Vi har for nyligt skrevet om det vigtige element i Jordens klima, som varmetransporterne fra troperne og hhv. nordpå og sydpå mod polerne udgør. Jordens energibalance kan ikke med rimelighed bare beskrives som stråler ind minus stråler ud = opvarmning. Der er nu netop udkommet en stor bog om emnet skrevet af Javier Vinós, den vil vi måske anmelde ved en senere lejlighed. Men foreløbigt refererer vi her en artikel skrevet af Andy May på basis af Vinós’ bog og offentliggjort på WUWT.
Den Totale Sol-Indstråling (TSI) udgør over 99,9 % af energitilførslen til klimasystemet. Energien, som modtages fra solen, ændrer sig over året med 6,9 % pga. ændringerne i afstanden mellem solen og Jorden. Jorden er tættest på solen omkring d. 4. januar og længst væk omkring d. 4. juli. En del af solens stråler reflekteres direkte som lys, og dertil kommer varmestrålingen, der forlader atmosfærens øvre lag. Disse tilbagekastninger varierer meget over året, fordi de styres af, om der er land eller hav, forskellige landskaber med forskellig refleksion, og variationer i vejr og klima i de forskellige egne. Resultatet er, at Jordens temperatur altid ændrer sig, og planeten er ikke i energimæssig ligevægt med verdensrummet, se fig. 1.
Her ser man hvordan temperaturerne på de to halvkugler, samt den globale ditto, svinger over året omkring en middelværdi på 14,5 grader celsius, den globale med et udsving fra top til bund på 3,8 grader celsius. Den totale udstråling fra Jorden varierer også meget over året. Andy May skriver:
Ideen om en energibalance i toppen af atmosfæren er helt klart fejlagtig. Jorden udviser meget små variationer i temperatur fra år til år, men der er ingen grund til at tro, at vi forstår mekanismerne bag stabiliteten af Jordens temperatur. Og, helt sikkert, ideen om, at en 2-graders stigning i den globale temperatur skulle være farlig, er absurd.
På fig. 1 ser man, at udsvingene i den globale temperatur primært skyldes variationerne på den nordlige halvkugle, hvor der er op til 12 graders forskel mellem sommer og vinter. Der er to toppe i tabet af energi til verdensrummet, de falder sammen med de tidspunkter, hvor områderne ved polerne henligger i mørke og køles ned. Det største tab er, når der er vinter ved Nordpolen.
Fig. 1 viser, at selvom klimasystemet får al sin energi fra solens stråler, så styres Jordens temperatur af, hvordan klimasystemet håndterer denne energi. Andy May:
Moderne klimavidenskab mangler en brugbar teori for hvordan energien flyttes rundt i Jordens klimasystem. Det er muligt at opstille modeller over noget, man ikke rigtigt har forstået, men at tro på sådanne modeller er tåbeligt.
Fig. 2 viser hvordan energien fordeles rundt på Jorden. Her ser man, hvorledes der er en netto indstråling fra Ækvator og op til ca. 30 graders bredde (nord og syd). Udstrålingen fra jordoverfladen er en funktion af temperaturen, der i virkeligheden ikke varierer så meget mellem Ækvator og 60 grader nord / 60 grader syd, temperaturen ligger mellem 278 og 300 grader Kelvin (5-27 oC). Den mængde energi, der endegyldigt forlader atmosfæren, afhænger så af drivhusgasserne og skydækket, som har en større effekt i troperne. Nettoresultatet er, at udstrålingen ikke varierer ret meget i området 0 – 60 graders bredde, og energibalancen er derfor primært et resultat af indstrålingen, der jo pr. kvadratkilometer bliver mindre og mindre, jo længere nordpå eller sydpå, man bevæger sig. Derfor er der underskud på energibalancen mellem ca. 30 graders bredde og polerne. Dette underskud dækkes af varmetransporten langs jordoverfladen væk fra Ækvator i atmosfæren, primært ved vind, men også lidt med havstrømmene.
Varmetransporten flytter den største mængde energi mod den pol, hvor der er vinter. Denne pol udsender meget mere energi til rummet, end den modtager, da solen er under horisonten. Så al den energi, der modtages, kommer fra vinterstorme sydfra, eller ved at smeltevand fryser og afgiver varme.
Hvis der ikke var denne varmetransport, ville temperaturen i de blå områder på fig. 2 blive ved med at falde, og oppe omkring polerne kunne den nå helt ned på absolut nul eller minus 273 oC.
Nord/syd varmetransporten er kompleks. Den er ikke bare drevet af temperaturforskellen mellem arktiske og tropiske temperaturer, som man ellers skulle tro. Det er muligt at overføre mere energi med en mindre temperaturforskel end med en større. Faktisk er energitransporten steget i de seneste 20 år på trods af, at temperaturerne i Arktis er steget og derved har nedbragt temperaturforskellen til troperne.
Fig. 3 viser en sammenligning af temperaturerne i nutiden med dem under den tidlige Eocæne varmeperiode for 52 millioner år siden. Dengang var Jorden varm, der var ingen iskapper noget sted, polerne var grønne. Gennemsnitstemperaturen var næsten 24 grader celsius. Figuren viser også vores nuværende situation, hvor Jorden er inde i en af de koldeste faser, der nogensinde har været, med en gennemsnitstemperatur på kun 14,4 grader og permanent is ved polerne.
At klimaet har været meget anderledes i fortiden, er et problem for den IPCC-drevne klimavidenskab. For 20.000 år siden, da den seneste istid var allerkoldest, modtog Jorden den samme mængde energi fra solen, som den gør nu. Vi var i nogenlunde samme position mht. Milankovitch-cyklusserne, der ellers skulle styre istider og mellemistider. Klimasystemet dengang modtog naturligvis mindre energi, da de store arealer dækket med is reflekterede mere sollys direkte, og der var også mindre CO2 og vanddamp i luften. Det lavere CO2-indhold kommer af, at det koldere vand i havene kunne opløse mere af gassen, og ligeledes havde de store ismængder fjernet en masse vand fra havene og dermed reduceret fordampningen.
En mindre netto-indstråling og en større temperaturforskel mellem troperne og polerne burde have forstærket transporten i nordlig og sydlig retning og dermed trukket mere varme væk fra Ækvator. Det var imidlertid ikke tilfældet. Der er uenighed i videnskaben om Ækvator-temperaturen under istiden, men alt tyder på, at den kun var 1-2 grader lavere end i dag.
Der er meget belæg for, at Ækvators temperatur i virkeligheden har været ganske stabil de seneste 500 millioner år, trods store variationer i den globale gennemsnitstemperatur (9-30 oC). Bemærk på fig. 3, at i varmeperioden for 52 millioner år siden var temperaturen her kun få grader højere end i dag, så temperaturforskellen mellem troperne og polerne var meget mindre den gang end nu. Det er åbenbart, at langt størstedelen af global opvarmning finder sted nærmere polerne.
Klimaet for 52 millioner år siden var lunt og præget af en voldsom udvikling i dyre- og plantelivet. Der var ikke så stor forskel mellem sommer og vinter og mindre stormvejr. Det er noget, som klimavidenskaben har store problemer med at forklare. Når man forsøger sig med klimamodellerne, er det nødvendigt f.eks. at øge CO2-indholdet i atmosfæren til 4700 ppm, regne med en helt urealistisk klimafølsomhed over for CO2, og antage at temperaturen i troperne oversteg 35 grader celsius.
Imidlertid ligger de mest troværdige bud på atmosfærens indhold af CO2 i perioden på 500-1000 ppm og ingen er fremkommet med et tal højere end 2000 ppm. Det er også usandsynligt, at temperaturen i troperne skulle overstige de 30 grader, pga. en forstærket fordampning og opstigning af de varme luftmasser til den øvre atmosfære. Pattedyr kan heller ikke overleve, hvis luften med 100 % fugtighed overstiger 35 grader (fordi de så ikke kan slippe af med varmen ved at svede) – og pattedyrene stortrivedes netop i den periode. I dag måler man ingen steder temperaturer ved 100 % luftfugtighed over 30 grader, og der er ingen grund til at tro, at det har været anderledes i fortiden – i hvertfald ikke i pattedyrenes levetid.
Vores nedre atmosfære er et tyndt lag af gas – med en tykkelse på kun 1/600 del af Jordens diameter. Den atmosfære har været i stand til at opretholde temperaturen på jordoverfladen, så livet har kunnet eksistere i de sidste 540 millioner år. Det gør atmosfæren ved at rette op på den uensartede indstråling fra solen – afhængigt af breddegraden. Den skal udglatte forskellene mellem dag og nat. Det gør den primært ved hjælp af drivhuseffekten og skyer, de begrænser begge kølingen om natten ved at holde udgående varmestråler tilbage, og skyerne bortkaster noget af solstrålingen om dagen. Atmosfæren skal også sørge for at nedbringe effekten af forskellene i indstråling mellem Ækvator og længere mod nord eller syd, samt variationerne efter årstiderne, det gør den ved varmetransporten. Andy May:
De tre faktorer der således sikrer Jordens stabilitet i temperaturen er drivhuseffekten, skyer og varmetransporten. Moderne klimaforskning ignorerer de sidste to og fokuserer udelukkende på den første, gennem teorien om CO2 som ”kontrolknappen”. Effekten af skyer og deres variationers rolle i klimaforandringerne er i store træk stadigvæk ukendte. I følge IPCC’s seneste store rapport (AR6 – på s. 979) kan feedback fra skyerne på opvarmningen af overfladen være positive eller negative og udgør den største usikkerhed i effekten af drivhusgasser på klimaet.
Det er kun i toppen af atmosfæren at energi udveksles mellem klimasystemet og det ydre rum. Det betyder, at varmetransporten nord/syd ikke har nogen effekt, når der kigges på gennemsnittet over hele kloden. At man flytter rundt på energi inde i et system ændrer ikke noget på dets samlede energimængde. Dette faktum har fået mange klimaforskere til at tro, at ændringer i varmetransporten ikke kan medføre klimaforandringer, og det er nok den største misforståelse i den moderne konsensus-klimavidenskab.
Atmosfæren kan flytte store mængder af energi over hele Jordens overflade, måske pånær områderne tæt på Ækvator, hvor havstrømmene spiller den største rolle. Men ved at flytte energien langt nordpå eller sydpå kan den bringes til steder, hvor den hurtigt kan undslippe fra Jorden. Derfor er en grundig forståelse af varmetransporterne helt uundværlig, hvis vi vil forstå klimaet og den globale opvarmning.
Danish
Interessant artikel. Der er ikke tvivl om, at N/S energitransporten betyder meget for klimaet, og at ækvator ikke var meget koldere under istiderne. Man kan så spørge om, hvorvidt det er den mindre energitransport, der er årsag til øget kulde ved polerne, eller omvendt. Et meget kraftigt polart højtryk vil presse klimazonerne mod ækvator, og meget havis vil forhindre Golfstrømmen i at sende varmt vand op til Polarhavet. Omvendt vil øget Golfstrøm smelte havisen, hvilket formindsker albedoen, hvilket giver højere temperatur. Det er måske det vi har set i de sidste 100 år. Absolut et fænomen, der bør studeres nærmere.
I den forbindelse kan man godt spekulere over de synkrone istider i Arktis og Antarktis på trods af den forskellige geografi. Er det vind eller havstrømme der er vigtigst? Svensmark nævner i øvrigt også den øgede pol-ækvator temperatur under kolde perioder i sin artikel fra januar 2022 (Geophysical Research Letters: Supernova Rates and Burial of Organic Matter), som gav anledning til kraftigere vinde, hvilket også viser sig i den meget støv i iskerner fra istiden.