Den stora tråden om global uppvärmning/växthuseffekten

Om ditt råd till Ree81, bottenslam:
Att du föredrar att leva på lögner betyder ju inte att det är
en lösning som passar alla.


Dina siffror finns i din fantasi – Inte i verkligheten
Om du tittar på den här bilden:
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap7-15.gif
på den här sidan:
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap7.html

så ser du hur totalt du har missuppfattat hela situationen.
Bilden är tagen från satellit över Nordafrika i klart väder.
Som du kan se är det en stor del av strålningen från jorden
som inte når rymden, pga. främst CO2 och vatten i atmosfären.


Har du någon källa på det?
Jag har aldrig hört någon beskriva en gas som en svartkropp tidigare.


Här är lite om grunderna för hur gaser uppträder.
I varje gas med en temperatur över absoluta nollpunkten finns energin till
stor del som rörelsenergi i gasens atomer eller molekyler (som t.ex. CO2
och H2O). I närheten av jorden är medelhastigheten hos atomerna/molekylerna
som nedan.
Här kan du läsa mer, och räkna om du vill:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/kintem.html
Hastigheten har en fördelning, som du kan se på sidan.
CO2 vid jordytan (ca 293°K):
v(rms) = 407 m/s = 1467 km/t
v(ave) = 375 m/s = 1351 km/t
Här kan man också se hur en hastighetsskillnad på 3000 km/t ger en viss dopplereffekt,
redan när vi ser till v(rms) eller v(ave). Om vi tittar på de som har lite mer fart, t.ex.
de snabbaste 10%-en så är hastigheten mångdubbel och dopplereffekten desto större.
Om vi sänker temperaturen, t.ex. till 260°C (som på 5000 meters höjd, där
trycket också är ungefär hälften av det vid jordytan) så blir hastigheterna i stället:
v(rms) = 384 m/s = 1382 km/t
v(ave) = 354 m/s = 1273 km/t

Med ditt sätt att resonera skulle jordens atmosfär försvinna ut i rymden på noll-tid.
Det gör den inte, för den hålls kvar av jordens gravitation. Trots hög hastighet hos
molekylerna och strålningstrycket – Både från solen och från jorden.
Hastigheten är hög, men den är långt från flykthastigheten!


Det finns inget sådant samband. Det avgivna fotonkvantat kan avges i vilken riktning som helst.


Glädjande! Hoppas du förstår det du läser…

Det var inte en bra bild. Min gissning är att NASA anställer personer
med titlar som "informatör" och "illustratör" för att göra sådana där
bilder. Den där får underkänt IMO. Några observationer. Det kallas
"energibudget". Som mått anges W/m^2, effekttäthet/ytenhet. Det
anges inte om det är dygnsmedelvärden som avses. Om det där är
rocketscience så blir det nog ingen marsresa...


Du gör flera fel här, bl.a.:
– Du betraktar atmosfären som en kropp. Den är en gas. Studera termodynamik och gasers egenskaper.
– Du bortser från att trycket avtar med höjden. På t.ex. 5000 m är trycket ungefär hälften.

Om du vill förstå vad som händer måste du släppa två viktiga missuppfattningar:
– Atmosfären är ingen kropp. Den är i gasform.
– Svartkroppen är en idealiserad modell för en fast kropp. Den kan inte användas för gaser.

Kanske den här bilden är lite bättre än NASA-bilden:
http://wind.mit.edu/~emanuel/geosys/fig3.3.gif

Den är ju inte vacker, men vad gör det?


Nej, det är vid jordytan.


Se ovan.
Om du tycker att det är svårt att förstå det här med strålning och att skilja
på kroppar och gas, på strålning och ledning, då måste du backa tillbaka
och sätta dig in i grunderna. Om du någonsin ska ha en chans att förstå.

–

Om absorbtionslinjernas breddning
Hittade en artikel från University of Colorado, Boulder, som ganska
bra reder ut det där med absorbtionslinjernas breddning p.g.a.
dopplereffekt och tryck. Tryckbreddning kallas också kollisions-
breddning.
I artikeln anges bl.a. att medeltiden mellan kollisioner är ca 1,6 x 10^-10 s
eller 0,16 nanosekunder.

Läs mer:
http://nit.colorado.edu/atoc5560/week4.pdf

Förtydligande
Insåg just att det där måste förtydligas.
Solen kallas ju ofta "gasklot" och beskrivs ofta som en svartkropp.

Solen bör ju beskrivas om ett plasmaklot. Plasma har ju
helt andra fysikaliska egenskaper än en gas.
Med en temperatur på ca 16 000 000 °K i kärnan och ca
5800 °K på ytan har den inte stora likheter med vår
atmosfär.

De olika strålningsfrekvenser/våglängder som rör sig i
atmosfären och som har med klimatet att göra har
svartkroppsegenskaper när dom lämnar jordytan och
när dom närmar sig atmosfären från solen.
Det som sedan händer i atmosfären måste studeras
utgående från de egenskaper som atmosfären har och
hur atmosfären påverkar strålningen som kommer från
respektive solen och jorden.

Det är då transmissions-, absorbtions- och spridnings-
egenskaper hos de komponenter som ingår i atmosfären
måste beaktas. Inte minst H2O och CO2, men även t.ex.
t.ex. CH4, N2O, O3 och CFCer. Partiklar/aerosoler, både
från människor (t.ex. rök) och naturen (t.ex. vulkaner)
har ju också betydelse.

–

Ännu ett förtydligande

Siffrorna ovan avser CO2. Hastighetsfördelningen och kollisionsfrekvensen
beror ju bl.a. på temperatur, atomens/molekylens massa och när det
gäller kollisionsfrekvensen även på trycket.

Med tiden som anges ovan blir medelfrekvensen för CO2-kollisioner
ca 6,26 GHz. För en enstaka CO2-molekyl. Ca 2,5 gånger mikrovågsugnens
frekvens, för att relatera till någonting i vår vardag. Ett ganska intensivt
krockande om man betänker hur många atomer och molekyler det finns.
Det finns ca 10^25 gasmolekyler i en m^2 luft.
Det finns ca 10^22 CO2-molekyler i en m^2 luft.

Det sker alltså ca 6,26 x 10^9 x 10^22 ≈ 6 x 10^31 krockar
per sekund i en kubikmeter luft, där en CO2-molekyl är inblandad.

Tur att inte alla krockar blir försäkringsärenden...

Hoppas att jag räknat rätt.

Räkna gärna lite själv för att få lite känsla för vad som händer i en gas:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/kintem.html

–

Globala medeltemperaturen för mars 2016 - nytt rekord – data från NOAA
Nu har marsstatistiken även kommit från NOAA.
En liten sammanställning, jämförelse med medelvärdet för 1981–2010.
Dessa siffror gäller den globala medeltemperaturen över land och hav.
Temperaturökningen över land är betydligt högre. 2/3 av jordens yta
täcks ju av vatten och vattnet har ju en bromsande effekt på uppvärmningen,
som gör att vi ser effekten av dagens växthuseffekt och CO2-halt först senare.

Elva (11) månader i rad med värmerekord
Mars 2016: All time high, sedan 1880: +1,22°C
Februari 2016: All time high, sedan 1880: +1,21°C
Januari 2016: All time high, sedan 1880: +1,04°C
December 2015: All time high, sedan 1880: +1,11°C
November 2015: All time high, sedan 1880: +0,97°C
Oktober 2015: All time high, sedan 1880: +0,98°C
September 2015: All time high, sedan 1880: +0,90°C
Augusti 2015: All time high, sedan 1880: +0,98°C
Juli 2015: All time high, sedan 1880: +0,98°C
Juni 2015: All time high, sedan 1880: +0,88°C
Maj 2015: All time high, sedan 1880: +0,87°C
April 2015: Fjärde varmaste, sedan 1880: +0,77°C

De senaste 11 månaderna i rad har det slagits värmerekord globalt.
Om vi ser till siffrorna kan vi se hur mycket temperaturen öker.

För att citera Bjorn-Ola här i tråden: "En enstaka månad
kan det vara ovanligt varmt". Men 11 månader i rad...

Läs mer om statistik från NOAA, mars 2016 och tidigare:
https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201603

Ett diagram över marstemperaturer 1880-2016:
https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/service/global/glob/201603.gif

Här kan vi se att den totala uppvärmningen är klart högre än de
siffror som anges ovan eftersom dom jämför med medelvärdet
för perioden 1981–2010. Under den perioden hade den globala
uppvärmningen redan kommit en bra bit på väg...

Vi kan också se i data att marstemperaturen 2016 över land är
+2,33° varmare än medeltemperaturen för 1981–2010.

De här temperaturökningarna är förstärkta av El Niño. Under
sommaren förväntas temperaturen vara "El Niño/El Niña-neutral".
Mot slutet av 2016 förväntas El Niña-påverkan.

–

Det signifikanta här är att molekylerna krockar tillräckligt ofta för att hinna utbyta energi med varandra. Om en CO2-molekyl tar upp energi från en IR-foton hinner den kollidera med andra molekyler innan den avger energin igen och därför får även gaser som O2 och N2 samma temperatur trots att de inte själva vare sig absorberar eller emitterar strålning i någon nämnvärd omfattning.

Det verkar märkligt. Om det vore det signifikanta, skulle det inte bli någon bredning alls. Då skulle ju bara de intrinsiska absorptionslinjerna i CO2 synas. Vi har ju redan fått en länk, där det förmodligen går att läsa sig till varför det ser ut som det gör, så jag begriper inte varför du skriver inlägg som inte tillför något.

Exakt!
Om jag minns rätt är medeltiden mellan två kollisioner för en CO2-molekyl
ca 0,16 nanosekunder och medeltiden som den "håller på" en 15µm-foton
ca 6µs. Den hinner alltså krocka ca 6000/0,16 = 37 500 gånger mellan att
den tar upp denna IR-foton och att den släpper den ifrån sig. Genom doppler
och tryck/kollisionseffekter berörs ju fotoner över ett ganska brett spektra,
med både längre och kortare våglängd än 15µm. Bredden ökar när halten
av CO2 i atmosfären ökar.

Den här bilden:
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap7-15.gif

från den här sidan:
http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap7.html

visar tydligt hur brett bandet runt 15µm är i praktiken.
Bilden visar spektrat av strålning från jorden efter att atmosfären gjort
sitt, mätt från en satellit i klart väder över Nordafrika.

Om man ska tro på dom mest extrema konspirationsteoretikerna här
i tråden och i världen i övrigt så är allt det här det bara "hitta på".

Då är det Donald Trump som är den enda riktiga raketforskaren:
"The concept of global warming was created by and for the Chinese in
order to make U.S. manufacturing non-competitive."

Från en Donald tweet:
https://twitter.com/realdonaldtrump/status/265895292191248385?lang=en

Denne man kan vara USA's president om ett år...

–

Man får komma ihåg att de här jämförelsevärdena som nämns, medelvärdet för 1981–2010, är kraftigt manipulerade i efterhand.

Det intressanta är att satellitmätningar, som är den enda mätserie som omfattar hela jorden, inte ger stöd för någon kraftig eller accelererande ökning av temperaturerna sedan mätningarna började.

Apropå att korrelation inte är kausalitet.

Om vi tar en isolerad, stillastående molekyl har den en viss linjebredd på absorption som styrs av det exciterade tillståndets livslängd. Kort livslängd ger en bred absorptionslinje. (enligt osäkerhetsrelationen delta E * delta T ~ h) Om nu denna molekyl hamnar i en gas där den kolliderar med andra molekyler så att energin kan överföras leder det till att livslängden på det exciterade tillståndet blir kortare och därför absorptionslinjerna bredare med större breddning ju högre tryck, dvs fler kollisioner, man har.

Sen tillkommer också dopplerbreddning där absorptionslinjerna breddas pga molekylernas hastighet. En temperaturberoende effekt.

Sånt här måste man f.ö. sätta sig in i även om man skall förstå hur hårdvaran som driver Internet ser ut. Det är viktiga effekter i fiberoptiska komponenter så att ni kan läsa det här är bevis för att vi förstår teorin bakom detta väl.

Jag ville bara plocka fram en viktig konsekvens för den som inte ville lära sig allt om hur gaser fungerar.