Etterlysning: Hvor er drivhuseffekten?

[Okular]

Heh, når jeg leser figurteksten en gang til nå, så tar jeg meg i å tenke at Soden/Held faktisk mener at overflatetemperaturen stiger først. Og at det er Nullius som snur alt på hodet. Ergo, vi er tilbake til strålingsbalansen

[Okular]

Vedrørende Nullius in Verba har han gjerne rett i at den gjeldende drivhuseffekthypotesen (som brukt også av Hansen) er at tropopausen heves på grunn av økt opasitet for IR-stråling, slik at man får en "lenger vei" ned til overflaten og dermed høyere temperatur.

Men har du satt deg noe mer inn i denne hypotesen og hva den egentlig sier? Det jeg har hørt tidligere fra hardbarkede AGW'ere er nemlig det motsatte av hva Soden/Held (og tydeligvis IPCC) hevder, at temperaturen forblir den samme på det nye, høyere utstrålingsnivået. De sier at utstrålingstemperaturen nettopp blir lavere, som dermed fører til mindre utstråling til verdensrommet - altså bedre isolasjon. Dette synes å stride direkte med versjonen Nullius framstiller her. Men kan på en pussig måte høres mer fornuftig ut allikevel ...

[Bebben]

Okular, Pierrehumbert sier i en debatt på Science of Doom at

»The basic physics underlying this global warming, the greenhouse effect, is simple. An increase of gases such as CO2 makes the atmosphere more opaque at infrared wavelengths. This added opacity causes the planet's heat radiation to space to arise from higher, colder levels in the atmosphere, thus reducing emission of heat energy to space. The temporary imbalance between the energy absorbed from the Sun and heat emission to space, causes the planet to warm until planetary energy balance is restored.«

Jeg har forstått det slik at dette er "standard" drivhusteori slik som Nullius refererer til.

Men du har nok rett i at det er noe merksnodig her. Det ser mest ut som et slags postulat eller en antakelse som ikke på noen måte er bevist, eller en spekulasjon om du vil.

Kommer tilbake med mer etterhvert, takk for at du engasjerer deg i denne tråden.

[Okular]

Jeg tror nå at jeg i det minste har klart å forsone det som ved første øyekast kunne synes som klare motsetninger mellom de ulike proponentene av stråling/konveksjonsvarianten av drivhuseffekthypotesen (som altså tydeligvis er den eneste vi bør forholde oss til).

Det startet faktisk med Hoffers påstand om å ha funnet en feil hos IPCC angående den universelt anerkjente +1K per dobling CO2 (uten feedbacks). Jeg var tydeligvis litt kjapp med å gi han blankt rett. Bildet er litt mer nyansert enn som så. Og det bunner i forståelsen av nettopp hva stråling/konveksjonsmodellen egentlig sier. Pierrehumbert, Shore og Nullius in verba refererer faktisk til samme prosess/effekt, men de gjør det på litt ulike måter, som kan virke forvirrende (og innbyrdes motstridende) på utenforstående som fortsatt strever med å skjønne hva modellen dypest sett hevder vil skje.

Joel Shore svarer Hoffer:

The idea is that an increase in greenhouse gases [dobling av CO2] lowers the Earth's emission back out into space by ~3.7 W/m^2 and the temperature at the effective radiating level has to rise by ~1 C to compensate. If this were to occur in such a way that the lapse rate remained constant (which it doesn't), the temperature at the surface would rise by the same amount and that means that the surface itself would emit an additional ~5.5 W/m^2.

Pierrehumbert sier tilsynelatende noe annet, nemlig det jeg har hørt fra gjengse AGW'ere rundt omkring: Utstrålingshøyden heves til et kaldere nivå, slik at utstrålingen blir mindre og systemet varmes opp (bedre isolasjon).

Nullius sier tilsynelatende noe annet igjen, at utstrålingshøyden heves, men UTEN at det skjer noe med temperaturen på det spesifikke nivået.

Vi har altså tre versjoner av det som skulle være den samme forklaringsmodellen:

1) Temperaturen ved utstrålingshøyden heves (Shore).
2) Temperaturen ved utstrålingshøyden senkes (Pierrehumbert).
3) Temperaturen ved utstrålingshøyden forblir uendret (Nullius in verba).

Alle variantene skal lede til den ene gradens økning i likevektstemperatur ved jordas overflate.

Strengt tatt er det Nullius som framstiller det korrekt. For som kommentator Kristian på samme tråd sier (som et svar på hvordan Shore presenterer det over), med henvisning nettopp til Soden & Held 2000:

Many of you would probably consider what follows nit-picking, but I feel it's worth pointing out, to avoid even more confusion as to how the radiative GHE is supposed to work. The temperature at the effective radiating level will NOT rise. The level itself will rise. The emission temperature must remain the same. That's the whole point. If energy OUT is to balance energy IN (which is assumed to be constant) then the energy will have to be radiated off at the same effective temperature.

http://www.climatetheory.net/wp-content/uploads/2012/05/greenhouse-effect-held-soden-2000.png
From Soden & Held, 2000.

What happens with a doubling of atmospheric CO2 is that there's a radiative imbalance imposed on the system – more IR is held back per unit of time (Earth's rate of heat loss to space is reduced, amounting to the general 3.7 W/m^2 at TOA). This will force the radiating level to rise (by approx. 150 meters) for it to maintain its S-B radiating temperature. With a fixed lapse rate down to surface level, this would induce a ~1K rise in equilibrium temperature.

Det er bare det at de to andre også har rett, hver på sin måte.

Shore modifiserer nemlig sitt eget utsagn:

Fair enough. What I should probably say is that the temperature at what was formerly the effective radiating level will rise. (Or, to put it another way [og dette er Pierrehumberts versjon], the rise in effective radiating level occurs immediately if you imagine an instantaneous increase in GHGs and then one finds oneself in a situation where this layer is now higher and colder and so the Earth is no longer emitting as much radiation as it is absorbing. Then, over time, the entire system warms (but certainly not uniformly) until the new effective radiating level is at 255 K and the radiative balance is re-established.)

[...] if you instantaneously double CO2 and then look, there will be only ~236 W/m^2 going out. Over time, that amount will rise [tilbake til 240 W/m^2] as the climate system warms.

De tre snakker altså om samme sak, men sett fra ulike synsvinkler. Men nettopp dette blir jo fort forvirrende for uinnvidde. Og Nullius' versjon er uansett den mest realistiske, fordi en dobling av CO2 aldri vil skje umiddelbart ut av ingenting - det er en gradvis økning, og utstrålingsnivået heves sakte, men sikkert, parallelt med økningen. Det er lapsraten som gjør jobben ved overflaten.


Dette er altså teorien. Grei nok i seg selv. (Men la oss nå en gang for alle glemme alt om tilbakestråling og brudd eller ikke brudd på termodynamikkens lover.)

Denne isolerte prosessens NETTOvirkning på den virkelige verdens klimasystem, er imidlertid en heelt annen sak

[Okular]

Men du har nok rett i at det er noe merksnodig her. Det ser mest ut som et slags postulat eller en antakelse som ikke på noen måte er bevist, eller en spekulasjon om du vil.

Ja, du har rett. Det virker kun som et postulat, det hele. For det er fortsatt noe som ikke stemmer her. Det strider i hvert fall mot min intuisjon og skolelærdom å behandle den atmosfæriske lapsraten som om den etableres ovenfra og ned, eller at den overhodet kan relateres til noen strålingsparametre.

Her er hva som står om lapsraten på wikipedia:

In the lower regions of the atmosphere (up to altitudes of approximately 40,000 feet [12 km]), temperature decreases with altitude at a fairly uniform rate. Because the atmosphere is warmed by conduction [konveksjon] from Earth's surface, this lapse or reduction in temperature [is] normal with increasing distance from the conductive source.

Dessuten:

The atmospheric lapse rate, combined with adiabatic cooling and heating of air related to the expansion and compression of atmospheric gases, present a unified model explaining the cooling of air as it moves aloft and the heating of air as it descends downslope.

Det er da vitterlig sola som varmer overflata som så varmer atmosfæren, først og fremst gjennom fordampning/konveksjon. Utgangspunktet for den atmosfæriske lapsraten må da være bakken/havoverflaten, ikke en tenkt/beregnet utstrålingshøyde et sted midt i troposfæren med temperatur satt av S-B-likningen ... Det er derfor jeg tenker at den ideelle utstrålingshøyden kun kan heves dersom overflaten av en eller annen grunn varmes opp FØRST, dvs. at utgangstemperaturen for lapsraten ved bakkenivå blir høyere og ergo må du (gitt at lapsrategradienten er konstant) lenger opp i troposfæren for å nå den samme utstrålingstemperaturen.

Men så var det jo dette med enigheten om at mer CO2 i atmosfæren i seg selv ikke kan gjøre overflaten varmere. Husk hva Nullius sa:

If an increase in back radiation tried to exceed this temperature gradient near the surface, convection would simply increase until the constant gradient was achieved again. Back radiation exists, and is very large compared to other heat flows, but it does not control the surface temperature.

Så hvor står vi hen da? Høna og egget nok en gang ...?


Jeg tenker at det ikke er noe belegg for å forvente at en jevn og sakte stigning i atmosfærisk CO2 skal kunne lede til noen strålingsubalanse ved TOA i det hele tatt. Rett og slett fordi alt skjer så gradvis og så smått at hevingen av utstrålingshøyden ikke skulle ha noe problem med å følge konsentrasjonsutviklingen av CO2 i troposfæren. Det er svært lite termal treghet å snakke om i atmosfæren.

Med en økning i innkommende fra sola, derimot, hvis energi jo først og fremst vil gå ned i havene, vil det være en responstid i varmeoppbygging på i snitt 2-3 år (pga. havenes treghet/varmekapasitet), og i en slik situasjon vil det være helt naturlig med en ubalanse ved TOA, så lenge pådrivet fortsetter å stige. Vi ser jo at skyene i stor grad styrer svingningene i IR-utstråling ved tropopausen:




Og vi ser at ENSO med sine ulike episoder kontrollerer temperaturen ved vanninnholdet (og skyfordelingen) i troposfæren, som altså vil påvirke utstrålingen:









Fokuset i mainstreamen er simpelthen helt feil. De ser ikke (eller vil ikke se) gorillaen i rommet. Isteden insisterer de på å snu alle årsakssammenhenger på hodet.

[Bebben]

Hei Okular, nå er jeg litt for trøtt/og eller svimete til å gå i detalj om disse tingene, men jeg vil minne om at en hovedgrunn til å starte denne tråden, rett og slett var at "drivhuseffekten" synes å unndra seg en presis definisjon - i stedet finner man omtrent like mange varianter som det finnes debattanter.

Jeg er uenig i noe du skriver om lenger oppe om at det ikke er noen vits i å argumentere mot Arrhenius, for når klimaforskere fra offisielle norske institusjoner oppgir Arrhenius som autorativ forklaring av drivhuseffekten (Seip), er det dem som setter dagsorden for debatten - ikke vi.

Med hensyn til Wikipedias beskrivelse av den ideelle atmosfæren og lapse rate så ble artikkelen omskrevet for en tid siden, husker ikke nøyktig når, men jeg var på jakt etter noe jeg hadde lest før og det var borte. Jeg tror det er bedre å søke informasjon om den ideelle atmosfæren andre steder - klimaaktivistene har en historie med historierevisjon, ikke minst i Wikipedia.

Ett lite punkt akkurat nå: Vi leser stadig at CO2 "fanger" ("traps") varmestråling. Hvordan i alle dager foregår dette, når dette utskjelte molekylet øyeblikkelig sender ut igjen den "fangede" varmestrålingen i alle retninger (absorsivitet=emissivitet)? Jeg har aldri sett en slik fysisk mekanisme beskrevet noe sted.

CO2 har selvfølgelig en spesifikk varmekapasitet, eller egenvarme som det før het på norsk, men denne er ikke særlig forskjellig fra varmekapasiteten til N₂ - den suverent største delen av atmosfæren. Hvis det er dette det er snakk om, burde det være rimelig vanskelig å måle noen forskjell i "fanget" varme i atmosfæren før CO2-innholdet begynner å nærme seg dagens innhold av nitrogen (79 % av luften).

[Jostemikk]

Ett lite punkt akkurat nå: Vi leser stadig at CO2 "fanger" ("traps") varmestråling. Hvordan i alle dager foregår dette, når dette utskjelte molekylet øyeblikkelig sender ut igjen den "fangede" varmestrålingen i alle retninger (absorsivitet=emissivitet)? Jeg har aldri sett en slik fysisk mekanisme beskrevet noe sted.

Først vil jeg gi en stor takk til Okular og Bebben som holder denne diskusjonen i gang. Jeg er spurv i tranedans her, og derfor holder jeg litt lav profil. Dette betyr ikke at jeg ikke leser det dere skriver. Det gjør jeg, og det med stor glede.

Angående sitatet fra Bebben, så har ikke jeg heller sett denne mekanismen beskrevet. Skulle også gjerne sett en forklaring på "sidestråling", "skråstråling" og "rett opp-stråling". Ikke forstår jeg særlig av hvordan denne re-emiteringen av energi, ikke varme, kan gjøre et objekt allerede stappet av samme energifrekvens mer opphisset (varmere). Sliter med energioverføring fra kaldere objekt til varmere objekt. Her kan da umulig energi omdannes til varme? Sola varmer et skjær i et tjern fra klokka 12:00 til 13:00. Antall watt oppvarming er konstant på denne herlige sommerdagen med dypblå himmel. Etter at skjæret er varmet skikkelig opp den første halvtimen, er overflatetemperaturen på bergarten i skjæret konstant. Sola varmer likt hele tiden, og varmetapet tilsvarende konstant.

Hvordan kan IR fra dette skjæret emitteres av et CO2-molekyl, (lavere temperatur enn overflaten på skjæret) hvorpå dette CO2-molekylet skal re-emitere energi nok til at temperaturen i skjæret skal stige?

Dette var sikkert utrolig uvitenskapelig og knotete formulert, men det er noe som er aldeles feil her. Putter man et varmeelement som holder konstant 20 grader inn i et 100 % isolert rom, vil temperaturen ganske raskt stabilisere seg på 20 grader. Putter man inn et nytt varmeelement på 10 grader, vil fortsatt temperaturen i det isolerte rommet være 20 grader.

Jeg er dessuten ikke helt ferdig med vulkanenes påvirkning av temperaturen. Kan andre mekanismer angående varmeoverføring jobbe overtid for å bremse den antatte effekten av økt CO2-innhold i atmosfæren, så må det vel også kunne dempes tilsvarende ved aerosoleffekten etter et vulkanutbrudd?

Mulig jeg angrer på dette innlegget i morgen.

[Okular]

Jeg er uenig i noe du skriver om lenger oppe om at det ikke er noen vits i å argumentere mot Arrhenius, for når klimaforskere fra offisielle norske institusjoner oppgir Arrhenius som autorativ forklaring av drivhuseffekten (Seip), er det dem som setter dagsorden for debatten - ikke vi.

Jeg er selvsagt helt enig i det du sier, Bebben. Jeg mente heller at vi, oss imellom, ikke bør fortsette å hisse oss sånn opp over dette, bruke så mye tid og energi på å 'motbevise' det. Jeg har jo selv holdt på med en viss dumskalle på vgd med dette i flere tråder, og det er jo fullstendig som å snakke til en lyktestolpe. Vi bør kanskje her også tenke at vi heller setter premisset for debatten og faktisk opplyser om nettopp dette - at klima-hot shot'ene selv vet hvilken hypotese som gjelder og hvilken som ikke gjelder. At 'tilbakstrålingens magiske verden' egentlig har vært ut i 100 år. Henvise til hva IPCC-forskerne sier snarere enn til hva skeptikere sier. Det kan jo kanskje gå lettere hjem.

Med hensyn til Wikipedias beskrivelse av den ideelle atmosfæren og lapse rate så ble artikkelen omskrevet for en tid siden, husker ikke nøyktig når, men jeg var på jakt etter noe jeg hadde lest før og det var borte. Jeg tror det er bedre å søke informasjon om den ideelle atmosfæren andre steder - klimaaktivistene har en historie med historierevisjon, ikke minst i Wikipedia.

Ja, dette er jeg jo klar over. Nå var ikke hensikten akkurat å bruke wikipedia som et absolutt sannhetsvitne heller. Jeg plukket utdrag som jeg selv mener representerer allment anerkjente kjensgjerninger ved fenomenet.

De fleste kilder ville sagt det samme.

[Jostemikk]

Mulig jeg angrer på dette innlegget i morgen.

Neida, jeg angrer ikke det minste. Tok meg en siste tur ut i går for å gjøre et eksperiment. Snek meg over plenen i bare underbuksa midt på natta. Klynget meg rundt flaggstanga som er av stål. Jeg kan avkrefte ryktet om at et kaldere objekt kan gjøre et varmere objekt enda varmere. Jeg avsluttet eksperimentet da det var kommet til det stadiet at jeg ble redd for at tennene skulle ta skade av den harde klapringen.

[Amatør1]

Vi bør kanskje her også tenke at vi heller setter premisset for debatten og faktisk opplyser om nettopp dette - at klima-hot shot'ene selv vet hvilken hypotese som gjelder og hvilken som ikke gjelder. At 'tilbakstrålingens magiske verden' egentlig har vært ut i 100 år.

Takk for mange gode og arbeidskrevende innlegg, Okular!

Jeg tror du er inne på noe helt sentralt her. Debatten har alt for lenge blitt ført på det jeg vil kalle alarmistenes stråmann-premisser. God avledningstaktikk, det skal de ha.

Så jeg støtter et syn som går på at man aktivt setter premissene i den vitenskapelige debatten, og forteller dette helt åpent. Og så bør man ikke lukke øynene helt for den ikke-vitenskapelige delen av spørsmålet....

[Okular]

De klarer virkelig å kludre det til seg imellom når de på hver sin kant skal forklare hva som skjer. Eller så gjør de det bevisst for å tåkelegge tilkortkommenheten i forklaringsmodellen sin.

Her er et innspill i diskusjonen som skal forklare hvorfor utstrålingshøyden må opp med mer CO2. Denne gangen er det Chris Colose, enda et navn som burde være kjent for de fleste her på forumet:

Let's define a "mean radiating pressure" of the planet [...] where the atmosphere becomes optically thin enough to lose its radiation to space directly rather than being absorbed in a higher layer. Since pressure decreases with height, the radiating pressure will decrease as the optical thickness of the atmosphere increases (i.e., more radiation is preferentially leaking out higher in the atmosphere where it is colder when you add greenhouse gases). Conversely, the radiating pressure is at the surface [...] with no greenhouse effect. [...] For Earth, the mean radiating pressure would [...] be at ~650 millibars, rather than at sea level (1000 mb) with no atmosphere (in reality, it would be smaller than this, since the real lapse rate is less steep than the dry adiabat).

[...] decreasing [radiating pressure] increases the surface temperature.

Hentet fra Skeptical Science.


Her fremmer Colose den samme påstanden som Pierrehumbert gjør, nemlig at temperaturen ved den ideelle utstrålingshøyden blir lavere og derfor stråler ut mindre IR enn tidligere.

Problemet med denne forklaringsvarianten er at dette kun vil kunne gjelde dersom man hever høyden de 150-160 nødvendige SB-meter momentant, med en instantan dobling av atmosfærisk CO2. Det er denne hypotetiske, men helt verdensfjerne, situasjonen argumentet hele tiden tar utgangspunkt i. Det kan på overflaten virke som om de benytter seg av denne beskrivelsen for å gjøre det lettere for lekfolk å forstå, men man kan begynne å lure på om de faktisk gjør det primært av en helt annen grunn.

Den hevdede strålingsubalansen på 3,7 W/m^2 ved TOA dukker i den virkelige verden nemlig aldri opp. Det er aldri noen ubalanse mellom INN og UT i denne modellen ved verken utstrålingshøyden eller (i forlengelsen oppover) ved tropopausen (den anerkjente TOA).

Jeg skal prøve å forklare så tydelig som mulig, og tar utgangspunkt i Coloses innspill. For hva er det egentlig han sier?

Han sier: Vi pumper mer CO2 ut i atmosfæren. Dette gjør atmosfæren optisk tykkere for IR fra overflaten, fordi mer av denne vil absorberes og reemitteres ned igjen (eller egentlig alle veier utenom opp) på sin vei ut gjennom luftlagene enn før. Dette tvinger opp høyden til snittutstrålingen (hvor IR'en kan stråle direkte, altså uhindret, ut til verdensrommet), fordi atmosfæren over da vil være tilsvarende optisk tynn som før den ekstra CO2'en ble pumpet inn.

For det første fordrer jo dette at vanndampinnhold og skyer (i realiteten konveksjonen/fordampningen) forblir uendret, eller faktisk helst settes til null, slik at vi kan konsentrere oss KUN om CO2-doblingens effekt. Altså nok en gang en isolert effekt som ekstrapoleres til en netto effekt på klimasystemet som helhet.

Vel,

Ideen er i hvert fall den, at vi sakte pumper troposfæren 'full' med CO2 - opp til en endelig fordobling av innhold/konsentrasjon. Hvis den relative CO2-ratioen under/over utstrålingshøyden da FØR perturbasjonen var 1:1 (dette er kun tall valgt for å illustrere), så er den nå blitt 1,1:1,1. Med dette mener jeg at ratioen i optisk dybde under og over utstrålingshøyden er uendret, fordi den har blitt tilsvarende større både over og under (den nye CO2'en fordeles statistisk likt som den som allerede er der, ifølge gravitasjon vs. oppdriftstendens ('buoyancy')).

Men jorda kan ikke tåle større optisk dybde mellom den ideelle utstrålingshøyden og verdensrommet. Den MÅ og SKAL balansere energi INN og energi UT ved TOA. Og ergo må utstrålingshøyden heves inntil verdien over igjen er 1. (Her må det altså sies at utstrålingshøyden ikke er noe fast lag som flyttes opp og ned, for utstrålingen skjer opp gjennom hele søylen; det er snarere slik at det er sjiktet hvor utstrålingen (energi UT) finner balanse med energi INN som gjelder, som til enhver tid 'velges' av systemet som utstrålingshøyde.) Ratioen mellom over og under vil da imidlertid være forskjøvet til 1:1,2. Og her kommer cluet:

Troposfæren UNDER utstrålingshøyden inneholder nå til enhver tid MER IR (mindre slippes ut per tidsenhet på grunn av den økte optiske dybden - jordas avkjølingsrate er senket). Dersom IKKE utstrålingshøyden samtidig hadde blitt hevet, slik at volumet UNDER hadde blitt større, så ville dette måtte ha ført til oppvarming, også ved utstrålingshøyden, noe som er uaktuelt, for ifølge S-B-loven må temperaturen ved den ideelle (balanserte) utstrålingshøyden forbli den samme dersom den skal kunne utstråle det samme. Slik situasjonen er nå, vil de to effektene (mer IR trekker mot varmere, større volum trekker mot kaldere) balansere hverandre og temperaturen ved UTSTRÅLINGSHØYDEN (som er den avgjørende) forblir uendret.

Men hva skjer? Lapsraten kommer nå inn i bildet. Utstrålingshøyden ligger 150-160 m høyere opp (etter dobling av CO2) ved samme temperatur. Ergo, lapsraten trekkes opp tilsvarende. Og overflaten må, ifølge hypotesen, stige med ~1K.


Så ubalansen (-3,7 W/m^2) manifesterer seg aldri ved selve utstrålingshøyden (eller, i forlengelsen av det, ved TOA), fordi disse flytter på seg (oppover) parallelt med det økte pådrivet. Det er snarere i alle 'gamle' troposfærelag mellom overflaten og TOA, og da spesifikt, og mest relevant for oss, ved overflaten, at den kommer til uttrykk. Og da ved hjelp av lapsraten.

Jeg poengterer igjen: Tropopausen (som altså generelt identifiseres som TOA) heves, som utstrålingshøyden. Men IKKE TEMPERATUREN. Og følgelig holdes strålingsbalansen, men samtidig vil temperaturprofilen ha blitt skjøvet opp med de 150-160 meterne.


Den utvetydige erkjennelsen av denne situasjonen vil imidlertid skape to temmelig store problemer for forfekterne av hypotesen, og jeg mistenker altså at dette er grunnen til at de hele tiden vil henlede tilhørernes oppmerksomhet mot den hypotetiske momentansituasjonen - CO2 dobles brått og utstrålingsnivåene rykker opp umiddelbart, til KALDERE høyder, noe som forårsaker ubalanse mellom energi INN og UT.

Problem 1:
Ett av AGW-hypotesens fremste 'fingeravtrykk' - den kommer bl.a. med all tydelighet fram i IPCCs store klimamodeller, som også produserer den berømmelige hotspoten (som kun er et vanndamp-feedbackfenomen) - er en nedkjøling av stratosfæren parallelt med oppvarmingen av troposfæren. Denne nedkjølingen skal komme som følge av nettopp strålingsubalansen ved TOA - mindre IR enn tidligere unnslipper troposfæren opp gjennom tropopausen og inn i stratosfæren. Men dette er jo nå en fiktiv situasjon. Det skal aldri egentlig finne sted. Stratosfæren HAR blitt kaldere. Men denne hypotesen sier EGENTLIG at det skulle den ikke ha blitt. Så nedkjølingen må skyldes noe annet enn drivhuseffekten, både reelt sett (IR ut fra TOA har ØKT, ikke sunket - se under) OG teoretisk sett.

Problem 2:
Dersom energi INN beregnes som konstant (uendret over tid), noe som er ett av flere grunnpremisser for denne hypotesen, vil energi UT ved TOA også måtte forbli konstant - ubalansen utjevnes ganske enkelt ved å heve utstrålingshøyde og tropopause, og slik blir troposfæren i snitt varmere enn tidligere (regnet på de 'gamle' nivåer, og spesifikt ved overflaten). Men den kan aldri øke - uansett hvor mye troposfæren blir varmere, vil aldri temperaturen ved TOA bli varmere; den heves jo bare. Dette er hele poenget.

Dersom IR ut ved TOA observeres å øke, MÅ dette derfor bety at energi INN ved TOA (og altså inn i jordsystemet) har økt først. Men en slik økning i energi inn vil nødvendigvis varme opp jordas overflate og følgelig også troposfæren - dette er det ingen som er uenig i (det er derfor denne holdes konstant i teorien, for å kunne isolere CO2-effekten). Den økte IR ut ved TOA vil da ganske enkelt være en respons på denne generelle oppvarmingen.

Nå har det seg sånn at det er AKKURAT dette vi observerer i den virkelige verden. Man har et stoort forklaringsproblem.

[Okular]

Dette vil jo i bunn og grunn si at vi står med to alternative forklaringer på den (relativt) globale oppvarmingen siden 70-tallet. Og valget dem imellom kan enkelt og greit avgjøres ved å se på den reelle strålingsbalansesituasjonen ved TOA.

Forklaringsmodell nr. 1:
CO2 har økt, men den relative globale fuktighet, vanndamp- og skydistribusjon fra overflaten og opp til konveksjonstoppen har forblitt uendret. Det har også den atmosfæriske lapsraten. OG nettoenergien fra sola inn gjennom TOA. Dermed har atmosfærens ideelle utstrålingshøyde samt tropopausen kunnet heves med 150-160 meter, pga. større optisk dybde for IR, noe som har ledet til en relativ oppvarming av alle lag i troposfæren, spesifikt også overflaten, gjennom en forskjøvet lapsrate. IR ut gjennom TOA har forblitt uendret.

Forklaringsmodell nr. 2:
Nettoenergien fra sola inn i jordsystemet og ned i havene har (mest sannsynlig først og fremst vha. synkende skyalbedo) økt. Dette har ledet til en generell oppvarming av jordas overflate og av havene, noe som i sin tur har bevirket en generell oppvarming av troposfæren via de vanlige varmeoverføringsmekanismene. Dette har medført økt IR både mot overflaten og opp gjennom TOA.


Satellittobservasjonene ved TOA viser ganske ettertrykkelig at det er 'Forklaringsmodell nr. 2' som er den riktige. At valget såpass tydelig faller på denne utelukker imidlertid IKKE at den prosessen som 'Forklaringsmodell nr. 1' beskriver i seg selv kan finne sted og til og med være en fysisk realitet. Valget, og observasjonene det er basert på, sier bare at effekten av den ikke kan skjelnes. Dersom den representerer en faktisk prosess, så drukner innflytelsen den måtte ha fullstendig bort - den er insignifikant for klimasystemet som helhet. Sola bestemmer.*

Den ENESTE måten man kan hevde at denne konklusjonen (dette valget) er feil på, er om selve dataene den er fundert på viser seg å være fullt ut ubrukelige, OG at de isteden egentlig beskriver det nærmest motsatte hendelsesforløpet av hva observasjonene via flere tunge datasett (NOAA Interpolated, ERBE og ISCCP-FD, samt reanalysen fra NCAR/NCEP (NRA)) per nå temmelig konsekvent viser.


       - - -

*Det vil si, og dette har jeg vært inne på før, det meste tyder på at det er ENSO (+ AO) som er den ytre årsaken til oppvarmingen siden 1976/77. ENSO synes f.eks. i stor grad å styre skydekkets spatiale og temporale mønster i tropene og derigjennom hvor mye av solinnstrålingen som til enhver tid slipper inn i jordsystemet (og særlig da ned i havene). Mye av det samme gjør trolig AO på den nordlige halvkule. MEN, dette fratar uansett ikke sola hennes endelige dukkemesterrolle. Den er bare dekket godt til. Trådene hun trekker i og måtene hun gjør det på må simpelthen avdekkes - der er vi ikke helt ennå.

[Bebben]

Bare en liten interessant opplysning fra en het klode, nemlig Venus:

H2O abundance in the lower atmosphere was estimated many times using different kinds of instruments including chemical sensors, gas chromatographs, and optical spectrophotometers (Fig. 3). There was a big discrepancy among the results obtained in these measurements, from 30 to 1000 ppm, approximately. It seems now that only optical spectrophotometers provided a realistic estimate. According to optical measurements, the H2O column abundance is about 1 g/cm2, and the mixing ratio is 30-40 ppm between the surface and the main cloud deck. Low resolution spectrophotometers were installed on Venera 11, 13, and 14 to measure the spectrum of the solar radiation diffusing through the atmosphere in the range of 0.4-1.2 mm. These spectra contain several pronounced H2O and CO2 absorption bands (Fig. 3). In spite of the relatively low abundance of H2O, this gas provides a substantive input to the overall infrared opacity for the upwelling thermal (1>2 mm) radiation in the atmosphere of Venus. H2O abundance within the clouds is even lower. About 5-10 ppm (with some latitudinal, place-to-place, and daily variations) was found in the upper clouds from analysis of spectra obtained with Venera 15 IR spectrometry.

I en atmosfære som består av nesten ren CO2 er altså "sporgassen" vanndamp en viktig "klimagass"...

På vår egen planet der det er plenty vann i alle dets tre faser: is, flytende og som gass, har det seg imidlertid slik at den ikke har så mye å si - ja, i enkelte oversikter over "klimagasser" er ikke H2O nevnt i det hele tatt. Hva kan det komme av... 

[Okular]

Jeg siterte i et tidligere innlegg her på tråden Chris Colose angående den rådende drivhuseffekthypotesen:

...the radiating pressure is at the surface [...] with no greenhouse effect. [...] For Earth, the mean radiating pressure would [...] be at ~650 millibars, rather than at sea level (1000 mb) with no atmosphere (in reality, it would be smaller than this, since the real lapse rate is less steep than the dry adiabat [den beregnes reelt sett å ligge på ~550mb]).

Ta svært nøye notis av hva Colose sier. Det han uttrykker her er den gjengse AGW-oppfatningen, og danner faktisk grunnlaget for hele argumentet om hva den strålingsbaserte drivhuseffekten innebærer.

For en planet uten atmosfære/strålingsbasert drivhuseffekt (merk at han sidestiller de to), vil utstrålingshøyden (altså, nivået hvor temperaturen er slik at like mye stråles ut som det som mottas fra sola, beregnet ut fra Stefan-Boltzmann-likningen) ifølge AGW-hypotesen tilsvare planetens overflate.

Dette er faktisk en direkte påstand, praktisk talt en prediksjon, som kan testes. Nå har det seg jo slik at vi har en trofast nabo i verdensrommet: Månen. Den mottar i snitt like mye energi fra sola per tidsenhet som jorda, siden den jo også ligger 1AU fra stjernen vår. Månen beregnes imidlertid å ha en global albedo på kun 0,13 (mot jordas 0,3) og absorberer derfor litt mer av totalinnstrålingen -> 301 W/m^2 mot 239 W/m^2. I SB-likningen medfører dette en ideell utstrålingstemperatur for månen på -3°C (270K).

Vel, ifølge SB-likningen så utstråler altså en overflate på 270K 301 W/m^2, og dette er akkurat hva som trengs for å balansere innkommende fra sola. Og ifølge AGW-hypotesen skal denne balanserte utstrålingen foregå fra selve overflaten av månen, siden den jo ikke har noen atmosfære.

Ergo, per AGW-hypotesen så skal og må månens overflate ha en global snittemperatur på -3°C.

Og her kommer testen: Har den det?

Et rungende NEI!

Reelle globale snittemperaturer beregnet for månen, basert på faktiske satellittmålinger (bl.a. ved Diviner-instrumentet på NASAs LRO-satellitt), ligger mange titalls grader under 0 - det mest sannsynlige spennet er -60 til -85°C.

Hvor ligger den SB-kalkulerte utstrålingshøyden hen da? Langt nedi bakken?

https://tallbloke.wordpress.com/2012/03/28/empirical-results-from-diviner-confirm-s-b-law-was-misapplied-to-moon/
http://tallbloke.wordpress.com/2012/05/01/ned-nikolov-implications-of-diviner-results-for-the-s-b-standard-equation/


Tilbake til jorda. Nivået hvor stråling UT tilnærmelsesvis balanserer stråling INN i vår planets atmosfære - tropopausen, TOA - har en global snittemperatur på -65 til -70°C. Dette tilsvarer en SB-utstråling på rundt 100 W/m^2, IKKE 239!

Hvordan stemmer dette overens med ideen om en ideell sort-/grålegemetemperatur-utstrålingshøyde?

Husk, hele drivhuseffekthypotesen står og faller med realiteten av dette konseptet.

Og det er vel herved falsifisert.

Eller ...?


(Jeg skal snart utdype min kritikk av hypotesen. Både her og på vgd.)

[Jostemikk]

Jeg har lest en del om dette i året som har gått, Okular. Blant annet hos Tallbloke. Det er allikevel utrolig flott å få dette sammenfattet, attpå til på norsk. Flott! Gleder meg til fortsettelsen! Fikk også lyst til å kommentere kort at slikt stoff er bannlyst på WUWT, og da A. Watts tok den beslutningen, fikk jeg følelsen av at han ble stående igjen på perrongen, mens toget med klimainnsats-skatten forsvant bak horisonten.

En liten mulighet for folk å lese seg litt opp på et par viktige punkter i dine skriverier om dette:

Svart legeme videre forklart på engelsk i Stefan-Boltzmanns lov - samt ørlite om grått legeme.

Et ørlite spørsmål til slutt, Okular. Du skrev:

Reelle globale snittemperaturer beregnet for månen, basert på faktiske satellittmålinger (bl.a. ved Diviner-instrumentet på NASAs LRO-satellitt), ligger mange titalls grader under 0 - det mest sannsynlige spennet er -60 til -85°C.

Hvor ligger den SB-kalkulerte utstrålingshøyden hen da? Langt nedi bakken?

I følge Wikipedia har månens ekvator en gjennomsnittstemperatur på 220 °K, 85° nord et snitt på 130 °K. Dette er jo uhyggelig kaldt. Ca. -50 °C til -150 °C. Både Stefan og Boltzmann er jo salige for lang tid siden, og satellittmålingene kom etter Apolloferdene. Ergo lurer jeg på om det var Stefan-Boltzmann beregninger man gjorde før måneferdene?

Trodde NASA at snittet på månen var -3°C den gangen?

Edit: Er ikke  meningen å spore av denne tråden, men det er alltid et eller annet jeg ikke forstår. Årsaken til akkurat spørsmålet om månetemperaturen er at jeg leste en gang at det er antatt at det finnes steder på månen som ikke mottar sollys, som for eksempel dype kratre. Disse ble det nevnt kunne ligge på rundt rommets bakgrunnsstråling på 2-3 °K, og finnes slike steder, er vel ikke dette mulig å ta med i beregningen av gjennomsnittstemperaturen på månen slik satellittene måler det?