Strålingsbalancen

De nye CERES satellitmålinger af ind- og udgående stråling i ”toppen af atmosfæren”, dvs. 20 km oppe, er en guldgrube af data for klimaforskerne, og der udgives et stort antal artikler om Jordens energibalance. Den er jo af interesse, fordi en positiv balance, dvs. hvor der kommer mere energi ned på Jorden, end der udstråles igen til universet, vil give en opvarmning og dermed en global temperaturstigning. Omvendt ville en negativ balance give en afkøling, men det er jo ikke aktuelt i disse år.

Den tyske klimaforsker Fritz Vahrenholt har sammen med en anden forfatter netop udsendt en videnskabelig artikel om denne energibalance, hvor de især ser på forskellene i energibalancen over områder med meget skydække og områder med klar himmel. Det er muligt at trække sådanne data ud af CERES.

Resultaterne er uhyre interessante, og de sætter igen drivhusgassernes indflydelse på opvarmningen under lup. Konklusionerne underbygger på ingen måde IPCC’s dogme om drivhusgasserne som 100 % ansvarlige for alt, hvad der har med temperatur at gøre. 

Når man kigger på energibalancen i 20 km’s højde skal man skelne mellem to typer af stråling. Den kortbølgede (engelsk shortwave – SW) og den langbølgede (longwave – LW). Solens indstråling er udelukkende kortbølget, en stor del af den i form af synligt lys. Noget af denne indstråling reflekteres tilbage ud i rummet som kortbølget stråling, enten fra skyerne eller jordoverfladen. Men størstedelen bliver opsuget af jord- eller havoverfladen, der varmes op. Herfra udsendes energien så i form af langbølget (dvs. varme-)stråling. Noget af den langbølgede energi, der er på vej op, opfanges af drivhusgasserne og en del af den sendes retur, og hermed har vi IPCC’s opvarmning.

Vahrenholt indleder med at vise data for de seneste 20 år for hhv. solens kortbølgede indstråling (fig. 1), Jordens langbølgede udstråling (fig. 2) og Jordens kortbølgede udstråling (fig. 3). Figurerne er meget interessante. Solindstrålingen er faldet ganske svagt i perioden, hvilket næppe er signifikant. Jordens langbølgede udstråling er svagt stigende. Samtidigt er Jordens kortbølgede udstråling faldet kraftigt, ca. 1,3 W/m² i løbet af perioden. Den varme er jo så blevet på Jorden og kan have bevirket den opvarmning, vi har haft. Den har imidlertid ikke noget med drivhusgasser at gøre, faldet i udstråling skyldes snarere en nedgang i skydækket, således at skyerne har bortreflekteret mindre lys. Hvis det øgede indhold af drivhusgasser spillede en rolle, så skulle kurven for den udgående langbølgede stråling (fig. 3) vise et fald, men det gør den ikke.

Summen af de 3 kurver er vist på fig. 4, her er Jordens samlede energibalance, og den viser en stigning. Denne stigning er tæt på den generelle usikkerhed, der er på tallene, men Vahrenholt redegør for hvorledes, man alligevel kan få pålidelige resultater ud af de følgende grafer.

Som nævnt kan Jordens overflade i data fra CERES deles op i områder med skydække og områder med klar himmel. Fig. 5 viser forskellen mellem den kortbølgede udstråling i disse to tilfælde. Her ser man, at størstedelen af faldet i udstrålingen vist på fig. 2 kommer fra de skydækkede områder. Det tyder jo kraftigt på, at mængden af skyer har været faldende i perioden.

For den langbølgede udstråling er situationen vist på fig. 6. Her er situationen helt uforandret i områder uden skyer, hvorimod udstrålingen har været stigende i de skydækkede områder. Disse resultater er ikke, hvad man skulle forvente, hvis opvarmningen er forårsaget af drivhusgasser. De skulle bevirke en nedgang i den langbølgede udstråling. Det ser vi ikke noget til i områderne uden skyer. I områderne med skyer hænger stigningen i den langbølgede udstråling sammen med de generelt højere temperaturer fremkaldt af færre reflekterende skyer.

Sammenhængen over et lidt længere tidsrum er vist på fig. 7, hvor vi har Jordens skydække vist sammen med den udgående langbølgede stråling. Igen ledsages det betydelige fald i skydækket omkring år 2000 af en tilsvarende stigning i udstrålingen.

CERES satellitterne giver også data for strålingen ved jordoverfladen.  Fig. 8 viser udviklingen i den kortbølgede indstråling for hhv. områder med skydække, områder uden og det globale gennemsnit. Igen ser man en uforandret situation under klar himmel, mens der er en stigning i de skydækkede områder, igen pga. nedgangen i mængden af skyer. Tilbagestrålingen fra overfladen viser et svagt fald, nogenlunde ens for hele Jorden.

Fig. 9 viser overfladens langbølgede stråling, analogt til fig. 8. Her ser man en svag stigning i den globale nedadgående stråling, den er summen af en svag stigning i de skydækkede områder og en kraftigere stigning under klar himmel. Sidstnævnte kan således være et udtryk for drivhusgassernes effekt. I takt med den generelle temperaturstigning er den udgående langbølgede stråling stigende i alle områder. Netto er der således tale om et tab i energi fra den langbølgede strålingsbalance, hvoraf størstedelen kommer fra de skydækkede områder.

Artiklen fortsætter med nogle betragtninger over Jordens samlede energibalance. Man regner med, at ud af den ekstra energi, der er tilført, ender 90 % i havet. Det er fremført at havets energiindhold (”entalpi”) er steget meget, men det nævnes her, at energiindholdet under den Middelalderlige Varmeperiode formentligt var højere end det er i dag. Om vi igen når op på det niveau er uklart. Årsagen til springet i skydækket omkring år 2000 er ikke særligt godt forstået, og det vides ikke, om den udvikling vil ændre retning i den nærmeste fremtid.

Det er tidligere nævnt, at de store svingninger i Jordens klima spiller en betydelig rolle for udviklingen i temperaturen. Fig. 10 viser et eksempel, hvor ændringen i klimasystemets energiindhold for perioden siden 1750 er sammenstillet med AMO, den Atlantiske Tiårs Svingning.

Vahrenholt har her skrevet en meget interessant og forholdsvis letlæst artikel, der endnu en gang understreger, at vores viden om klimaet er mangelfuld, og dermed at IPCC’s skråsikkerhed mht. drivhusgassernes altafgørende rolle er helt ubeføjet.