Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

6 frågor/svar hittade

Universum-Solen-Planeterna [20478]

Fråga:
Hur har solens utstrålning varierat sedan den bildades?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Solen blir sakta varmare, så klimatet på jorden blir väl allt hetare sett på årmiljoners sikt, men när i sin historia var solen som svalast, efter det att den blev en lysande sol? (Istiderna på jorden sägs inte ha med solen att göra utan med jordbanans form.)
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Figuren nedan från Solar_luminosity visar solens luminositet (röd kurva) under 12 miljarder år. Vi ser att ljusstyrkan var minimum c:a 300 miljoner år efter det att solen bildades. Sedan dess har ljusstyrkan stadigt ökat med c:a 30%.

Istiderna har tidskonstant av storleksordningen 100000 år, se fråga 830 .

På kort sikt (några tusen år) är alltså ändringar i medeltemperaturen hos jorden inte orsakat av ändringar i solarkonstanten (fråga 13917 och figuren i fråga 20532 ) genom ändrad luminositet eller ändringar i jordens rörelse, se fråga 830 . Den helt överskuggande faktorn är förekomsten av växthusgaser, se fråga 12668 .

Lägg märke till den stora ökningen i luminositet från åldern 10 miljarder år. Den beror på att bränslet i centrum (väte) börjar ta slut. Solens kärna kontraherar och yttre delarna expanderar. Större radie (blå kurva) betyder högre luminositet. Vid 10 miljarder år börjar yttemperaturen (grön kurva) minska, och solen börjar utvecklas till en röd jättestjärna.



/Peter E

Nyckelord: solarkonstanten [6]; solens utveckling [4]; växthuseffekten [31]; istider [7];

1 https://en.wikipedia.org/wiki/Paleoclimatology#/media/File:All_palaeotemps.png

*

Universum-Solen-Planeterna [20222]

Fråga:
Hej! De stora planeterna påverkar jordens bana periodiskt så att istider är "normala" på jorden. Finns samma påverkan och fenomen belagda på mars resp venus?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Här är lite om hur banorna ändras: 17160 . Framför allt banans excentricitet (avlånghet) påverkar temperaturen. För Mars och Venus finns det inte några data liknande de för jorden (830 ) för storleksordningen ett antal 100-tusen år eftersom man inte har geologiska data som för jorden -- man har hittills bara krafsat lite på ytan.

Från början (flera miljarder år sedan) bör Venus, jorden och Mars ha haft liknande atmosfärer. Venus drabbades av en skenande växthuseffekt och fick en mycket tät koldioxidatmisfär med uppemot 500 graders temperatur. Mars har antagligen haft hav med vatten, men dessa har försvunnit med atmosfären. Det är möjligt att man kan bestämma temperatur och atmosfärens sammansättning genom att som på jorden analysera bubblor i polarisen. För detta behöver vi nog åka dit.
/Peter E

Nyckelord: istider [7]; Mars [10]; Venus [9];

*

Blandat [19940]

Fråga:
Hej! Folkvandringar har uppenbart skett många gånger från Centralasien västerut. En idé är väl att de orsakats av överbefolkning och det tyder på att klimatet varit gynnsamt. Finns belägg för att jordens klimat varit periodiskt bättre än normalt under t ex bronsåldern och vet man vad det skulle berott på? (Planetbanor, solfläckar etc.)
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
I fråga 18867 finns en diskussion om klimatet de senaste 2000 åren. Som man ser av figuren är variationen mycket liten, så bara temperaturen i sig kan knappast orsaka folkvandringar. Det måste i så fall vara kopplat till mer lokala klimatändringar.

Om man går mer än 20000 år tillbaka (se figuren nedan, länk 1 ger en större version) så dominerar en drygt 100000 årig variation (istider), se fråga 830 .

Se vidare Paleoclimatology hur temperaturen har uppskattats.



/Peter E

Nyckelord: istider [7]; klimat [8];

1 https://en.wikipedia.org/wiki/Paleoclimatology#/media/File:All_palaeotemps.png

*

Blandat [18867]

Fråga:
Har den globala uppvärmingen räddat oss från en ny istid?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! I ett diagram i en dagstidning visade man att medeltemperaturen på jorden sjunkit c:a 0,4 grader från år 0 till c:a år 1900. Under 1900-talet har temperaturen ökat kraftigt, och det antas vara p g a mänskligt inflytande.

Tyder det på att utan mänskligt inflytande så skulle vi ha gått mot en ny istid om ett par tusen år? Istiderna lär visst pågå 110 kiloår och mellanistiderna bara i 10 kiloår, så det vore ju då snart dags för en ny; den senaste slutade ju ett tag före vår stenålder. När under mellanistiderna är det som varmast? Finns regelbundenhet?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Thomas! Jag vet inte vilken figur du syftar på, men jag antar det var en lik nedanstående från Global_warming#Observed_temperature_changes . Plotten är från data från historiska källor, trädringar, glaciärer, koldioxidhalt, mm.

Osäkerheten är emellertid stor, och det är inte säkert att kurvorna representerar globala temperaturer. Dessutom är temperaturändringarna mycket små. Förutom den mycket snabba ökningen från 1900 (ganska säkert beroende på vår användning av fossila bränslen) är det två effekter som är någotsånär etablerade:

1 Den medeltida varma perioden (Medieval_Warm_Period ).

2 Den lilla istiden (Little_Ice_Age ). Denna är egentligen inte en riktig istid utan en period med speciellt kalla vintrar eventuellt med samband med den låga solaktiviteten (Maunder_Minimum#Little_Ice_Age ).

Enligt figuren i fråga 830 varierar de varma perioderna mellan 10000 och 20000 år, men de olika 110000-årsperioderna har ganska olika struktur, så man kan knappast dra någon slutsats av dem. Men det är korrekt att mesta tiden är istider.

Om den globala uppvärmningen orsakad av växthuseffekten räddat oss från nästa istid kan vi inte säga något om. Frågan är vilket som är värst: att dränkas av höjda havsnivåer eller att täckas av ett flera kilometer tjockt istäcke! I vilket fall som helst så sker ändringarna långsamt (100-1000-tals år), så vi hinner flytta. Tidsskalan för uppvärmningen p.g.a. fossila bränslen är emellertid mycket kortare än tidsskalan för istiderna, så min gissning är att vi inte får någon mer istid på ett bra tag.

Den lilla istiden är för övrigt möjligen orsaken till att skåningar är svenskar och inte danskar -- Karl X Gustav med armé kunde tåga över bälten och besegra danskarna (freden i Roskilde 1658), se länk 1, 2 och Tåget_över_Bält .



/Peter E

Nyckelord: istider [7]; växthuseffekten [31]; klimat [8];

1 http://klimat.wordpress.com/2006/03/01/vintern-som-skapade-stormaktssverige/
2 http://www.global-warming-and-the-climate.com/mann's-hockey-stick-climate-graph.htm

*

Universum-Solen-Planeterna [14214]

Fråga:
Milankovitch cykler
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag vill veta mer om Milankovich cykler; Vilka orsaker finns till att jordens bana runt solen ändras regelbundet likson lutningen av jorden egen axel? Förändringarna orsakar enligt Naturhistoriska Riksmuseets utställning 'Uppdrag Klimat' regelbundna naturliga klimatförändringar på jordklotet med istirder och värmeperioder. Jag vill veta mer!
/Katarina B, S:ta Ragnhildgymnasiet, Södertälje

Svar:
Milankovitch cykler är variationer av

1 Jordbanans excentricitet (hur avlång banan är)

2 Jordaxelns lutning mot normalen till jordbanans plan

3 Jordaxelns precession.

Förklaring för temperaturpåverkan för ovanstående

1 Om jordbanan är mycket avlång (hög excentricitet) blir klimatet kallare eftersom jorden tillbringar längre tid på ett avstånd från solen som är större än avståndet vid cirkulär bana. Detta beror på Keplers andra lag, se 12644 , som alltså säger att banhastighheten är lägre på större avstånd från solen. Jorden tillbringar alltså längre tid utanför medelavståndet, varför det blir kallare än när avståndet hela tiden är lika med medelavståndet. Observera att det är bara excentriciteten som ändras. Medelavståndet till solen (ellipsens halva storaxel) är konstant. Variationen i excentriciteten är komplex, med huvudkomponenten har en period på c:a 100000 år.

2 Till skillnad från 1 påverkar jordaxelns lutning inte den totala instrålningen utan bara fördelningen. Minskad lutning ger en större skillnad beroende på latitud: polerna blir kallare och områden nära ekvatorn blir varmare. Skillnaden syns bäst om vi betraktar extremerna. Om jordaxeln är vinkelrätt mot jordbanan kommer områden nära polerna att få mycket liten instrålning. Stora delar av polerna kommer att täckas av is. Om lutningen däremot är 0 (rotationsaxeln i jordbanans plan) kommer årstidsvariationerna att vara extrema, men eftersom jordens medeltemperatur är c:a 15oC, så kommer all is att smälta. Perioden för ändringen i jordaxelns lutning är c:a 41000 år och amplituden en grad. Se länk 1 och 2.

3 Jordaxelns precession orsakar en förskjutning i årstiderna (förutom att polstjärnan inte är polstjärna), se Precession_of_the_equinoxes#Effects . Perioden är 25772 år. För närvarande är jorden närmast solen i januari och längst ifrån i juli. Detta ger mindre extrema årstider på norra halvklotet. Efter 13000 år är jorden närmast solen i juli, så årstidsvariationerna på norra halvklotet förstärks.

Variationerna ovan beror på påverkan på jorden inte bara av solen utan även av månen och andra planeter. Den kombinerade effekten av dessa variationer ger upphov till ändringar i klimatet, t.ex. periodiskt återkommande istider.

Se även Milankovitch_cycles .

Påverkan på klimatet kompliceras av negativa och positiva återkopplingseffekter. N och S halvkloten är för det första olika. Nordpolen är hav och en övervägande del av norra halvklotet är kontinenter. Sydpolen är en kontinent och det mesta av södra halvklotet är hav.

Lösligheten av CO2 i havsvatten minskar med ökande temperatur, så CO2 flyttas upp i atmosfären vid förhöjd temperatur. Mer CO2 i atmosfären ökar växthuseffekten vilket leder till högre temperatur. Vi får alltså en förstärkning av effekten på temperaturen - en positiv återkoppling.

Is och snö har hög reflektionsförmåga (högt albedo). Det betyder att ett snötäckt område har mindre nettoinstrålning (instrålning-reflekterat ljus). Även detta är alltså en positiv återkoppling som förstärker temperatureffekterna.
/Peter E

Nyckelord: Milankovitch cykler [2]; istider [7]; växthuseffekten [31]; klimat [8];

1 http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/milankovitch.html
2 http://www.planetseed.com/relatedarticle/sun-and-earth-and-temperature-change

*

Blandat, Universum-Solen-Planeterna [830]

Fråga:
Varför uppkommer istider?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
1) Kommer vi få en ny istid?

2) Vad beror det på i så fall?

3) Varför blir det klimatförändringar?

4) Vad är det som påverkar klimatet?

5) Hur kommer klimatet se ut om 100 år?

6) Går det att reparera ozonlagret?
/Anna K, Borgarskolan, Malmö

Svar:
Det är mycket svåra frågor du ställer Anna! Jag skall försöka svara så gott det går. Först: Vad menar vi med istid? Det är när en stor del av t.ex. norra Europa, Asien och Nordamerika är täckt av inlandsis.

Figuren nedan från Wikimedia Commons visar ändring i jordens temperatur (blå kurva), halten CO2 (grön kurva) och mängd damm (röd kurva). Under de senaste 400000 åren har vi alltså haft 4 perioder när klimatet varit 10 grader kallare än vad temperaturen är nu. Dessa kalla perioder kallas istider och kontinenterna har alltså delvis varit täckta av ett istäcke på flera km:s tjocklek.

Man ser att temperaturen och halten CO2 följer varandra mycket nära. Anledningen är att kallt vatten kan lösa mer CO2 än varmt vatten. Alltså: Kallt klimat - mer koldioxid i haven och mindre i atmosfären. Vid varmt klimat är det tvärtom.

Observera orsak och verkan här. Det är inte den högre halten av CO2 som är orsak till att det är varmare nu än under istiden. CO2 är visserligen en s.k. växhusgas - se nedan - men en fördubbling av nuvarande halt skulle bara ändra jordens medeltemperatur med en grad och skillnaden i temperatur mellan istid och icke-istid är c:a 10 grader. Det är alltså temperaturändringen som orsakar förändringen i CO2-halt, inte tvärt om!

Resonemanget i ett dokument från Columbia University (numera försvunnet) är alltså helt felaktigt:

Past relationships between atmospheric CO2 and surface temperature

We can learn about earth climate sensitivity to past variations in atmospheric CO2 by drilling into ice sheets. Ice sheets record past concentrations of atmospheric CO2 by trapping bubbles of ancient air as the ice sheet forms. The figure below shows the relationship between CO2 in the atmosphere and surface temperatures over Antarctica spanning the last 150,000 years.

As you can see, there is a very close relationship between surface temperatures and atmsopheric CO2 levels. Note, however, the present mismatch between the current high levels of CO2 (around 365 ppm) and the relatively unchanged surface temperatures. If past history is a guide to the future, the data in this plot suggest we are due for very significant global warming.

Figuren man refererar till är i princip nedanstående. Man har, som synes, problem att förklara nuvarande temperatur med en CO2 halt av över 370 ppm. Förklaringen ges ovan: det är temperaturändringen som orsakar ändringen i CO2 halt, inte tvärt om!

Nu till dina frågor.

1) Ganska säkert, men vi vet inte exakt när. De senaste 4 istiderna visas på figuren nedan. Man ser att de återkommer med stor regelbundenhet med en period på c:a 110-120 tusen år. Interglacialperioderna (varma perioder mellan istiderna) är emellertid ganska korta, så om c:a 10000 år blir det nog en ny istid om det inte händer något annat innan dess.

2) Man tror att istiderna beror på att jordens bana påverkas av jätteplaneterna Jupiter och Saturnus. Det är flera aspekter på jordens rörelse som påverkas, men viktigast är antagligen att excentriciteten (avlångheten) hos jordbanan ändras periodiskt (se Milankovitch cykler ). Medelavståndet till solen ändras inte, men enligt Keplers andra lag (se Keplers lagar ) kommer jorden att tillbringa längre tid på stort avstånd från solen eftersom banrörelsen är långsammare där. En excentrisk bana ger alltså lägre temperatur, en cirkulär högre temperatur. Påverkan av övriga variationer beskrivs i fråga 14214 .

3,4) Jordens temperatur beror på balansen mellan instrålning (ljus från solen) och utstrålning (värmestrålning från jorden), se strålning, in-/ut- . Solens utstrålning är mycket stabil - åtminstone på tidsskalor på några 100 miljoner år. Instrålningen till jorden kan alltså endast ändras genom ändringar i jordens rörelse (se ovan) eller att jordens reflektionsförmåga (sk albedo) ändras. En del av det inkommande ljuset reflekteras direkt och försvinner ut i rymden. Ökning i albedo kan t.ex. åstadkommas av mer moln eller mer is/snö. Moln och is/snö är ju vitt, dvs har hög reflektionsförmåga. De orsakar därmed minskning i nettoinstrålningen och därmed en sänkning i temperaturen.

Om golfströmmen skulle upphöra, så får vi säkert åtminstone en liten istid. Det kan vara så att det bara är slumpen som orsakar istider: man kan tänka sig att även förekomsten av inlandsis över norra Europa kan vara ett stabilt system även utan en ändring i instrålningen.

Även om instrålningen är konstant kan man ändra balansen genom förhindra utstrålningen. Vissa gaser, t.ex. vattenånga och koldioxid absorberar värmestrålningen från jorden och hindrar den därmed att försvinna ut i rymden. Detta medför en uppvärmning av jorden, se växthuseffekten .

5) Ingen - inte ens Polman - vet.

6) Inte med nuvarande teknik. Om vi slutar förstöra ozonlagret, så kommer det med tiden att reparera sig själv.

Se vidare Ice_age .



/Peter E

Nyckelord: istider [7]; *geologi [16]; växthuseffekten [31];

1 http://www.planetseed.com/relatedarticle/sun-and-earth-and-temperature-change

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.