Teorin om svartkroppsstrålning tog form under 1800-talet, innan kvantmekaniken gjort sitt intåg.
Så här skriver Wikipedia om relationen mellan dessa två:
"Quantum mechanics gradually arose from theories to explain observations which could not be reconciled with classical physics, such as Max Planck's solution in 1900 to the black-body radiation problem, and from the correspondence between energy and frequency in Albert Einstein's 1905 paper which explained the photoelectric effect. Early quantum theory was profoundly re-conceived in the mid-1920s by Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born and others."
Din, som det låter, Shakespeare-inspirerade beskrivning om växthuseffekten förefaller suspekt?
–
Jag har inte räknat på det. Men svartkroppsstrålningen (den totala energimängden som strålar ut, bortsett från fördelning i spektrat) måste väl vara samma energimängd som jorden totalt sett absorberar från solen? 240 w per kvadratmeter typ? Iaf om jämviktsläge infunnit sig. Annars är väl detta ett brott mot termodynamikens första huvudsats. Denna energimängd, eller effekt är ju betydligt lägre än den som jordytan emitterar (är det ett ord på svenska?), eftersom jordytan har en högre temperatur än den som motsvarar 240 w per kvadratmeter. Vart skulle denna energi ta vägen om inte via växthuseffekt? Då (utan växthuseffekt) skulle väl jorden stråla ut sin yttemperatur som svartkroppstemperatur till rymden, om det inte fanns något som bromsade den (växthuseffekt)? En effekt på sigma*288^4 w per kvadrat meter(om yttemperaturen är 288 k med en emissivitet = 1) istället för 240 w per kvadratmeter? Om jorden sänder ut effekt med en svartkroppstemperatur på 288 kelvin, men endast tar emot 240 watt per kvadratmeter så vore det ett brott mot första huvudsatsen om jag förstår detta rätt. Och detta vore väl fallet utan växthuseffekt (som förklarar varför svartkroppstemperaturen är lägre än yttemperaturen)?
Dessutom syns väl de absorberade våglängderna när man tittar på jordens spektrum från rymden och att "dipparna" korrelerar mycket väl med absorbtionsband för de gaser som finns i atmosfären. Skulle det bara vara en slump?
Måste kvantmekanik blandas in i detta? Isf är jag på hal is. Då blir det nog även svårt att övertyga alla plebs som idag inte tror på den också. Och de plebs som tror på den saknar nog generellt en förståelse för den, som jag isf.
Jag har inte räknat på det. Men svartkroppsstrålningen (den totala energimängden som strålar ut, bortsett från fördelning i spektrat) måste väl vara samma energimängd som jorden totalt sett absorberar från solen? 240 w per kvadratmeter typ? Iaf om jämviktsläge infunnit sig. Annars är väl detta ett brott mot termodynamikens första huvudsats. Denna energimängd, eller effekt är ju betydligt lägre än den som jordytan emitterar (är det ett ord på svenska?), eftersom jordytan har en högre temperatur än den som motsvarar 240 w per kvadratmeter. Vart skulle denna energi ta vägen om inte via växthuseffekt? Då (utan växthuseffekt) skulle väl jorden stråla ut sin yttemperatur som svartkroppstemperatur till rymden, om det inte fanns något som bromsade den (växthuseffekt)? En effekt på sigma*288^4 w per kvadrat meter(om yttemperaturen är 288 k med en emissivitet = 1) istället för 240 w per kvadratmeter? Om jorden sänder ut effekt med en svartkroppstemperatur på 288 kelvin, men endast tar emot 240 watt per kvadratmeter så vore det ett brott mot första huvudsatsen om jag förstår detta rätt. Och detta vore väl fallet utan växthuseffekt (som förklarar varför svartkroppstemperaturen är lägre än yttemperaturen)?
Dessutom syns väl de absorberade våglängderna när man tittar på jordens spektrum från rymden och att "dipparna" korrelerar mycket väl med absorbtionsband för de gaser som finns i atmosfären. Skulle det bara vara en slump?
Måste kvantmekanik blandas in i detta? Isf är jag på hal is. Då blir det nog även svårt att övertyga alla plebs som idag inte tror på den också. Och de plebs som tror på den saknar nog generellt en förståelse för den, som jag isf.
Man kan principiellt förstå växthuseffekten utan kvantmekanik. Ju mer man går in på detaljer, ju mer blir det IMO svårt att undvika kvantmekanik och statistisk mekanik. Vill man räkna på själva växthuseffekten blir ju både modelleringen och beräkningarna ganska komplexa. Det finns en litteraturreferens några inlägg upp i tråden om du vill gräva lite i teorin.
(Dennis L. Hartmann, 1994, Academic press: Global Physical Climatology)
Runt dina resonemang i inlägget ovan så rekommenderar jag att du tittar på det (förenklade och förhoppningsvis lättförståeliga) som länkas till i min signatur.
Jag har inte räknat på det. Men svartkroppsstrålningen (den totala energimängden som strålar ut, bortsett från fördelning i spektrat) måste väl vara samma energimängd som jorden totalt sett absorberar från solen? 240 w per kvadratmeter typ? Iaf om jämviktsläge infunnit sig. Annars är väl detta ett brott mot termodynamikens första huvudsats. Denna energimängd, eller effekt är ju betydligt lägre än den som jordytan emitterar (är det ett ord på svenska?), eftersom jordytan har en högre temperatur än den som motsvarar 240 w per kvadratmeter. Vart skulle denna energi ta vägen om inte via växthuseffekt? Då (utan växthuseffekt) skulle väl jorden stråla ut sin yttemperatur som svartkroppstemperatur till rymden, om det inte fanns något som bromsade den (växthuseffekt)? En effekt på sigma*288^4 w per kvadrat meter(om yttemperaturen är 288 k med en emissivitet = 1) istället för 240 w per kvadratmeter? Om jorden sänder ut effekt med en svartkroppstemperatur på 288 kelvin, men endast tar emot 240 watt per kvadratmeter så vore det ett brott mot första huvudsatsen om jag förstår detta rätt. Och detta vore väl fallet utan växthuseffekt (som förklarar varför svartkroppstemperaturen är lägre än yttemperaturen)?
Dessutom syns väl de absorberade våglängderna när man tittar på jordens spektrum från rymden och att "dipparna" korrelerar mycket väl med absorbtionsband för de gaser som finns i atmosfären. Skulle det bara vara en slump?
Måste kvantmekanik blandas in i detta? Isf är jag på hal is. Då blir det nog även svårt att övertyga alla plebs som idag inte tror på den också. Och de plebs som tror på den saknar nog generellt en förståelse för den, som jag isf.
Jag vet inte riktigt hur man ska gradera förståelse när det gäller växthuseffekt.
Dom enklaste förklaringarna brukar relatera till växthus och det är ju inte särskilt korrekt.
Att beskriva växthuseffekten som en "enstegsprocess" är fortfarande ganska enkelt att förstå, men inte heller särskilt korrekt.
Om man vill utgå från hela troposfären och dessutom ta hänsyn till variabler som temperatur, fuktighet och moln så börjar det bli ganska svårt. Att räkna. Att förstå är kanske inte så svårt?
Plebejisk
En person i min omgivning har upplyst mig om att jag har plebejisk smak. Jag tror det är för att jag har för låga krav på Belugan och skumpan som jag brukar inta till frukost. Jag tror att hon har fördomar om stora Beluga-burkar...
Jag vet inte riktigt hur man ska gradera förståelse när det gäller växthuseffekt.
Dom enklaste förklaringarna brukar relatera till växthus och det är ju inte särskilt korrekt.
Att beskriva växthuseffekten som en "enstegsprocess" är fortfarande ganska enkelt att förstå, men inte heller särskilt korrekt.
Om man vill utgå från hela troposfären och dessutom ta hänsyn till variabler som temperatur, fuktighet och moln så börjar det bli ganska svårt. Att räkna. Att förstå är kanske inte så svårt?
Plebejisk
En person i min omgivning har upplyst mig om att jag har plebejisk smak. Jag tror det är för att jag har för låga krav på Belugan och skumpan som jag brukar inta till frukost. Jag tror att hon har fördomar om stora Beluga-burkar...
–
Tack för länkarna! Men kan du peka ut något i resonemanget som jag presenterade som är inkompatibelt med något i dina länkar/referenser? Kanske skulle jag ha skrivit "strålar med en temperatur" istället för "strålar med en svartkroppstemperatur"? Spektrat behöver inte likna det för en svartkropp, däremot måste arean/integralen vara lika, när jorden strålar med en temperatur på 240 k mot rymden tänkte jag. Figur 7-12 verkar förklara precist det jag talar om här, i harvard länken.
__________________
Senast redigerad av MrArtur 2018-11-24 kl. 06:58.
Men herregud, den etablerade ”sanningen” är väl att Venus höga yttemperatur beror på växthuseffekten? Då måste väl denna sanning enkelt kunna visas? Det måste ju finnas räkneexempel för masterstudenters räkneövningar? Ta ett sådan förenklat räkneexempel?
Som jag redan påtalat för dig har du själv länkat till en artikel som gör en sådan extremt förenklad beräkning
Angående växthuseffektens vara eller icke vara är det väl bara att fråga sig varför jorden (och venus) har en lägre svartkroppstemperatur än yttemperatur? Och ha termodynamikens första huvudsats i åtanke när man funderar över detta?
Du har helt rätt som första approximation. Det behövs inte mer än så för att inse att det måste finnas en växthuseffekt. Siffervärden kan man få t ex här: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/Earthebal.html
Där kan man lätt se att energiförlusterna från marken (strålning, konvektion och latent värme) är mycket större än instrålningen från solen och att det hela går ihop bara för att växthusgaser strålar tillbaka energi mot jordytan. Jordytan tar t o m emot mer energi som värmestrålning från atmosfären än från solljus.
Finns det några faktiska mätningar lokalt i europa (frånsett Venedig såklart) som verkligen påvisar havsnivåhöjning (som barn kommer jag ihåg högre vattenstånd)?
Kommer "AGW-katastrofen" att ena mänskligheten? Jordan B. Peterson tror inte det och jag håller med honom. Istället borde vi fokusera på problem som vi kan lösa och framförallt kan förutsäga och mäta. Det skulle dessutom kanske ge oss de verktygen vi behöver för att lösa ev. framtida klimatproblem vare sig det blir varmt eller kallt. Och samtidigt göra något gott för mänskligheten:
Professor Jordan Peterson on climate change and climate policy at the Cambridge Union
Professor Jordan Peterson explains why the world won't unite to solve the complex issue of climate change.
Kommer "AGW-katastrofen" att ena mänskligheten? Jordan B. Peterson tror inte det och jag håller med honom. Istället borde vi fokusera på problem som vi kan lösa och framförallt kan förutsäga och mäta. Det skulle dessutom kanske ge oss de verktygen vi behöver för att lösa ev. framtida klimatproblem vare sig det blir varmt eller kallt. Och samtidigt göra något gott för mänskligheten:
Professor Jordan Peterson on climate change and climate policy at the Cambridge Union
Professor Jordan Peterson explains why the world won't unite to solve the complex issue of climate change.
Det är illa när väl utbildade personer uttalar sig som den här professorn. Vi kan inte veta, det finns inga lösningar är hans inställning till klimatförändringarna. Klimatförändringarna som är mer studerat än många andra vetenskapliga områden! Vi vet ändå inget, påstår han! Vilken pajas!
Vi vet inte allt, det finns en massa frågetecken, det finns mycket osäkerhet. Det gör det inom all vetenskap!
Men vi vet fullt tillräckligt i synnerhet nu efter en kort period av många extrema väder, som skördat många liv, förstört tusentals hem, gett minskade skördar och säkert påverkat djurlivet mer än vi nu vet. Vi vet t ex att laxen på en del håll dör av den varma sommaren, vi vet att koraller dör.
Du kan lika gärna spela dum framför ett brinnande hus. Peterson verkar inte veta vad som händer när det brinner, så det är ingen idé att göra något!
Jag har klippt lite i ditt inlägg och numrerat för att lättare kunna kommentera.
Citat:
Ursprungligen postat av MrArtur
1. Men svartkroppsstrålningen (den totala energimängden som strålar ut, bortsett från fördelning i spektrat) måste väl vara samma energimängd som jorden totalt sett absorberar från solen? 240 w per kvadratmeter typ?
2. Annars är väl detta ett brott mot termodynamikens första huvudsats. Denna energimängd, eller effekt är ju betydligt lägre än den som jordytan emitterar (är det ett ord på svenska?), eftersom jordytan har en högre temperatur än den som motsvarar 240 w per kvadratmeter.
3. Vart skulle denna energi ta vägen om inte via växthuseffekt? Då (utan växthuseffekt) skulle väl jorden stråla ut sin yttemperatur som svartkroppstemperatur till rymden, om det inte fanns något som bromsade den (växthuseffekt)? En effekt på sigma*288^4 w per kvadrat meter(om yttemperaturen är 288 k med en emissivitet = 1) istället för 240 w per kvadratmeter?
2b. Om jorden sänder ut effekt med en svartkroppstemperatur på 288 kelvin, men endast tar emot 240 watt per kvadratmeter så vore det ett brott mot första huvudsatsen om jag förstår detta rätt. Och detta vore väl fallet utan växthuseffekt (som förklarar varför svartkroppstemperaturen är lägre än yttemperaturen)?
4. Dessutom syns väl de absorberade våglängderna när man tittar på jordens spektrum från rymden och att "dipparna" korrelerar mycket väl med absorbtionsband för de gaser som finns i atmosfären. Skulle det bara vara en slump?
5. Måste kvantmekanik blandas in i detta? Isf är jag på hal is. Då blir det nog även svårt att övertyga alla plebs som idag inte tror på den också. Och de plebs som tror på den saknar nog generellt en förståelse för den, som jag isf.
Tack för länkarna! Men kan du peka ut något i resonemanget som jag presenterade som är inkompatibelt med något i dina länkar/referenser?
Kanske skulle jag ha skrivit "strålar med en temperatur" istället för "strålar med en svartkroppstemperatur"? Spektrat behöver inte likna det för en svartkropp, däremot måste arean/integralen vara lika, när jorden strålar med en temperatur på 240 k mot rymden tänkte jag. Figur 7-12 verkar förklara precist det jag talar om här, i harvard länken.
"Inkompatibelt" är kanske fel ord och delvis handlar det om hur djupt man vill gå in i detaljerna. Energiprincipen gäller alltid! I alla sammanhang inklusive i kvantmekanik och statistik fysik. Om man någonsin tror sig se att den inte ser ut att gälla så har man missat något.
1. Energiflöden
De tre stora energiflöden (egentligen effekttäthet, men gånger tid och yta blir det energi) av strålning som vi ser vid gränsen mellan Jordens yta och atmosfären är:
1a: In från Solen, ca 161 W/m^2 som värmer Jorden.
1b: Ut från Jorden (15°C, emissivitet 0,91): 396 W/m^2
1c: In mot Jorden (från mot atmosfären, "växthuseffekt"): 333 W/m^2
Enligt 1a, 1b och 1c har vi, för strålning:
Summa in: 161+333 = 494 W/m^2.
Summa ut: 396 W/m^2
Det går ju inte ihop! 494-396=98 W/m^2 måste förklaras!
Vatten dunstar hela tiden från Jordens yta. Mest från havsytan, men även från marken. Ångbildningsvärmet tas från Jord/havs-ytan: 80 W/m^2.
Värme som lämnar Jorden genom konvektion: 17 W/m^2.
Alla tal ovan är globala medelvärden och angivna som heltal. Noggranheten är hygglig, men det är inte exakt. Det är IMHO nära nog och när in≠ut och in>ut så värms Jorden och "ut från Jorden" ökat tills energibalansen återställts.
Det här resonemanget och dom här beräkningarna stämmer mycket bra ur klimatsynpunkt. Helst bör vi studera detta över en längre tidsperiod, minst tio, helst 30 år för att eliminera dom stokastiska inslagen och kunna se dom rena energiflödena som medelvärden över längre tid. Kanske är detta svårt att förstå om man inte kan lite statistisk fysik?
Det är viktigt att förstå skillnaden mellan väder och klimat. Väder är lokalt i tid och rum och föränderligt på ett helt annat sätt än t.ex. den globala medeltemperaturen. Många tycks ha svårt att relatera väder och klimat till varandra. Dom är tätt kopplade till varandra och man kan säga att om man samlar väderstatistik så blir det till klimatinformation. SMHI och NOAA spelar nyckelroller i att samla det som blir till klimatinformation! Att försöka förhindra detta är att försöka förhindra oss människor att få korrekt information om hur klimatet förändras.
2. Energiprincipen
Termodynamikens första huvudsats/energiprincipen gäller alltid. Om det ser ut som att den inte stämmer så ska man ställa frågan: Vad har jag missat/Vad har jag gjort för fel?
Energiprincipen är så universell att många fysikaliska problem kan lösas utgående från den. Att alltid beakta den hjälper till att öka förståelsen för alla fysikaliska förlopp.
3. Energi och växthuseffekt
Se 1. ovan.
2b. Energiprincipen gäller alltid!
Ja, om det inte fanns någon växthuseffekt så vore det ett brott mot energiprincipen. Den som påstår att det inte finns någon växthuseffekt saknar elementära kunskaper i fysik.
4. Spektrometri
Nu lämnar du energiflöden och börjar gå in på detaljer, men javisst! Det har gjorts en hel del spektrometristudier både på Jorden och i rymden av den strålning som kommer till Jorden, från Jorden till rymden och från Jorden till atmosfären. Du har säkert sett några bilder på spektra. Visst är dom bilderna beskrivande, men dom speglar ju oftast en rad förlopp som pågår innan strålningen når spektrometern så dom är kanske inte superenkla att tolka. Ingen av strålningarna är "rena" i bemärkelsen exakta svartkroppsstrålningar. Svartkroppsstrålningen är en idealisering, en förenkling. IRL är det lite annorlunda...
5. Kvantmekanik
Några delprocesser och detaljer som är centrala i växthuseffekten och som inte kan förstås om man inte har lite kunskap i och förståelse för kvantmekanik är:
a. Att atomer och molekyler har diskreta energinivåer.
b. Att elektromagnetisk strålning även har partikelegenskaper (består av fotoner) som gör att den också måste betraktas som ett partikelflöde.
c. Att energikvanta i form av fotoner tas upp av atomer/molekyler som då "lyfts" till en högre energinivå.
d. Att energikvanta i form av fotoner avges av atomer/molekyler som då övergår till en lägre energinivå.
När det gäller a och processerna c och d måste man förstå hur dom diskreta energinivåerna i processen "breddas" av olika orsaker som kollisionsbreddning och dopplerbreddning. Breddningen ökar med temperaturen. En myt som sprids ibland är att växthuseffekten sedan länge är mättad på Jorden. Så är det inte och Venus visar hur tokigt ett sådant påstående är.
Ett annat tokigt påstående är att "400 ppm är så lite, så det kan inte ha någon betyydelse". Alla som tittat på resultatet av spektrometrin (se ovan) vet hur befängt ett sådant påstående är.
När det gäller c. och d. är det centralt att fotonen i c. kan komma från alla håll. Fotonen som avges i d. avges i godtycklig riktning. Vid en första betraktelse är det lätt att göra misstaget att tänka att "utåt" (från Jorden eller Venus) är lika sannolikt som "inåt" (mot Jorden eller Venus). Det är IOFS sant, men, den sannolikheten förändras av att det finns "en vägg i rummet", Jordens yta. Se det i kombination med att resvägen för en foton i medeltal är kort, innan den interagerar med en atom/molekyl igen. Det far omkring en massa energikvanta/fotoner med hög hastighet (c=ljusets hastighet) nära jordytan och sannolikheten för att dom ska träffa Jordytan är ganska stor. Energin stannar ju inte i markytan/havsytan. Den värms upp och energin avges igen. Det vi kallar växthuseffekt står för en stor del av uppvärmningen.
Livets ljus
Jag hoppas du (och fler) läser och förstår det här. I så fall var det värt tiden det tog att skriva detta. För mig är fysiken livets ljus. Att förstå vad som som händer omkring mig (ur naturvetenskapligt perspektiv) har fått mig att uppleva en harmoni med min omgivning som jag inte kunde uppnå innan. Att i detalj förstå t.ex. människor, politik eller ekonomi är inte lika enkelt IMO. Teknik är enkelt, det är ju bara fysik!
–
__________________
Senast redigerad av lasternassumma 2018-11-24 kl. 09:32.
Anledning: Ett annat tokigt påstående...
Om de nu börjar kompensera för brandbekämpningen de senaste halvseklet som varit väldigt effektiv men förhindrat den naturliga utgallringen vilket har ackumulerat brännbart material. Går man också emot alla miljömuppar och trädkramarare som det finns massor av i Kalifornien och börjar med systematisk avverkning så kanske man kan förhindra sådana här katastrofer i framtiden. Kanske man skulle informera och utbilda alla dessa illegala invandrare hur man hanterar eld i naturen också.
Tyvärr är man mer fokuserade på att rädda den Kaliforniska fläckugglan och hålla klimathotväckelsemöten än att ta itu med verkliga problem.
Kruxet är att när man gallrar skog så ökas koldioxidhalten. Dessutom förstör man ekosystem som gynnar mångfald och artrikedom. Därför anser man numera att naturen skall få sköta sig själv, gamla träd skall få stå kvar, ris ligga kvar m m eftersom det gagnar många arter.
Men nu måste man tydligen gå ifrån denna visdom igen på grund av att uppvärmningen förvärrar skogsbränder. Klimatförändringarna tvingar alltså fram en syn på skogen som man på en del håll har övergett och det kommer troligen att få andra konsekvenser. Det är naturligtvis inte alls bra.
