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.

30 frågor/svar hittade

Energi [20614]

Fråga:
Hallå fysiker

En fråga som jag ställt mig länge kommer här.

Om vi använder/installerar mer solceller/solfångare, som nu ökar massor i t.ex. Indien och Kina, kommer det inte att bidra till en global uppvärmning? Om vi blir effektivare att ta till vara på solens instrålning till jorden, så borde vi väl få det varmare? Jämvikten instrålning resp utstrålning borde bli rubbad, och till vår nackdel.

OSA Gunnar
/Gunnar K, Polhemsskolan, Gävle

Svar:
Vi har diskuterat detta i fråga 17071 . Det finns alltså en mycket liten uppvärmningseffekt om albedot (reflektionsförmågan, se Albedo ) för solpanelerna är mindre är vad albedot var utan solpaneler. För maximal verkningsgrad vill man naturligtvis ha så litet albedo som möjligt -- för solstrålning en svart yta.

Uppvärmningen sker dels genom kylning (el-producerande solpaneler är mindre effektiva om de är varma) och dels när elektriciteten används. Även när elektriciteten används för att producera mekaniskt arbete blir ju slutresultatet värme genom friktion.

Solpaneler (både el-producerande och paneler för uppvärmning) är bra miljömässigt eftersom de vid drift inte producerar några växthusgaser. Den yta som kan tänkas täckas av solpaneler bör rimligtvis vara liten i förhållande till hela jordytan, så nettoeffekten blir liten.

Se vidare länk 1 och 2 för mer om miljöpåverkan från solpaneler.
/Peter E

Nyckelord: solenergi [14]; växthuseffekten [30];

1 http://www.ucsusa.org/clean_energy/our-energy-choices/renewable-energy/environmental-impacts-solar-power.html#.WTkTVmawfDc
2 http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fenvs.2014.00014/full

*

Universum-Solen-Planeterna [20532]

Fråga:
Samband mellan solaktivitet och klimat
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Solmaximum och solminimum. Jag tror att när det finns en solmaximum skulle medeltemperaturen på jorden kanske kunna vara lite högre än vanligt, men jag vet inte om det är en fel gissning. Kan solaktivitet (solmaximum och solminimum) betydligt påverka temperaturen?
/Ruben L, Umeå

Svar:
Instrålningen (solarkonstanten, se fråga 13917 ) ändrar sig med mindre än en promille, se den röda kurvan i nedanstående figur från Solar_activity_and_climate . Det är tydligt att jordens medeltemperatur (blå kurva) har en ökande tendens, vilket av de flesta forskare anses bero på den ökande förekomsten av växthusgasen CO2 från förbränning av fossila bränslen. Någon direkt korrelation mellan medeltemperatur och instrålningen går knappast att se.

Däremot finns det ett tydligt samband mellan instrålningen och solaktiviteten (maximum 1991 och 2001, se Solar_maximum ): instrålningen är lite högre vid maximal solaktivitet.

Solaktiviteten påverkar instrålningen på flera sätt. Förekomsten av många solfläckar (Sun_spot ) minskar instrålningen eftersom solfläckarna är kallare än solytan. Soleruptioner Solar_flare sänder ut mer energirik strålning, så många soleruptioner tenderar att öka instrålningen. Som synes i figuren nedan är det den senare effekten som dominerar: hög solaktivitet ger större instrålning. Detta borde synas på medeltemperaturen, men det gör det inte. Det är fullt klart att den ökning i jordens medeltemperatur som är tydlig i den översta kurvan inte beror av en ökning av instrålningen. Sambandet sedan 1980 mellan solaktiviteten (mätt med speciella satelliter) och jordens medeltemperatur är alltså inte etablerad, utan temperaturhöjningen orsakas av något annat, sannolikt växthusgaser i atmosfären.

Det har föreslagits en indirekt orsakskedja för sambandet mellan solaktivitet och medeltemperatur, se länk 1 och 2:

hög solaktivitet --> starka magnetfält runt jorden --> magnetfälten skyddar jorden från galaktisk kosmisk strålning --> mindre jonisation i atmosfären --> mindre molnbildning i atmosfären --> mindre utstrålning --> högre medeltemperatur

Man har t.o.m. föreslagit att den globala uppvärmningen skulle kunna förklaras av en minskning av den kosmiska strålningen som träffar jorden. Någon sådan systematisk minskning har emellertid inte konstaterats genom direkta mätningar. Oscillationer med en period på 11 år i förekomsten av kosmisk strålning har emellertid konstaterats, se figur i länk 2. (Observera att man vänt på skalan för den kosmiska strålningen!)



/Peter E

Nyckelord: solaktivitet [2]; klimat [7]; solarkonstanten [6]; växthuseffekten [30];

1 https://www.skepticalscience.com/solar-activity-sunspots-global-warming.htm
2 https://www.skepticalscience.com/cosmic-rays-and-global-warming.htm

*

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 [30]; istider [6];

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

*

Energi [20305]

Fråga:
Hej! Mitt namn är Jonathan och jag läser andra året på teknik och i kursen hållbart samhällsbyggande kommer jag här med en fråga som jag behöver få besvarad. Det gäller energi och i detta fall hur Etanol skulle kunna ändra hur vi använder oss av petroleum samt andra fossila bränslen. Om vi skulle byta från dessa fossila bränslen till förnybara som i detta fall Etanol, hur mycket energi hade det då behövts för att ersätta de fossila, och hur hade produktionen av etanol behövt bli och är det möjligt att göra detta samtidigt som att driva ett högteknologiskt samhälle som idag utan att gå back i kapital. Vilka krav hade samhället behövt stå framför för att detta ska införas? (jag ställer frågan till fysik-resurscentrummet eftersom det handlar om beräkningar när det gäller energin från tex olja till etanol, de andra delarna kanske berör andra centrum mer, var då vänlig att vidarebefordra så jag kan få deras synpunkt) Tack i förhand Jonathan Bruchhausen
/Jonathan B, Rönneskolan, Ängelholm

Svar:
Detta är en mycket omfattande fråga som vi varken har resurser eller kunskap att fullständigt besvara. Det låter även som ett projektarbete, så det är nog meningen att du skall fundera lite själv också . Vi kommer därför att bara ge dig lite hjälp att komma igång samt några länkar till information som krävs.

Om vi vill veta vad som krävs för att ersätta petroleum med etanol behöver vi veta energiinnehållet i ett kilo etanol (Eetanol=29.7 MJ) och energiinnehållet i ett kilo petroleum (Epetroleum=47.0). (Heat_of_combustion#Heat_of_combustion_tables )

Ovanstående måste korrigeras för den energi som måste tillföras vid framställningen av bränslet, vilket typiskt gör etanol mindre attraktivt.

Det finns fler problem med att ersätta petroleum med etanol. Det krävs mycket stora ytor för att odla t.ex. säd som kan användas till att framställa etanol. De grödor som används är ofta även användbara som livsmedel, vilket skapar ett moraliskt dilemma genom ökande livsmedelspriser.

Fördelen med etanol jämfört med petroleum är att det inte är fossilt - koldioxiden som frigörs vid förbränningen används av växterna. Det ger även mindre giftiga restproduker som kan vara skadliga för miljön. Restprodukterna är i princip endast vatten och koldioxid.

Det bästa vore om man kunde producera etanol från avfallsprodukter från jordbruket (t.ex. flis, halm). Det är emellertid svårt att jäsa etanol från cellulosa.

Etanol som bränsle kommer nog inte att få mer än marginell betydelse. Annan ersättning från sol, vind och förbättrade batterier är nog mer realistiska för transportsektorn.

Se även fråga 19721 , 1782 och Ethanol_fuel .
/Peter E

Nyckelord: fossila bränslen [13]; växthuseffekten [30];

1 http://www.easychem.com.au/production-of-materials/renewable-ethanol/advantages-and-disadvantages-of-ethanol-as-a-fuel
2 https://www.classle.net/#!/classle/faq/what-will-happen-if-ethanol-used-place-petrol-conventional-petrol-engine/

*

Universum-Solen-Planeterna [20231]

Fråga:
Hej! Solvinden tär på jordens atmosfär, såg jag i en skrift, så att atmosfären blir tunnare, om än långsamt. Samma sak har väl då hänt med Mars och borde ha hänt med Venus, speciellt med Venus, som ligger närmare solen och utsätts för starkare vind. Ändå lär lufttrycket vara större på Venus. Hur kommer det sig?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Anledningen till att jordens atmosfär innehåller så lite koldioxid är att kontinentaldriften för ner, bland annat, i havet sedimenterat CaCO3 till jordens inre (se fråga 17321 ). Denna transport är i jämvikt med kodioxid som frigöres vid vulkanutbrott. Vår förbränning av fossila bränslen (olja, kol, fossilgas) stör jämvikten så att koldioxidhalten och därmed jordens temperatur ökar. Det är detta som kallas global uppvärmning.

Mars är ganska liten och saknar magnetfält som skyddar atmosfären från solvinden. Mars förlorade sin atmosfär ganska tidigt, se Mars#Atmosphere . För flera miljarder år sedan hade Mars antagligen hav av vatten, men de försvann med atmosfären.

Venus atmosfär är emellertid helt annorlunda: mest koldioxid med ett tryck på nära 100 atmosfärer. Detta ger en extrem växthuseffekt med en yttemperatur på omkring 500oC, se Venus#Atmosphere_and_climate .

Från början hade Venus hav av vatten. Solens utstrålning ökar sakta och vattenångan i atmosfären gör att temperaturen ökar ytterligare genom växthuseffekten (se fråga 12668 ). Den succesivt ökande mängden vattenånga i atmosfären ger högre temperatur, vilket ger mer vattenånga osv, Venus får en accelererande växthuseffekt, se Runaway_greenhouse_effect#Venus .

Till sist försvinner haven. Vattenångan i atmosfären spjälkas av solens UV-strålning till väte och syre. Vätet är mycket lätt och har därför hög hastighet i den termiska rörelsen. Det betyder att vätet sliter sig loss från Venus gravitationsfält och försvinner. Syret försvinner genom att oxidera ämnena på ytan, och så småningom byts växthusgasen vatten ut mot koldioxid från Venus inre.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; Venus [9]; Mars [10];

1 http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/venus/greenhouse.html
2 https://www.aip.org/history/climate/Venus.htm

*

Blandat [19960]

Fråga:
Fossila bränslen och koldioxid i jordens atmosfär
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Det tycks mig som om temperaturen på jorden under karbontiden, ett antal miljoner år, sjönk kontinuerligt, och detta trots att istider bör ha funnits även då. Har det att göra med att växter tog upp kol ur atmosfären och lagrade den i form av kol och olja, vilka nu under kort tid tas upp och släpps ut igen?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
I fråga 19940 finns jordens medeltemperatur de senaste 500 miljoner åren. Temperaturen var alltså 10-15 grader varmare vid 300-500 Ma (mega annum) och i Karbon (omkring 100 Ma). Detta beror säkert till en stor del på att koldioxidhalten var mycket högre då, se nedanstående figur från Carbon_dioxide_in_Earth's_atmosphere#Past_concentration , och koldioxid är ju en effektiv växthusgas.

Halten koldioxid i atmosfären ges av en balans mellan förbrukning i fotosyntes i växter, kontinentaldriftens transport av kol till jordens inre (se fråga 17321 ), förruttnelse och utsläpp av koldioxid från vulkanism.

Landväxter etablerade sig för c:a 400 Ma sedan. En del av dessa liksom havsväxter har säkert begravts och förvandlats till fossila bränslen (se fråga 1782 ). Detta förklarar säkert åtminstone till en del den stora nergången i koldioxidhalten omkring 400 Ma (Karbon, Karbon ) och runt 100 Ma (Krita, Krita_(geologi) ).

Se vidare Paleoclimatology och Evolution_of_plants .



/Peter E

Nyckelord: klimat [7]; jordens atmosfär [9]; växthuseffekten [30]; fossila bränslen [13];

*

Universum-Solen-Planeterna [19801]

Fråga:
På hemsidan Ne.se så säger dem, "inom mesosfären, sker ringa absorption av solstrålning och därför också föga uppvärmning" men de säger inte varför det är så. Kan du förklara detta?Vilka atomer/molekyler finns i mesosfären?
/Timmy w, NTI kronhusgatan, västra götaland

Svar:
Du refererar till atmosfären .

Sammansättningen är inte särskilt annorlunda i mesosfären (se Mesosfär_(atmosfär) ), men solljuset (framför allt i det synliga området) absorberas inte av de vanligaste molekylerna kväve och syre. Atmosfären är ju normalt genomskinlig. Dessutom finns det få molekyler eftersom lufttrycket är så lågt.

Uppvärmningen av atmosfären sker till en stor del genom att utgående infraröd strålning absorberas av växthusgaser (vatten, koldioxid m.fl.).
/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30];

*

Universum-Solen-Planeterna [19751]

Fråga:
vad händer om solen kommer närmre jordklotet?
/sara B, osby

Svar:
Eftersom solen är mycket större än jorden är det bättre att säga att jorden kommer närmare solen.

Låt oss först fråga oss om det är sannolikt att jordens medelavstånd till solen ändras. Detta behandlas i fråga 17160 och slutsatsen är att planeterna banor är mycket stabila speciellt vad gäller medelavstånden till solen. Om större förskjutningar sker så tar det mycket lång tid (miljarder år).

Om jorden kommer närmare solen kommer temperaturen att stiga. Om temperaturen ökar tillräckligt kommer vattnet att förångas, vilket genom växthuseffekten ger en ytterligare temperaturökning. Effekten förstärks om karbonat-silikatcykeln, se fråga 17321 , stoppas. Då kommer CO2-halten att öka. Man får vad som kallas skenande växthuseffekt(se Runaway_greenhouse_effect ). Planeten Venus har råkat ut för detta med en yttemperatur på 500oC och 90 atmosfärers tryck av CO2. Om detta skulle ske med jorden skulle den bli obeboelig. Nu fordras det en ganska stor temperaturökning för att karbonat-silikatcykeln skall stoppas, så det är inget vi behöver oroa oss för.
/Peter E

Nyckelord: solsystemet [7]; växthuseffekten [30]; koldioxidcykeln [6];

*

Blandat [19176]

Fråga:
Vad har den vulkaniska aktiviteten har betytt för livets uppkomst?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag undrar på vilket sätt "livet på jorden" har vulkanismen att tacka och vad egentligen den vulkaniska aktiviteten har betytt för jorden uppkomst?
/Emelie A, Lars Kaggskolan, Kalmar

Svar:
Mja, kanske inte direkt men kombinationen hav och kontinentaldriften har en stabiliserande verkan på koldioxidhalten och därmed på jordens temperatur, se fråga 17321 .

Venus, som saknar hav och kontinentaldrift har en atmosfär med koldioxid av 90 atmosfärers tryck och därmed, genom en extrem växthuseffekt, en yttemperatur på uppemot 500oC, en temperatur som omöjliggör liv som vi känner det.

Det är möjligt att domänen arkéer (se Arkéer ) är ursprunget till liv i s.k. "black smokers" (se Hydrothermal_vent ).

Vulkanism har även antagligen orsakat massutdöenden som stimulerat utvecklingen av nya arter (se Massutdöende ).
/Peter E

Nyckelord: *geologi [16]; Venus [9]; växthuseffekten [30]; vulkanism [5]; *biologi [20];

*

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 [6]; växthuseffekten [30]; klimat [7];

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

*

Blandat [18635]

Fråga:
Jordens strålningsbalans
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej,

När man räknar på jordens strålningsvikt och undantar växthuseffekten, är två vanliga antaganden som följer:

1. Jorden absorberar ca 70% av den infallande strålningen från solen.

2. Jorden strålar som en svartkropp.

I mina ögon motsäger dessa två antaganden varandra. Om jorden endast absorberar 70% av den infallande strålningen så är den ju bevisligen ingen svartkropp. Vore det då inte rimligt att räkna med att jorden till 70% strålar som en svartkropp; d.v.s. att vi modifierar Stefan-Boltzmanns lag med en faktor 0,7. Räknar man dock på detta senare sätt spelar det ingen roll hur många procent av strålningen som jorden absorberar, eftersom dessa faktorer 0,7 tar ut varandra. Följden av detta blir att beräknad temperatur blir ca 6 grader C; vilket är alldeles för varmt (utan hänsyn tagen till växthuseffekten ska ju jordens temperatur landa på ca -15 grader C). Var tänker jag fel?
/Patrik F, Södra Latins gymnasium, Stockholm

Svar:
Patrik! Bra fråga. Som du anar så tänker du fel.

Instrålningen från solen har sitt maximum i det synliga området (400-700 nm) eftersom solen har en temperatur på c:a 5800 K. Utstrålningen från jorden har sitt maximum i infrarött/mikrovågor eftersom temperaturen är c:a 300 K.

Maxvåglängden ges av Wiens förskjutningslag, se fråga 12397 . Låt oss beräkna våglängderna för maximum för dessa temperaturer:

Solen, T=5800 K
lmax = 2.898×10−3/T = 2.898×10−3/5800 = 500 nm

Jorden, T=300 K
lmax = 2.898×10−3/T = 2.898×10−3/300 = 9.7 mm

Emissiviteten (e i Stefan-Boltzmanns lag, fråga 12397 ) är en funktion av våglängden och relaterad (lika med) absorptionsförmågan, se fråga 9333 . Eftersom jorden och solen sänder ut strålning vid vitt skilda våglängder, så finns det ingen anledning att emissiviteten (och absorptionsförmågan) skulle vara densamma.

Att jorden och solen strålar i helt olika våglängdsområden förklarar alltså varför strålningen från solen (ljus) kan ta sig igenom atmosfären medan strålningen från jorden (infrarött) stoppas av atmosfären, se figuren i fråga 12668 .

I fråga 16846 beräknas jordens temperatur från strålningsbalansen. Fråga 17681 behandlar en liknande fråga om vita värmeelement. I fråga 14936 behandlas selektiva absorbanter.
/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; temperaturstrålning [21];

*

Blandat [17975]

Fråga:
Hej! I tidningen nämns att man nu ser att havsytan stiger 3 mm per år, medan den under 1900-talet steg 1 mm per år. Den snabbare höjningen antas bero på koldioxidhaltens ökning/växthuseffekten/klimateffekten. Men vilken var anledningen till den tidigare höjningen? Utan klimateffekter borde ingen höjning alls ha noterats väl? (Visserligen ingen direkt fysikfråga, men fysiken/-rna brukar ha bra svar på det mesta!)
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Thomas! Vi har svar på allt!

Figuren i fråga 15293 visar uppmätt medeltemperatur för jorden. Det finns antydan till klimateffekter redan från början av 1900-talet. Figuren nedan från Wikimedia Commons (Current_sea_level_rise ) visar en ganska konstant stigning av havsytan från 1900 med i medeltal 20/100 = 0.2 cm/år = 2 mm/år. Från andra data (Wikipedia-artikel ovan) finns indikationer på en liten ökning till 3 mm/år.

Stigningen orsakas alltså av temperaturhöjningen (som i sin tur beror på växhuseffekten) dels för att istäcken på land smälter (Grönland, Sydpolen) och dels för att vattnet expanderar med stigande temperatur.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30];

*

Blandat [17591]

Fråga:
Varför har vi så kalla vintrar trots global uppvärmning?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej jag läser med stor nyfikenhet om allt på er sida om varför klimatet är knasigt. Det finns så många bra teorier och frågor och svar men något jag märkt är att man tar inte upp frågan om varför det har varit +10 hela december i Arktis och -20 till -30 grader hos oss i Norden.

Jag har en fundering som knyter samman flera expertområden, kemi, fysik och kanske till och med övernaturliga krafter eller snarare sånt som vi valt att kalla så. Kan det ökande användandet av mobiler, radarteknik, elförbrukning, alltså all typ av strålning och radiovågor (elektromagnetiskt) skapa en förvillande effekt på polerna exempelvis som man kan störa kompasser eller annan känslig utrustning och på så vis rubba polerna.

Det skulle ju förklara det fenomen som vi NU upplever. Jag har sett karta över elktromagnetiska fält över Europa och det har ökat dramatiskt senaste årtiondet. (det är det sista årtiondet vi upplevt mest klimatförändringar) Om man kunde göra ett test på en miniatyr-jordglob med två poler likt Nord å Sydpolen med samma frekventa laddning som de har och sätta den i rotation likt jorden bana runt solen och sen skapa samma strålbeskjutning och elektromagnetiska fält som vi har i Europa i samma skala och se vad som händer. Kommer polerna flyttas och jordgloben studsar iväg ur sin bana? Är det detta som håller på att hända? Det finns ju de som hävdar att detta händer.

Hur lång tid skulle det ta innan vi åker ur banan och dör därför att det inte går att leva under de förhållanden som då uppstår? Ja, inte lång tid, 2 år kanske? och när ändå det är sagt så ska ju jorden gå under 2012 12 12. Ja det låter extremt och oproffsigt men är kanske således inte helt omöjligt.

Det är ju inte bara Europa som ökar sina elektrofält och strålning, USA och Asien är också samma bantiter isåfall. Med det ökar också riskerna om det finns något som stödjer min teori.

Om sen man tar denna strålning vi har naturligt, både från solen och från marken och lägger till i detta så blir det ju ganska mycket till slut.

Jag tror vi skapar tillräckligt mycket energi på jorden för att flytta en, eller bägge polerna ur sitt läge och det tror jag har hänt under de 2 sista åren. Då tror jag resultatet blir att polarisen smälter och vi kastar ut oss själva ur jordevarvet till slut.

Finns det andra likatänkande eller kanske vetenskapsmän att få kontakt med? (Har 100 funderingar kring detta). Eller har jag fullständigt fel? Isåfall vill jag motbevisas.
/Anders N, Skillingsfors

Svar:
Anders! För det första måste vi skilja på klimat och väder. Väder beskriver temperatur, nederbörd och andra egenskaper hos atmosfären just nu eller under en kortare period. Klimat är det genomsnittliga vädret i ett visst område och hur det varierar under flera tiotals år.

Global uppvärmning innebär att medelvärdet av temperaturen över hela jorden ökar, dvs är ett mått på den totala energibalansen av instrålning/utstrålning. Nedanstående figur ofta kallad hockey-klubban (från NASA) visar den globala årsmedeltemperaturen från 1880 till 2009. Att medeltemperaturen har stigit med c:a 0.7o går knappast att förneka, men man kan diskutera vad höjningen beror på. De flesta tror att höjningen framför allt beror på den av oss orsakade ökningen av växthusgasen CO2 i atmosfären (se figuren i fråga 8254 ).

Orsaken till det kalla vädret här hos oss vintern 2009-10 och i november-december 2010 är den nordatlantiska oscillationen (NAO, Nordatlantiska_oscillationen , North_Atlantic_oscillation ), som är en naturlig svängning i atmosfären över nordatlanten. Den är lite besläktad (men inte helt analog) med El Nino (ENSO )som påverkar vädret på södra halvklotet.

Skillnader i klimatet från år till år i det nordatlantiska området beror på små fluktuationer i tryckskillnaden mellan det halvpermanenta Islandslågtrycket och det halvpermanenta Azoriska högtrycket. Tryckskillnaden kontrollerar styrkan och riktningen hos västvindarna och lågtrycken över nordatlanten. Vintern 2009-10 och november-december 2010 har västvindarna tagit en mer sydlig bana, vilket i Norden orsakat kallt (högtrycks)väder med nordliga vindar.

Se vidare länk 1 och 2 nedan.

Jag tror inte att människans genererande av strålning påverkar vädret. För de första måste vi skilja på de magnetiska polerna och rotationsaxeln. De magnetiska polerna (Earth's_magnetic_field ) vandrar omkring lite grann (några 10-tals km), men rotationsaxeln är mycket stabil. Orsaken till variationerna i jordens magnetfält ligger i den flytande järnkärnan i jordens centrum, och är inte orsakad av våra aktiviteter. Den lilla ändring i magnetfältet som förekommer har ingen påverkan på klimatet. Se fråga 17557 för en diskussion om stabiliteten hos jordens magnetfält.

Att jorden skulle slungas ur sin bana av ändring i elektromagnetiska fält är helt omöjligt från bevarandet av rörelsemängden. Det behövs en extern kraft för detta - t.ex. en stor planet som kommer nära jorden.

Ja, du har fel i ditt domedagsscenario. Att jorden skulle slungas ur sin bana och att våra svaga elektromagnetiska fält skulle påverka jordmagnetiska fältet är helt omöjligt. Likatänkande vetenskapsmän finns knappast: de som hyser åsikter som strider mot etablerade fysikaliska lagar är knappast vetenskapmän. De sysslar med ovetenskap eller pseudovetenskap.

Det är inte så i naturvetenskap att alla åsikter och teorier har samma värde. Naturvetenskap är inte demokrati! De teorier som stämmer med observationer och innefattar minst godtyckliga antaganden är de som accepteras. Se fråga 14237 för mer om vetenskaplig metod kontra pseudovetenskap .



/Peter E

Nyckelord: *meteorologi [16]; jordens magnetfält [20]; vetenskaplig metod [18]; pseudovetenskap [8]; växthuseffekten [30];

1 http://www.smhi.se/forskning/kallt-i-sverige-men-varmt-globalt-1.13949
2 http://www.agu.org/pubs/crossref/2010/2010GL044613.shtml

*

Blandat [17321]

Fråga:
Vart tog all koldioxid som fanns i jordens urspungliga atmosfär vägen?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Om Jordens atmosfär från början bestod mest av koldioxid och man jämför med hur lite koldioxid det finns idag i atmosfären så kan man fråga sig vad har hänt med all koldioxiden som fanns i atmosfären? Är den bunden i växterna? Vi vet att syret kommer från växterna, men var kommer kvävet ifrån?
/carl l

Svar:
Carl! Egentligen en geologi-fråga, men jag skall ändå försöka mig på några kommentarer.

För det första finns det inga direkta data hur jordens urspungliga atmosfär var sammansatt. Vi får titta på vilka grundämnen i gasform som förekommer mycket i solsystemet och vilka gaser som kommer ut vid vulkanism. Jorden var ju när den bildades i princip en stor vulkan. Dels värmdes den upp när den bildades och dels utsattes den för ett bombardemang av meteoriter. Perioden kallas ju Hadean (Hades är ju dödsriket i den grekiska mytologin).

Grundämnenas förekomst i solsystemet framgår av Abundances_of_the_elements_(data_page)#Sun_and_solar_system .

Där kan man se att förutom väte och helium (som båda är mycket lätta och försvinner nästan omedelbart när jorden bildades) dominerar kol, syre och kväve. Man bör alltså vänta sig att den urspungliga atmosfären innehöll dessa ämnen. Eftersom O2 är mycket reaktivt så försvinner det säkert genom att det oxiderar andra ämnen, bland annat kol. Observera att det var säkert 1000-2000 grader på jordytan, så allt brännbart (t.ex. kol) brann upp. Enligt detta resonemang skulle atmosfären bestå till en stor del av koldioxid och en del andra gaser t.ex. kvävgas. Med tanke på vulkanism och venusatmosfärens sammansättning (se Planetary Fact Sheets ), så inehöll atmosfären säkert även en del svaveloxider.

Nedanstående figur (från Atmosphere_of_Venus ) visar den procentuella sammansättningen av Venus', Mars' och jordens troliga första atmosfär. Varför jordens nuvarande atmosfär är så helt annorlunda förklaras nedan.


Det är emellertid inte ens säkert att jorden hade någon atmosfär alls från början. Solen var när den skapades antagligen mycket aktiv (jmfr. T-Tauri stjärnor, T_Tauri_star ), så partikelstrålningen från solen kan ha slitit bort den atmosfär som bildats.

Dagens atmosfär har sammansättningen c:a 20% syrgas, 80% kvävgas och små mängder av andra gaser t.ex. koldioxid, se Atmosphere_of_Earth . I medeltal innehåller jordatmosfären 1% vatten, i huvudsak som vattenånga och en mindre del som moln (vattendroppar/iskristaller).

Syrgasen kommer från fotosyntetiserande växter och bakterier, se figuren i fråga 1550 hur syrehalten har byggts upp under ett par miljarder år.

Vart har kolet tagit vägen då? Bilden i fråga 14739 visar i vilken form kolet finns på jorden (se även länk 1). De dominerande sänkorna är som synes kalksten (från snäckor, skaldjur) och organiskt material (från döda växter, djur, bakterier) i sedimentära bergarter. Det är alltså livsformer genom tiderna som har utarmat atmosfären på koldioxid!

Bara en liten del av den utspungliga koldioxiden finns bundet i existerande liv. Den viktigaste stabilisatorn för den atmosfäriska koldioxidhalten är jordens inre med hjälp av den långsamma koldioxidcykeln, Carbonate-silicate_cycle .

Med karbonat-silikatcykeln, se bilden nedan från länk 2, transporteras atmosfärens koldioxid, via havet, utfällning i form av CaCO3, transport med kontinentaldriften till jordens inre i subduktionszonerna. Vid den höga temperaturen i jordens inre ombildas karbonatet till silikat. Vid vulkanutbrott släpps sedan en del av den återbildade koldioxiden ut i atmosfären.

Vi har alltså en cirkulation av koldioxid. Det är alltså så länge kontinentaldriften pågår en jämviktshalt av 200-280 ppm koldioxid i atmosfären (se figuren i fråga 830 ). Anledningen till att denna process inte kan rädda oss från ökningen i koldioxidhalten (i dag över 380 ppm pga användning av fossila bränslen) är att processen har för lång tidskonstant - vi släpper helt enkelt ut alltför mycket koldioxid under kort tid.

Se även Atmosphere_of_Earth och History_of_Earth .

Se fråga 13757 för den organiska koldioxidcykeln och fråga 12306 för hur man tror att vatten kom till jorden.



/Peter E

Nyckelord: *geologi [16]; koldioxidcykeln [6]; växthuseffekten [30]; astrobiologi [9]; jordens atmosfär [9];

1 http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange1/05_2.shtml
2 http://www.ldeo.columbia.edu/edu/dees/V1003/lectures/global_carbon_cycle/

*

Ljud-Ljus-Vågor [17228]

Fråga:
Hej, Jag vet att himlen är blå på grund av Rayleighspridningen. Som jag förstår det har luftens molekyler resonansfrekvenser i det ultravioletta området (men inte i det infraröda), vilket leder till att (synligt) ljus med kortare våglängd exiterar dem mer än ljus med längre våglängd.

Min fråga är. I en teoretisk atmosfär där koldioxid är den dominierande gasen. Skulle solnedgångarna vara blå då? Och himlen röd?

Är spridningen i koldioxid samma mekanism som Rayleigh spridning i vanlig luft.
/David Ö, Uppsala

Svar:
David! Vi har nog sagt vad som kan sägas om detta ämne, se fråga 13750 , 14360 och 14679 . Vilken gas det är har alltså lite betydelse. Stoft och aerosoler påverkar emellertid himlens färg.

Följdfråga:
Om gasens typ inte spelar roll för rayleigh spridningen, varför är i så fall vissa gaser växthusgaser men andra inte.

Det är ett helt annat problem, se fråga 12668 . Rayleigh spridningen vi talar om är blått ljus, alltså strålning i det synliga området. För växthuseffekten är strålkällan (jorden) c:a 300 K, och strålar i infrarött-mikrovåg området. För dessa senare våglängder spelar vibrations- och rotationstillstånd i molekylerna stor roll. Tvåatomiga, symmetriska molekyler (N2 och O2) saknar dessa tillstånd i rätt energiområde, så de är inte växthusgaser.

Det är alltså skillnaden i temperatur mellan solen (c:a 5700 K) och jorden (c:a 300 K) som gör att den inkommande och den utgående strålningen är av så olika energi, och följaktligen påverkas mycket olika av atmosfären, se figuren i fråga 12668 .
/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30];

*

Energi [17071]

Fråga:
Hej,

Jag såg en film på youtube där en man ringer in till "ring P1" (2008-12-01).

Man säger att solceller bidrar till växthuseffekten eftersom att de 80% som inte blir energi blir värme. Det låter ju som strunt. Dessutom säger han att något om att den belysta ytan ökar om du har en solcell med en reflektor, jämfört med platt mark. Det låter väl rimligt, men då borde det väl bli mindre energi per ytenhet?

Han blir då bemött med att "den här energin fanns ju där från början". Annars skulle det väl vara nån sorts evighetsmaskin. Men jag kan ändå inte komma på hur man ska tänka för att förklara var resonemanget brister. Kan ni hjälpa mig?
/Peter L, Naturhumanistiska gymnasiet, Malmö

Svar:
Hej Peter!

Ring P1 är en samlingsplats för "nutties", och jag slår genast över till P4 när Ring P1 börjar. Den intellektuella nivån i P4:s frågesportprogram är einstein-nivå jämfört med Ring P1!

Du har helt rätt att uppringaren pratar nonsens. Vad gäller den låga verkningsgraden så är det inget problem eftersom det på rätt plats finns massor av energi i solljuset (se kommentaren om verkningsgrad i fråga 17042 ). Resonemanget att de 80% som inte blir elekticitet ger en extra grobal uppvärmning är inte sant: all solinstrålning på en yta ger uppvämning, se fråga 16846 . Möjligen kan reflektionsförmågan (albedo) hos en solcell vara lite mindre än medelvärdet för jorden. Men ytan som solcellerna upptar är mycket liten. I princip skulle man kunna kompensera ändringen i albedo med vita ytor.

Ett par citat från inslaget: "du ökar aperturarean den belysta ytan med en veckad sofångare" och "om du tar en kvadratmeter och lägger dit en solfångare på två kvadratmeter så blir det dubbelt så varmt".

Det är klart att veckningen inte har någon betydelse. Den maximala effekten man kan få ut är den effekt som motsvarar tvärsnittsytan vinkelrätt mot solen. Detta är ju anledningen att det är kallare i Sverige än vid ekvatorn: solljusets effekt sprids över en större yta. Dessutom är uttrycket "dubbelt så varmt" fullständigt nonsens!

När det gäller storskalig elektricitetsproduktion är solkraftverk med speglar som koncentrerar solljuset, värmer vatten som driver en generator en mycket lovande teknik som redan finns bland annat i Spanien i kommersiell drift, se Solar_power#Concentrating_solar_power och nedanstående bild från Wikimedia Commons.



/Peter E

Nyckelord: solenergi [14]; växthuseffekten [30];

*

Universum-Solen-Planeterna [17056]

Fråga:
Hur länge kan jordens inre vara 4000 grader celsius innan den svalnar helt & hur mycket är jordens inre tempratur då?

När jordens inre svalnat helt men om solen ändå strålar på som vanligt hur kommer temptaturen då att vara på jorden?
/Magnus E

Svar:
Den kommer inte att svalna på mycket länge! Jordens inre värms upp av radioaktivt sönderfall av mycket långlivade isotoper av framför allt K, Th och U, se fråga 13938 och fråga 12098 . Observera emellertid från fråga 13938 att uppvärmningen inifrån på ytan är helt försumbar.

Om vi tog bort de radioaktiva isotoperna skulle man kunna tro att jordens innertemperatur med tiden skulle stabilisera sig på jordytans nuvarande medeltemperatur 15oC.

Om jordens inre blev fast skulle emellertid kontinentaldriften upphöra, varvid återförandet av koldioxid från atmosfären till jordens inre skulle upphöra. Koldioxidhalten i atmosfären skulle då öka med ökande temperatur som följd. Jorden skulle bli som Venus: yttemperatur på 500oC och en mycket tät koldioxidatmosfär. Men det dröjer ett bra tag!
/Peter E

Nyckelord: jordens inre [11]; växthuseffekten [30]; *geologi [16];

*

Energi [16846]

Fråga:
Om klimatmodeller
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
0. Hur visar man att den s.k solarkonstanten är 1340W/m upphöjt till två , som t.ex NE påstår? Vad menas egentligen med solarkonstanten, vad används den till?

1. a).Om jorden antas vara en svart kropp utan atmosfär som sväljer all inkommande strålning, och strålar ut enligt stefan.boltzmanns lag, hur räknar man fram jordens medeltempratur vid jämvikt? Hur gör man detta enklast? Och hur visar man det på enklast pedagogiska vis med en "figur"? b).Om 30% av strålningen sedan reflekteras utan att påverka dvs att jordens albedo är 30%, hur visar man det då?

2. En del av den strålning som jorden avger tas upp av atmosfären. Varför kan den tas upp men inte den infallande? Antag att atmosfären tar upp all den strålning som jorden avger. Vid jämvikt kommer atmosfären att avge lika mycket strålning, denna strålning avges både uppåt och nedåt. Antag vidare att jorden tar upp det nedåtriktade bidraget från atmosfären och använd för att beräkna ny medeltemp för jorden?

3. För att som i uppgifter ovan illustrera en mer verklighetstrogen bild av jorden och dess atmosfärs uppbyggnad, vad bör man ta med i en sådan modell?
/Amanda S, Galären, Karlskrona

Svar:
0 Amanda! Det finns flera frågor som behandlar solarkonstanten , se t.ex. fråga 13917 . Värdet är 1370 W/m2.

1 För konstant temperatur:

Instrålad effekt = utstrålad effekt

där vänstra ledet är

(1-a) * (solarkonstanten) * pR2

R är jordradien och uttrycket ovan är den yta som träffas av strålningen, a är jordens albedo (reflektionsförmåga, dvs hur stor del av den inkommande strålningen som direkt reflekteras tillbaka ut i rymden). Jorden medelalbedo är c:a 0.36, så 0.64 av strålningen absorberas och ger bidrag till uppvärmningen.

Den utstrålade effekten är från Stefan-Boltzmanns lag (Stefan-Boltzmann_law )

4pR2*sT4

(observera att här har vi hela klotets yta!)

Vi får alltså

(1-a) * (solarkonstanten) * pR2 = 4pR2*sT4

dvs

(1-a)*(solarkonstanten) = 4sT4

T4 = (1-a)*(solarkonstanten)/(4*s) = 0.64*1370/(4*5.67 10-8) = 38.7 108

dvs

T = 249 K = (249-273) = -24oC

Jämfört med jordens uppmätta medeltemperatur, c:a 15oC, är detta mycket lågt. Observera dock att vi ännu inte tagit hänsyn till växthuseffekten .

2 Växthuseffekten behandlas detaljerat i fråga 12668 . Anledningen till att infallande och utgående strålning påverkas olika av atmosfären är helt enkelt att de innehåller helt olika våglängder. Det infallande spektret (vita pilar i nedanstående figur från länk 1) är temperaturstrålning från en kropp med temperaturen 5700 K (solen), vilket ger maximum för synligt ljus. Den utgående strålningen (röda pilar) kommer från en kropp med mycket lägre temperatur, varför maximum ligger i infrarött/mikrovågor. Om den utgående strålningen hindras får man en obalans i effekten och jordens temperatur ökar. Detta betyder att utstrålningen ökar tills balans nås och vi fått en högre jämviktstemperatur. Den största delen av temperaturhöjningen pga växthuseffekten kommer från vattenånga i atmosfären. Koldioxiden bidrar direkt till en mycket liten höjning, se länk 1.

3 Verkligheten är i själva verket mycket mer komplicerad. Dels finns det fler faktorer att ta hänsyn till (t.ex. aerosoler) och dels har man återkoppling mellan de olika parametrarna. Om man t.ex. ökar värdet på en parameter kan det tänkas att en annan parameter antingen minskar eller ökar. Detta är skälet till att olika klimatmodeller ger olika resultat.

Länk 1 är en mycket bra övning vad gäller temperaturbalansen. Solar_radiation_management behandlar möjliga metoder att påverka jordens temperatur genom att ändra albedot (geoengineering, se länk 2). Climate_model är en bra introduktion till klimatmodeller.



/Peter E

Nyckelord: solarkonstanten [6]; växthuseffekten [30]; jordens atmosfär [9]; klimat [7];

1 http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_bennett_essential_2/tutorials/PlanetST/GoPlanetST.html
2 http://fragelada.fysik.org/resurser/geoengineering.pdf

*

Blandat [16630]

Fråga:
Skulle utsläpp av vattenånga från vätgasdrivna bilar ge upphov till växthuseffekt?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Det regnar och är grått ute. Och jag undrar om det med vätgasdrift av "alla" bilar skulle bli ännu varmare och regnigare, eftersom vattenånga är en växthusgas precis som koldioxid är? Så man skulle egentligen bara fylla på växthusgaserna med en annan än CO2.
/Thomas Å, Arlandagymnasiet, Märsta

Svar:
Hej Thomas! Som vanligt en relevant och klurig fråga!

Nej, utsläpp av vatten skulle inte ha någon märkbar betydelse eftersom det globalt inte är någon brist på vatten på jorden - 2/3 av ytan är ju täckt av hav! Det är andra faktorer som bestämmer hur mycket vattenånga det finns i atmosfären.

I applikationen under undervisningstips nedan kan man se att en fördubbling i den nuvarande CO2-halten ger mindre än en grads temperaturhöjning1). Om vi emellertid skulle ta bort all vattenånga skulle temperaturen sjunka med c:a 30 grader, och om vi dubblade halten vattenånga skulle temperaturen vara 25 grader högre än nu. Detta är naturligtvis den enklast tänkbara klimatmodellen, men visar att vattenångan är fundamental för förståelsen av den globala uppvärmningen.

Är det alltså vattenångan vi skall oroa oss för? I det temperaturintervall vi har på jorden i dag förekommer vatten som ånga (gasform), moln (vattendroppar, iskristaller), öppet vatten, snö och is. Övriga växhusgaser ha ingenstans att ta vägen. De är i gasform vid alla rimliga temperaturer, och utbytet med haven är ganska långsamt. Vattenånga däremot kan kondenseras och falla ner som regn och på så sätt försvinna som växthusgas. Vattenånga kan bilda moln som ökar reflektionsförmågan, vilket minskar instrålningen och temperaturen minskar. Om det bildas snö och is på marken eller på havsytan, kommer också reflektionsförmågan att öka med minskad temperatur som följd. Det är som synes mycket komplicerat att bestämma om vattnet dämpar eller accelererar den globala uppvärmningen.

Engelska Wikipedia säger om detta (Water_vapor#Water_vapor_in_Earth.27s_atmosphere ):

Gaseous water represents a small but environmentally significant constituent of the atmosphere. Approximately 99.99% of it is contained in the troposphere. The condensation of water vapor to the liquid or ice phase is responsible for clouds, rain, snow, and other precipitation, all of which count among the most significant elements of what we experience as weather.

Less obviously, the latent heat of vaporization, which is released to the atmosphere whenever condensation occurs, is one of the most important terms in the atmospheric energy budget on both local and global scales. For example, latent heat release in atmospheric convection is directly responsible for powering destructive storms such as tropical cyclones and severe thunderstorms. Water vapor is also a potent greenhouse gas.

Because the water vapor content of the atmosphere is expected to greatly increase in response to warmer temperatures, there is the potential for a water vapor feedback that could amplify the expected climate warming effect due to increased carbon dioxide alone. However, it is less clear how cloudiness would respond to a warming climate; depending on the nature of the response, clouds could either further amplify or partly mitigate the water vapor feedback.

I nedanstående diagram från Wikimedia Commons (Greenhouse_gas#Role_of_water_vapor ) syns en klar trend att halten vattenånga i stratosfären ökas. Nedre delen av figuren visar ökningen under en 22-årsperiod som funktion av höjden.

Ökningen beror antagligen på att atmosfärens temperatur har ökat, så att den kan hålla mer vattenånga. Om nettoeffekten av mer vattenånga ger en ytterligare ökad temperatur (genom att vattenångan fungerar som växthusgas) eller en minskad temperatur (genom ökad molnbildning) är som sagt osäkert.

Undervisningstips

Länk 1 innehåller applikationen Surface Temperature of Terrestrial Planets (Jordliknande planeters yttemperatur). Det är en mycket bra "tutorial" om hur temperaturen på en planet beror av olika parametrar. Applikationen visar mycket bra de viktigaste faktorerna som bestämmer medeltemperaturen på en planet: avstånd till solen, reflektionsförmåga (albedo) och förekomst av växthusgaser. Relevant för studier i astrobiologi men även mycket relevant för diskussion av växthuseffekten .

______________________________________________________
1) Detta kan tyckas konstigt när man talar om att en relativt marginell ökning av CO2-halten under några tiotal år skulle ge flera graders temperaturökning. Förklaringen är att atmosfären är ett mycket komplext system med många komponenter (se fråga 15136 ) som är kopplade och både kan förstärka och motverka temperaturhöjningen.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30];

1 http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_bennett_essential_2/tutorials/PlanetST/GoPlanetST.html

*

Blandat [15729]

Fråga:
Hej blev länkad hit när jag skulle skriva fråga om fysik, går i högskola. Läste en insändare på internet ang växhuseffekt. Där skrevs det att co2's temperaturhöjande effekt i atmosfären är logaritmiskt dvs minskar exponentielt med dess ökning. Är det så? Alltså att ju mer co2 det släpps ut dessto mindre blir temp ökningen.
/Marcus L, Jönköping tekniska, jönköping

Svar:
För en rimligt liten ökning är effekten linjär (allt är linjärt om man betraktar tillräckligt små bitar!). För mycket stora ökningar får man en mättnadeffekt när all strålning i CO2-banden absorberas. Då blir temperaturberoendet mer komplicerat och man parametriserar det ofta i klimatmodeller som logaritmiskt. En fördubbling av CO2-halten ger alltså en viss temperaturhöjning och en ytterligare fördubbling ger samma höjning.

Se vidare växthuseffekten och nedanstående länkar. Länk 1 är en relativt lättläst framställning av en enkel klimatmodell. I länk 2 (som är ganska avancerad) bestäms ett antal parametrar, bland annat tidskonstanten för global uppvärmning och ändring i temperatur för en fördubbling av CO2-halten. För det senare får man värdet 1.1+-0.5 K. Detta är alltså experimentellt bestämt från temperaturhöjningen 0.57+-0.08 K under 1900-talet, se fråga 15293.

Värdet c:a 1 K kan tyckas lågt, men anledningen är att förbränning som orsakar CO2-utsläpp även släpper ut aerosoler. Dessa orsakar en temperatursänkning - se diagrammet Radiative forcing i fråga 15136.

Det finns flera återkopplingar i det mycket komplexa systemet som bestämmer jordens klimat. Detta är anledningen till en viss oenighet eftersom det finns ett antal olika klimatmodeller som ger ganska olika resultat.
/Peter E

Se även fråga 15293 och fråga 15136

Nyckelord: växthuseffekten [30];

1 http://fragelada.fysik.org/resurser/climate_change.pdf
2 http://fragelada.fysik.org/resurser/schwartz.pdf

*

Blandat [15422]

Fråga:
Om ALL polar-is smälter pga global warming....höjs eller sänks då havsnivån?...argumentet jag hörde var att isen tar ju mer plats än vatten i smält form...och isen finns ju till 8 eller var det 9? tiondelar UNDER vattnet....alltså borde det INTE resultera i globala översvämningar...eller??
/Jan N, Solna

Svar:
Det beror på. Om landisen (t.ex. sydpolen, Grönland) smälter så höjs naturligtvis havsnivån. Om isen nära nordpolen (som flyter fritt i havet) smälter gör det ingen skillnad eftersom volymen hos det bildade vattnet är precis lika med det av isen undanträngda vattnets volym (Arkimedes princip).

En annan icke försumbar effekt av uppvärmning är att volymen hos vattnet i världshaven ökar med temperaturen.
/Peter E

Nyckelord: Arkimedes princip [25]; växthuseffekten [30];

*

Energi [15293]

Fråga:
Hej! FN's rapport vissade ju att miljön var "dålig"! Vad i fysiken kan man bidra med för att försöka rätta till det här?
/Robin P, Centralskolan, Åtvidaberg

Svar:
Hej Robin! FN-rapporten behandlar framför allt våra utsläpp av koldioxid och den s.k. växthuseffekten . För att inte släppa ut alltför mycket koldioxid måste vi antingen spara energi eller använda källor som inte ger koldioxidutsläpp. Energiväxlande system (kärnkraftverk, vindkraftverk, förbränningsmotorer,...) baseras naturligtvis på fysikaliska principer, men de är så väletablerade tekniker att man knappast kan kalla det fysik. Kan vi hitta en ny fysikalisk effekt som kan utgöra en ny energikälla? Antagligen inte. Så problemet är egentligen inte fysikaliskt utan politiskt/ekonomiskt.

Däremot kan säkert fysiker vara användbara både för att effektivisera befintliga energikällor och energibärare och för att mäta och modellera komplexa system som t.ex. klimatvariationerna.

Bilden (från Wikipedia-artikeln Global_warming ) visar relativa uppmätta temperaturer under c:a 150 år. Det är svårt att förneka en ökning på c:a 0.7oC. Att denna ökning beror på människans verksamheter är de flesta överens om även om det naturligtvis som alltid finns avvikande åsikter.

Under länk 1 finns mycket omfattande temperaturdata.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; *miljöpåverkan [14];

1 http://climate4you.com/

*

Energi [15136]

Fråga:
Man brukar prata om att avgaser från fossila bränslen genererar partiklar/ämnen som kan skada människans lungor. Bildas dessa partiklar/ämnen då man förbränner biobränslen tex vätgas/biogas/etanol? Skulle miljonstäder bli av med den smog som bildas av förbränning av fossila bränslen om de helt övergick till biobränslen?
/Roger S, Stockholm

Svar:
Partiklar (eller aerosoler, som är partiklar som svävar i luften) bildas vid all förbränning - om det är fossila bränslen eller biobränslen har ingen betydelse. Vedeldning ger t.ex. mycket partiklar. Vad gäller utsläpp av partiklar från fordon finns det även andra viktiga källor som t.ex. från dubbdäck och bromsar.

Man kan däremot minska utsläpp av partiklar med hjälp av filter. Det skulle kanske hjälpa lite mot smoggen, men inte helt eftersom en del smog kan bildas av molekyler som finns i avgaserna.

Den stora skillnaden mellan fossila bränslen och biobränslen är att de förra orsakar en ökning i koldioxiden i atmosfären, medan de senare inte ger någon nettoökning. Det är den viktigaste fördelen med biobränslen att de inte ger upphov till ökad växthuseffekt.

Bilden (från Wikipedia-artikeln Radiative_forcing ) visar olika bidrag till växthuseffekten*. Värdena på y-axeln, Radiative forcing) är ett mått på uppvärmningseffekten. För att få ett bättre mått på detta kan det vara bra att komma ihåg att 1 W/m2 motsvarar en uppvärmning på 0.8oC.

Även om felstaplarna är stora, så bidrager aerosoler antagligen till en avkylning. Detta är naturligtvis ingen lösning på uppvärmningsproblemet eftersom aerosoler är mycket skadliga att andas in. ____________________________________________________________________
* Radiative forcing is a measure of the influence a factor has in altering the balance of incoming and outgoing energy in the Earth-atmosphere system and is an index of the importance of the factor as a potential climate change mechanism. In this report radiative forcing values are for changes relative to preindustrial conditions defined at 1750 and are expressed in watts per square meter (W/m2). (IPCC)



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; fossila bränslen [13]; aerosol [3];

*

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 [6]; växthuseffekten [30]; klimat [7];

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

*

Energi [13462]

Fråga:
Jag undrar om det finns en vettig förklaring till att Barsebäck ligger där det ligger?
/Caroline L, Tångvalla, Falsterbo

Svar:
Caroline! Barsebäck ligger där det ligger därför att det gick vägar dit och man tyckte det var lämpligt med några hus .

Men det var nog Barsebäcksverket du menade. Det är svårare. I dag anser nog många att placeringen inte är bra, men det ligger där det ligger. Man har försökt kompensera den dåliga läget med att öka säkerheten ytterligare genom att bygga en skorsten med filter som skall minska utsläpp vid en eventuell olycka.

Vad man gjort i detta fallet finns fler exempel på (bland annat i Frankrike på gränsen till Tyskland): man har bara tittat på vad som finns i omgivningen i det egna landet och glömt bort närliggande städer i utlandet. Man kan också uttrycka det så här: Skåne har glädje av Barsebäcksverket (energi, pengar) medan danskarna bara ser det som en fara och som en kunkurrent till den danska kolproducerade energin.

Så långt det objektiva svaret. Jag tänker nu kliva upp på min apelsinlåda och framföra mina högst personliga åsikter - du får tycka vad du vill om dem:

  • All energiproduktion påverkar miljön på något sätt. Man måste helt enkelt välja de metoder som är mest acceptabla. Detta är till sist ett politiskt beslut (skall så vara), men beslutet måste baseras på fakta och erfarenhet.
  • Kärnenergi är med tanke på alternativen en mycket bra energikälla - vi måste emellertid placera kärnkraftverken på rätt ställe. Jag kan nog hålla med så långt att Barsebäcksverket kan avvecklas på grund av politiska skäl (detta sker då tyvärr till ett högt pris, pengar som kunde använts till något annat), men vi bör samtidigt säga att vi skall behålla de övriga aggregaten ett bra tag till.
  • Alternativen till kärnkraft är framför allt vindkraft (rent, men fult och kan inte ge en stor del av vårt energibehov), vattenkraft (rent, men förstör våra älvar), direkt solenergi (ineffektivt i Sverige utom små anläggningar för att värma vatten, direkt elproduktion möjlig men dyr), kol/olja (moderna kraftverk ger inte mycket utsläpp av skadliga ämnen, men de bidrar till växthuseffekten genom CO2-utsläpp), fossilgas - felaktigt kallad naturgas (ger också CO2-utsläpp), biobränsle (bra på många sätt, men för mig åtminstone mest intressant som fordonsbränsle (rapsolja, sprit).
  • Vi kan också låta bli att producera elektricitet i Sverige och köpa från utlandet. Men då skyfflar vi bara över problemen till andra länder.
Det finns nya lovande metoder att få ut kärnenergi, se fråga 1351 . Med denna teknik undviker man de två problemen som finns med traditionell kärnkraft - säkerheten och avfallet. Se även länk 1 för miljöpåverkan och länk 2 för allmän information från Forskning.se.
/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; kärnenergi [18]; energikällor [24]; *miljöpåverkan [14];

1 http://www.jordensvanner.se/2013/veckans-kronika-carl-erik-magnusson
2 http://www.forskning.se/nyheterfakta/teman/karnkraft/tiofragorochsvar/vadarkarnkraft.html

*

Blandat [12668]

Fråga:
Hej. Fin sida ni har! Jag håller på att skriva ett projektarbete om hur växthuseffekten påverkar oss..Skulle behöva lite svar på frågor... 1 Är det människan som är orsaken till den globala värmehöjningen? 2 om ja. Finns det bevis för detta. 3 om nej vad/vilka är orsaken till höjningen då?
/lotta f, strömstad gymnasium, strömstad

Svar:
Bästa Lotta Fysikstuderande!

Växthuseffekten är den uppvärmning av jordytan som åstadkoms av jordens atmosfär. Effekten beror på att en del av den värme som strålar ut från jordytan värmer upp luften i atmosfären i stället för att stråla ut i rymden. Jorden blir därigenom varmare än den skulle ha varit om den hade saknat atmosfär. Växthuseffekten

Växhuseffekten orsakas av att synligt ljus från solen går nästan obehindrat igenom atmosfären och värmer upp jordytan. Eftersom jordytan är 15 grader C i medeltal strålar den i infrarött. Den infraröda strålningen absorberas till stor del av atmosfären i stället för att slippa ut i rymden, så vi får en uppvärmning. Figuren nedan från Greenhouse_effect illustrerar detta. De nedre panelerna visar att transmissionen av infraröd strålning är nära noll utom för några smala fönster.

Växthuseffekten är bra så länge den är lagom - utan växhuseffekten skulle jordens medeltemperatur vara -20 grader C! Det betyder att människan knappast funnits på jorden utan växthuseffekten.

Kvävet och syret i luften bidrar inte till växthuseffekten, det är framfår allt vattenånga, koldioxid och metan som gör det.

Det är ganska säkert att man kan mäta en höjning av medeltemperaturen på jorden, se fråga 15293 . Om höjningen är verklig kan det bero på vår påverkan, men det kan också ha naturliga orsaker. Typiskt svar från en vetenskapsman .

Några ovedersägliga fakta emellertid:

  1. Vår förbränning av fossila bränslen ökar koldioxidhalten i atmosfären med över 1 ppm per år (nuvarande värde är c:a 370 ppm)
  2. Koldioxid är en effektiv växthusgas
  3. Klimatsystemet är mycker komplext med flera osäkra parametrar som har positiv eller negativ återkoppling

Vår påverkan bör alltså öka temperaturen; det osäkra är med hur mycket. Svårigheten är att atmosfären är ett mycket komplicerat system som påverkas av många faktorer. En liten ökning skulle kunna orsaka en stor ökning om den sätter igång en uppvärmande process.

Vattenånga är, som sagt, en viktig växthusgas. Mer vattenånga i atmosfären skulle betyda högre medeltemperatur på jorden. Men mer vattenånga kan betyda mer molnighet och därmed lägre instrålning. Detta skulle betyda lägre temperatur. Man kan alltså tänka sig att vattenångan har en stabiliserande verkan på temperaturen. Detta enkla exempel illustrerar hur komplext problemet med det globala uppvärmningen i själva verket är.

För vidare studier: artikel om växthuseffekten i Nationalencyklopedin , Växthuseffekten från Svenska naturskyddsföreningen, Greenhouse_effect , Global_warming och nedanstående länkar.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; jordens atmosfär [9];

1 http://www.zenker.se/Sv/istider_och_vaexthusgaser.shtml
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/grnhse.html

Avancerad sökning på 'växthuseffekt' i denna databas

*

Blandat [12168]

Fråga:
Varför uppstår surt regn?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
SURT REGN

Varför uppstår surt regn? Vad innehåller det? Hur kan man stoppa det? Var är det som mest?
/Michael E, Kirsebergsskolan, Malmö

Svar:
Surt regn uppstår när atmosfären innehåller framför allt svaveldioxid SO2 och NOx. Svaveldioxiden kommer från förbränning av kol och olja, eftersom kol och olja oftast innehåller en hel del svavel som förorening. Kväveoxiderna kommer från förbränning vid hög temeratur (luften innehåller ju syre och kväve).

Man kan stoppa det genom att sluta förbränna fossila bränslen (kol, olja) och använda bättre energikällor som inte ger upphov till utsläpp. Det finns mest svaveldioxid i områden där man har mycket industrier, t.ex. vissa delar av centraleuropa.

Naturgas (som egentligen borde kallas fossilgas) är bättre vad gäller svavel, men även den ger upphov till kväveoxider och koldioxid CO2, det senare ökar växthuseffekten. Denna är ett av mänsklighetens allvarligaste problem för närvarande, eftersom en höjning av jordens medeltemperatur på bara några grader skulle få allvarliga konsekvenser.

Se vidare Surt regn och Växthuseffekten .
/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30];

*

Universum-Solen-Planeterna [10855]

Fråga:
Hej Jag undrar var jag kan hitta information om hur vädret har och kommer att förändras? Vilka teorier finns det mm Tacksam för svar mvh Sofie
/Sofie P, Stagneliusskolan, Kalmar

Svar:
En del information om detta kan du hitta i denna databas. Sök på växthuseffekten. Solens strålning ökar långsamt på grund av inre förändringar som ytterst orsakas av höjd heliumhalt. Någon gång långt i framtiden (kanske om 1000 miljoner år) kommer troligen jorden råka ut för en skenande växthuseffekt med ett sluttillstånd som liknar förhållandena på Venus. Atmosfär av nästan ren koldioxid med 100 atmosfärers tryck och en temperatur på 450 oC vid ytan. Moln av svavelsyra och inget vatten.
/KS

Nyckelord: växthuseffekten [30]; Venus [9];

*

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 [6]; *geologi [16]; växthuseffekten [30];

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

*

Energi [1782]

Fråga:
Vad är fossila bränslen?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag skulle vilja veta lite om fossila bränslen. Vad är fossila bränslen? Hur de används? För- och nackdelar?
/malena h, Eksjö gymnasium, Ekjsö

Svar:
Exempel på fossila bränslen: kol, olja, naturgas. De kallas fossila därför att de finns i gamla geologiska formationer, och skulle ha blivit kvar där, om inte vi hade plockat upp dom för att elda med (naturgas borde alltså i konsekvensens namn kallas fossilgas). Problemet är att vi därmed ökar koldioxidhalten i atmosfären. Detta kan ge upphov till en temperaturhöjning med svåröverskådliga följder, den så kallade växthuseffekten . Fördelen är att de är relativt lättillgängliga, lättanvända och billiga.

Motsatsen kallas fönybara bränslen, som trä, halm, biogas, etanol, rapsolja. De gröna växterna tar ju upp koldioxid ur luften. När vi eldar trä frigörs visserligen kodioxid, men det blir inget nettotillskott eftersom trädet har tagit upp lika mycket när det växte. Se fråga 1129 för det mer generella begreppet förnybara energikällor.

Wikipedia säger om bildandet av fossila bränslen:

Enligt den biogeniska teorin har jordens petroleumtillgångar bildats då förhistoriska alger och plankton lagt sig på sjöars och havs botten under syrefria förhållanden. Detta organiska material har begravts under stora lager sediment. Genom högt tryck och hög temperatur har det omvandlats kemiskt, först till kerogen och sedan genom ytterligare tryck och värme till kolväten i gas- eller vätskeform (det vill säga naturgas och petroleum).

Växter på land bildar dock främst kol. Stora delar av jordens kolreserver härstammar från den geologiska perioden karbon.

Kol kommer alltså antagligen från jättestora ormbunksliknande träd, se den fantasifulla illustrationen nedan från Wikimedia Commons.

Alla fossila bränslen kommer alltså från växter/alger som med hjälp av solljus omvandlar koldioxid och vatten till kolhydrater:

CO2 + H2O + energi (solljus) --> CH2O + O2

CH2O är en förenklad formel för ett kolhydrat. Under lång tid och vid högt tryck och hög temperatur omvandlas sedan kolhydraterna till kolväten (olja, fossilgas) eller kol. Energin i dessa bränslen är alltså inget annat än lagrat solljus!

Se vidare länk 1, Fossila_bränslen och Fossil_fuel .

Fundera: Hur är det med torv? Är torv fossilt eller förnyelsebart?

Tillägg 13/12/2013:

Ovanstående beskrivning av bildandet av fossila bränslen är mycket väl etablerat i vetenskapen. Det finns emellertid en liten minoritet som tror på ett icke-biologiskt scenario.

Det mest direkta argumentet för biologiskt ursprung är att 13C/12C-förhållandet i organiskt material är mindre än i oorganiskt kol. Fossila bränslen har detta lägre förhållande, se fråga 19264 .

Här är ett utdrag av Bradley J Dibble (länk 2) som argumenterar för den traditionella synen med argumentet att fossila bränslen innehåller fossila biomarkörer (identifierbara rester av växter/djur).

The abiotic theory is controversial and has a number of flaws, however. For one, it doesn’t predict deposits of oil as well as the biogenic theory does. Oil deposits are typically found close to fault lines because that’s where two tectonic plates meet, and ocean sediments can be more easily buried in those regions. Also, oil deposits usually have biomarkers, little telltale signs of life. For the abiotic theory to work, those markers have to be explained somehow; it fills in that hole by suggesting microbes must have been feeding on the petroleum. The biogenic theory easily explains why such evidence of life would be present, however, given that they originated from the remains of once-living plants.


/KS/lpe

Nyckelord: energikällor [24]; fossila bränslen [13]; *geologi [16]; växthuseffekten [30];

1 http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter08.html
2 http://bradleydibble.authorsxpress.com/2012/04/29/the-origin-of-coal-oil-and-natural-gas-fossil-fuels-or-something-else/

*

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 7181 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-26 10:23:43.


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
.