Klimaforskning

Diskusjonsforum => CO2 og menneskeskapte påvirkninger => Emne startet av: Okular på april 20, 2013, 16:46:36 PM

Tittel: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 16:46:36 PM
Jeg velger å legge denne rekka med vgd-innlegg ut her som en litt mer oversiktlig og sammenhengende referanse for min egen del, men også for andre som måtte være interessert. Diskusjonen har foregått over tre tråder i det siste, den siste så jeg meg nødt til å starte selv.

I og med at dette ikke er skrevet i sammenheng, men er utdrag fra en løpende og ofte hastig vekslende diskusjon (med motsvar innimellom som jeg stort sett ikke har tatt med, kun et par unntak), så vil man kanskje oppleve en del poenger gjentatt vel mange ganger og temahoppene litt tilfeldige.

Men jeg synes de gjentatte poengene er verdt gjentakelsen, for de er viktige å få hamret inn, både blant oss skeptikere og blant folk flest (alarmistene og nikkedukkene er nok langt på vei en tapt sak allerede).

Distinksjonen mellom VARME og ENERGI ligger ved kjernen til hele AGW-hysteriet, og benektelsen av denne distinksjonen sitter usedvanlig dypt hos tilhengerne av 'den radiative drivhuseffekten' og hypotesen om den menneskeskapte forsterkningen av den.

I deres hode, overføres energi, overføres varme, ferdig med det. Energi overført fra ett legeme til et annet, uansett hvilken temperatur de to har, vil føre til oppvarming. Uansett.

Det synes helt umulig å få dem til å innse at dette bryter fundamentalt med alt som heter termodynamikk (og kvantefysikk).

Vel, here goes ...
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 16:52:29 PM
Atmosfærens effekt på jordas overflatetemperatur fungerer faktisk som et drivhus.

Den via overflaten oppvarmede luften, altså det luftlaget som ligger aller nærmest overflaten og som følgelig er i direkte konduktiv/termisk kontakt med den, vil ikke i adekvat grad kunne unnslippe overflaten ved oppdrift (konveksjon) før nok energi/varme er akkumulert der (og følgelig en høy nok temperatur er oppnådd) til at atmosfærens tyngende masse kan overkommes av oppdriftstendensen. Jo tyngre atmosfære, jo høyere må dette temperaturnivået bli for å oppnå balanse mellom den innkommende solinnstrålingen og den konvektive avkjølingen av overflaten.

Slik kan en altså si at atmosfærens masse 'holder den oppvarmede luften ved overflaten innestengt'.

'Drivhuseffekten' er som en kan se faktisk et svært treffende navn på en atmosfæres påvirkning av en planets overflatetemperatur. Den er bare ikke begrensende på radiativ avkjøling. Den er begrensende på konduktiv/konvektiv avkjøling.

Akkurat som et ekte drivhus.

Et drivhus øker temperaturen ved å hindre fri konveksjon. Det samme gjør atmosfæren. Bare at et drivhus gjør det ved å blokkere den oppvarmede luftas unnslippelse ved hjelp av glassplater, atmosfæren gjør det ved sin pure masse tyngende på overflaten.

Allerede Fourier (http://geosci.uchicago.edu/~rtp1/papers/NatureFourier.pdf) bommet jo i tolkningen sin av De Saussures 'drivhus'-eksperiment. Han tolket oppvarmingen som et resultat av 'fanget' varmestråling, og skjønte ikke at det snarere var snakk om 'fanget' luft (konveksjon).

Med 'konveksjon' inkluderer jeg selvsagt 'fordampning', som jo også er en mekanisme som søker å frakte akkumulert varme ved overflaten vekk og opp i luftlagene. Det er jo bare å tenke 'trykkoker-prinsippet' eller at vann koker ved lavere temperatur høyt til fjells enn ved havnivå. En tyngre atmosfære innebærer større trykk ved overflaten. Vannets gasstrykk må altså overgå det atmosfæriske trykket før det kan fordampe adekvat. Jo større atmosfærisk trykk, jo høyere må vannets temperatur bli før dets damptrykk overgår det atmosfæriske.


   - - -
Det kan jo påpekes her som en artig kuriositet, for å vise hvor stor effekt jordas atmosfære har på overflatetemperaturen vår jevnført med månens:

Månen har lavere albedo enn jorda (0,13 mot 0,3). Dessuten absorberer vår atmosfære ytterligere 31% av solinnstrålingen som kommer inn ved toppen av atmosfæren før den når overflaten.

Dette medfører at jordas globale overflate i snitt mottar en strålingsfluks fra sola på ~165 W/m2, mens månens overflate mottar ~300 W/m2. Like fullt er jordoverflatens globale snittemperatur 15 grader, mens månens tilsvarende er -75.

Så selv om månens overflate mottar og absorberer en global snittfluks fra sola som er cirka 80% større enn den jordas overflate mottar og absorberer, så er jordas overflate omtrent 90 grader varmere enn månens!

Litt av en atmosfæreeffekt, det!

   - - -


Et avgjørende poeng: Så snart vi plasserer et sort- eller grålegeme i et medium (som luft), så mister strålingen sin plass som viktigste overflateavkjøler (i vakuum er den den eneste). Da overtar konveksjonen i suveren stil.

Det vil si, så sant ikke legemet er svært varmt. Energifluksen ved stråling øker med T4 (eksponentielt, i fjerde potens), mens den kun øker lineært (T) ved konveksjon.

Ved temperatur +15C er konveksjonen sterkt rådende. Ved rødglødende kan man mer eller mindre se bort i fra det konvektive avkjølingsbidraget.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 16:56:13 PM
De såkalte drivhusgasser er gode å ha for sin evne til å effektivt transmittere varmeenergi i form av stråling fra jordsystemet og ut til verdensrommet. Dette foregår helt fra overflaten og opp gjennom hele atmosfæren, i troposfæren nærmest eksklusivt ved H2O:

(http://i1172.photobucket.com/albums/r565/Keyell/SpectralCoolingRates_zps27867ef4.png) (http://s1172.photobucket.com/user/Keyell/media/SpectralCoolingRates_zps27867ef4.png.html)

De har imidlertid selvsagt ingenting med oppvarmingen av jordas overflate å gjøre.

IR'en blir absorbert av de absorberende gassene og går inn i atmosfærens 'fond' (eller kontinuerlige, men dynamiske lager) av kinetisk energi. Den bidrar med andre ord til oppvarmingen av atmosfæren, men denne er selvsagt avhengig av at overflaten er varmet opp først (av sola), fordi det jo er herfra IR'en kommer fra i utgangspunktet.

Atmosfæren har en temperatur tett knyttet til overflatens, primært drevet av konveksjon. Den følger den slavisk, bare med større amplituder:

(http://i1172.photobucket.com/albums/r565/Keyell/Sfcvstlt3_zpsebcad562.png)

Alle legemer med en temperatur over 0 K utstråler IR i alle retninger. Men varmestrålingen fra et kaldere legeme (atmosfæren) kan aldri gjøre et varmere legeme (jordas overflate) enda varmere. Den kan i jordsystemets tilfelle heller ikke begrense jordoverflatens radiative avkjølingsrate til verdensrommet. En varmere troposfære (som funksjon av en varmere overflate) vil stråle ut mer IR både ned mot overflaten og ut mot verdensrommet. Atmosfærens radiative impedans på overflatens varmestråling er derfor i praksis lik null og i hvert fall ikke positiv.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 17:04:16 PM
For det første, varmestrålingen reflekteres ikke fra atmosfæren og ned mot overflaten. Den absorberes og sendes ut (emitteres), også nedover, fra en atmosfære som er varm, primært varmet opp og holdt varm av overflaten selv, via konvektive prosesser, især overføring av latent varme:

(http://i1172.photobucket.com/albums/r565/Keyell/HeatamprainJRA-25_zps75c52d6f.png) (http://s1172.photobucket.com/user/Keyell/media/HeatamprainJRA-25_zps75c52d6f.png.html)

Stråling som reflekteres av et legeme/en flate overfører ingen varme til legemet/flaten, og beholder derfor sin energi/intensitet/frekvens. Absorbert stråling, derimot, blir omgjort til varme (i en gass, økt kinetisk energi) og dette innebærer overføring av energi. Intensiteten/frekvensen til strålingen som så sendes ut igjen som resultat av den hevede temperaturen, vil følgelig være lavere enn hos den innkommende. Et 'tap' i overgangen. Dette gjelder solas kortbølger kontra jordoverflatens IR, og det gjelder jordoverflatens IR kontra atmosfærens IR.

Stort sett all IR fra overflaten som blir absorbert i atmosfæren blir til kinetisk energi; den rekker stort sett aldri å bli reemittert fra det absorberende molekylet før dette molekylet kolliderer med et annet gassmolekyl (stort sett N2 og O2) og slik overfører sin nyvunne kinetiske energi.

IR'en som stråler ned fra atmosfæren til overflaten er således bare i ytterst liten grad direkte reemittert fra 'drivhusgassene' (H2O, CO2 osv.) selv, men er rett og slett varmestråling som funksjon av atmosfærens kinetiske energinivå (temperatur). IR'en utstråles altså i all hovedsak av luftlagene som en enhetlig termisk masse.

Det er derfor man vil kunne se jordiske utstrålingssprektre som dette:

(http://chiefio.files.wordpress.com/2012/12/modtranradiativeforcingdoubleco21.png?w=640&h=410)

IR blir absorbert av CO2 i 15μm-båndet (667 cm-1), blir overført som kinetisk energi til resten av lufta (stort sett N2 og O2) og stråles ut som varmestråling ved andre frekvenser, til syvende og sist nesten alt gjennom det atmosfæriske vinduet:

(http://i1172.photobucket.com/albums/r565/Keyell/Atmwindow_zps0c8f88e3.jpg) (http://s1172.photobucket.com/user/Keyell/media/Atmwindow_zps0c8f88e3.jpg.html)

Et slikt spektrum viser ikke hvor mye eller hvor lite av IR'en fra overflaten som unnslipper til verdensrommet, men i hvilke frekvensbånd den unnslipper og ikke unnslipper (transmissiviteten). Hvor mye IR som egentlig unnslipper jordsystemet til enhver tid måles ved TOA ('top of atmosphere') i form av OLR ('outgoing longwave radiation'). Denne vil stige naturlig som respons på økt jordisk temperatur. Ingen stråling 'holdes igjen'. Atmosfæren isolerer ikke jordas overflate radiativt, men konduktivt/konvektivt.

CO2 'tvinger' simpelthen IR'en til å stråles ut i andre deler av spekteret. Til syvende og sist vil dette si 'det atmosfæriske vinduet'.

Men atmosfæren ('drivhusgassene') begrenser ikke på noen måte unnslippelsen av varmestrålingen fra jordas overflate til verdensrommet. Den bremser ikke overflatens avkjølingsrate ved 'tilbakestråling'. Og den varmer den i hvert fall ikke opp direkte.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 17:22:45 PM
SitatMen atmosfæren ('drivhusgassene') begrenser ikke på noen måte unnslippelsen av varmestrålingen fra jordas overflate til verdensrommet. Den bremser ikke overflatens avkjølingsrate ved 'tilbakestråling'. Og den varmer den i hvert fall ikke opp direkte.

"Men hvordan kan de ikke gjøre det, når de absorberer strålinga, overfører (størstedelen av) den til andre omkringliggende molekyler som så emitterer deler av den tilbake til jordoverflaten? Dette er jo stråling som hadde vært på vei ut til verdensrommet hadde det ikke vært for klimagassene!"

Jeg skjønner at dette kan virke ulogisk og kontraintuitivt, men det enkle svaret er faktisk at de (altså 'drivhusgassene') også emitterer oppover.
La meg forklare. (Dersom mesteparten her virker forvirrende eller uoversiktlig, les i det minste delen til sist (under * * *).)

Sett at vi hadde to jordkloder. De var helt like på alle måter, kun med det unntaket at den ene ikke hadde noen absorptive/emissive gasser i atmosfæren der den andre hadde det.

Vi ser på frigivelsen av energi fra overflaten av disse to jordklodene til verdensrommet, altså gjennom atmosfæren. Vi setter konvektive prosesser til side for øyeblikket og konsentrerer oss om de radiative.

På jorda uten absorptive/emissive gasser i atmosfæren vil varmen absorbert ved overflaten stråles som IR direkte ut til verdensrommet, ingen atmosfærisk innblanding eller avskjæring.

På jorda med slike gasser i atmosfæren (vår jord) vil deler av varmestrålingen fra overflaten absorberes i atmosfæren, den blir altså avskjært på sin vei opp i luftlagene og ut mot verdensrommet. Dette innebærer altså at noe varme overføres fra overflaten til atmosfæren. Dette skjer ikke på den andre jorda.

Vi kan nå følge varmestrømmen fra overflate til verdensrom på de to jordklodene.

For jorda uten absorptive/emissive gasser (Jord 1) har vi:

Q = 1

Q: overflatens varmetap/avkjølingsrate (overflate->verdensrom)

For jorda med (Jord 2) har vi:

Q = Q' + Q'' = 1

Q: overflatens varmetap/avkjølingsrate (overflate->)
Q': varmeoverføringstakt overflate->atmosfære
Q'': varmeoverføringstakt atmosfære->verdensrom

Q = 0,5Q + 0,5Q = 1

Hva ser vi? Q er den samme for de to jordklodene, overflaten avkjøles altså like raskt på begge, men det endelige varmetapet til verdensrommet (Q'') for Jord 2 er bare halvparten av det tilsvarende for Jord 1 (Q). Dette skyldes at den resterende halvparten går til å varme opp atmosfæren hos Jord 2. Dette skjer ikke hos Jord 1.

Den absorptive/emissive atmosfæren på Jord 2 kan altså ikke bremse overflatens avkjølingstakt. Det den gjør er å halvere det radiative varmetapet for jordsystemet som helhet til verdensrommet.

Men her kommer selvfølgelig de konvektive prosessene inn. På Jord 1 kan ikke konveksjonen overføre varme fra jordoverflaten til verdensrommet. Den er der, den er i full operasjon, men dens nettooverføring er lik 0. På Jord 2, derimot, fører konvektive prosesser kontinuerlig varme fra overflaten til toppen av atmosfæren. Herfra stråles så varmen ut til verdensrommet. Konveksjonen frakter med andre ord den varmen som strålingen ikke får/tar med seg i andre former gjennom hele atmosfæren og opp til toppen av den. Slik vokser Q'' til 1 allikevel og balansen mellom innkommende og utgående opprettholdes.

Mulig alt dette var mer forvirrende enn oppklarende. The take-home message er imidlertid dette:

Q = Q' + Q''. Reduserer vi Q', øker vi samtidig Q''.

Hvorfor? Hvordan?

Q' er netto energiutveksling ved varmestråling (IR) mellom overflate og atmosfære, altså varmeoverføringen. Ifølge Stephens et al. 2012 er denne på cirka 398 – 345 = 53 W/m2 (egentlig enda en del mindre, fordi en god del av dette alltid vil gå uhindret fra overflaten ut i verdensrommet gjennom det atmosfæriske vinduet).

Dersom vi øker innholdet av 'drivhusgasser' som CO2 i atmosfæren, vil mer av IR'en fra overflaten kunne absorberes. En atmosfære som absorberer IR emitterer også IR - mer absorbert, mer emittert. Så da vil tallet 345 i likningen over isolert sett kunne øke (mer IR ned fra atmosfæren), slik at nettoverdien, altså Q' (53) blir mindre.

Men en atmosfære som emitterer mer IR ned, emitterer også mer IR opp. Følgelig kommer vi tilbake til det første jeg sa i dette innlegget: "(...) det enkle svaret er faktisk at de (altså 'drivhusgassene') også emitterer oppover."

Den atmosfæriske emitteringen oppover tilsvarer til syvende og sist Q''. Ved toppen av atmosfæren møter ikke denne lenger 'tilbakestråling' ovenfra, så netto tilsvarer brutto. Når bruttoen øker, øker altså nettoen, altså varmetapet atmosfære->verdensrom.

Q = Q' + Q''.

Q' er blitt mindre, si 0,4, fordi emitteringen nedover har økt (netto ned har minsket). Da har Q'' økt tilsvarende, til 0,6, fordi emitteringen oppover også har økt (netto opp har steget). Og vi har fortsatt Q = 1. Ergo, atmosfæren utøver ingen radiativ impedans på jordoverflatens varmetap/avkjølingstakt og følgelig ingen strålingsbasert innflytelse på dens temperatur.

                                           * * *

Dersom dette fortsatt virker forvirrende, så kan en tenke på jorda og atmosfæren som henholdsvis en planet med en konstant intern energikilde til overflaten (analogt til den konstante input'en fra sola) og et absorptivt/emissivt tynt, tynt 'skall' liggende tett rundt planeten. Imellom planetens overflate og skallet er det vakuum. Det er for å kunne se bort ifra konvektive prosesser. Alt foregår ved stråling. Utenfor skallet er verdensrommets vakuum ved hypotetisk potensiell temperatur 0 K (for å kunne ignorere innkommende stråling herfra).

Planeten stråler jevnt ut 400 W/m2 til alle kanter (isotropisk) - tilsvarer en temperatur på 290K. Fluksen treffer og absorberes i sin helhet av skallet rundt. Skallet stråler så ut 200 W/m2 fra sin indre overflate (mot planeten) og 200 W/m2 fra sin ytre overflate (mot verdensrommet) og antar følgelig en temperatur (ifølge Stefan-Boltzmann-likningen) på 244K. Vi har full balanse energimessig. Skallet mottar 400 W/m2 på sin indre overflate, 0 W/m2 på sin ytre, og stråler 200 W/m2 ut fra begge (skallet har samme temperatur gjennom hele, en god approksimasjon så lenge det er tynt nok og/eller ikke besitter konduktiv resistans).

Skallet stråler nå 200 W/m2 mot planeten. 'Tilbakestråling'. Hvorfor har dette ingen effekt på planetens temperatur? Hvorfor hoper ikke energien kontinuerlig tilført planetens overflate fra den interne energikilden seg opp?

Fordi energien hele tida har et sted å gå.


Før skallet kom på plass gikk hele fluksen direkte fra planetens overflate til verdensrommet. Med skallet på plass, går den ene halvparten av fluksen til å opprettholde skallets temperatur mens den andre går ut til verdensrommet, gjennom skallets ytre overflate. Men hele fluksen er fortsatt fullt i stand til å forlate planetens overflate uhindret. Skallet yter med andre ord 0 impedans på planetens varmetap/avkjølingstakt:

Q = Q' + Q'' (for definisjon, se lenger opp).

400 = (400 – 200) + 200. Leddet (400 - 200) beskriver netto varmeoverføringstakt planet->skall, iberegnet 'tilbakestrålingen' fra skallet (200).
Hadde vi skullet isolere planeten radiativt (altså ikke med vanlig konduktiv/konvektiv isolasjon) enda bedre, så måtte vi ha gjort skallet reflektivt. Det vil si, det ville måtte sende tilbake en del av innkommende fluks fra planeten uten å absorbere den. Merk altså at dette IKKE tilsvarer det vi normalt omtaler som 'tilbakestråling' som skyldes varme grunnet absorpsjon.

Dersom skallet reflekterte f.eks. 200 av de 400 W/m2 fra planeten rett tilbake, ville regnestykket se slik ut:

(400 – 200 – 100) + 100 = 200. Leddet (400 – 200 – 100) beskriver netto varmeoverføringstakt planet->skall, iberegnet den reflekterte fluksen (200) og 'tilbakestrålingen' fra skallet (100). Legg merke til at et reflektivt skall ikke ville kunne stråle ut like mye verken innover eller utover som et absorptivt, og at det av samme grunn ikke kan bli like varmt - 100 W/m2 -> 205K.

- - -


Vi gjentar:

Planeten mottar en konstant fluks på 400 W/m2 fra sin interne varmekilde. Den får følgelig en S-B-temperatur på 290K. Den sender så denne fluksen ut (for å balansere innkommende) mot skallet. Skallet mottar altså 400 W/m2 fra planeten, absorberer hele fluksen, antar en temperatur på 244K og stråler ut både ut og inn - 200 W/m2 hver vei.

Dette gir en varmeoverføringslikning som ser slik ut:

Q = Q' + Q''

400 = (400 - 200) + 200 = 400

-200 er 'tilbakestrålingen' fra skall til planet. +200 er skallets (og systemets) utstråling til verdensrommet.

Det eneste skallet gjør er å kutte systemets utstrålingsfluks i to. Det gjør ikke planeten varmere enn når det ikke hadde skall rundt seg.
Grunnen til at systemets varmetap nå kun er halvparten av hva det var tidligere uten at planeten varmes opp, er at skallet ikke yter noen impedans på planetens radiative fluks fra overflaten. Halvparten av de 400 W/m2 går med på å opprettholde skallets temperatur (det trengtes ikke uten skallet), halvparten går ut til verdensrommet. Én varmekilde varmer nå opp to legemer snarere enn ett. Mer av energien blir følgelig i systemet, fordi det nå kontinuerlig utføres ekstra termodynamisk arbeid. Derfor trenger ikke output'en fra systemet som helhet til omgivelsene å være like stor som før for å holde energibalansen.


Det hele er altså egentlig veldig enkelt.

Det eneste en trenger å ha i tankene er at det kun er planeten som varmer systemet planet/skall. Fordi varmekilden ligger inni planeten. Alle de 400 W/m2 'tilhører'/kommer strengt tatt fra planeten. De møter simpelthen skallet på sin vei.

Vi må rett og slett følge fluksen som stråles ut fra overflaten av planeten og se hvor den havner.

Før skallet kommer på plass, går hele fluksen selvsagt rett ut i verdensrommet. Output'en til den interne energikilden (tilsvarende 400 W/m2) går rett og slett med til å varme opp planetens overflate til 290K slik at den i sin tur kan emittere 400 W/m2 ut som varmetap.

Hva skjer så med den utgående fluksen fra planeten når skallet kommer på plass? Den kan ikke lenger gå direkte til verdensrommet, fordi skallet er IR-absorberende, det absorberer hele fluksen den mottar og varmes opp som følge. Dette er cluet. Skallet varmes opp av planeten. Varmekilden inni planeten opprettholder nå to legemers temperatur, ikke bare ett. Der har du grunnen til den halverte fluksen ut for systemet som helhet. Resten går inn i ekstra termodynamisk 'arbeid' innad i systemet.

Men la oss følge de 400 W/m2 fra planetens overflate. Ved balanse går 400 - 200 = 200 av dem med til å varme opp skallet og 200 med til å avkjøle det. 200 inn, 200 ut, derimellom varmes skallet til 244K, og slik opprettholdes temperaturen - balanse.

Men husk, hele fluksen kommer egentlig fra planeten. Av de 400 W/m2, går 200 med til å varme skallet, 200 til å avkjøle det. Alt unnslipper planeten.

Det er ikke vanskeligere enn det. Når Q' minsker, øker Q'' tilsvarende. Og Q holdes stabil. Det er alt.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 17:58:12 PM
En kan ikke sammenlikne stråling direkte med konduksjon/konveksjon når det kommer til varmeoverføring. Da vil det fort kunne bære galt av sted.

Man kan ikke bare addere (eller subtrahere) 'tilbakestrålingsfluksen' fra et lavspektrumslegeme til den utgående fluksen fra et høyspektrumslegeme, det kaldere legemets varmekilde i utgangspunktet. Det er fristende, jeg vet, og føles kanskje nærliggende og selvfølgelig. Men det funker bare ikke sånn. Det blir det samme som å si at det varme legemet kan gjøre seg selv varmere ved sin egen utstråling. Det går ikke. Det skjer ikke. Dette er kvantefysikk på mikronivå, termodynamikk på makronivå. Ikke aritmetikk.

Jevnfør med konveksjon, dersom luft til stede. Før teppet kommer på plass, forsvinner lufta oppvarmet av kroppen fritt opp og vekk, ut til omgivelsene. Med teppet på plass, hva skjer så? Teppet sender ikke 'tilbakekonveksjon' mot kroppen, slik at man kan legge den til (eller trekke den fra) 'utoverkonveksjonen' fra kroppen. Det er ikke slik teppet isolerer. Det isolerer rett og slett ved å nekte lufta å fjerne varme fritt fra kroppen og ut til omgivelsene. Det stabiliserer lufta. Den blir stillestående. Varmen fra kroppen ledes til de nærmeste luftmolekylene som så forsøker å konvekteres vekk, men de slipper ikke unna, så varmen hoper seg opp - i luftlaget mellom kropp og teppet, og følgelig også inntil overflaten til kroppen og til teppet.

Det samme kan ikke skje i et vakuum. Varme kan ikke hope seg opp i et vakuum. Fotoner er ikke varme. Fotoner er ikke massive legemer på samme måte som luftmolekyler.

Energien i fotonene må hope seg opp i et legeme kaldere enn kroppen hvor de kom fra. Dette legemet er teppet. Ved balanse har teppet nådd en temperatur som kan opprettholdes av fluksen fra kroppen samtidig som det avkjøles adekvat til omgivelsene.
Ingenting av dette (radiative) gjør kroppen varmere enn det var uten teppe.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:10:49 PM
Husk bare dette, alltid: Varme kun går én vei - fra varmt til kaldt. Og varme er alltid energi, men energi er ikke alltid varme. Varme er energi overført fra et varmt til et kaldt legeme.

Et legeme varmet av en konstant energikilde som produserer en overflatetemperatur til å avgi et 290K-BB-spektrum til omgivelsene, får ikke sin molekylvibrasjon, sitt kinetiske energinivå, sine utstrålte fotoners frekvens (energiinnhold) amplifisert ved å motta stråling utenfra med et 244K-BB-spektrum. Om den så skulle bli absorbert og reemittert aldri så mye (det er fortsatt et usikkerhetsmoment i kvantefysikken i hvilken grad dette overhodet skjer og eventuelt hvordan) så har den uansett, åssen man enn vrir og vender på det, ingen effekt på det varme legemets temperatur. Fordi den ikke tilfører energi på et intensitetsnivå som ikke allerede er der og tilføres fra varmekilden. Bare stråling fra et legeme varmere enn det varme legemet kan det.

Det som endres er Q', varmeoverføringstakten fra det varme legemet til det kalde. Men det er noe ganske annet. Et legeme i vakuum (som altså kun mister varme gjennom stråling) som tilføres en konstant effektfluks (W) fra en energikilde, vil ikke kjøles ned. Det vil holde sin faste temperatur. Det er her hele misforståelsen åpenbart opprinner. Man resonnerer som så:

'Atmosfæren er varmere enn verdensrommet. Derfor stråler det mer IR ned fra atmosfæren mot jordoverflaten enn fra verdensrommet. Derfor blir overflaten varmere under atmosfæren enn under verdensrommet.'

Eller sagt på en annen måte:

'Fordi overflaten kjøles mer ned under en atmosfære som er 0 grader enn under en atmosfære som er 20, så gjør IR'en fra atmosfæren overflaten varmere når atmosfæren er 20 grader enn når den er 0.'

Det er logikken.

Men hør her.

Et legeme med konstant energitilførsel til overflaten og omgitt av kaldere omgivelser vil selvsagt holde konstant temperatur, kun basert på effektfluksen den får tilført fra varmekilden sin. Dette gjelder om omgivelsene er 1K, 10K eller 100K kaldere enn det varme legemet. Selv om Q' er mye større i det siste tilfellet enn i det første. Det er kun når vi slår av den faste varmetilførselen at omgivelsene vil få en effekt, og da på avkjølingstakten til det varme legemet.


Ifølge Trenberth & Kiehl m.fl. har jordoverflaten en mer eller mindre konstant global temperatur og mottar samtidig en mer eller mindre konstant input fra sola.

Med utgangspunkt i denne tilnærmelsen til jordsystemet og dets energi-/varmebudsjett, så kan vi se hvordan atmosfæren IKKE bremser IR'ens unnslippelse fra jordas overflate ved å ty til modellen med planet + absorberende gasskall med vakuum imellom. Da har vi ganske enkelt:

Q = Q' + Q''

Q: totalt radiativt varmetap fra overflaten (tilsvarer input'en)
Q': varmeoverføring overflate/atmosfære
Q'': varmeoverføring atmosfære/verdensrom

Minsker Q', øker Q''. Og Q forblir stabil. Dette har vi vært gjennom.

Med andre ord, putter vi mer CO2 eller vanndamp i atmosfæren, stråler den like mye mer opp som ned, faktisk (rent geometrisk og densitetsmessig) litt mer OPP. IR'en fra overflaten blir absorbert og termalisert ved kollisjoner og stråler ut både nedover og oppover.

Ja, teoretisk og isolert sett skulle mer av såkalte 'drivhusgasser' i atmosfæren kunne gjøre atmosfæren noe varmere relativt til overflaten (vi ser det dog ikke skje, noe som helt åpenbart skyldes de konvektive prosessene). Men (!), de ville aldri likevel kunne gjøre overflaten selv noe varmere. Fordi atmosfæren fortsatt ville fått sin varme fra overflaten og fortsatt ville ha tatt halvparten til seg selv og strålt den andre halvparten ut til verdensrommet, akkurat som før. Null radiativ impedans.

Og så klart fordi et kaldere legeme ikke kan gjøre et varmere legeme varmere enn det allerede er. Punktum.


Men T&K-tilnærmelsen er jo ikke tilfelle i virkeligheten. Jordoverflaten har ingen fast/jevn tilførsel av energi fra sola. Input'en fra sola er der kun på dagsida. På nattsida er null og niks. Ergo, dagsida varmes til enhver tid opp, nattsida kjøles til enhver tid ned.

Når jordoverflaten kjøles ned, så kjøles den ned, bare i større eller mindre grad. Den varmes ikke opp. Ja, den avkjøles fortere dersom den ligger under en atmosfære som er 0 grader enn under en atmosfære som er 20. Men den avkjøles åkkesom. Atmosfæren tilfører ingen varme til overflaten før den faktisk er varmere enn overflaten. Og det er den bare i ytterst sjeldne og lokale/regionale tilfeller. Forskjellen ligger i Q'.

Om dagen, derimot, varmes jordoverflaten opp. Av hva? Av sola selvfølgelig. Hvorfor? Fordi sola er varmere enn jordoverflaten. Den er en varmekilde til overflaten. Overflaten er i sin tur en varmekilde for atmosfæren, og varmer den følgelig opp.


Ok, kan dere si da. Men dersom atmosfæren er varmere, kjøles overflaten saktere ned over natta og da vil dagoppvarminga starte fra et høyere nivå enn før.


   - - -
Brems litt nå. Hvorfor er atmosfæren 'varmere'? Fordi den absorberer varme. Hvorfra? Fra jordas overflate. Og ...? Fra sola.

Hvor stor del av varmefluksen som når jorda fra sola 'frarøver' jordas atmosfære overflaten? 240 W/m2 trenger inn ved TOA. Kun 165 W/m2 når overflaten. 75 W/m2 er absorbert på veien. Hvor stor varmefluks forlater jordoverflaten? 165 W/m2. Hvor stor er den ved TOA? 240 W/m2.

Sammenlikn disse tallene med månens. Hadde månen hatt jordas albedo, ville 240 W/m2 i snitt blitt absorbert av den globale overflaten, og 240 W/m2 ville ha unnslippet den. Mot altså 165 og 165 for jordas overflate.

Som en kan se, vår atmosfære legger beslag på varme både på veien inn og ut. På samme måte som atmosfæren vår gjør at nettene på jorda ikke blir så kalde som på månen, gjør den at dagene våre ikke blir så hete.

   - - -


Varmestråling er et RESULTAT av temperatur. Ikke en ÅRSAK til temperatur. IR'en fra atmosfæren øker ikke før atmosfæren er blitt varmere. Og atmosfæren blir i praksis ikke varmere før overflaten er blitt det først. Atmosfæren følger overflaten temmelig slavisk. Som seg hør og bør. Den er tett sammenkoblet med overflaten rent konvektivt.

Det er ikke atmosfærens termiske stråling som bestemmer jordas overflatetemperatur.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:16:47 PM
Vi må nesten snakke VARME kontra TERMISK ENERGI, for dette ligger virkelig ved kjernen av hele den termodynamiske (og kvantefysiske) misforståelsen som AGW-forfekterne gjør sitt beste med å prakke på oss.

Science of Doom sier i sin bloggartikkel fra juli 2010, "The Amazing Case of 'Back Radiation', Part Three" (http://scienceofdoom.com/2010/07/31/the-amazing-case-of-back-radiation-part-three/), bl.a. følgende:

Sitat"[The First Law of Thermodynamics] says that energy is conserved – it can't be created or destroyed. What this means is that if a surface absorbs radiation it must have an effect on the temperature – compared with the situation where radiation was not absorbed.

There's no alternative – energy can't be absorbed and just disappear."

Denne argumentasjonen høres jo unektelig kjent ut.

Videre sier han:

Sitat"Therefore, if your current belief is that radiation from a colder atmosphere cannot 'change the temperature' of the hotter surface then you have to believe that all of the radiation from the atmosphere is reflected."

Ja, slik presterer han faktisk å framstille det. Men hva sier han egentlig med disse to utsagnene?

Det første: Absorbert energi MÅ ha en effekt på temperaturen til det absorberende legemet, og da skjønner vi jo at det er snakk om en forhøynet temperatur (sammenliknet med om energien IKKE var blitt absorbert). Dette siste her slenger han på for å skape et inntrykk av troverdighet i argumentet, for det er pga. denne klausulen at termodynamikkens 2. lov liksom ikke blir brutt. For hva han sier i forkant er jo egentlig nok. Han sier i essens at absorbert energi fører til forhøynet temperatur åkkesom (om det er jevnført med et fravær av den samme energien, så betyr jo det bare at 'litt energi absorbert - litt varmere', 'mer energi absorbert - enda varmere').

Se på det første sitatet over en gang til. Det at absorbert energi MÅ føre til forhøynet temperatur i det absorberende legemet uansett er en fullstendig non sequitur fra utgangspunktet, hva termodynamikkens 1. lov strengt tatt sier.

Det er basert på dette MÅ-utsagnet at han så kan mene seg å si, med det andre utsagnet, at dersom man ikke kjøper ideen om at tilbakestråling fra et kaldere legeme kan høyne temperaturen (altså tilføre varme, for det er jo det det til syvende og sist innebærer, det kommer man liksom ikke unna; se definisjonene om litt) til et varmere, så MÅ man tro at tilbakestrålingen reflekteres. Har du hørt slikt sprøyt?!

Det er i denne forbindelse vi er nødt til å dykke ned i terminologien og definisjonen av de faktiske fysiske fenomenene han omtaler. For han mikser og blander dem sammen helt etter eget forgodtbefinnende, for å male det bildet av situasjonen han ønsker.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:31:31 PM
Nå skal jeg sitere fra Wikipedia. Man må gjerne hevde at jeg burde ha henvist til mer autoritative (og objektive) kilder. Men artikkelen er basert på autoritative referanser. Og definisjonene er faktisk temmelig allmenngyldige.

Artikkelen er under headingen 'Thermal energy' (http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energy).

Jeg siterer utdrag og kommenterer underveis hvis det synes på sin plass:

Sitat"Thermal energy is the part of the total potential energy and kinetic energy of an object or sample of matter that results in the system temperature. This quantity may be difficult to determine or even meaningless unless the system has attained its temperature only through warming [...]"

Hvordan varmes så et objekt opp? Av et objekt varmere eller kaldere enn det? Hvor har det gjeldende legemet 'fått' sin temperatur fra og følgelig sitt innhold av termisk energi?

Sitat"Microscopically, the thermal energy may include both the kinetic energy and potential energy of a system's constituent particles, which may be atoms, molecules, electrons, or particles in plasmas. It originates from the individually random, or disordered, motion of particles in a large ensemble, as [a] consequence of absorbing heat."

Dette er interessant. Den termiske energien et legeme huser har det fått via absorpsjon av varme. Slik har det blitt varmet opp til gjeldende nivå/temperatur.

Sitat"In ideal monatomic gases, thermal energy is entirely kinetic energy. In other substances, in cases where some of thermal energy is stored in atomic vibration, this vibrational part of the thermal energy is stored equally partitioned between potential energy of atomic vibration, and kinetic energy of atomic vibration."

Wikipedia-artikkelen anser det åpenbart så viktig å presisere distinksjonen mellom termisk energi og varme at den faktisk har to avsnitt/deler som omhandler den spesifikt. Det kan ikke være mye tvil om at grunnen til dette rett og slett er den utbredte og stadige forvirringen og sammenblandingen vi ser av disse begrepene/fenomenene, dette også av personer som uttalt prøver å påpeke at de faktisk skiller mellom dem, men som når det kommer til stykket like fullt bruker dem om hverandre, bare fordekt (bevisst eller ubevisst).

Sitat'THERMAL ENERGY' VS. 'HEAT'

"Heat, in the strict use in physics, is characteristic only of a process, i.e. it is absorbed or produced as an energy exchange, always as a result of a temperature difference. Heat is thermal energy in the process of transfer or conversion across a boundary of one region of matter to another, as a result of a temperature difference."

"Matter does not contain heat, but rather thermal energy [...]"

Og så kommer det:

Sitat"When two thermodynamic systems with different temperatures are brought into diathermic contact, they spontaneously exchange energy as heat, which is a transfer of thermal energy from the system of higher temperature to the colder system."

Denne siste kan ikke poengteres for ofte. For den synes aldri å synke inn. På overflaten, ja. Man hevder å skjønne det. Men i virkeligheten, nei. For de går imot den igjen ved første anledning.


Vi fortsetter litt til før vi oppsummerer:

SitatDISTINCTION OF THERMAL ENERGY AND HEAT

"In thermodynamics, heat must always be defined as energy in exchange between two systems, or a single system and its surroundings. According to the zeroth law of thermodynamics, heat is exchanged between thermodynamic systems in thermal contact only if their temperatures are different [...]"

"If heat traverses the boundary in direction into [a] system, the internal energy change is considered to be a positive quantity, while exiting the system, it is negative."

"In contrast to heat, thermal energy exists on both sides of a boundary. It is the statistical mean of the microscopic fluctuations of the kinetic energy of the systems' particles, and it is the source and the effect of the transfer of heat across a system boundary. Statistically, thermal energy is always exchanged between systems, even when the temperatures on both sides is the same, i.e. the systems are in thermal equilibrium. However, at equilibrium, the net exchange of thermal energy is zero, and therefore there is no heat."

Med andre ord, den termiske energien i det varme legemet er kilden til varmeoverføringen, mens den termiske energien i det kalde legemet er effekten av den samme varmeoverføringen.

Sitat"A change in thermal energy induced in a system is the product of the change in entropy and the temperature of the system."

"Rather than being itself the thermal energy involved in a transfer, heat is sometimes also understood as the process of that transfer, i.e. heat functions as a verb."

Ergo, et legeme kan bare sies å varmes opp, å få tilført varme (samt hva det innebærer av temperaturendringer i legemet), dersom det faktisk tilegner seg termisk energi (fra et varmere legeme). Et varmere legeme kjøles derimot ned mot et kaldere, det mister varme (med hva det innebærer av temperaturendringer i legemet).
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:41:58 PM
Ok, nå kan vi ta tak i Science of Dooms litt sleipe forbehold eller klausul - absorbert energi MÅ føre til en forhøyning av det absorberende legemets temperatur, sammenliknet med om energien IKKE ble absorbert.

Men med utgangspunktet i hva vi har lest og fått definert nå, tenk litt over dette scenariet:

Overflaten av et legeme holder en temperatur på 290K. Den stråler følgelig et 290K-BB-spektrum i en jevn fluks ut til sine omgivelser (vakuum, ~0 K) på 400 W/m2. Legemet er blitt varmet opp til denne temperaturen og har oppnådd et korresponderende innhold av termisk energi som følge av positiv varmeoverføring fra en fjern, men langt varmere kilde (si 5800K, som sola). Fra denne varmekilden lander på legemets overflate en kontinuerlig fluks på de samme 400 W/m2, bare i et 5800K-BB-spektrum. For enkelhets skyld kan vi si at fluksen er 'isotropisk'.

Så er spørsmålet, dersom vi plasserer et molekyltynt gass-skall tett rundt legemet, med vakuum mellom legemets overflate og skallet, og dette skallet er totalabsorptivt for 290K-spektrumsstråling (i realiteten IR, langbølger), men totaltransparent for 5800K-spektrumsstråling (i realiteten kortbølger), hva ville skje med legemets overflatetemperatur?

Vel, ifølge Science of Dooms logikk så ville tilstedeværelsen av gass-skallet gjøre legemets overflate varmere enn uten. Begrunnelsen? Skallet ville absorbere hele 290K-fluksen fra legemet og sende halvparten tilbake, og fordi all stråling som treffer et fast legeme blir absorbert (vi ser bort ifra refleksjon) og fordi all absorbert energi MÅ påvirke/endre legemets temperatur (i realiteten varmere), så ville denne tilbakestrålingen ha gjort legemet varmere.

Skallet mottar 290K-fluksen fra legemet, 400 W/m2, deler den i to, sender halvparten inn igjen og halvparten ut, altså 200 W/m2 hver vei. En slik fluks tilsvarer en emisjonstemperatur på 244K. Tilbakestrålingsfluksen mot legemets overflate er altså 200 W/m2 i et 244K-BB-spektrum.

Det betyr ingenting, sier Science of Doom. Energi fra et 244K-legeme absorberes også av et legeme på 290K. Og all energi absorbert MÅ heve temperaturen. Den MÅ ha en effekt. Selv fra et kaldere på et varmere legeme. Ellers har den 'forsvunnet'.


Så kommer trikset. Man sier: 'Vi er klar over at det går mer termisk energi fra det varme legemet til det kalde enn motsatt vei, så nettooverføringen (varmen) går uansett fra varmt til kaldt. Termodynamikkens 2. lov er ikke brutt. Det den absorberte fluksen fra det kaldere legemet gjør er å redusere det varmere legemets evne til å avkjøles. Det er når alt kommer til alt det varme legemets varmekilde (kvasi-sola) som egentlig fører til at legemet blir enda varmere. Tilbakestrålingen legger bare til rette for at det kan skje ved å bremse energitapet fra overflaten.'

Jada, det høres veldig tilforlatelig og korrekt ut.


Men det varme legemets opprinnelige varmekilde sender bare sine faste 400 W/m2 med 5800K-spektrumsstråling inn mot legemet. Ingenting er forandret derfra. Det kan bare varme det opp til 290K, verken mer eller mindre. Og det varme legemet selv sender fortsatt ut sine 400 W/m2 med 290K-spektrumsstråling i respons. Kontinuerlig.

Så dersom legemet nå av en eller annen grunn skulle bli varmere enn de 290K og ende opp der i en ny likevektstilstand, så må denne ekstra varmen komme fra et annet sted. Og dette andre stedet kan ikke være annet enn gass-skallet, varmet opp og vedlikeholdt ved en temperatur på 244K av fluksen fra 290K-legemet - tilbakestrålingen fra et kaldere legeme til et varmere.

Ergo, Science of Doom gjør gass-skallet, det kaldere legemet, egentlig i det skjulte, til en andre varmekilde for det varmere legemets overflate. Dette er et flagrant brudd på termodynamikkens 2. lov.


Legg merke til hva man sier. Man hevder tilbakestrålingen bare reduserer varmetapet fra det varme legemet og at input'en fra den egentlige varmekilden slik blir større enn output'en. Og at den da liksom vil hope seg opp og gjøre det varme legemet enda varmere.

Men det er ikke sånn det funker. Et sortlegeme som absorberer en kontinuerlig varmefluks på 400 W/m2 vil anta en temperatur på 290K og emittere en fluks like stor som respons til omgivelsene, åkkesom! Ingenting av dette er forandret i dette scenariet. Det varme legemets egenskaper er ikke endret på noen som helst måte. Det stråler fortsatt ut som funksjon av sin S-B-temperatur, et resultat av absorbert varmefluks. Ingenting er forandret, DERSOM man ikke lønnlig tar en spansk en og later som om fluksen tilbake fra gass-skallet nå kan legges til som ytterligere varmefluks (positivt bidrag av termisk energi).

Stråling fra et 244K-legeme altså som varmefluks til overflaten av et 290K-legeme.


Minner forøvrig om til slutt enda en gang, for dette er viktig, at varmefluksen fra det varme legemets overflate (Q) forblir uforandret (like stor) selv med skallet på plass, men at varmeoverføringstakten overflate->skall (Q') blir mindre enn den gamle varmeoverføringstakten overflate->verdensrom (uten skall). Man glemmer da bare at med minskende Q' får man omvendt proporsjonalt økende Q'' (varmeoverføringstakten skall->verdensrom), og både Q' og Q'' er deler av Q, fordi hele fluksen kommer fra og 'tilhører' overflaten. Skallet har ingen 'egen' stråling:

Q = Q' + Q''

Ikke bland Q' og emisjonstemperaturen til det varmere legemet!
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:43:46 PM
Q' kan altså minske. Men det hever ikke temperaturen til det varmere legeme at et kaldere legeme stråler tilbake på det. Varmeoverføringen fra det varmere til det kaldere legemet blir rett og slett mindre dersom det er mindre temperaturdifferanse mellom de to legemene. Det har ingenting med temperaturen til det varmere legemet å gjøre.

Et varmere legeme med kontinuerlig/konstant tilførsel av energi fra en varmekilde vil holde sin temperatur inntil tilførselsfluksen fra varmekilden endres. Det avkjøles ikke i betydningen fallende temperatur. Temperaturen endres ergo heller ikke av at man stiller et kaldere legeme ved siden av eller 'i veien for' det varmere legemet. Det eneste et kaldere legeme kan gjøre er å påvirke varmeoverføringstakten fra det varmere til det kaldere legemet. Det påvirker ikke et varmere legeme som får kontinuerlig varmetilførsel fra sin varmekilde. Det påvirker det kun idet man slår denne tilførselen av og den faktisk begynner å avkjøles. Da vil tilstedeværelsen av det kaldere legemet (dersom varmere enn omgivelsene for øvrig) bidra til å bremse nedkjølingstakten til det varmere legemet. Men dette gjelder altså et varmere legeme som ikke har ekstern/intern varmetilførsel og dermed fast temperatur.

Dette er et poeng man synes å glemme.

Og husk, jeg snakker om stråling. Vakuum. Konduksjon/konveksjon/fordampning i et medium fungerer annerledes. Til dels fundamentalt annerledes.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 18:54:59 PM
Her er Jostemikks fine analogi for hvordan AGW'erne tenker. Energi ha en effekt, ellers må den anses som forsvunnet. Og det selv om den tilførte energiens opprinnelse er nettopp legemet den nå forventes å ha en ytterligere effekt på:

Sitat"[...] hvis man har to like tannhjul koblet sammen, med kraft kun på det ene, vil det andre tannhjulet hvis det blir frikoblet ei god stund og mister rotasjonshastighet, få det kraftdrevne tannhjulet til å gå raskere rundt hvis de kobles sammen igjen."

Hvorfor skulle det ikke det? Det tilfører jo ekstra energi ... Ingen effekt, sier du? Å nei! Energien er forsvunnet!


Motoren (M) tilfører en konstant strøm av energi til T1. Det forandrer seg ikke. Greit nok. T1 roterer så med en viss hastighet. Dette er grunntilstanden, 'planet uten skall'. All energi fra M går til å drive T1 i sin faste rotasjonshastighet. Som all energi fra planetens varmekilde går til å opprettholde planetens overflatetemperatur.

T2 har ingen egen energikilde, men har litt igjen fra forrige gang den var koblet til M+T1. Nå kobles den til igjen. Skallet settes rundt planeten. T1 kan nå sies å få tilført energi både fra M og fra T2. Akkurat som man sier at planetens overflate med skallet på plass mottar mer energi enn før (varmekilde+skall).

Analogien spør så, hvorfor fører ikke denne totalt sett økede tilførselen av energi til T1 til større rotasjonshastighet? Det samme som høyere temperatur for planetens overflate?

Fordi 'det foregår (netto) energitransport fra M+T1 til T2, ikke motsatt vei.'

Det er T2 som 'mangler' energi. Ergo er det T2 som får nettotilførselen. T1 må dele sin energi fra M med T2. Det vil som du sier ikke gå fortere, men saktere.
Mekanisk arbeid og termodynamisk 'arbeid' (oppvarming). De to (M+T1+T2 og varmekilde+planet+skall) er ekvivalente/analoge.

Ifølge AGW'ernes logikk med 'planet/skall'-systemet så burde tilføyelsen av det fortsatt roterende T2 til M+T1 ha fått T1 til å rotere fortere, fordi T1 nå får energi både fra M og fra T1. I virkeligheten er det selvsagt T2 som må rotere fortere. Akkurat som det er skallet som varmes opp, ikke planeten. Fordi den netto energitransporten (varmeoverføringa) går fra planet til skall, ikke motsatt vei.

T1 uten T2 tilkoblet (planet/verdensrom) går fortere (er varmere) enn med T2 tilkoblet (planet/skall), fordi energien fra M deles og T2 har mindre energi enn T1. (Det er her analogien ikke treffer helt perfekt, fordi planetens overflate ville ikke ha blitt noe kjøligere med skallet på plass. Dette skyldes at vi i det tilfellet kun snakker sortlegemer, vakuum, full absorptivitet/emissivitet og null varmekapasitet, for å isolere ut strålingen og se bort ifra konduksjonen.)

Tenk litt på dette. Det tas helt intuitivt når det er snakk om mekanikk. Men prisippet gjelder på akkurat samme måte i termodynamikken ... T2 kan ikke få T1 til å gå noe fortere. Like lite som skallet kan gjøre planetoverflaten varmere. Fordi T2 (skallet) har lavere energiinnhold enn T1 (planeten).

Det betyr ikke at energi er blitt borte. Den går med til å få T2 til å gå fortere. Evt. skallet til å bli varmere. Mekanisk arbeid. Termodynamisk 'arbeid' (oppvarming). Helt enkelt.


   - - -
Når jeg tenker etter så er det virkelig helt absurd at voksne mennesker kan gå rundt å tro at varme legemer nødvendigvisbli enda varmere enn det de var til å begynne med for å kunne varme opp legemer kaldere enn dem. De varmere legemene var jo allerede varmere enn de kaldere i utgangspunktet! Hvilken termodynamisk prosess sier da at de må bli enda varmere for å kunne varme opp (overføre varme til) de kaldere ...?!
   - - -


Det sies i protest til ekvivalensen mellom M+T1+T2 og planet/skall/verdensrom: "T1 kan IKKE sies å få tilført energi fra T2 på noen som helst måte. Den mister energi til T2."

Ja! Dette er jo hele mitt poeng! Og hele poenget med analogien!

Se dette på det mest fundamentale plan: Ved kun M+T1 får T1 all sin energi til å gå rundt i sin gitte hastighet fra M. Hva så når vi setter (et noe saktere roterende) T2 til T1? Da får T1 fortsatt like mye energi fra M. Men nå er T2 kommet til med sin energi inn i systemet. Ekstra energi er brakt inn i systemet. Ifølge deres logikk er jo denne energien NØDT TIL å gjøre seg til kjenne på noe vis. Ekstra energi i systemet (T1 får nå energi fra M OG fra T2) MÅ jo ha den effekten at T1 går fortere.

Dette er rett og slett logikken deres. Og så ser man helt intuitivt at det er riv ruskende galt når det gjelder tannhjulene. Men man klarer (vil) altså fortsatt ikke å se at nøyaktig det samme prinsippet gjelder med planeten når skallet settes rundt: Planeten kan nå sies å motta energi fra sin varmekilde OG fra skallet.

Men som det helt korrekt påpekes, T1 mister energi til T2 ved tilkobling, det får ikke energi. Hvorfor? Fordi T1 er mer energirik enn T2. Energi vil til enhver tid foretrekke å flyte dit det er et underskudd. Slik øker universets entropi. Akkurat som med planeten. Planeten mister termisk energi til skallet ved omslutting, den får ikke termisk energi. Hvorfor? Fordi planeten er varmere enn skallet.

Jeg fatter simpelthen ikke hva som er så vanskelig med å se parallellen.


Men vi må nesten ta det enda en gang til: Planeten varmes opp av sin varmekilde til 290K og emitterer følgelig ut en fluks på 400 W/m2. Mottar 400 W/m2 varmefluks (6000K-spektrumsstråling), avgir 400 W/m2 (290K-spektrumsstråling). Balanse. Hvor går så de 400 W/m2 fra planeten? De treffer skallet og varmer det opp. Skallet har to sider og slipper 200 W/m2 ut fra hver side, ergo en emisjonstemperatur på 244K. Mottar 400 W/m2 varmefluks (290K-spektrumsstråling), avgir 200+200=400 W/m2 varmefluks (244K-spektrumsstråling). Balanse.

Så kan man si, men hva med de 200 tilbake fra skallet mot planeten?

De er jo allerede gjort rede for! De er den ene halvpart av de 400 W/m2 utgående fra planeten. Den andre halvparten går ut fra utsiden av skallet. En kan jo ikke regne med noen av de fluksene en gang til.

Ingen energi forsvinner. Det er kun Q' og Q'' (varmeoverføringsratene mellom planet/skall og system(skall)/verdensrom som endres med skallet på plass.

Ingen energi forsvinner. Energien fra planeten går dels til å varme skallet, dels ut til verdensrommet.

Planeten varmes ikke opp. Hvorfor i all verden skulle den det? Den er allerede varmere enn skallet. Den mister energi til skallet, varmer det opp. Det eneste skallet gjør er å redusere systemets Q til verdensrommet.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 19:01:29 PM
For å beskrive nok en gang og kanskje tydeliggjøre det enda bedre hvor det mest grunnleggende problemet ligger, legger jeg her ut kommetaren jeg postet på Spencers blogg:

   - - -

"In radiative terms, emission temperature of a surface is dictated by its heat gain from its heat source. And only that. The thermal energy of an object, defining its temperature, accumulates through the transfer and absorption of heat – warming the object (disregarding work done on the object). It does not accumulate by 'cooling less'.

This is where the confusion arises. Spencer seems to be basing his argument on the strange, and frankly un-thermodynamic, notion that not only the radiative heat input to a surface (gain from hot reservoir, absorption) but also the radiative heat output (loss to cold reservoir, emission) from that surface, controls/regulates its temperature.

This is wrong.

Its temperature is set and constrained only by its absorption of heat from its hot reservoir.

The temperature of the surface in turn determines its emission to its cold reservoir.

This causal chain runs from left to right only. Not the opposite way:

Absorption of heat —> temperature —> emission of heat

This relates to pure radiative heat transfer.

The emitted flux does not in any way control the temperature of the body emitting it. The temperature controls it. Understand, without the absorbed heat, no temperature. Without temperature, no emitted heat. That's how it works.

Only the radiative flux from a warmer body can raise the temperature of a cooler body. Because only a warmer body can transfer heat to that cooler body.

A black body in a vacuum at 290K emits 400 W/m2. It does so no matter what. This flux is a function of its temperature. Based on heat gain from its heat source, a warmer body than itself. Its corresponding emission is dictated by the laws of physics.

If this body then receives a flux of 200 W/m2 from another body adjacent to it at temperature 244K, then this flux will not be able to do anything in the way of increasing the level of thermal energy and thus the temperature of the 290K body. Its temperature is already set by its incoming flux from an even warmer body, say 6000K, its hot reservoir.

If you want to claim that the 290K body warms up to a higher steady-state temperature in the presence of the 244K body, then you are in effect saying that the 244K body operates as a second, independent heat source for the 290K body.

Why? Because nothing else has changed. The original heat source still sends but the 400 W/m2 of 6000K spectrum radiation to the warm body. This will upon absorption in itself not warm it past the 290K it did before. The body also still emits its corresponding 400 W/m2 flux of 290K spectrum radiation to its cold reservoir based on its temperature.

So if the temperature then still rises, then this must somehow be caused by something else. It must be caused by extra absorbed heat from somewhere. A positive transfer of (a gain in) thermal energy.

Well, the only other body in this system is the 244K one. The only thing that's different is the 200 W/m2 flux from the cool body to the warm.

Spencer claims this radiative flux slows the cooling rate of the warm body, thus heating it indirectly. But how specifically does it accomplish this without itself transferring HEAT to it and thereby raising the warm body's kinetic energy level beyond what it would be otherwise – and hence its temperature? Does it somehow disallow half of the 400 W/m2 of 290K spectrum radiation from leaving the surface of the warm body?

Remember now, if the warm body is provided with a constant energy/heat supply from its ultimate heat source, it will not cool in the meaning 'temperature dropping'. Its emission temperature is kept up, sustained. So the cool body can do nothing to reduce its 'cooling rate'. There is no cooling rate to be reduced.

What is reduced is 'the heat transfer rate' between the warmer body and the cooler. Q. This does not affect the surface temperature of the warmer body. Only the surface temperature of the cooler one.

The smaller the temperature difference between the two bodies, the smaller is Q. At T1 = T2, Q = 0. And the warm body can no longer heat the cool body. No more heat transfer."


   - - -

Bunnlinjen: Rent radiativt settes overflatetemperaturen til et legeme kun av varmetilførselen (innkommende fluks fra varmekilden, et varmere legeme), ikke av varmetapet. Varmetapet er en funksjon av temperaturen. Ikke en årsak. Svært viktig! Og misforstått av alle som hevder 'tilbakestråling' fra atmosfæren kan bidra til å gjøre overflaten enda varmere. Å minske Q' mellom det varme og et kaldere legeme hever ikke temperaturen til det varmere legemet. Og i hvert fall ikke om det varmere legemet allerede får fast tilførsel av varme/energi fra en varmekilde.

Dette må folk komme over!
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 19:11:32 PM
Hovedpoenget igjen, men med et nytt element:

Bedre isolasjon (skallet) minsker varmetapet (Q', Q''). Det øker ikke temperaturen til varmekilden (planeten). Folk skjønner bare ikke denne helt avgjørende distinksjonen.

Her er imidlertid noe som kan forvirre folk til å tro at dette likevel vil skje. Isolasjon kan nemlig legge til rette for at det varme legemet kommer nærmere sin potensielle (teoretiske) temperatur. Dette er et viktig prinsipp i det virkelige liv, der konduksjon/konveksjon og fordampning opererer, og er grunnen til at folk f.eks. lar seg lure av eksperimenter med varmeoverføring mellom to legemer i et medium (som luft). For da måler man noe helt annet enn det man tenker at man gjør. Prinsippet er nemlig ikke viktig for det vi snakker om her, stråling, om hvorvidt atmosfærisk 'tilbakestråling' kan bidra til å gjøre jordoverflaten varmere eller ikke. For her snakker vi allerede om potensielle temperaturer (Stefan-Boltzmann, emisjonstemperatur).

Den potensielle temperaturen er rett og slett den temperaturen det varme legemets input (fra dettes varmekilde) potensielt kan få i stand, som f.eks. et sortlegeme med input 400 W/m2. Dets potensielle temperatur er 290K. Den virkelige temperaturen kan tilnærmes, men ALDRI overstige denne potensielle temperaturen. MEN, Q' fra legemets overflate kan like fullt reduseres hele veien til 0. Det påvirker bare ikke den potensielle temperaturen til det varme legemet. Fordi den er satt av input'en fra varmekilden.

Her er en kommentar fra en ingeniør på 'Entering the SkyDragon's Lair'-tråden hos Tallbloke som tok for seg nettopp en slik planet/skall-modell som jeg har snakket om (idealisert med sortlegemeflater og vakuum for å kunne isolere ut varmeoverføring mellom legemer via stråling; det er jo det saken handler om tross alt).

CementAFriend:
Sitat"I have not read all the comments but it appears many who are commenting are mentioning supposed models or thought bubbles without having any real experience. The only thing that counts is actual measurement and then relating that to equations, determined from real experience, which could explain the process. This comparison process tells you if your measurements are reasonably accurate or the equations you are attempting to verify are wrong. I have had experience with measurement in furnaces. My experience is as follows:

a) With a poorly insulated furnace there will be heat loss from the walls which results in a flame temperature less than the theoretical and lower energy in the exhaust gases.

b) As the insulation is improved there is less heat loss from the walls, slightly higher flame temperatures, and higher energy in the exhaust gases.

c) Even with perfect insulation it is not possible that the flame temperature exceeds that of the theoretical temperature, i.e. energy can not be created to exceed the energy input."

Hvorfor ikke? Fordi all energi i systemet kommer fra varmekilden i utgangspunktet.

SitatIn a well insulated furnace the wall temperature is close to that of the flame (it is possible to estimate both).

Insulation reduces heat loss but can not increase the original energy (or original temperature) of the source."

Det varme legemets temperatur bestemmes altså av INPUT'en fra dets varmekilde, IKKE av isolasjonen (graden av varmetap til omgivelsene/andre kaldere legemer - Q')!

Dette MÅ man få prentet inn.

Og folk må også slutte og blande inn konduktiv/konvektiv isolasjon. Det har ingenting med om hvorvidt atmosfærisk 'tilbakestråling' kan bidra til å varme opp jordoverflaten eller ikke.

Atmosfæren isolerer jo jordoverflaten NETTOPP konduktivt/konvektivt. IKKE radiativt.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 20, 2013, 19:13:16 PM
Et snedig poeng fra radiokjemiker Alan Siddons:

Sitat"You can't trap light in a bottle. That is, if a mirrored chamber prevents a luminous body from emitting to its surroundings, the light doesn't build up and get brighter and brighter inside. This may seem strange but it's true. A 'standing wave' is created by the mirrors instead. This is akin to the 2nd Law, wherein nothing happens when a heated body encounters another body at the same temperature, because no heat transfer is possible. So too, when a luminous source encounters its own light, there's no transfer of light to the source and thus no increase. Sadly for the GHE religion, then, you can't construct a Radiant Bomb by sealing a flashlight inside a thermos."
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 09:34:43 AM
Først mer om varme, her fra læreboka 'Fundamentals of Thermodynamics' (2009) av Borgnakke & Sonntag:

Sitat"If a block of hot copper is placed in a beaker of cold water, we know from experience that the block of copper cools down and the water warms up until the copper and water reach the same temperature. What causes this decrease in the temperature of the copper and the increase in the temperature of the water? We say that it is the result of the transfer of energy from the copper block to the water. It is from such a transfer of energy that we arrive at a definition of heat.

Heat is defined as the form of energy that is transferred across the boundary of a system at a given temperature to another system (or the surroundings) at a lower temperature by virtue of the temperature difference between the two systems. That is, heat is transferred from the system at the higher temperature to the system at the lower temperature, and the heat transfer occurs solely because of the temperature difference between the two systems."

"Heat, like work, is a form of energy transfer to or from a system. Therefore, the units for heat, and for any other form of energy as well, are the same as the units for work, or at least are directly proportional to them. In the International System the unit for heat (energy) is the joule."

Med andre ord, varme er overføring av energi mellom to legemer som følge av temperaturforskjell. Denne overføringen går alltid spontant fra varmere til kaldere.

Man kan også se fra denne definisjonen at alt snakket om toveis energistrømmer er, om ikke direkte feil, så i hvert fall mest med på å forvirre, og faktisk egentlig ganske meningsløst. Det er Q (varmestrømmen) man måler og som kan måles, ikke de antatte individuelle energistrømmene; de må beregnes på grunnlag av Q og diverse sortlegemeformler. Og det er kun varmestrømmen som i realiteten bringer energi fra ett legeme til et annet og slik endrer hvert legemes innhold av termisk energi (temperatur).
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 09:44:43 AM
Videre, jeg prøver på ny å vise realiteten (og den fysiske nødvendigheten) av det jeg sier, at et absorptivt skall rundt en varmet planet ikke er i stand til å varme opp planeten ytterligere fra det dennes varmekilde avstedkommer, men at det kun vil kutte/redusere den endelige varmefluksen ut til verdensrommet, fordi det selv varmes opp ved fluksen fra planeten.

Vi tar utgangspunkt i termodynamikkens 1. lov.

Den sier: Summen Q + W er alltid den samme for et isolert system. Altså: Q1+W1 = Q2+W2. (Q=varmefluks, W=arbeid)

Vi sidestiller så 'planet/skall/verdensrom'-modellen med en Carnot-syklus, hvor planeten er varmt reservoar (Th), skallet er varmekraftmaskinen og omgivelsene/verdensrommet er kaldt reservoar (Tc):

(http://i1172.photobucket.com/albums/r565/Keyell/Carnot_zps4049e783.jpg) (http://s1172.photobucket.com/user/Keyell/media/Carnot_zps4049e783.jpg.html)
En prinsippskisse (flytskjema) av en varmekraftmaskin (Th>Tc). Den mekaniske energien som maskinen kan levere er W = Qh – Qc. Dette er den nøyaktige ekvivalenten til den nå kjente Q = Q' + Q'', hvor Q=Qh, Q''=Qc og Q'=W.


Den eneste forskjellen er at varmefluksen fra det varme reservoaret (planeten), Qh (Q), ikke gjør mekanisk arbeid på skallet, men varmer det opp. Energi 'nyttiggjøres' like fullt av termodynamiske prosesser i mellomleddet (maskinen/skallet) i begge tilfeller. Vi ser altså akkurat det samme i Carnot-syklusen som i planet/skall-modellen - varmekraftmaskinen/skallet kommer imellom det varme og det kalde reservoaret og 'tar' noe av energien som strømmer mellom dem til sin 'egen'. Slik blir fluksen som når det kalde reservoaret fra det varme (Qc, Q'') mindre med maskinen/skallet til stede. Og den blir mindre og mindre jo mer effektiv maskinen er eller jo mer absorptivt skallet er (altså jo større W (Q') blir). Men som en kan se og skjønne, maskinen/skallet vil aldri kunne endre på Qh (Q) og følgelig heller ikke på Th. Den kan bare påvirke Qc (Q'').

Det som er verdt å merke seg ved Carnot-syklusen, er at varmekraftmaskinen faktisk varmes opp av Qh, ikke opp til samme temperatur som det varme reservoarets (Th) (for en del av energien går til mekanisk arbeid (W)), men forbi temperaturen til det kalde (Tc).

Men ser vi det flyte varme tilbake til varmereservoaret slik at dette må bli enda varmere (fordi Qh ble mindre) ved oppvarmingen av maskinen? Nei. Selvsagt ikke. Maskinens varmetap går til det kalde reservoaret, det mister energi hit, fordi dette er kaldere enn maskinen. Maskinen får sin varme (energi) fra varmereservoaret.

Akkurat som skallet. Varmetapet går fra utsiden til verdensrommet (Q''), varmetilførselen (Q) kommer innenfra, fra planeten. Og derimellom skjer oppvarmingen (definert ved Q', tilsvarende W for maskinen). Derfor er varmetapet (Q'', Qc) mindre enn varmetilførselen (Q, Qh) for skallet.

Jo varmere skallet blir, jo mindre blir Q' og jo større blir Q''. Q forblir den samme, og det samme gjør Th.

   - - -


Se bl.a. på denne, for dette prinsippet i praksis:
Multi-layer insulation (http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-layer_insulation)

Merk spesielt følgende passasje:
Sitat"The principle behind MLI is radiation balance. To see why it works, start with a concrete example - imagine a square meter of a surface in outer space, at 300K, with an emissivity of 1, facing away from the sun or other heat sources. From the Stefan-Boltzmann law, this surface will radiate 460 watts. Now imagine we place a thin (but opaque) layer 1 cm away from the plate, thermally insulated from it, and also with an emissivity of 1. This new layer will cool until it is radiating 230 watts from each side, at which point everything is in balance. The new layer receives 460 watts from the original plate. 230 watts is radiated back to the original plate, and 230 watts to space. The original surface still radiates 460 watts, but gets 230 back from the new layers, for a net loss of 230 watts. So overall, the radiation losses have been reduced by half by adding the additional layer. More layers can be added to reduce the loss further."


Vi kan også se prinsippet illustreres i disse tre termodynamikk-oppgavene:

#1 (http://i341.photobucket.com/albums/o396/maxarutaru/bunnytaru/lol%20censorship/heatsourceinshellatequilibrium_zps1c9d662a.png)
Sitat"Consider a black sphere of radius R at temperature T which radiates to distant black surroundings at T = 0 K.

a) Surround the sphere with a nearby heat shield in the form of a black shell whose temperature is determined by radiative equilibrium. What is the temperature of the shell and what is the effect of the shell on the total power radiated to the surroundings?

b) How is the total power radiated affected by additional heat shields?"

#2 (http://books.google.no/books?id=dQGC0ifkE34C&pg=PA24&lpg=PA24&dq=concentric+sphere+black+body&source=bl&ots=Zh6N1e35jc&sig=m-7nVWch4_zv-l3ISR5k7bluSUQ&hl=en&sa=X&ei=_ldYUd7EFZLU9ATVzYHoDw&redir_esc=y#v=onepage&q=concentric%20sphere%20black%20body&f=false)

(#1 og #2 er fra samme bok, hhv. Problem 1023 og 1026.)

#3 (http://books.google.no/books?id=PfadZy35Wh0C&pg=PA442&lpg=PA442&dq=blackbody+sphere+surrounded+shell+radiation&source=bl&ots=TDbus0Dwu4&sig=3Aj5S6SlUB55MY9ry_MBXzTBm84&hl=no&sa=X&ei=d6VxUfOHC8Os4ASGsYCACQ&ved=0CEUQ6AEwBDgU#v=onepage&q=blackbody%20sphere%20surrounded%20shell%20radiation&f=false)
Oppgave 27.:
Sitat"A sphere of radius R is maintained at a surface temperature T by an internal heat source (Figure 3). The sphere is surrounded by a thin concentric shell of radius 2R. Both objects absorb and emit as blackbodies. Show that the temperature of the shell is T/(81/4) = 0.595 T. (Hint: Both the inner and outer surfaces of the shell emit as blackbodies.)"


Det eneste som vil skje med skallet på plass er at den endelige fluksen til det kalde reservoaret reduseres. Fluksen fra det varme reduseres (eller økes) aldri, inntil dette resevoarets egen varmekilde øker eller minker i styrke, slik at temperaturen (Th) endres.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 09:57:21 AM
Det burde jo være ganske så åpenbart etter hvert at disse skallene halverer fluksen fra planeten ut til verdensrommet og that's it. Ikke ett ord om at de i tillegg skulle tvinge sin varmekildes (planetens) overflatetemperatur T videre opp ved sin 'tilbakestråling'. Det hadde jo ellers vært nærliggende å nevne og regne på, hadde det ikke?

Den store misforståelsen her er helt og holdent AGW'ernes. De er helt oppsatt på at Q'' (fluksen ut fra skallets ytterside til verdensrommet) ved dynamisk likevekt være like stor som Q (fluksen fra planet til verdensrom uten skall) eller så 'hoper' energi seg opp og planeten må bli varmere.

Nei! Det er hele greia. Legges denne tvangstanken først til side, vil alt stå fram så mye klarere.


Det er jo hele poenget med disse varmeskjoldene og radiative isolasjonslagene (de kalde, omsluttende legemene) - de reduserer varmetapet til omgivelsene. Uten å gjøre det varme legemet varmere. Hva hadde vært vitsen da? Det varme legemet hadde bare spontant blitt 18,9% varmere med samme input fra sin varmekilde og så hadde varmetapet endt opp som det samme som før. Lite økonomisk.

Nei, energien hoper seg ikke opp noe sted. Halvparten går til å varme og opprettholde temperaturen til skallet (18,9% kjøligere enn planeten dersom r ~ R), halvparten går ut som varmetap til verdensrommet. Planetens T settes og opprettholdes av dennes varmekilde, ikke noe PLUSS 'tilbakestrålingen' fra skallet.


Men hvorfor, kan man da spørre seg, isolerer man da f.eks. satellitter overhodet? Hva er poenget med å halvere varmetapet til omgivelsene hvis det ikke påvirker kjernetemperaturen? Hvis inputen til det varme (isolerte) legemet fra dettes varme-/strømkilde uansett holder temperaturen konstant, med eller uten isolasjon, hvorfor skal man så behøve å isolere det?

Jo, her kommer hele cluet. For som jeg har påpekt før, isolasjon reduserer avkjølingstakten til det isolerte legemet. Men så lenge legemet får konstant tilførsel av energi fra sin varmekilde og har vakuum mellom seg og eventuelle andre nærliggende, kaldere legemer, så vil det ikke avkjøles (i meningen fallende temperatur), det vil ikke være noen avkjølingstakt å redusere.

Men hva skjer når vi slår av energitilførselen? DA vil legemet begynne å kjøles ned til omgivelsene. Og da vil det avkjøles raskere jo større differanse det er i temperatur mellom det varme legemet og omgivelsene/omkringliggende legemer. Det er her reduksjonen av varmetap kommer inn. Romisolasjon av satellitter består av ikke bare ett lag atskilt med vakuum, men mange, jo flere slike lag, jo mindre blir varmetapet.

Jo sterkere reduksjon av avkjølingstakten, jo lengre perioder kan strømtilførselen til det varme legemet være av (jf. termostatisk oppvarming). Slik sparer man strøm og penger.

Det vil imidlertid ikke være det samme å ha strømmen slått på hele tida, bare med mindre effekt. Mindre effekt gir lavere temperatur. Når strømmen står på må den gi den effekt som skal til for å gi legemet den ønskede temperatur.


Isolasjonen lar oss med andre ord ikke bruke mindre effekt på strømtilførselen til det varme legemet når det først er på. Det funker ikke. Det lar oss kutte strømtilførselen i lengre og lengre perioder uten at temperaturen til det varme legemet faller for langt under ønsket middelverdi.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 10:03:38 AM
Angående påståtte eksperimenter som skal vise at 'tilbakestråling' hever temperaturen til varmekilden:

TheFordPrefect (http://climateandstuff.blogspot.co.uk/2013/03/the-copper-greenhouse.html) har jo virkelig ikke snøring. Han gjør sine eksperimenter og tolker dem naivt utfra en radiativ forståelse av verden. Greit nok, han får bare holde på. Men å tro at han 'beviser' noe som helst med dem er jo en vits.

13.04.13 12:02 skrev jeg følgende på vgd (senere også på denne tråden):
Sitat"Det er hele poenget. Bedre isolasjon (skallet) minsker varmetapet (Q', Q''). Det øker ikke temperaturen til varmekilden (planeten). Folk skjønner bare ikke denne helt avgjørende distinksjonen.

Her er imidlertid noe som kan forvirre folk til å tro at dette likevel vil skje. Isolasjon kan nemlig legge til rette for at det varme legemet kommer nærmere sin potensielle (teoretiske) temperatur. Dette er et viktig prinsipp i det virkelige liv, der konduksjon/konveksjon og fordampning opererer, og er grunnen til at folk f.eks. lar seg lure av eksperimenter med varmeoverføring mellom to legemer i et medium (som luft). For da måler man noe helt annet enn det man tenker at man gjør. Prinsippet er nemlig ikke viktig for det vi snakker om her, stråling, om hvorvidt atmosfærisk 'tilbakestråling' kan bidra til å gjøre jordoverflaten varmere eller ikke. For her snakker vi allerede om potensielle temperaturer (Stefan-Boltzmann, emisjonstemperatur).

Den potensielle temperaturen er rett og slett den temperaturen det varme legemets input (fra dettes varmekilde) potensielt kan få i stand, som f.eks. et sortlegeme med input 400 W/m2. Dets potensielle temperatur er 290K. Den virkelige temperaturen kan tilnærmes, men ALDRI overstige denne potensielle temperaturen. MEN, Q' fra legemets overflate kan like fullt reduseres hele veien til 0. Det påvirker bare ikke den potensielle temperaturen til det varme legemet. Fordi den er satt av input'en fra varmekilden."


TFP finner at varmeelementet blir 1,4 grader varmere med en absorptiv (gråmalt) kobberplate framfor seg enn uten plate i det hele tatt. Fra 72,2 til 73,6 grader Celsius. Dette tilsvarer 345,4 - 346,8 K. Økningen i varmeelementets absolutte temperatur med kobberplata på plass er altså 0,4%. Dette kan sammenliknes med hva teorien rundt planet/skall-modellen TFP omtaler i starten hevder. Den postulerer en økning i varmekilde-/planettemperatur på 18,9%. Dette er faktisk et konstant forholdstall (se oppgaven nederst, forøvrig den samme jeg linket til i går). Den radiative amplifiseringshypotesen TFP baserer seg på og søker å verifisere krever at det varme legemet (planeten) må stabilisere seg på et dynamisk likevektsnivå som er 18,9% varmere enn utgangspunktet med det kalde legemet (skallet) på plass.

Vi skjønner at veien fra 0,4 til 18,9% er rimelig lang. Klart, TFP sitt eksperiment er ikke i nærheten av å replikere Willis Eschenbach sitt planet/skall-oppsett - mye varme lekker forbi kobberplata.

Han hevder like fullt å ha validert Eschenbach-modellen og den radiative amplifiseringshypotesen. Skjønn det den som kan.

For oss andre er det åpenbart hva som skjer: Den konvektive varmestrømmen vekk fra varmeelementet med kobberplata på plass hindres, og dette forårsaker den lille (0,4%) oppvarmingen, ikke 'tilbakestråling' fra plata til elementet.


Eksperimentet er faktisk et ganske godt stykke på vei til å falsifisere hele ideen om den radiative amplifiseringen: Varmeelementet gikk fra 72,2 til 73,6 grader med plata framfor. Teorien skulle tilsi en ideell økning fra 72,2 til 137,5 grader (!!). Så tar man høyde for at replikasjonen var langt fra perfekt, men det får være måte på - eksperimentet gikk til ny steady state, og forskjellen var 0,4%, ikke de ideelle 18,9%.

Konklusjonen blir jo da egentlig åpenbar: Det er ingen tilbakestrålingseffekt vi ser, men en perturbasjon av det konvektive miljøet inne i boksen - strømmen av varmluft fra varmeelementet til motsatt side av boksen nektes fri vei. Helt klassisk. Denne forstyrrelsen er nok til å heve varmeelementets temperatur litegrann.


Så til følgende fine punkt i TFPs eksperiment (ref. til linken over): Hvorfor blir varmeelementet 0,6 grader varmere med den malte/absorptive kobberplata hengende foran seg enn med den mer IR-transparente plastikkplata?

Her bør man jo tenke seg om.

Hvilken av de to platene blir varmest? Den som absorberer mye av varmestrålingen fra varmeelementet selvsagt, kobberplata. Plastplata slipper mesteparten av IR'en gjennom og vil følgelig varmes opp vesentlig mindre.

Hva skjer så med konveksjonen vekk fra ei flate når temperaturgradienten fra den til omgivelsene øker? Hvilken av de to platene skaper henholdsvis minst og størst temperaturgradient fra varmeelementet?


Temperaturgradient varmeelement -> plate framfor:

   # 'Perfekt' reflektiv plate (speil) - ingen temperaturgradient
   # Absorberende (opak) plate - mellomstor temperaturgradient
   # Transparent plate (glass) - stor temperaturgradient

Jo større temperaturgradient mellom flatene, jo mer fremmes den konvektive varmetransporten og jo lengre fra sin potensielle/teoretiske temperatur ender varmeelementet.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 10:07:50 AM
I et medium som luft er konveksjon helt og holdent bestemmende for hva som skjer med temperaturfordelingen. Så enkelt er det.

Les denne (http://gaia.lbl.gov/btech/papers/29389.pdf).

Utvilsomt interessant lesning. Den viser forsøk på IR-absorberende gasser som isolerende element i dobbeltvinduer. Resultatene som kommer fram er svært megetsigende og relevante. Blant annet viser de at konveksjon lett nuller ut oppvarming fra absorpsjon av IR.

Dette sitatet er dessuten fascinerende:
Sitat"Low-emittance coatings are much more effective at reducing infrared radiation heat transfer than IR absorbing gasses. Gasses for gas-filling should be chosen for their low conductivity and high kinematic viscosity in order to effectively reduce conductive/convective heat transfer. The effective use of infrared absorbing gasses is thus limited to horizontal windows heated from above, or to thin gaps where low-emittance coatings cannot be used."

Særlig supplert med dette:
Sitat"(...) even though the gas absorption/emission dampens the natural convection, the absorbing gasses being used as gas-fills have lower kinematic viscosities than air and some of the other low-conductivity gasses (argon, krypton) being used in windows (fig. 6). And, from Glaser's results for vertical windows it can be seen that the convective transfer becomes significant at around 9 mm for SF6, while there is practically no convective transfer through an air-filled window at gapwidths up to 20 mm under these conditions. In fact, air outperforms SF6 at gapwidths greater than 9 mm in a vertical window and the benefits from infrared absorption by SF6 have been negated by the magnitude of the convection."

SF6 er en mye sterkere absorbant enn CO2. Her er hva man sier om CO2 sine prestasjoner mellom glassrutene:
Sitat"Fig. 3 shows that the effect of the infrared radiation properties of CO2 is unnoticable (...)"


Såkalte drivhusgasser er altså med på å fremme konveksjon. En atmosfære inneholdende slike gasser er med andre ord mer stimulerende for konvektivt varmetap for overflaten enn en atmosfære uten, fordi de besitter lav kinematisk viskositet (slå det opp).

Interessant, ikke sant? Dette hører vi ikke så mye om nå til dags.

Ah, er det ikke deilig med objektiv, eksperimentbasert vitenskap? (Merk årstallet.)
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 21, 2013, 10:11:58 AM
Det er til sist viktig å påpeke at det er den radiative drivhuseffekt-hypotesens (og følgelig AGW-hypotesens) grunnpremiss jeg (og vi) kritiserer, ikke de generelle prinsippene om radiativ varmeoverføring. Ikke fysikken og matematikken utført i etterkant, basert på dette grunnpremisset. Ja, man er veldig opptatt av å vise til hvor gammel og sikker og vidt anvendt disse fysiske sammenhengene er og det samme med matematikken bak. Og det er helt fint. Ingen sier heller noe på det. Det er og blir en enorm stråmann å hevde at det er dette fysisk/matematiske grunnlaget vi kritiserer.

Vi kritiserer grunnpremisset de videre fysisk/matematiske beregningene springer ut fra.


Og hva er så grunnpremisset?

Pierrehumbert skriver i denne (http://geosci.uchicago.edu/~rtp1/papers/PhysTodayRT2011.pdf) artikkelen:
Sitat"This article focuses on thermal IR radiative transfer in planetary atmospheres and its consequences for planetary temperature."

'Thermal IR radiative transfer' har ingen konsekvens for den planetære temperaturen (dvs. for overflaten, som er atmosfærens primære varmekilde). Den er en følge av den planetære temperaturen. Termisk stråling (og overføringen av den) er et resultat, en funksjon av temperatur, ikke en årsak til den. Når temperaturen øker, øker simpelthen utstrålingen. Og motsatt. Overflaten varmes, deretter troposfæren, deretter øker OLR ved TOA (avkjølingsmekanismene). Dette er hva som observeres i jordsystemet. Og dette er hva termodynamikken sier vil skje. Den sier imidlertid ikke et knyst om at varmekilden (som overflaten for troposfæren) må bli varmere ved å bestråle og varme opp et omkringliggende absorptivt skall.

Det er dette grunnpremisset, at atmosfæren etter å ha blitt varmet opp av overflaten så bestråler den tilbake for å gjøre den enda varmere, som er under enhver kritikk. Dette premisset har rett og slett ingen rot i kjent fysikk/termodynamikk.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: seotoapril 21, 2013, 14:00:43 PM
Alle kommentarer til denne tråden er nå lagt inn i en ny tråd:

Kommentarer til "Om å gjøre jordoverflaten varmere" (http://klimaforskning.com/forum/index.php/topic,1326.0.html)

Vi ber alle respektere dette ønsket, og komme med kommentarer i den nye tråden.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularapril 28, 2013, 16:14:28 PM
Jeg legger her ut et par kommentarer jeg la inn på den siste rallende GHE-tråden (http://wattsupwiththat.com/2013/04/24/spencer-slays-with-sarcasm/) på WUWT i dag.

Den første påpeker hvor absurd antakelsen om at varmetapet fra yttersiden av skallet må matche input'en fra planetens varmekilde ved dynamisk likevekt. Antakelsen er ene og alene bygd på ideen om at planeten og skallet utgjør ett termodynamisk system. Heri ligger faktisk opprinnelsen til hele den forvirringen som har fått blomstre til å bli det forkvaklede dogmet vi ser i dag.

Den andre etterspør lærebokeksempler på omtale og gjennomgang av (og helst eksperimentelt prov på) denne oppvarmende tilbakestrålingseffekten man sier er så selvfølgelig. Men de finnes jo ikke ...!

   - - -

"Repeating the definition of 'heat' from Borgnakke & Sonntag ('Fundamentals of Thermodynamics' 2009) provided earlier on this thread:
Sitat"Heat is defined as the form of energy that is transferred across the boundary of a system at a given temperature to another system (or the surroundings) at a lower temperature by virtue of the temperature difference between the two systems. That is, heat is transferred from the system at the higher temperature to the system at the lower temperature, and the heat transfer occurs solely because of the temperature difference between the two systems. (...) Heat, like work, is a form of energy transfer to or from a system."

Interesting, don't you think? HEAT can only be transferred across the boundary of a system. It is never contained WITHIN a system.

So why are you so bent on treating the sphere and the shell as ONE thermodynamic system? When they very obviously are not. If there is a heat transfer occurring between the sphere and the shell, then by thermodynamic definition, the two constitute separate systems.

The first law of thermodynamics only applies to single (isolated) systems. So why on earth are you still insisting on the clearly flawed assumption (and frankly, flawed on an embarrassingly basic level) that one system (the shell) MUST lose as much heat to space as a different system (the sphere) gains from its heat source in order for there to be radiative balance?

No such precondition exists!

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermodynamic_system (http://en.wikipedia.org/wiki/Thermodynamic_system)

Of a system and its surroundings:

Sitat"The system is the part of the universe being studied, while the surroundings is the remainder of the universe that lies outside the boundaries of the system. It is also known as the environment, and the reservoir. Depending on the type of system, it may interact with the system by exchanging mass, energy (including heat and work), momentum, electric charge, or other conserved properties. The environment is ignored in analysis of the system, except in regards to these interactions."

So, for the surface of the sphere, our first system, the surroundings (its reservoirs) are made up of everything that's outside or beneath it, in other words: Everything that's NOT the surface of the sphere.

It's hot reservoir lies beneath (within). It is the internal heat source, its provider of heat, supplying the surface with a constant flux of 400 W/m2.

It's cold reservoir lies outside of it. It is made up of 1) the vacuum between it and the shell, 2) the shell, and 3) space outside the shell.

The surface of the sphere sheds a constant (outgoing) flux of 400 W/m2 into the vacuum between it and the shell, to balance the incoming flux from the hot reservoir (Qh). This flux is J or Q (Qc).

The surface of the sphere however also gets a flux in return from its surroundings, the inward J1 from the shell. So the final expression for the heat balance between the sphere surface system and its reservoirs (surroundings) is:

J –>  ||  J –>  <– J1  ||  J1 –>  or  Qh(sphere) = Qc(sphere) = Q' + Q" = J = (J – J1) + J1 = (400 – 200) + 200 = 400 W/m2

There is no requirement anywhere for Q" to equal Qc(sphere) at steady state. Q" is merely
part of Qc(sphere). Q" is Qc for the shell, not for the sphere.

So, what about the shell, our second system? Its surroundings are made up of ... everything outside and inside of it, everything that's not the shell.

The shell's hot reservoir is the surface of the central sphere (ultimately, the sphere's internal heat source).

The flux received from the sphere by the shell is 400 W/m2. However, at steady state, the shell radiates back 200 W/m2, so the
net transfer of energy (the 'heat' transfer) to the shell from the sphere is (400-200=) 200 W/m2. This is the equilibrated heat gain flux of the shell.

The cold reservoir of the shell is space outside of it. It receives a flux from the outer surface of the shell of 200 W/m2, balancing exactly the incoming heat flux to the inner surface. The heat balance expression for the shell becomes:

(J – J1 =) J1 –>  ||  J1 –>  or  Qh(shell) = Qc(shell) = Q' = Q" = J1 = (400 – 200) = 200 W/m2"



   - - -


"Can anyone here provide me with a single physics textbook example (or better yet, an actual account of a controlled experiment conducted in a vacuum chamber) where it is shown, or even remotely discussed, that supplied with a constant energy input, the central sphere will heat up beyond the original input energy temperature with the shell in place around it? A single one where this is even considered a topic. Shouldn't this phenomenon after all be a highly interesting subject to delve into, especially seen from an engineer's point of view, giving us a tool to create incredibly high temperatures from a small original input simply by applying layers/shells of radiative insulation like that around the source. If this phenomenon is so natural and real and important, why won't any physics or engineering textbooks let their students learn anything about it? Why are all such examples (and by that, I mean ALL) only concerned with the equilibrated temperature of the shell and the reduction of heat loss to space? Why is this adding back of energy to create even higher source temperatures only a topic in the realm of the radiative GHE?

"How many perfectly absorptive shells, separated by vacuums, must we put around a sphere (or a satellite) in space with a constant input of say 400 W/m2 for it to reach a steady state surface temperature of say 10,000 Kelvin? And how many fewer such shells do we need if their reflectivity is say 0,9?"

Why can't we find any such questions or problems being posed in any physics or engineering textbooks ...?"
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 12:46:23 PM
Et litt annerledes blikk på hvordan atmosfæren kan gjøre jordoverflaten varmere?

Jordas overflate kan egentlig sammenliknes ganske direkte med Carnots varmemaskin. Den får tilført energi via varmeoverføring (fra sola) og kvitter seg med energi dels ved å utføre et arbeid på omgivelsene (atmosfæren), dels via varmeoverføring til omgivelsene (atmosfæren/verdensrommet).

(http://hendrix2.uoregon.edu/~dlivelyb/phys161/images/heat_engine_schem.gif)

Varmeoverføringen INN og UT foregår begge ved stråling. Arbeidet overflaten gjør på atmosfæren er konvektivt. Den oppvarmede jordoverflaten må flytte på den massive atmosfæren som ligger over den for å kunne kvitte seg fort nok med energien som kommer inn fra sola.

For å illustrere kan vi benytte termodynamikkens 1. hovedsetning som for et lukket system sier:

ΔU = Q - W

  ΔU: endring i systemets (overflatens) interne energi
  Q: (strålings)varme tilført
til minus avgitt fra systemet
  W: (konvektivt) arbeid utført av systemet på omgivelsene


U kan slik ifølge T1 øke på to måter: Q blir større eller W blir mindre.

Vi kan først, for argumentets skyld, ta for gitt at strålingsvarmen inn fra sola forblir uendret. Strålingsvarmen ut fra overflaten er dessuten en avhengig variabel. Dersom solas innstråling ikke endres og heller ikke overflatens temperatur, så forblir denne også uendret. Økt utstråling fra jordoverflaten (og jordsystemet som helhet) er følgelig et resultat av allerede økt U og altså hevet temperatur. Dette stemmer godt overens med prinsippet bak Carnots varmemaskin – jo mer mekanisk arbeid maskinen kan utføre på en gitt tilførsel av energi/varme, jo mindre varm blir den; jo mindre effektiv den er, jo mer av innkommende energi går med til temperaturheving (økning av U) og følgelig varmeavgivning til omgivelsene.

Så Q i formelen over kan settes til 0. Den endres ikke. Hvordan kan så U økes? Ved å minske W. Hvordan gjør man arbeidet jordoverflaten kan utføre på atmosfæren mindre? Man gjør det vanskeligere for overflaten å flytte lufta over den opp og vekk over et gitt tidsrom med uendret Q.

Hvordan gjør man så det?

Man øker atmosfærens vekt på jordoverflaten. Kraften fra oven som må overvinnes.

Enkelt og greit.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Telehivdesember 11, 2013, 13:01:11 PM
Hvordan kan man enklest mulig formulere forskjellen på dette versus IPCCs tilbakestrålingspåstander?
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 13:08:02 PM
Sitat fra: Okular på desember 11, 2013, 12:46:23 PMEnkelt og greit.

Hmm, ja, så enkelt og greit var det da tydeligvis ikke.

Man må idealisere denne 'modellen' enda mer. Man må anse atmosfæren som et rent konduktivt isolasjonslag rundt jorda, hvor konduksjonen (ledningen) foregår via konveksjon. Varmen absorbert i/under jordoverflaten må transporteres gjennom atmosfæren (i realiteten troposfæren) ved konveksjon, inntil den fra toppen av atmosfæren, tropopausen, over konveksjonstoppen, avgis til verdensrommet via stråling.

Så det er varmestrålingen ut ved ToA som forholder seg til og følger jordoverflatens og hele jordsystemets temperatur.

Dette relaterer jo direkte til 'OLR ved ToA'-tematikken.

Når konveksjonen fra overflaten svekkes med samme innstråling pga. økt atmosfærisk tyngde, så minskes transporthastigheten av energi ut fra både jordoverflaten (ved konveksjon) OG fra jordsystemet som helhet som følge (ved stråling). Jo mindre energi som fraktes konvektivt opp til ToA per tidsenhet, jo mindre energi er også til enhver tid tilgjengelig for utstråling til verdensrommet.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 13:13:29 PM
Sitat fra: Telehiv på desember 11, 2013, 13:01:11 PMHvordan kan man enklest mulig formulere forskjellen på dette versus IPCCs tilbakestrålingspåstander?

Ja, si det du. Jeg har prøvd en stund og en del ganger på vgd (samt andre steder, også i engelskspråklige fora), egentlig mest for min egen del, for å få tanker og ideer på plass, med kråkekoret konstant hylende rundt omkring selvsagt.

Det virker som om det sitter svært langt inne selv blant 'skeptikere' å forkaste den radiative drivhusmodellen til fordel for en 'drivhusmodell' hvor atmosfæren faktisk forårsaker ekstra oppvarming av overflaten, ja, men hvor CO2 (eller jordas varmestråling som sådan) ikke har noe som helst med det å gjøre og hvor følgelig ikke vi (menneskeheten) kan holdes ansvarlig for å gjøre den 'sterkere' på noe vis.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Jostemikkdesember 11, 2013, 13:21:26 PM
Jeg har en kamerat som jobber med termodynamikk til daglig, og første gang jeg snakket med ham om klimasaken var det to ting han gjorde poenger av. Termodynamikkens lover, og Carnots varmemaskin.

SitatMan øker atmosfærens vekt på jordoverflaten. Kraften fra oven som må overvinnes.

Og hvordan gjør man det, og har det skjedd annet enn i lange tidsperspektiv? I så fall, skjer det regionalt?

Dette med W, det konvektive arbeidet som påvirker omgivelsene, kan det ha forskjellig påvirkning hvor i systemet dette arbeidet utføres?

Her er et artig bilde av varmepumpa, som også forteller noe om når arbeidet utføres. En forsinket reaksjon på energi tilført partielt. Kan også fortelle om når neste energifordeling vil skje.

(http://images.remss.com/data/msu/graphics/tlt/plots/MSU_AMSU_Channel_tlt_Time_Lat_v03_3.png)
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Jostemikkdesember 11, 2013, 13:50:20 PM
Kan jo legge til at det Okular forteller oss om i denne tråden, er stoff som fikk Joseph Postma til å på meget skuffende vis glemme sin egen hjerne dannelse i et annet rom før han satt seg foran PC-en igjen. Dette var en stor skuffelse for meg, og da jeg ofte leser Okulars betraktninger om atmosfæreeffekten om og om igjen for å forsøke forstå mest mulig, er det også litt vanskelig å forstå hvorfor Postma reagerte som han gjorde. Jeg sliter med å finne noe håndgripelig i hans argumentasjon, annet enn at han virker være vaksinert mot å debattere noe som helst som blir kalt drivhuseffekt, eller "drivhuseffekt". Når gode, vitenskapelig velfunderte argumenter blir beskyldt for å være sofisteri, kan en i hvertfall lure på hva som er årsaken. Kanskje klimadebatten har den virkningen på de fleste av oss? At vi ender opp i forsvarsposisjon, sittende og gående på tegnestifter hele tiden?
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 13:52:37 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 11, 2013, 13:21:26 PM
SitatMan øker atmosfærens vekt på jordoverflaten. Kraften fra oven som må overvinnes.

Og hvordan gjør man det, og har det skjedd annet enn i lange tidsperspektiv? I så fall, skjer det regionalt?

Nei, det var ikke min mening å si at det er slik jorda blir varmere og kaldere. Sånn vi har det i dag, med den atmosfæren vi tross alt har, gjør den ingen forskjell. Enten må da atmosfærens totale masse øke signifikant eller så må planetens gravitasjonskraft øke. Ingen av disse vil nok endre seg nevneverdig i overskuelig framtid.

Jeg nevner det jeg nevner bare for å vise hva for slags effekt en atmosfære faktisk har i utgangspunktet på en planets globale overflatetemperatur. En tung atmosfære fordrer (tvinger fram) en høyere gjennomsnittlig overflatetemperatur enn en lett. Fordi det kreves mer opplagret energi (høyere kinetisk nivå) ved overflaten for å kunne opprettholde den samme 'arbeidshastigheten' på luftmassene.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Jostemikkdesember 11, 2013, 13:56:28 PM
Sitat fra: Okular på desember 11, 2013, 13:52:37 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 11, 2013, 13:21:26 PM
SitatMan øker atmosfærens vekt på jordoverflaten. Kraften fra oven som må overvinnes.

Og hvordan gjør man det, og har det skjedd annet enn i lange tidsperspektiv? I så fall, skjer det regionalt?

Nei, det var ikke min mening å si at det er slik jorda blir varmere og kaldere. Sånn vi har det i dag, med den atmosfæren vi tross alt har, gjør den ingen forskjell. Enten må da atmosfærens totale masse øke signifikant eller så må planetens gravitasjonskraft øke. Ingen av disse vil nok endre seg nevneverdig i overskuelig framtid.

Jeg nevner det jeg nevner bare for å vise hva for slags effekt en atmosfære faktisk har i utgangspunktet på en planets globale overflatetemperatur. En tung atmosfære fordrer (tvinger fram) en høyere gjennomsnittlig overflatetemperatur enn en lett. Fordi det kreves mer opplagret energi (høyere kinetisk nivå) ved overflaten for å kunne opprettholde den samme 'arbeidshastigheten' på luftmassene.

Jeg forsto det, Okular. Ønsket bare å få fram klart at finnes noen energi"ubalanse" i det globale systemet, så må det skyldes variasjon i tilførsel av energi. Du lot det på en måte stå åpent at variasjonen i atmosfærens masse/vekt på overflaten er årsaken til observerte temperaturvariasjoner. Jeg oppfattet det i hvertfall slik.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 14:07:34 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 11, 2013, 13:50:20 PM
Kan jo legge til at det Okular forteller oss om i denne tråden, er stoff som fikk Joseph Postma til å på meget skuffende vis glemme sin egen hjerne dannelse i et annet rom før han satt seg foran PC-en igjen. Dette var en stor skuffelse for meg, og da jeg ofte leser Okulars betraktninger om atmosfæreeffekten om og om igjen for å forsøke forstå mest mulig, er det også litt vanskelig å forstå hvorfor Postma reagerte som han gjorde. Jeg sliter med å finne noe håndgripelig i hans argumentasjon, annet enn at han virker være vaksinert mot å debattere noe som helst som blir kalt drivhuseffekt, eller "drivhuseffekt". Når gode, vitenskapelig velfunderte argumenter blir beskyldt for å være sofisteri, kan en i hvertfall lure på hva som er årsaken. Kanskje klimadebatten har den virkningen på de fleste av oss? At vi ender opp i forsvarsposisjon, sittende og gående på tegnestifter hele tiden?

Ja, jeg uttrykte også min skuffelse, og har nå mer eller mindre forlatt den arenaen.

Jeg tror dessverre det er snakk om noe svært menneskelig her: ærgjerrighet (det har man jo selv også sin andel av). Litt som Willis Eschenbach med sin 'termostat-hypotese', så har Postma fullstendig grodd fast i sin argumentasjon rundt sin 'IPCC tar feil om innstråling-utstråling'-hypotese. Han havner i forsvarsposisjon med klørne ute så snart noen ymter frampå om at han kanskje har glemt noe eller kanskje burde vurdert dette eller hint.

Han har flere ganger avfeid mine direkte spørsmål angående solinnstråling kontra temperatur på månen kontra jorda. Hvordan forklarer han forskjellen med sola alene? Det må jo være noe mer? Nei, det er bare lapsraten og en merkelig sammenheng han selv kaller "the law of averages", framholder han. Og så vannets latente varme. Men han forklarer ikke noe nærmere enn det. Han hevder faktisk, som alarmistene, at lapsraten SETTER overflatetemperaturen. Jeg tror nok det var da jeg påpekte dette at han kastet innlegget mitt i søpla, for 'sofisteri'.

Nei, Postma har mye vettig å komme med. Men han er rett og slett for het i toppen. Og jeg gidder i hvert fall ikke å diskutere med ham på hans eget forum.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 11, 2013, 14:08:59 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 11, 2013, 13:56:28 PM
Jeg forsto det, Okular. Ønsket bare å få fram klart at finnes noen energi"ubalanse" i det globale systemet, så må det skyldes variasjon i tilførsel av energi. Du lot det på en måte stå åpent at variasjonen i atmosfærens masse/vekt på overflaten er årsaken til observerte temperaturvariasjoner. Jeg oppfattet det i hvertfall slik.

Ja. Riktig.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Jostemikkdesember 17, 2013, 14:30:10 PM
Sitat fra: Okular på desember 11, 2013, 14:08:59 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 11, 2013, 13:56:28 PM
Jeg forsto det, Okular. Ønsket bare å få fram klart at finnes noen energi"ubalanse" i det globale systemet, så må det skyldes variasjon i tilførsel av energi. Du lot det på en måte stå åpent at variasjonen i atmosfærens masse/vekt på overflaten er årsaken til observerte temperaturvariasjoner. Jeg oppfattet det i hvertfall slik.

Ja. Riktig.

Albert Einstein sa: If you can't explain it to a six year old, you don't understand it yourself.

Min kommentar ble foranlediget av et spørsmål Tele stilte deg rett i forkant:

Sitat fra: Telehiv på desember 11, 2013, 13:01:11 PM
Hvordan kan man enklest mulig formulere forskjellen på dette versus IPCCs tilbakestrålingspåstander?

Både Okular og undertegnede har flere ganger stilt oss undrende til hvorfor IPCC-skeptikerne har så store problemer med å forstå forklaringene om både ENSO og atmosfæreeffekten, hvor sistnevnte er godt fundert av Okular i denne og andre tråder, mens førstnevnte har flere egne tråder, der Okular har forklart svært detaljert hva som skjer i Stillehavets ekvatoriale områder.

Dette er svært omfattende stoff, men det må være mulig å forfatte en enkel sammenfatning. Her er ENSO-grunnlaget som vi forhåpentlig skal klare å gi en forenklende oppsummering av:

ENSO som solas enerådende og allmektige eksekutør (http://klimaforskning.com/forum/index.php/topic,657.0.html)
Utviklingen i global OHC på 1-2-3 (http://klimaforskning.com/forum/index.php/topic,989.0.html)
Okulars ENSO-OHC PDF I (http://klimaforskning.com/forum/index.php?action=dlattach;topic=657.0;attach=2867)
Okulars ENSO-OHC PDF II (http://klimaforskning.com/forum/index.php?action=dlattach;topic=657.0;attach=2868)
Okulars OHC på 1-2-3 PDF (http://klimaforskning.com/forum/index.php?action=dlattach;topic=989.0;attach=2933)
Listen Carefully, I Shall Say This Only Once (http://klimaforskning.com/forum/index.php/topic,755.0.html)


Om atmosfæreeffekten står mye i herværende tråd, og i den engelskspråklige søstertråden Warming by the Sun or by the Atmosphere ...? (http://klimaforskning.com/forum/index.php/topic,1148.0.html), som har oppnådd smått fantastiske 13400 sidevisninger etter at den ble funnet og linket til av enkelte engelskspråklige klimablogger.

Jeg skal forsøke å forfatte en svært kort oppsummering om både atmosfæreeffekten og ENSO i løpet av vinteren, men la for all del ikke denne lovnaden hindre andre fra å gjøre en innsats.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okulardesember 17, 2013, 15:34:29 PM
Sitat fra: Jostemikk på desember 17, 2013, 14:30:10 PM
Jeg skal forsøke å forfatte en svært kort oppsummering om både atmosfæreeffekten og ENSO i løpet av vinteren, men la for all del ikke denne lovnaden hindre andre fra å gjøre en innsats.

Min styrke ligger definitivt ikke i evnen til å fatte meg i korthet om temaer som dette. Jeg kan gjerne starte med gode hensikter om det, men stort sett mister jeg kontrollen underveis og lar det hele bli for omfattende. Det glir som regel alltid ut. Det er en kunst det å kunne skjære bort alle overflødige lag og komme seg helt ned til beinet.

Så derfor setter jeg pris på intensjonene dine, Jostemikk. Jeg tror du er en av de som kan se og har satt seg inn i hva jeg forsøker å formidle aller best. Og du har vist flere ganger at du er flink (langt flinkere enn meg) til å trekke ut essensen av en tematikk og oppsummere det i et konsist sammendrag. Så du skulle ha de beste forutsetninger. Det hadde virkelig vært et stort skritt framover og svært verdifullt om du fikk det til!

I morgen sitter jeg forresten på flyet til ENSO-land. Selv om jo ikke mye skjer der for tida ... Jeg skal feire jul og nyttår på Hawaii 8)

Så jeg ønsker alle her på forhånd en riktig god jul og et fortreffelig nytt år!! :D
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: seotodesember 17, 2013, 15:44:18 PM
Sitat fra: Okular på desember 17, 2013, 15:34:29 PM
I morgen sitter jeg forresten på flyet til ENSO-land. Selv om jo ikke mye skjer der for tida ... Jeg skal feire jul og nyttår på Hawaii 8)

Så jeg ønsker alle her på forhånd en riktig god jul og et fortreffelig nytt år!! :D

Da ønsker jeg deg en riktig god tur til Hawaii! Må være et flott sted å feire jul  ;D (Hvordan kan du tro at jeg nesten misunner deg?)
Så ha en riktig god og varm jul og et intenst og kunnskapsrikt nytt år :)
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Jostemikkdesember 17, 2013, 15:48:30 PM
Sitat fra: Okular på desember 17, 2013, 15:34:29 PMI morgen sitter jeg forresten på flyet til ENSO-land. Selv om jo ikke mye skjer der for tida ... Jeg skal feire jul og nyttår på Hawaii 8)

Så jeg ønsker alle her på forhånd en riktig god jul og et fortreffelig nytt år!! :D

Takk for innsatsen i år, Okular, og ha en sabla god tur til ENSO-land!
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Amatør1desember 17, 2013, 21:50:50 PM
Jeg stemmer i: Tusen takk for den formidable innsatsen i år Okular, det er enestående det du gjør!

Ha en velfortjent juleferie, og ikke tenk for mye på målingene på Mauna Loa   ;D
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Zevdo Nymdesember 19, 2013, 14:59:12 PM
Støtter alle gode ord. Okulars innlegg er de beste (og de mest utfordrende) å lese.

Husk å ta med eksponentiell solfaktor, i tilfelle tilbakestråling.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Amatør1januar 17, 2014, 20:53:07 PM
Her har det jaggu dukket opp et diagram fra NASA med tittel Earths Energy Budget, men "tilbakestålingen" er vekk!

(http://science-edu.larc.nasa.gov/EDDOCS/images/Erb/components2.gif)

ref. http://www.nasa.gov/audience/foreducators/topnav/materials/listbytype/Earths_Energy_Budget.html
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Amateur2januar 18, 2014, 10:40:40 AM
Sitat fra: Amatør1 på januar 17, 2014, 20:53:07 PM
Her har det jaggu dukket opp et diagram fra NASA med tittel Earths Energy Budget, men "tilbakestålingen" er vekk!

(http://science-edu.larc.nasa.gov/EDDOCS/images/Erb/components2.gif)

ref. http://www.nasa.gov/audience/foreducators/topnav/materials/listbytype/Earths_Energy_Budget.html

Nå finner jeg bare dette diagrammet på ovenstående lenke ...

(http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2014/01/nasa_new_energy_budget.png)

Tilbakestrålingen er på plass igjen.

Diagrammet Amatør1 viser kan man finne på nettadressen:

http://science-edu.larc.nasa.gov/EDDOCS/images/Erb/components2.gif ,

Men det ble kanskje for voldsomt å vise dette direkte på en nettside for undervisningsmateriale. Man kunne jo risikere at noen faktisk forsto noe ...


Edit av Jostemikk: La inn fungerende bildeadresse til NASAs nye energibudsjett
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Telehivjanuar 18, 2014, 12:45:53 PM
Amateur2,

jeg har lagt inn samme problemstilling her på DNM: http://www.dagsavisen.no/nyemeninger/alle_meninger/cat1003/subcat1012/thread293721/#post_293721

Generelt:
Det er klart dette er viktig: Det er en direkte bekreftelse på at the usual suspects vet at de snart kommer til å treffe veggen med sine tidligere estimater for drivhuseffekt, og at de derfor har begynt å redusere det gapet mellom modeller og observasjoner som om få år vil stå fram som "the gap of fools".
Selvsagt for å unngå å etter hvert bli rangert blant "The top of Fools" i "The Climate Hall of Scientific Crap".

(å, så godt det smakte å få formulert akkurat de diagnosene...)
   
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Bebbenjanuar 20, 2014, 12:39:34 PM
Forskjellen på strålingen fra jordoverflaten er 57,9 W, altså "netto" utstråling.

Det interessante er jo at tallene for utstråling og tilbakestråling kan settes til hva pokker som helst, så lenge differansen mellom dem forblir den samme.

Utstrålingen kan for eksempel settes til 100 W fra en kaldere jord, og tilbakestrålingen til 42,1 W.  Dette gir nøyaktig den samme "drivhuseffekten"!

Så hva som er poenget med disse øvelsene kan man jo lure på.

Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Okularjanuar 20, 2014, 19:06:06 PM
Sitat fra: Bebben på januar 20, 2014, 12:39:34 PM
Det interessante er jo at tallene for utstråling og tilbakestråling kan settes til hva pokker som helst, så lenge differansen mellom dem forblir den samme.

Utstrålingen kan for eksempel settes til 100 W fra en kaldere jord, og tilbakestrålingen til 42,1 W.  Dette gir nøyaktig den samme "drivhuseffekten"!

Så hva som er poenget med disse øvelsene kan man jo lure på.

I varmistenes verden kunne ikke verdiene vært hva som helst. Oppoverfluksen er beregnet kun på grunnlag av overflatens temperatur, ved å ganske enkelt putte denne inn i Stefan-Boltzmann-likningen.

Dette ser vi i 'studier' som Peter Minnett sin (http://www.realclimate.org/index.php/archives/2006/09/why-greenhouse-gases-heat-the-ocean/) der han i sin tid hevdet å påvise mekanismen bak 'drivhuseffektens' oppvarming av havet:

SitatThe incident infrared radiation was measured by a pyrgeometer mounted on the ship, and the emission from the sea surface was calculated from the Stefan-Boltzmann equation using the skin temperature measurements of the M-AERI.

Samt ved vanlige standard IR-måleinstrumenter (Minnetts nevnte 'pyrgeometer' (http://en.wikipedia.org/wiki/Pyrgeometer#Measurement_of_long_wave_downward_radiation) over):

SitatTo derive the absolute downward long wave flux, the temperature of the pyrgeometer has to be taken into account. It is measured using a temperature sensor inside the instrument, near the cold junctions of the thermopile. The pyrgeometer is considered to approximate a black body. Due to this it emits long wave radiation according to:

Eout = σ * T4

Alt er kun basert på slike feilaktige premisser.

Når denne hevdede utstrålinga fra jordoverflaten så er 'funnet', så har man jo den hevdede innstrålinga med en gang, for denne finner man glatt ved å trekke den faktisk målte (registrerte) VARMEfluksen fra den kalkulerte utstrålingsfluksen.
Tittel: Sv: Om å gjøre jordoverflaten varmere ved atmosfærisk 'tilbakestråling'
Skrevet av: Bebbenjanuar 21, 2014, 00:52:41 AM
Den er go' Okular.

Så i realiteten er det bare en ting man måler: temperatur. Og så beregner man strålingen på grunnlag av SB.

OK, strålingen er selvfølgelig reell nok, men jeg må si jeg undrer meg på hvordan man kan ta, si, to vilkårlige høyder i atmosfæren og "beregne" strålingen mellom dem. Slik det ser ut for meg, er det umulig å vite hvilken del av temperaturgradienten som skyldes stråling, og hva som skyldes de andre overføringsmekanismene, konduksjon, konveksjon, latent varme... så vidt jeg kan se, er alt sammen innbakt i "lapse rate" - altså at den inkluderer effekten av strålingen.

Som et PS har nå Wikipedia "forsvunnet" den tidligere definisjonen av "lapse rate" som en funksjon av gravitasjonen og gassblandingens spesifikke varmekapasitet. >:(

Den har nok gått i WC.   ;D