Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
Beräknade spektra och spektra som tagits fram med spektrometrar
Bilden som du länkar till är beräknad. Det finns liknande bilder som skapats med satellitburna spektrometrar. I den här texten finns ett exempel på en sådan.
https://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/atmosphericwarming.html
Överensstämmelsen är god, så även om verkligheten är mer komplex än vad dom här bilderna antyder så tycker jag att vi tills vidare utgår från att MODTRANs modell är bra nog för att vara användbar.
Tolkar du bilden fel?
Jag tror att du tolkar bilden fel. Bilden visar, som jag uppfattar den, vad som kommer ut från atmosfären, observerat utanför atmosfären.
Att spektrat visar att det är en mindre del av energin som kommer ut i områden där CO₂, H₂O, O₃ eller metan tar upp (och avger) energi är tätt kopplat till och en illustration av växthuseffekten, men ingen fullständig beskrivning av den.
Jag utgår här från att vi i det här resonemanget struntar i kortvågig strålning, förenklar och bara ser till vad som händer med långvågig strålning, med våglängd större än, säg 1-2µm. Synligt ljus finns i intervallet ≈0,38 – 0,78 µm. Denna långvågiga strålning kallar vi ofta IR eller värmestrålning i dagligt tal.
Hur mycket man kan och vill förstå av växthuseffekten, i detalj, relaterar i hög grad till hur mycket man kan och förstår av fysik. Vill man ha en nära fullständig förståelse av växthuseffekten så är det inte möjligt utan att man har goda kunskaper i matematik, matematisk statistik, termodynamik, strålfysik och dom delar av kvantmekaniken som rör utbytet av energi mellan molekyler och fotoner.
Jag ser strålningsläran som en viktig del i detta. Förståelse för det flöde av energi som sker mellan Jorden och rymden, mellan jordytan och atmosfären och i atmosfären krävs också om man vill förstå växthuseffekten.
Den nettoeffekt som är väsentlig att förstå, om man vill förstå växthuseffekten, är sannolikheten för att IR-kvanta som lämnar Jordens yta som energi kommer tillbaka till Jorden.
Vi vet, från beräkningar och mätningar, att som medelvärden över Jorden så är detta en bra beskrivning av energiflödet, när det gäller IR:
– Ut från Jordens yta: 396 W/m².
– Tillbaka till Jordens yta som en följd av växthuseffekten: 333 W/m² (84%, ökande).
Man kan beskriva detta som ett 16%-igt värmeläckage, som minskar och därmed gör Jorden varmare. Utan växthuseffekt vore Jordens medeltemperatur ca -18°C. På Venus, med mer CO₂ och mer växthuseffekt är temperaturen ca 460°C, mest som en följd av växthuseffekten och lite som en följd av närheten till Solen.
Bilden på den här sidan bör vara lätt att förstå.
https://scied.ucar.edu/radiation-budget-diagram-earth-atmosphere
Det finns också en hel del om detta i min signatur.
Dom begrepp som jag skulle rekommendera dig att se på om du vill öka dina kunskaper om detta är:
1. Spektralinnehållet i strålningen som lämnar Jorden.
2. Hur spektralinnehållet i IR som lämnar Jorden varierar, t.ex. med T.
3. Hur molekyler rör sig snabbt och kolliderar i hela atmosfären, men främst nära Jorden.
4. Hur IR-fotoner rör sig och "kolliderar"/omvandlas i hela atmosfären, men främst nära Jorden.
4. Hur ofta IR-kvanta stöter ihop med t.ex. CO₂, H₂O eller metan och vad som då händer.
5. Hur tryckbreddning och dopplerbreddning fungerar.
Jag tycker att spektrometri kan vara ett bra hjälpmedel om man vill förstå växthuseffekten. Till att börja med kan man då titta på:
(1) Uppåtgående IR nära Jordens yta.
(2) Nedåtgående IR nära Jordens yta.
(3) Uppåtgående IR utanför atmosfären, eller i övre atmosfären.
(4) Nedåtgående IR utanför atmosfären, eller i övre atmosfären.
Vill man få en mer fullständig bild av vad som händer i atmosfären, på olika höjder, så måste man ha flygburna spektrometrar också.
Alla dessa typer av observationer har gjorts och görs.
Dag och natt, varmt och kallt, torrt och fuktigt, molnigt och klart, jordytans egenskaper som strålkälla är exempel på omständigheter som varierar.
Med detta i bakhuvudet tycker jag ändå att vi ska försöka fokusera på det som är det mest väsentliga. Om man vill förstå och kunna kvantifiera växthuseffekten.
__________________
Senast redigerad av fuck-postmodernism 2020-01-16 kl. 12:20.
Senast redigerad av fuck-postmodernism 2020-01-16 kl. 12:20.
__________________
Senast redigerad av suppose 2020-01-16 kl. 13:10.
Senast redigerad av suppose 2020-01-16 kl. 13:10.
Citat:
Koldioxid verkar vara en dålig växthusgas. Kolla våglängderna 13µm och 17µm där koldioxid inte har någon effekt.
http://climatemodels.uchicago.edu/modtran/modtran.doc.html
http://climatemodels.uchicago.edu/modtran/modtran.doc.html
Beräknade spektra och spektra som tagits fram med spektrometrar
Bilden som du länkar till är beräknad. Det finns liknande bilder som skapats med satellitburna spektrometrar. I den här texten finns ett exempel på en sådan.
https://www.acs.org/content/acs/en/climatescience/atmosphericwarming.html
Överensstämmelsen är god, så även om verkligheten är mer komplex än vad dom här bilderna antyder så tycker jag att vi tills vidare utgår från att MODTRANs modell är bra nog för att vara användbar.
Tolkar du bilden fel?
Jag tror att du tolkar bilden fel. Bilden visar, som jag uppfattar den, vad som kommer ut från atmosfären, observerat utanför atmosfären.
Att spektrat visar att det är en mindre del av energin som kommer ut i områden där CO₂, H₂O, O₃ eller metan tar upp (och avger) energi är tätt kopplat till och en illustration av växthuseffekten, men ingen fullständig beskrivning av den.
«The total energy flux from all IR light is labeled as Upward IR Heat Flux, in units of Watts / meter2. The model demonstrates the effect of wavelength-selective greenhouse gases on Earth's outgoing IR energy flux.»Är växthuseffekten svår att förstå?
Jag utgår här från att vi i det här resonemanget struntar i kortvågig strålning, förenklar och bara ser till vad som händer med långvågig strålning, med våglängd större än, säg 1-2µm. Synligt ljus finns i intervallet ≈0,38 – 0,78 µm. Denna långvågiga strålning kallar vi ofta IR eller värmestrålning i dagligt tal.
Hur mycket man kan och vill förstå av växthuseffekten, i detalj, relaterar i hög grad till hur mycket man kan och förstår av fysik. Vill man ha en nära fullständig förståelse av växthuseffekten så är det inte möjligt utan att man har goda kunskaper i matematik, matematisk statistik, termodynamik, strålfysik och dom delar av kvantmekaniken som rör utbytet av energi mellan molekyler och fotoner.
Jag ser strålningsläran som en viktig del i detta. Förståelse för det flöde av energi som sker mellan Jorden och rymden, mellan jordytan och atmosfären och i atmosfären krävs också om man vill förstå växthuseffekten.
Den nettoeffekt som är väsentlig att förstå, om man vill förstå växthuseffekten, är sannolikheten för att IR-kvanta som lämnar Jordens yta som energi kommer tillbaka till Jorden.
Vi vet, från beräkningar och mätningar, att som medelvärden över Jorden så är detta en bra beskrivning av energiflödet, när det gäller IR:
– Ut från Jordens yta: 396 W/m².
– Tillbaka till Jordens yta som en följd av växthuseffekten: 333 W/m² (84%, ökande).
Man kan beskriva detta som ett 16%-igt värmeläckage, som minskar och därmed gör Jorden varmare. Utan växthuseffekt vore Jordens medeltemperatur ca -18°C. På Venus, med mer CO₂ och mer växthuseffekt är temperaturen ca 460°C, mest som en följd av växthuseffekten och lite som en följd av närheten till Solen.
Bilden på den här sidan bör vara lätt att förstå.
https://scied.ucar.edu/radiation-budget-diagram-earth-atmosphere
Det finns också en hel del om detta i min signatur.
Dom begrepp som jag skulle rekommendera dig att se på om du vill öka dina kunskaper om detta är:
1. Spektralinnehållet i strålningen som lämnar Jorden.
2. Hur spektralinnehållet i IR som lämnar Jorden varierar, t.ex. med T.
3. Hur molekyler rör sig snabbt och kolliderar i hela atmosfären, men främst nära Jorden.
4. Hur IR-fotoner rör sig och "kolliderar"/omvandlas i hela atmosfären, men främst nära Jorden.
4. Hur ofta IR-kvanta stöter ihop med t.ex. CO₂, H₂O eller metan och vad som då händer.
5. Hur tryckbreddning och dopplerbreddning fungerar.
Jag tycker att spektrometri kan vara ett bra hjälpmedel om man vill förstå växthuseffekten. Till att börja med kan man då titta på:
(1) Uppåtgående IR nära Jordens yta.
(2) Nedåtgående IR nära Jordens yta.
(3) Uppåtgående IR utanför atmosfären, eller i övre atmosfären.
(4) Nedåtgående IR utanför atmosfären, eller i övre atmosfären.
Vill man få en mer fullständig bild av vad som händer i atmosfären, på olika höjder, så måste man ha flygburna spektrometrar också.
Alla dessa typer av observationer har gjorts och görs.
Dag och natt, varmt och kallt, torrt och fuktigt, molnigt och klart, jordytans egenskaper som strålkälla är exempel på omständigheter som varierar.
Med detta i bakhuvudet tycker jag ändå att vi ska försöka fokusera på det som är det mest väsentliga. Om man vill förstå och kunna kvantifiera växthuseffekten.
Växthuseffekten–
Den nettoeffekt som är väsentlig att förstå, om man vill förstå växthuseffekten, är sannolikheten för att ett IR-kvanta som lämnar Jordens yta kommer tillbaka till Jorden. Uttryckt i energi är det nu 84% som återvänder. När växthuseffekten förstärks ökar den andelen. Om andelen vore 0% vore Jorden drygt 30°C kallare än nu. Om den närmar sig 100% blir det varmt som i h-e (Det sägs att snöbollar smälter snabbt där.)
Skapa ett konto eller logga in för att kommentera
Du måste vara medlem för att kunna kommentera
