www.lars-kamel.se

Hur stor är växthuseffekten?

Du har kanske inte tänkt på detta, men här ska jag visa att växthuseffekten är något som varierar kraftigt över olika platser på jordytan. Visst går det att räkna ut ett medelvärde, men i stort sett alla platser avviker i varje givet ögonblick kraftigt från detta medelvärde.

Det är ganska lätt att räkna ut hur varm jorden borde vara i genomsnitt utan en atmosfär, men med samma albedo som nu. Det blir ungefär -18 C. Det är något svårare att räkna ut hur varm jorden faktiskt är, men de beräkningar som gjorts säger att den är ungefär +15 C. Skillnaden mellan dessa är 33 C och borde då vara växthuseffektens bidrag till jordens medeltemperatur. Egentligen är detta en underlig beräkning. Om jorden vore utan atmosfär skulle det inte finnas moln, som bidrar till det nuvarande albedot. Om jorden hade en medeltemperatur på -18 C skulle allt vatten vara fruset som is, som ju är ljusare än de oceaner och sjöar vi faktiskt har. Antagandet att jorden skulle kunna ha samma albedo utan en atmosfär är helt enkelt fel. Jag, och knappast någon annan heller, vet dock inte hur beräkningen ska kunna göras realistisk. Så låt oss anta att växthuseffektens totala uppvärmning faktiskt är 33 C. Det är hur som helst det värde som andra använder.

För en klar atmosfär anses det allmänt att vattenånga står för 65 % av växthuseffekten. Koldioxid och andra spårgaser som är växthusgaser står då för de övriga 35 %. När himlen är molnig kommer molnen att ge ett rejält bidrag till växthuseffekten. Någon enighet om hur stort detta bidrag faktiskt är tycks inte finnas. Jag har sett olika värden. Totalt står vattenånga och moln antagligen för 80-90 % av den totala växthuseffekten. Det betyder alltså att de står för ungefär 26-30 C, medan de övriga växthusgaserna står för 3-7 C av växthuseffektens 33C.

De flesta av atmosfärens beståndsdelar är väl blandade. Detta betyder att deras andel är ungefär desamma oavsett läge på, och höjd över, jordytan. Deras variation över tiden är långsam. Inget av detta gäller vattenånga. Den varierar kraftigt över jordytan, från i stort sett noll över de torraste platserna till drygt 4% av atmosfären på de fuktigaste. Den varierar dessutom ibland snabbt med tiden. Detsamma gäller moln, vilket vem som helst som regelbundet spanar upp mot himlen eller ibland tittar på satellitbilder kan konstatera. I varje givet ögonblick är sikten fri både uppåt och nedåt över vissa delar av jordytan, medan andra delar är täckta av tjocka moln. Molnigheten kan dessutom variera snabbt över varje givet område.

Vattenånga och moln dominerar alltså den genomsnittliga växthuseffekten, men de varierar också kraftigt över tid och rum. Det betyder naturligtvis också att växthuseffektens storlek varierar kraftigt över tid och rum. Över vissa platser är den stor, med ett ytterst litet relativt bidrag från koldioxid och de andra växthusgaserna. Över andra platser är luften torr och molnfri och de där andra växthusgaserna kan dominera, framför allt då koldioxiden som är den vanligaste efter vattenångan. Var är då luften torr och molnfri? Över öknar, naturligtvis. Men inte bara där. Även där det är ordentligt kallt är luften torr, till exempel i polarområdena under vintern, för kall luft klarar inte av att hålla mycket vattenånga alls. Kallt är det också högt uppe i atmosfären, och vattenånga och moln är mycket riktigt mer koncentrerade mot jordytan än de flesta andra av atmosfärens beståndsdelar.

En klar vinterdag nära någon av polerna är kall. Detta är i sig ett bevis för att växthuseffekten från koldioxid, metan och de andra spårgaser som fungerar som växthusgaser är liten. Även nätterna i en öken är kalla. Sanden klarar dåligt av att lagra dagtimmarnas solvärme, så på natten kommer värmen främst från koldioxidens växthuseffekt och den värme som eventuellt kan blåsa in från omgivande områden.

Vi kan alla lägga märke till hur mycket molnigheten faktiskt betyder. Är det klart väder i minst tjugofyra timmar, brukar temperaturskillnaden mellan dag och natt vara stor. Är det i stället mulet, brukar skillnaden mellan dag och natt vara liten. Det som gäller för vädret gäller i genomsnitt också för klimatet, för klimat är ju genomsnittsväder över en lång period.

Som avslutning en liten kuriositet: När medier eller debattörer räknar upp växthusgaserna glömmer de ofta vatten och moln. I vilket annat sammanhang glöms de dominerande faktorerna bort?

Tillbaka till startsidan för min vetenskapsavdelning.