene er det likevel tydeligvis få som har tatt til seg. Dette burde jo ropes ut fra takene.

Fra linken i forrige innlegg:

Let us consider the new NASA Earth Energy Budget numbers.  The first thing to note is that the infra-red radiation from the ground is only 21% of the incoming radiation from the sun.  In the Kiehl-Trenberth diagram, the energy flux of out-going infra-red radiation (396 W/m^2) is actually greater than the total incoming solar radiation flux (341 W/m^2) and much, much greater than the energy absorbed by the surface from the sun (161 W/m^2).  This is patent nonsense.  Energy must be conserved and it is in the new diagram.

As I have claimed, the net effect of infra-red absorbing or greenhouse gases is that they absorb more energy from the incoming solar radiation through the course of the day than they absorb from the out-going infra-red radiation from the surface of the Earth.  In the new NASA diagram, the total radiation absorbed by the infra-red absorbing gases is 16% + 3% (clouds) = 19%.  Of the 21% of infra-red radiation emitted from the surface, only 15% is absorbed in the atmosphere.  Thus, the net absorption of incoming solar radiation at 19%, is 1.27 times greater than the net absorption of energy emitted by radiation from the ground.  This means the net cooling effect is at least 1.27 times greater than any warming effect could be.

[Jostemikk]

Det du tar opp her var nytt for meg, og meget interessant, Okular. Flott!

[Jostemikk]

Vi fortsetter denne diskusjonen her, Okular. Den hører hjemme i valgt topic, og det var sannelig du som presenterte de oppsiktsvekkende tallene.

Fra sitatet du la ut:

This means the net cooling effect is at least 1.27 times greater than any warming effect could be.

Først kommer varmen, så følger CO2-nivået etter og sørger for at vi ikke opplever runaway warming. For vi har jo aldri opplevd en slik ukontrollert oppvarming tidligere, så en eller annen sikkerhetsventil må jo finnes. En viss humor ville det vært om dette sto i tekstbøkene om 10 år.

Et NASA-budsjett som ikke går i hop. Er NASA-fysikerne dårlige i fysikk, eller er hele CO2-hypotesen og selve drivhuseffekten galt fundert?

[Okular]

Hehe, ja det hadde virkelig vært en spennende turn of events. Men vi må jo i så fall likevel passe oss med utslippene våre, sånn at vi ikke setter i gang en ny istid. Det har det jo med å bli snudd på hodet dette opplegget sånn omtrent hvert 30.-40. år, har det ikke?

Det slår meg ellers som smått fantastisk at Trenberth &Co har sluppet unna med den åpenbare termodynamiske brøleren det er å påstå at jordoverflaten stråler ut bortimot 2 1/2 gang så mye energi som den tar imot fra sola. I 15 år har dette fått stå. Får satse på at det diagrammet der nå endelig i det minste kan innta sin rettmessige plass på historiens dynge ...

Mer om vanndampens klimatiske fortreffelighet kommer for øvrig i en post snart ... Stikkord: ENSO, Ferenc Miskolczi, hotspots og coldspots.

[Okular]

Ok, har skjønt at den påståtte termodynamiske brøleren fra forrige innlegg ikke var noen termodynamisk brøler allikevel, per se. Så den tar jeg tilbake. Men man må holde tunga rett i munn. Og ha et årvåkent blikk. For det Trenberth & Kiehl gjør i sitt diagram er å postulere tilbakestrålingen som 'absorbert av jordas overflate'. Dette er jo i hvert fall nonsens. Det eneste den kan gjøre er å stagge/hemme nedkjølingen av overflaten ved å yte såkalt impedans mot strålingen nedenfra. Her kommer vi tilbake til Prevosts utvekslingsenergi (MyDogsGotNoNose sin kjepphest).

Det eneste vi altså, i virkeligheten, til syvende og sist er i stand til å avlese direkte, og tross alt det eneste som er interessant i naturlige prosesser, er den netto strålingen opp fra jordas overflate. Og denne er på 63-66 W/m2 hos Trenberth/Kiehl ('08/'97), som stemmer godt overens med NASAs nye diagram. Forskjellen mellom de to slik de framstår er da ikke at Trenberth & Kiehl roter med den termodynamiske budsjettbalansen, men at de klarer det kunststykket det er å tåkelegge (ja, nærmest begrave i store bruttotall) nettopp det aspektet som er viktigst av alle her, og som kommer så klart fram i NASAs nye oversikt: at atmosfæren NETTO absorberer mer IR fra oven enn fra neden, altså at drivhusgassene totalt sett vil ha en nedkjølende, ikke en oppvarmende effekt ...

[Jostemikk]

Jo mer CO2 i lav høyde, desto større refleksjon fra IR fra skyer og vanndamp, og dermed hindrer CO2 "tilbakestråling" ovenfra?

[Okular]

Hmm, vil du utdype den litt?


Relasjonen mellom CO₂- og H₂O-innhold i atmosfæren viser seg jo å være ganske kompleks. Vanndampen, slik jeg ser det, ser ut til å respondere på to forskjellige 'forstyrrelser', og i forlengelsen av det, på to forskjellige måter. Den ene, den viktigste, har ikke noe med CO₂ å gjøre i det hele tatt. Den dreier seg om hvorvidt H₂O faktisk er en positiv feedback eller en årsak til atmosfærisk oppvarming. Spencer & Braswell f.eks. hevder jo nettopp det siste, at mainstream-klimahurven har snudd alt på hodet hele veien. Og det er fordi disse postulerer at oppvarming av atmosfæren 'kun' kan skje gjennom strålingspådriv fra drivhusgasser, i siste instans med kilde i CO₂. Og så glemmer eller ignorerer de den store ullhårete mammuten som står der midt ute på stuegulvet - havet. Se på de troposfæriske temperaturmåleseriene. De følger jo global SST i fullstendig lockstep. Toppene, bunnene, trendene - alt sammen, ENSO. Og hvordan varmer havet opp atmosfæren? SST opp, økt fordampning, kondensasjon i atmosfæren, frigjøring av store mendgder latent varmeenergi. Hva skjer under en El Niño-episode? De globale SST fyker til værs. Det troposfæriske vanndampinnholdet følger, fyker til værs. Skyer og ikke minst regn i store mengder følger - frigiving av den latente varmen - troposfæriske temperaturer fyker til værs. H₂O i atmosfæren responderer positivt på økt SST, men for den atmosfæriske temperaturen er den en driver, ikke en feedback. For dette fordrer at oppvarmingen starter i atmosfæren.

Den andre 'forstyrrelsen' vannet i atmosfæren responderer på er ren input av CO₂. Her kan det meste tyde på at responsen er negativ. Dette dreier seg ikke om temperaturendringer, men om endringer i atmosfærens totale optiske dybde (TIOD). Og det er her Miskolczi kommer inn. Han har funnet at atmosfærens TIOD svinger lett omkring en likevektverdi, en balanse som må opprettholdes. Og H₂O er den store regulatoren i så måte.

Men mer om akkurat dette i en egen post, som sagt.

Uansett, jordsystemets IR-strålingsbalanses nettobidrag til atmosfærens snittemperatur er uvesentlig i forhold til den konduktive/konvektive og den latente varmeoverføringen fra hav til atmosfære, fordi den ender opp nær null (faktisk litt på minussiden). Teoretisk, jo mer drivhusgasser i atmosfæren, jo større blir absorpsjonen av IR (den optiske dybden øker), men dette virker altså begge veier - forenklet: en andel av IR-strålene fra sola reemitteres tilbake opp (dvs. bare en andel slipper igjennom ned), akkurat som IR-strålene fra bakken ifølge den klassiske drivhuseffekthypotesen reemitteres tilbake ned (dvs. bare en andel slipper igjennom opp). Siden en større mengde netto IR kommer fra oven enn fra neden, vil effekten, hvis den forsterkes, bare gjøre nedkjølingen sterkere.

De to andre effektene nevnt går derimot netto i overveldende monn én vei - fra jordoverflaten (i praksis, havet) inn i atmosfæren.

[Jostemikk]

Hmm, vil du utdype den litt?

Okular, alt dette er utfra det tilfelle at forståelsen av drivhuseffekten er sånn noenlunde. Og da mener jeg mainstreams forståelse av den.

Bakken nederst. Så er det CO2 over bakken. Over CO2en er det skyer. IR går fra skyene og ned mot bakken, men treffer flere uhumskheter på sin ferd, så som vanndamp, og i dette tilfellet, CO2. CO2-molekyler som hindrer skyenes oppvarmende effekt, også kalt (æsj!) tilbakestråling.

Absolutt alt skjer i alle retninger, i flere spektre, og fra flere høyder. Er ikke mye å lese om den nedkjølende effekten CO2 kan ha i slikt henseende. CO2 kan også gi den raskeste varmeexit fra bakke til toppen av og ut av atmosfæren.

Har noen klart å regne ut hvor raskt et CO2-molekyl kan ta med seg sin oppladde kinetiske energi ut av atmosfæren?

[Bebben]

Disse diagrammene ser ut til å forutsette at forholdet mellom de forskjellige varmefluksene i atmosfæren er konstant, noe som såvidt jeg vet ingen har påvist. Og siden det ikke er noe fast forhold mellom hvor mye varme som transporteres som latent varme (vanndamp) og følbar varme (konveksjon, konduksjon), blir disse diagrammene ikke annet enn "sånn cirka" og kan ikke fortelle noe om eventuelle effekter av økt CO2.

Drivhusteoretikerne snakker om et økt "pådriv" på noen ytterst få og fattige W per kvadratmeter - hvordan klarer de å finne igjen en så liten påvirkning i de svære fluksene? Solinnstrålingen varierer jo også i størrelsesorden 80 W mellom januar (når Jorden er nærmest Solen) og juli (når den er lengst borte). Jeg går ut fra at dette er resultatet av formler/utregninger der de andre tingene holdes konstante.

Jordens energibudsjett mot verdensrommet forutsetter en gjennomsnittlig strålingsbalanse over tid - men ikke temperaturene nær bakken. Temperaturfallet med høyden er bestemt av atmosfæregassens varmekapasitet og gravitasjonen, men kan modifiseres av latent varme (vanndamp). Atmosfæren er et dynamisk og ikke et statisk system.

Siden, som sagt, det ikke er noe fast forhold mellom de forskjellige varmefluksene (prosenttallene i figurene), kan en liten perturbasjon i form av økt "ugjennomsiktighet" for langbølget stråling pga økt CO2 lett oppheves av økt konveksjon og/eller latent varme og dermed temperaturgradienten opprettholdes uten problemer.

Følgelig er ikke gjennomsnittstemperaturene ved jordens overflate en funksjon av det såkalte "pådrivet", og drivhusteorien er en "conjecture".