POSTED IN Klima

Usedvanlig stabilt klima på jorden:

Vannet på jorden regulerer i stor grad temperaturen.

2 kommentarer
Print Friendly, PDF & Email

Drivhuseffekten – Positiv eller negativ tilbakekopling fra vanndamp?

Geir Aaslid

Klimanytt nr 272. Redaktør: Ole Henrik Ellestad.

Forfattet av Jan-Erik Solheim.

En viktig del av «drivhuseffekthypotesen» er at mer CO2 fører til oppvarming som gjør at mer vann fordamper. Økt vanndampinnhold i atmosfæren vil føre til mer absorpsjon av infrarød stråling fra bakken. Dette fører til ytterligere oppvarming siden vanndamp er 25 ganger mer effektiv enn CO2 til å absorbere varmestråling. Denne økte oppvarmingen fører til at luften kan holde på enda mer vanndamp som fører til enda mer oppvarming … Dette kalles positiv tilbakekopling og fører til KLIMAKATASTROFEN vi hører om daglig. Med en slik drivhuseffekt ville det neppe være levelig på jorda.

Fra Arve Gustavsen som er ekspert på styringssystemer på skip har vi fått følgende om en styringsmodell for skip som er et godt eksempel på tilbakekoplinger.

I et dynamisk system så styres Prosessen (1) av Avviket (D) mellom Referanse (A) og Tilbakekoblingen (C) ved at: Avvik = Referanse – Tilbakekobling.
I et stabilt system med negativ Tilbakekobling gjennom en tilpasning (2), styres Prosessen kontinuerlig inn mot en stabil driftssituasjon.

______________________________________________________________________________
Innlegget er hentet fra Klimarealistene
______________________________________________________________________________

Avviket svinger derfor bare svakt rundt den Referanseverdien som styrer Prosessen. I tegningen finner vi Prosessen (1) som styres av signalet fra Forsterkeren (3). Det er da Avviket som bestemmer hvor kraftig prosessen skal styres.

Eksempel på regulering der et skip er Prosessen

Når et skip beveger seg mellom to havner, er skipets kurs er satt inn som Referanse, og der skipets hastighetsvektor bestemmer Tilbakekoblingen.

Det resulterende Avviket i kurs dreier automatisk på skipsrattet slik at skipsroret korrigerer opp skipets kurs. Tilsvarende forhold har en for fly i luftfarten. Her er oppgaven enkel, å følge en på forhånd definert kurs. Mer avansert blir det når hele reisen presenteres som et sett av knekkpunkter mellom rette kurslinjer. Da må det legges inn intelligens som tar hensyn til skipets egenart slik at også passasjeren ivaretas ved en uventet kursendring.

En ustyrbar prosess

Ustabile forhold oppstår i urolig sjø da det kan oppstå oscillasjoner på grunn av den periodiske støyen som bølgene skaper. Da kan det oppstå midlertidige Positive Tilbakekoblinger, men da bare på grunn av oscillasjoner. Slike tilstander kan unngås dersom designeren av løsningen hadde hatt den rette forståelse av støyens vesen. Dersom slike forhold oppstår, overtar rormannen.

Positiv tilbakekobling

Når fortegnet på tilbakekoblingen skifter fra minus til pluss, kommer et slikt styringssystem fullstendig ut av balanse. For et skip kan dette være katastrofe, spesielt i trange farvann. Skal noe styres så er det et krav at tilbakekoblingen er negativ.

Eksempler på positiv og negativ tilbakekopling

Virkningen av tilbakekoplinger er forskjellig hvis vi har en prosess som øker eller minker. Til venstre en prosess som øker med tiden, med positiv (rød) og negativ (blå) tilbakekopling. Vi ser at den negative tilbakekoplingen reduserer den opprinnelige virkningen (sort kurve).

Det motsatte skjer for en prosess som minker med tiden i figuren til venstre. Her ser vi at en negativ tilbakekopling (blå kurve) redusere nedgangen, mens en positiv tilbakekopling (rød kurve) fører til et raskere fall i kurven.

Prosessene går fra venstre mot høyre over tid i begge figurene.

Hva skjer med temperatur når vanndamp øker?

Carl Bremer1 har undersøkt hvordan temperaturen har variert på tørre eller fuktige dager i sin målestasjon i hjembyen Prescott i Arizona. Han leste av temperatur og fuktighet hver halve time i 38 dager og sorterte disse i dager med mer eller mindre enn gjennomsnittlig luftfuktighet. Resultatet for tiden mellom soloppgang og kl. 14 er vist i figuren nedenfor.

Vi ser at middeltemperaturen på tørre dager (1) er to grader høyere enn på fuktige dager (2). Siden temperaturen øker fra soloppgang til ut på ettermiddagen, så er dette negativ tilbakekopling.

Han gjorde samme forsøket for perioden fra kl. 15 til soloppgang neste dag. I denne perioden sank temperaturen og han fant at temperaturen de fuktige dagene falt mindre enn de tørre dagene. Også et tegn på negativ tilbakekopling. Summerte han over hele døgnet var virkningen størst på oppvarmingsdelen, så resultatet ble en lavere middeltemperatur på de fuktige dagene.

Negativ tilbakekopling gir kaldere dag og varmere natt

Når sola kommer opp om morgenen stiger temperaturen til et maksimum et par timer etter kl. 12 lokal tid. Er det fuktighet i bakken brukes noe av varmen til å fordampe vann. Det blir ikke fullt så varmt. Det er negativ tilbakekopling som fører til lavere dagtemperatur.

Om kvelden og natten synker temperaturen. Hvis det er høy fuktighet så synker ikke temperaturen fullt så fort. Med høy fuktighet vil mer vanndamp kondensere til vanndråper – denne prosessen frigir varme. Med mange dråper får vi skyer eller tåke som stopper stråling fra bakken og holder på varmen. Vi ser dugg i gresset i de tidlige morgentimer. Vi opplever mindre avkjøling enn om det hadde vært tørt. Det er negativ tilbakekopling.

Virkning av fuktighet på årsbasis

Vi ser at middeltemperaturen på tørre dager (1) er to grader høyere enn på fuktige dager (2). Siden temperaturen øker fra soloppgang til ut på ettermiddagen, så er dette negativ tilbakekopling.

Han gjorde samme forsøket for perioden fra kl. 15 til soloppgang neste dag. I denne perioden sank temperaturen og han fant at temperaturen de fuktige dagene falt mindre enn de tørre dagene. Også et tegn på negativ tilbakekopling. Summerte han over hele døgnet var virkningen størst på oppvarmingsdelen, så resultatet ble en lavere middeltemperatur på de fuktige dagene.

Negativ tilbakekopling gir kaldere dag og varmere natt

Når sola kommer opp om morgenen stiger temperaturen til et maksimum et par timer etter kl. 12 lokal tid. Er det fuktighet i bakken brukes noe av varmen til å fordampe vann. Det blir ikke fullt så varmt. Det er negativ tilbakekopling som fører til lavere dagtemperatur.

Om kvelden og natten synker temperaturen. Hvis det er høy fuktighet så synker ikke temperaturen fullt så fort. Med høy fuktighet vil mer vanndamp kondensere til vanndråper – denne prosessen frigir varme. Med mange dråper får vi skyer eller tåke som stopper stråling fra bakken og holder på varmen. Vi ser dugg i gresset i de tidlige morgentimer. Vi opplever mindre avkjøling enn om det hadde vært tørt. Det er negativ tilbakekopling.

Virkning av fuktighet på årsbasis

Bremer sammenlignet også årsmiddeltemperaturen for byer med lav gjennomsnittlig fuktighet med byer med høy gjennomsnittlig fuktighet på samme breddegrad.

I figuren til venstre er middelverdier for fuktighet (blått) og temperatur rødt (sammenlignet mellom byene Riyadh i Saudi Arabia (1) og Bogra i Bangla Desh (2).

Vi ser at årstemperaturen er 5 grader høyere i den tørre byen Riyadh.

Også i Norge spiller fuktigheten en stor rolle

Vårt klima styrers i høy grad av tilført varme fra varmere strøk lengre sør. Enten ved Golfstrømmen som varmer vår kyst eller varme vinder fra sør og sør øst. I områder som er skjermet fra kystvindene og når vinden stilner, opplever vi daglige sykluser med negativ tilbakekopling så lenge det er fuktighet i bakken. Vi har mange ganger hørt meteorologen fortelle om ustabile (fuktige) luftmasser og mulighet for ettermiddagsbyger i innlandet. Med byger blir det kjøligere. Men blir bakken tørr, og luftfuktigheten lav, så kan vi oppleve varme dager og kaldere netter – slik det er i ørkenstrøk.

Konklusjon: Stabilt klima – ingen katastrofe

Takket være vann som dekker mer en 70 % av planetens overflate og vannets evne til å holde på varme og fordele den over kloden sammen med en atmosfære som bidrar med trykk og fordelingsmekanismer, har vi et usedvanlig stabilt klima sammenlignet med andre planeter. Temperaturen på overflaten bestemmes av utstråling fra sola, jordas beskyttende magnetfelt, hva som slipper gjennom atmosfæren og hva overflaten reflekterer eller absorberer av varme. Varme strømmer alltid fra det som er varmere til det som er kaldere. Bra for oss som lever langt nord.

1 Carl Brehmer, The Greenhouse Effect Explored – Is Water Vapor Feedback Positive or Negative?, fra boka The Sky Dragon Victory Lap, Stairway Press, Kindle utgave.

Teksten står for forfatterens mening, ikke nødvendigvis www.derimot.no sin.

2 kommentarer. Leave new

  • Mission impossible: Demokrati
    6 mars 2020 9:18

    Det eneste sikre man kan si om været og klimaet er at kulde, is og snø er ugunstige forhold for livsbetingelsene. Finnmark er for eksempel på størrelse med Danmark, men mens det bor ca. 5,8 millioner i Danmark bor det bare ca. 76 tusen i Finnmark, derav 75% er konsentrert til småbyer/tettsteder langs kysten. Men til tross for liten befolkning er folk helt prisgitt forsyninger sørfra.

    Årets gjennomsnittlige temperatur i Norge under ett er ca. 2,2 grader. Det gjør Norge til et av verdens kaldeste land. At man nettopp i dette landet finner et sterkt engasjement mot et varmere klima er derfor et betydelig paradoks. Man finner ikke det samme engasjementet i de folkerike adskillig varmere landene.

    I de store landene India, Kina, USA, Russland, samt øvrige land i Afrika, Asia og Midtøsten, har man ikke forpliktet seg til kutt i CO2-utslipp. Tvert imot, man legger opp til økte utslipp. Frykten for et varmere klima er altså minst der det allerede er et varmt klima.

    Svar
  • Temperaturen i Oslo ligger nå ca 2 grader over normalen, mens temperaturen på Svalbard derimot ligger nå hele nesten 6 grader over normalen. Svalbard er det stedet i verden hvor temperaturen nå stiger raskest. Hvordan forklarer man dette? Det ser ut som havets temperatur-regulerende mekanisme har havnet i ulage og sliter med å klare å holde temperaturen i verden på stabile nivåer.
    (Samtidig med dette har man startet et gasskraftverk på Melkøya ved Hammerfest i 2007/2011 som slipper ut like store mengder med varmeenergi, sot og CO2 som alle norske varebiler til sammen, det spørs hvor klokt dette er sammen med alle norske gassturbiner på sokkelen som står i Golfstrømmen og bruker en energimengde på rundt 50 TWh med gass hvert år).

    Svar

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

Fill out this field
Fill out this field
Skriv inn en gyldig e-postadresse.

Neste innlegg

Weimarrepublikken med normoppløsning.

Får vi en ny slik epoke 100 år etter?

Forrige innlegg

Koker jordkloden?

Kloden drukner i snø!

Teksten står for forfatterens mening, ikke nødvendigvis www.derimot.no sin.