Den stora tråden om global uppvärmning/växthuseffekten

Slutat tala om för mig vad "min" teori säger när du ändå inte förstår den. Vi är överens på denna punkt, gläd dig åt det istället!

Det var ju för tusan just det jag gjorde. Måste jag stoppa in siffervärden i varje delpost för att du skall förstå?
1360 * 0,7 * 3,14 * 6370e3^2 = 1.21e17.
Nöjd så?
Och här får du FEL. Du gör här en beräkning dör du förutsätter att solen står i zenit över hela jorden samtidigt, vilket är uppenbart orimligt. Jag är ledsen, men jag kan inte göra det enklare än så här för dig. Fattar du inte nu får du gå tillbaka till lekskolan.

Ja.

Ja, om vi multiplicerar Fs =1370 med 1-A. 960*r^2*pi/(4r^2*pi) =960/4=240W, per m^2.

Här räknar du fel. Jag skrev i mitt inlägg ovan att du kan se faktorn (1-f/2) som emissivitet. Då får du alltså (1-f/2)=0.618=>f=0.764. Då kan du kanske prova igen med mitt inlägg ovan. Använd formeln längst ner om du vill.

Alltså, f=0.764 (som är den faktor som beskriver växthusgasernas verkan)
Fs=1370
A=0.3

Detta kanske kan vara anledningen att du inte förstår divisionen med 4. Instrålningen strålar på ytan av en cirkel, men fördelas på ett klot. Ett klot har 4 ggr så stor area. Om vi vill ha snitteffekt per m^2 måste vi därför dela med 4.


Jag gav dig precis verktygen för detta. Måste du ha allt matat med sked?
Vi har ju Fs(1-A)/4= (1-f)sigma *Tj^4 + (f/2)*sigma*Tj^4. Detta är vad som strålar ut i rymden och vad jorden tar åt sig från solen = 240W, när du sätter Tj=288 och f=0.77, Fs=1370, A=0.3. Den extra effekten jorden får blir (f/2) *sigma*Tj^4 =150W/m^2 . Räkna och lägg ihop.

Har du någon källa på detta eller är det bara ett värde du tagit från luften för att det passar dig? Jordytans emissivitet är nära ett, men:

... Vilket inte är samma sak som jordytans emissivitet, utan hur mycket som når rymden, men detta kan en inte förvänta sig att du ska förstå.
Vilket matchar vad jag redogjort för i mina 2-3 senaste inlägg extremt väl.

Kort om jordens strålningsbalans – Del 1: In från solen
Utanför jordens atmosfär kommer det ca 1366 W/m2 strålning från solen.
Detta brukar kallas solkonstanten, även om det inte är en konstant.
Strålningen är relativt kortvågig med en stor del synligt ljus, men
det finns även UV och IR i strålningen.

Av denna strålning kommer en del att spridas, reflekteras eller
absorberas i atmosfären. Ungefär 69% når ner till jordens yta.

Av strålningen som når ner till jordens yta kommer ungefär 71%
att värma jordytan. Jordens albedo är ca 0,29, så 29% reflekteras.

Jordens yta är 4 x pi x r^2. Profilen som träffas av solstrålning har ytan
pi x r^2. Vi måste multiplicera med en faktor 0,25.

Jorden värms av i medeltal (över yta och över dygnet) av
denna strålning från solen:

1366 x 0,69 x 0,71 x 0,25 ≈ 167,3 W/m2

Jordens medeltemperatur
Med 167,3 W/m2 och ett albedo på 0,29 blir jordens medeltemperatur
253,9°K eller ca -19°C.
I "Del 2" tänkte jag berätta mer om jordens strålningsbalans.
Om inte någon annan hinner före...

Källor
Flera approximationer har gjorts i dessa beräkningar.

Om någon vill titta lite närmare på detaljer så finns det lite
inspiration att hämta här:
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19730012975.pdf

Solkonstanten mäts ganska noggrant från satelliter.
1366±0,2 W/m2 är ett bra närmevärde.

Den här bilden illustrerar solstrålningen utanför atmosfären
och vad som "finns kvar" när solstrålningen kommit ner till jordytan:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Solar_Spectrum.png

Följ jordens albedo, månad för månad:
http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/view.php?datasetId=MCD43C3_M_BSA

Nature Geoscience: Earth’s energy balance:
http://users.clas.ufl.edu/prwaylen/GEO2200%20Readings/Readings/Radiation%20balance/An%20update%20on%20Earth's%20energy%20balance%20in %20light%20of%20latest%20global%20observations.pdf

Av den inkommande solstrålningen reflekteras en del av atmosfären.
En del tas upp av atmosfären för att sedan återigen avges.
Här beskrivs lite mer vad som händer med solstrålningen på vägen
ner genom atmosfären:
http://eesc.columbia.edu/courses/ees/climate/lectures/radiation_hays/

–

Det som inte når ut åtetstrålas:
http://static.skepticalscience.com/images/infrared_spectrum.jpg

Kort om jordens strålningsbalans – Del 2: Ut från jorden
(fortsättning från Del 1)
Från del 1 minns vi
Jordens yta värms av i medeltal (över yta och över dygnet) av
denna strålning från solen:

1366 x 0,69 x 0,71 x 0,25 ≈ 167,3 W/m²

Vi vet att jordens medeltemperatur är ca 15°C.

Om vi i vårt förenklade resonemang betraktar jorden som en gråkropp
kan vi beräkna effekttätheten hos den gråkroppsstrålning som lämnar
den 15°C (288.15°K) varma jorden.

För att beräkna effekttätheten på den strålning som lämnar jordytan
behöver vi ett värde på jordens emissivitet.
Donald Rapp anger (i Temperatures, Solar Radiation and Heat Balance)
att jordens medelemissivitet är mellan 0,92 och 0,965. Om
vi tar medianvärdet 0,94 så får vi att det är ≈ 367,5 W/m²
som i form av ganska långvågig IR-strålning lämnar jordytan
och påbörjar en resa uppåt, mot atmosfären.

Men, hur går det här ihop?
167,3 W/m² kommer in mot jorden från solen.
367,5 W/m² strålar ut från jorden mot atmosfären.

Alla som känner till termodynamikens första huvudsats (som också
kallas energiprincipen) förstår att det måste vara något mer som
händer.
Innan vi i del 3 av den här miniserien om jordens energibalans
ser på förklaringen till den här skillnaden är det några bakgrunds-
fakta som vi ska se på. Stay tuned...

Nature Geoscience: Earth’s energy balance:
http://users.clas.ufl.edu/prwaylen/GEO2200%20Readings/Readings/Radiation%20balance/An%20update%20on%20Earth's%20energy%20balance%20in %20light%20of%20latest%20global%20observations.pdf

–

Jag ignorerar inte. Det är bara det att den lilla obalans som du beskriver är just det jag pratar om.
Det som konstant får mängden kol i biosfären att minska.
Halten koldioxid som mättes på 40- talet mättes med metoder som inte kan ifrågasättas. Dessutom på platser långt från civilisationen. Varför IPCC ignorerar resultat från direkta mätningar, dessutom från proxydata från klyvöppningar i växter från förr som samtliga visar stor variation i koldioxidhalt i atmosfären och istället förlita sig på analys av luftbubblor i is som bevisligen har låg tidsupplösning är något man bara kan spekulera om. Ur vetenskaplig sunvinkel är det helt fel. Har man ett flertal osäkra metoder så måste resultaten från dem överensstämma för att man ska kunna slå fast något med någorlunda säkerhet. Att bara välja en metod utifrån tyckande som IPCC gör går inte att försvara vetenskapligt.

Kort om jordens strålningsbalans – Bakrundsfakta
(fortsättning från del 1 och del 2)


Lite basfakta om värme och värmetransport
Lite termodynamik och statistisk mekanik behövs som bakgrund för
att förstå atmosfärens påverkan på klimatet. Här är några enkla
fakta.

Ideala gaser och ideala svartkroppar
Dessa existerar inte på riktigt. De är värdefulla som förenklingar
och för att underlätta förståelsen av många fysikaliska fenomen.
Vid beräkningar måste man beakta hur långt från ideala de gaser
och kroppar man räknar på är.

Vad är temperatur?
Temperatur är en makroskopisk egenskap som vi kan mäta med en termometer.
En enstaka partikel har ingen temperatur, men en samling av partiklar,
t.ex. en kropp eller en gas har en temperatur. Temperaturen är ett
mått på medelenergi hos de ingående partiklarna i ett föremål eller
i en gas. Om gasen är ideal så är det hastighetsfördelningen hos
gasmolekylerna som speglar gasens temperatur. I en riktig gas, som
t.ex. jordens atmosfär, så finns det energitillstånd i molekyler som
också bär energi och påverkar gasens temperatur. Exempel på sådana
energitillstånd är vibrationer och rotation av H2O och CO2-molekyler.
Gasmolekyler utbyter rörelseenergi genom ständiga krockar. Övergångar
mellan olika energinivåer i enstaka molekyler sker typiskt genom att
fotoner tas upp eller avges. En välkänd sådan energiövergång är en
vibration i CO2-molekylen som motsvarar våglängden 15 µm.

Vad innebär termodynamikens andra lag?
Nettoflödet av energi mellan två objekt med olika temperatur sker
från den varmare till den kallare. Om två lika varma objekt placeras
intill varandra så innebär det att flödet av energi mellan de
två är lika stor i båda riktningar. Om de två har olika temperatur
så är flödet av energi från den varmare till den kallare större,
så att nettoflödet (det större minus det mindre) blir från varmare
till kallare.
Värme kan överföras med strålning, ledning och konvektion.

En foton har ingen temperatur
En enskild foton har ingen temperatur. Den har en viss mängd energi.
Den färdas med ljusets hastighet. Fotoner kan bildas och absorberas.
Energin bevaras alltid när fotoner omvandlas.

Nature Geoscience: Earth’s energy balance:
http://users.clas.ufl.edu/prwaylen/GEO2200%20Readings/Readings/Radiation%20balance/An%20update%20on%20Earth's%20energy%20balance%20in %20light%20of%20latest%20global%20observations.pdf

–

Och varför menar du att denna obalans finns och varför är den så löjligt liten? Du hävdade att det inte finns några återkopplingar, så motivera då hur det kan vara så extremt nära jämvikt utan sådana!
Nej, inte konstant. Den har som du borde sett gått både upp och ned.
Lik förbannat ifrågasätts relevansen av dessa mätningar t o m på en blogg som WUWT som annars inte har mycket skrupler mot att ta upp allt som kan sägas tala mot AGW oberoende av vetenskaplig trovärdighet.
Men tänk om det finns mer än "tyckande" bakom IPCC:s bedömning? Att det finns mer bakom detta än du förstått?

Titta på utvecklingen av koldioxidhalten de senaste 140 moljoner åren.
Det är den jag talat om hela tiden.
Varför man har valt en metod som inte stöds av två andra metoder kräver starka skäl som du gärna får redovisa.

Kort om jordens strålningsbalans – Del 3: Atmosfärens påverkan
(fortsättning från del 1 och del 2.
Se även "Lite basfakta om värme och värmetransport")

Bakgrund
167,3 W/m² är ett medelvärde för hur mycket solstrålningen värmer jordytan.
367,5 W/m² är ett medelvärde för den värmestrålning som jordytan avger.

Om det vore så att 200 W/m² försvann hela tiden från jorden så
skulle jordytan snabbt kylas ner. Det gör den inte. Vad är förklaringen?

Atmosfären
Atmosfären är komplex. Den består av kvävgas (78%), syrgas (21%), argon
(0,93%) och många andra ämnen i mindre mängd. Där finns t.ex. vattenånga,
koldioxid, ozon (som är O3), helium och metan. En del av dessa gaser har
en speciell roll i atmosfären genom egenskaper som dom har för den strålning
som når atmosfären, både från solen och från jorden.
Atmosfären är inhomogen. Trycket varierar, från 1 atm (101,325 kN/m²)
vid jordytan, till ungefär hälften på 5 500 meters höjd och ännu lägre
högre upp. Temperaturen avtar från ca 15°C (±30°C eller mer) vid jord-
ytan till ca -50°C på 10 000 meters höjd. Sammansättningen varierar
också. Ozon högt upp skyddar oss från skadlig UV-strålning. En stor
del av vattenångan i atmosfären finns ganska långt ner.

Energiflöde till, från och i atmosfären
Strålning från solen och jorden värmer atmosfären. Mellan jorden och
atmosfären sker också överföring med ledning och konvektion.
Atmosfären avger värme, till jorden och till rymden. Utbytet mellan
jordytan och främst den del av atmosfären som är närmast jordytan,
består av ca 367,5 W/m² som jordytan sänder uppåt och ca 200 W/m²
som kommer från atmosfären till jorden. Nettoflödet är ca 167,5 W/m²
från jorden till atmosfären, men det är ett flöde av energi i båda
riktningarna.
Strålningen från jorden är främst IR-strålning med en stor del av
strålningen i våglängdsintervallet 7-20 µm och nästan allt mellan
5 och 30 µm. I det här intevallet finns det viktiga 15 µm-intervallet
hos CO2 (ca #575 – 770, 13,1 – 17,4 µm med nuvarande CO2-halt).
Genom att mäta den strålning som kommer från atmosfären ner mot
jorden vid jordytan kan vi se att en mycket stor del av strålningen som
CO2 och H2O tar upp kommer tillbaka till jorden. Det är detta
fenomen som i dagligt tal kallas växthuseffekten. När CO2-halten
i atmosfären ökar, ökar också H2O-mängden, växthuseffekten förstärks
och jordens medeltemperatur stiger.
Den här bilden illustrerar hur strålning från CO2 och H2O i
atmosfären mätts vid jordytan:
http://www.patarnott.com/atms749/images/MeasuredRadianceReno.jpg

Nature Geoscience: Earth’s energy balance:
http://users.clas.ufl.edu/prwaylen/GEO2200%20Readings/Readings/Radiation%20balance/An%20update%20on%20Earth's%20energy%20balance%20in %20light%20of%20latest%20global%20observations.pdf

–

Svara på min fråga! Hur kan balansen vara så extremt god om det inte finns några återkopplingsmekanismer?
Becks redovisning är skräp, mer komplicerat än så är det inte. Här en figur som visar det tydligt. Från det att vi har pålitliga mätningar av Keeling har vi sett en jämn och stadig ökning av CO2-halten, men i de data som Beck använder har halten hoppat upp och ned som en tokig. När man ser ett sådant skift är det uppenbart att de tidiga data inte är pålitliga. De togs på fel platser, man tog inte hänsyn till att man måste vara extremt noga med att inte kontaminera luftprovet med utandningsluft osv.

Stomata är lite mer komplicerade, men det är många faktorer som påverkar dessa och det är inte lät att sortera ut just CO2:s inverkan. IPCC refererar till sådana mätningar vilket du rimlige vet, men iskärnor ses som en mer direkt metod för de tidsperiod där man har sådana.