800px-vaxthusgasernas_inverkan_pa_stralningen

Bilden hämtad från Wikipedia.

Vetenskapen bakom klimatet

Konstaterandet att jordens klimat i första hand styrs av inverkan från solen är trivialt. Solens strålning är jordens helt dominerande energikälla. Utan den skulle dygnsmedeltemperaturen på jordytan ligga mycket nära absoluta nollpunkten dvs −273,15 °C . Helt marginell påverkan på temperaturen har den energi som finns lagrad i jordens inre sedan planetens tillkomst, viss energi som frigörs av sönderfall av radioaktiva isotoper, friktionsenergi p.g.a. gravitationspåverkan från andra planeter och inkommande kosmisk strålning.

Jordens dygnsmedeltemperatur regleras så gott som helt av balansen mellan instrålad solenergi till jorden och utstrålad värme från jorden. För att dygnsmedeltemperaturen skall vara konstant måste dessa två energiflöden vara lika. Den inkommande elektromagnetiska solstrålningen i våglängdsområdet 0,2 till 4,0 µm (1 µm = 0,000001 meter) omvandlas genom absorption i atmosfären och på jordytan till värme, vilket höjer jordens temperatur. På motsvarande sätt avger jorden så fort dess temperatur överstiger den absoluta nollpunkten, värmestrålning i våglängdsområdet 5 till 100 µm, vilket sänker jordens temperatur. När dessa två storheter är lika är dygnsmedeltemperaturen konstant.

Om jorden hade saknat atmosfär hade dygnsmedeltemperaturen varit -19 °C . Månen som saknar atmosfär har en dygnsmedeltemperatur på -23 °C och yttemperaturen varierar från natt till dag mellan -233 °C till +123 °C. Förhållandena skulle vara likartade på jorden utan atmosfär.

Jorden har en torratmosfär som består av 78,08 % kväve, 20,95 % syre, 0,93 % argon, 0,04 % koldioxid och ytterst små mängder av ett tjugotal andra gaser. Till detta kommer en varierande halt vattenånga (1-4% i gasform eller som kondensat i form av moln) som tillsammans påverkar in och utstrålningen av energi i form av strålning. Vattenångans och molnens absorption av utstrålningen från jorden leder till att utstrålningen minskar, varvid balansen mellan in och utstrålning rubbas. Det leder till att jordens temperatur stiger, vilket i sin tur ökar utstrålningen till den punkt där balansen mellan in och utstrålning är återställd. Denna balans uppkommer vid en dygnsmedeltemperatur på ca. +11 °C. Det är denna effekt som benämns växthuseffekten. Vi har alla upplevt denna effekt högst påtagligt under nätter med eller utan molnighet (vattenånga). Vid klart väder blir nätterna kallare än vid molnigt.

Som man kan se i figuren ovan från Wikipedia så har även koldioxiden en liknande effekt som vattenångan genom att den absorberar en del av den strålning som vattenångan släpper igenom. Det ökar på växthuseffekten något och leder till att dygnsmedeltemperaturen stiger ytterligare ca. 3 °C till +14 °C för att balansen mellan in och utstrålning skall återställas. Det larmen om global uppvärmning handlar om är, vilken inverkan den stegring av koldioxidhalten från 0,03 % till dagens 0,04 % har haft. Enligt strålningsfysikens lagar avtar absorptionseffekten exponentiellt när halten stiger, varför en dubblering av koldioxidhalten inte kan ge en dubblering av koldioxidens växthuseffekt. Effekten av en stigande koldioxidhalt från dagens nivå blir därför begränsad.

Larmen om global uppvärmning bygger i huvudsak på att forskarna trott på en hypotes om en s.k. förstärkningseffekt som man menar den lilla ökade växthuseffekten från den stigande koldioxidhalten skulle ha på halten vattenånga i atmosfären. Detta har lett till en betydande osäkerhet om hur stor inverkan en fortsatt stigande koldioxidhalt kommer att ha på dygnsmedeltemperaturen under innevarande århundrade. Vetenskapsakademin (KVA) anger osäkerheten till intervallet 1 °C till 4 °C. Det skall dock påpekas att ingen forskning ännu kunnat visa på denna förstärkningseffekt, varför det mest sannolika är att KVA:s lägre intervall förefaller vara det troligaste.

Sveriges förmodligen mest meriterade klimatforskare professor Lennart Bengtsson skrev häromdagen en kommentar här på bloggen där han menade att huvudproblemet inte är att det långsamt blir varmare på jorden, och att växthusgaserna högst sannolikt är orsak härtill, utan problemet är att detta är omöjligt att hantera inom ramen för dagens politiska system. Klimatuppvärmningen sker så långsamt och omärkligt att det närmast är omöjligt att registrera, varför politiker och aktivister försöker skapa klimatändringar ur intet genom att förvandla dramatiskt väder till klimatändringar. Eftersom det är lätt att påvisa att vädret inte har blivit mer dramatiskt utan snarare tvärtom, så försätter sig politiska aktivister och även myndigheter i en hopplös situation eftersom de inte på sikt kan undgå att förlora sin trovärdighet. Ett färskt exempel var det jag skrev om igår, där miljöminister Isabella Lövin stod i TV och lögnaktigt påstod att ökenområden breder ut sig, vilket de inte gör. De flesta måste ju ändå ha noterat att vädret är mer dramatiskt på vintern då det bevisligen är kallare, än på sommaren. Dessutom har inte minst i Sverige ett varmare klimat uppenbara fördelar.

På lång sikt (100 år eller mer) och i vissa delar av världen blir säkert ett varmare klimat ett problem men detta kan ju i första hand överlåtas åt de länder som kan komma att drabbas. Det är ju inte frågan om dramatiska processer utan ytterst långsamma förändringar ungefär som ett åldrande. Detta är ett nationellt problem som endast kan lösas genom teknologier som kan generera energi utan växthusgasutsläpp. Det finns idag inga möjligheter att producera tillräcklig med energi i länder som Kina och Indien utan ökade fossila utsläpp, men detta kommer säkert att se helt annorlunda ut när de har byggt upp sin egen högteknologi om några decennier.

Alla domedagsprofetior om klimatet som vi matats med på senare år har alltså ett ytterst svagt stöd i grundläggande naturvetenskap. De förändringar i vädret som kunnat observeras ligger med god marginal inom det forskarna kallar naturlig variabilitet. Klimatfrågan handlar i grund och botten väldigt lite om vetenskap utan är mest en politisk kampanj, som jag återkommer till i nästa avsnitt.