Hlřnun jar­ar - grˇ­urh˙saßhrif og CO2. Kenningin.

═ sÝ­ustu fŠrsluáfjalla­i Úg um s÷gunaáog ■rˇun kenningunnar um grˇ­urh˙saßhrifin og hlřnun jar­ar, Ý stuttu mßli mß segja a­ sagan sÚ svona:á

Fyrir r˙mum 100 ßrum sřndi SvÝinn Svante Arrheniusáfram ß a­ aukinn styrkur koldÝoxÝ­s gŠti valdi­ hlřnun lofthj˙psins, en langur tÝmi lei­ ß­ur en fˇlk vakna­iáalmennt til vitundar um a­ mannkyni­ hef­i ßhrif ßáloftslag jar­ar me­ ath÷fnum sÝnum. ┴ri­ 1990 kom ˙t fyrsta ˙ttekt VÝsindanefndar Sameinu­u ■jˇ­anna, sem fŠr­i sterk r÷k fyrir ■vÝ a­ loftslagsbreytingar af mannaáv÷ldum Šttu sÚr sta­. Fjˇr­a ˙ttektin kom svo ˙t 2007 og ■ar er tekinn af allur efi: Loftslagsbreytingar af v÷ldumámanna eru ˇtvÝrŠ­ar og munu valda mikilli r÷skun ß komandi ßratugum ef ekki er gripi­ Ý taumana. (┌r skřrslunni HnattrŠnar loftslagsbreytingar og ßhrif ■eirra ß ═slandi - gefin ˙t af Umhverfisrß­uneytinu ßri­ 2008, pdf-skjal 11 MB).

N˙ Štla Úg a­ fara yfir kenninguna sjßlfa. Helsta heimildin sem Úg Štla a­ nota Ý ■essari samantekt er Riti­ 2/2008á(og heimasÝ­a Ve­urstofunnar) auk wikipediu og fleiri heimasÝ­na. ═ raun Šttu allir sem hafa ßhuga ß loftslagsbreytingum a­ lesa ■a­ sem stendur Ý Ritinu, auk ■ess sem bˇkin Grˇ­urh˙saßhrif og Loftslagsbreytingar eftir Halldˇr Bj÷rnssoná(2008) fer Ýtarlega yfir bakgrunn kenningarinnar. Ef eitthva­ rugl er Ý t˙lkun minni ß kenningunni, ■ß er ■a­ ■ˇ eing÷ngu mÝn s÷k og minn skilningur sem er Ý rugli - ekki heimildanna minna.

Grˇ­urh˙saßhrifiná

Sˇlin er sß frumkraftur sem e­lilegt er a­ telja a­ hafi mest ßhrif ß loftslagsbreytingar ß j÷r­inni (sjß fŠrslu mÝna um sˇlina), s˙ vŠri lÝka raunin n˙ ef ekki vŠri fyrir grˇ­urh˙salofttegundirnar. Sˇlin hitar j÷r­ina me­ varmageislun, en ef sˇlin vŠri ein um a­ valda hitabreytingum ß j÷r­inni ■ßámyndi me­alhiti jar­ar sveiflast Ý kringumá-18░C (lŠgra ■egar virkni hennar vŠri lÝtil, hŠrri ■egar virknin vŠri mikil). ┴hrif grˇ­urh˙salofttegunda hŠkka ■ar me­ hitastig jar­ar um 33░ e­a upp Ý 15░C. ┴ heimasÝ­u ve­urstofunnar er ßgŠtt dŠmi sem ˙tskřrir ■essi ßhrif grˇ­urh˙salofttegunda ß skiljanlegan hßtt:

Reikistjarnan Venus er nŠr Sˇlu og styrkur varmageislunar Sˇlarinnar er r˙mlega 2600 W/m2 efst Ý lofthj˙pi Venusar. En ˇlÝkt J÷r­inni er Venus skřjum hulin og skřin endurvarpa um 80% sˇlgeislunarinnar. Einungis tŠplega 530 W/m2 (um 9 ljˇsaperur) ver­a eftir til a­ hita Venus sem er rÝflega helmingur ■ess sem fer Ý a­ hita upp J÷r­ina.

Ef varminn frß Sˇlinni rÚ­i yfirbor­shita Štti J÷r­in a­ vera heitari en Venus. Sta­reyndin er samt s˙ a­ yfirbor­shiti ß J÷r­inni er um 15░C en r˙mlega 400░C ß Venusi! Ůa­ getur ■vÝ ekki veri­ rÚtt a­ varmageislunin ein sÚr rß­i yfirbor­shitanum.

Munurinn ß J÷r­inni og Venusi liggur Ý ■vÝ a­ ß Venusi eru a­ verki firna ÷flug grˇ­urh˙saßhrif. Ůau hŠkka yfirbor­shitann ■ar um tŠplega 450░C. Sams konar ßhrif eru miklu veikari Ý lofthj˙pi Jar­ar, ■ar bŠta grˇ­urh˙saßhrif einungis 33░C vi­ me­alhitann. MikilvŠgi ■essa er samt ˇumdeilt. ┴n grˇ­urh˙saßhrifanna vŠri -18░C hiti ß yfirbor­i Jar­ar og ˇlÝklegt a­ lÝf hef­i kvikna­ hÚr.

SamlÝkingin vi­ grˇ­urh˙s er nokku­ villandi, ■vÝ ■au ferli sem hita grˇ­urh˙s eru ÷nnur en ■au sem hita lofthj˙pinn - or­i­ grˇ­urh˙saßhrifin (e. greenhouse effect) hefur ■ˇ veri­ nota­ ■a­ lengi a­ ■vÝ ver­ur varla breytt ˙r ■essu.á

Grˇ­urh˙salofttegundirá

Grˇ­urh˙salofttegundirnar eru margar og ■Šr helstu eru t.d. CO2 (koldÝoxÝ­), N2O (tvÝ-nituroxÝ­)áog metan (mun fleiri eru til, en ■Šr eru Ý ■a­ litlu magni a­ ■Šr hafa lÝtil ßhrif).áUm Vatnsgufu segir heimasÝ­a Ve­urstofunnar:

Vatnsgufa (H2O) Ý lofthj˙pnum er einnig ÷flug grˇ­urh˙salofttegund. H˙n er ■ˇ venjulega ekki talin til hef­bundinna grˇ­urh˙salofttegunda ■vÝ magn hennar er mj÷g breytilegt frß einu svŠ­i til annars, ˇlÝkt fyrrgreindum lofftegundum en magn ■eirra er mj÷g ßlÝka alls sta­ar Ý lofthj˙pnum.

┴ flestum st÷­um ß J÷r­inni breytist magn vatnsgufu Ý lofti lÝka mj÷g hratt me­ tÝma. Hringrßs vatns Ý lofthj˙pnum er mj÷g hr÷­, lÝftÝmi vatnsgufu er mŠldur Ý d÷gum me­an framantaldar lofftegundir hafa lÝftÝma sem er mŠldur Ý ßrum, ßratugum, ßrhundru­um e­a jafnvel ßr■˙sundum.

Ůegar vatnsgufa ■Úttist getur h˙n mynda­ skř og ■ˇ a­ skř sÚu ekki grˇ­urh˙salofttegund ■ß geta ■au haft sambŠrileg ßhrif. Eftir hei­skÝra nˇtt er a­ jafna­i mun kaldara Ý morgunsßri­ en eftir skřja­a nˇtt. Munurinn liggur Ý ■vÝ a­ skřin gleypa Ý sig varmageislun frß J÷r­inni og endurgeisla svo hluta hennar til baka a­ yfirbor­i jar­ar, rÚtt eins og grˇ­urh˙salofttegundirnar.

A­ auki segir:

Skř hafa einnig mikil ßhrif ß orkujafnvŠgi Jar­ar me­ ■vÝ a­ spegla sˇlargeislun til baka ˙t Ý geiminn. Skřin eiga ■vÝ stˇran hluta Ý endurspeglunarstu­linum, sem er 0,3 e­a 30% fyrir J÷r­ina. Fyrir J÷r­ina Ý heild vega speglunarßhrif ■yngra en „grˇ­urh˙saßhrif” tengd skřjum, ■.e. skřin lŠkka yfirbor­shita Jar­ar.

Vita­ er a­ grˇ­urh˙salofttegundirnar hafa aukist miki­ frß upphafi i­nbyltingunnar (mi­a­ vi­ 1750). Styrkur CO2 er n˙ 37% meiri en fyrir i­nbyltingu og styrkur CO2 og metans er n˙ meiri en hann hefur veri­ Ý a.m.k. 650 ■˙sund ßr. ┴stŠ­a aukningarinnar er a­ mestu leiti vegna bruna jar­efnaeldsneytis, en a­ hluta vegna breytinga Ý landnotkun (ey­ing skˇga t.d.). CO2 magn hefur veri­ mŠlt skipulega frß ■vÝ ß sj÷tta ßratug sÝ­ustu aldar (en fyrri tÝma g÷gn fßst me­ ˇbeinumámŠlingumá- t.d. mŠlingar ß magni CO2 Ý loftbˇlum Ýskjarna).

Mauna_Loa_Carbon_Dioxide
Breyting Ý magni CO2 Ý lofthj˙pnum frß lokum sj÷tta ßratugs og til dagsins Ý dag.

-

volcanoes_co2
Mynd sem sřnir CO2 magn ˙r Ýskj÷rnum (Law dome, AntarktÝku) og svo samanbur­ vi­ mŠld gildi frß Hawai. Írvarnar sřna hvenŠar nokkur stˇr eldgos ur­u.áá

Eins ogáÚg minntist ß hÚr fyrir ofan, ■ßáer aukning CO2 Ý andr˙msloftinuáa­ mestu vegna bruna jar­efnaeldsneytis (Ůß er ljˇst a­ magn CO2 eykst ekki af nßtt˙rulegum ors÷kum, eins og t.d. vi­ ˙tblßstur eldfjalla) - ■a­ hefur veri­ sta­fest me­ásvok÷llu­um ÝsˇtˇpamŠlingum (mŠlingar ß hlutfalli milli C12, C13 og C14), en einnig fer ■a­ ekki milli mßla ef sko­u­ eru lÝnurit sem sřnaá˙tblßsturávegna bruna jar­efnaeldsneytis:

Global_Carbon_Emission_by_Type_to_Y2004
┌tblßstur CO2 vegna bruna jar­efnaeldsneytis frß 1800 og fram til ßrsins 2004.

HÚr mß sÝ­an sjß hva­an helstu grˇ­urh˙salofttegundirnar frß m÷nnum koma (smella ß myndina til a­ stŠkka).

World-FlowChart

Geislunarb˙skapur

┴ einfaldan hßtt ■ß sendir sˇlin frß sÚr orkurÝka geisla sem skella ß lofthj˙p jar­ar, hluti ■eirra endurkastast, a­rir nß a­ hita upp j÷r­ina sem sendir ■ß frß sÚr geisla sem řmist fer ˙t Ý geim e­a a­ andr˙mslofti­ me­ hjßlp grˇ­urh˙salofttegundannaágleypa ■ß, magna upp og geisla til jar­ar aftur og magna ■annig uppáhita vi­ j÷r­ina.

Kiehl og Trenberth (1997) reiknu­u ˙t hvernig orka sˇlar dreifist frß fyrstu snertingu vi­ lofthj˙p jar­ar (sjß grein ■eirraáhÚráen greinin heitir Earth's Annual Global Mean Energy Budget og er ein af grundvallargreinum Ý ■essum frŠ­um og notu­ Ý nřjustu kennslubˇkum Ý loftslagsfrŠ­um). Mynd ■eirra er svona:

buskapur
Orka frß sˇlinni kemur inn Ý lofthj˙pinn, hluti speglast ˙t Ý geiminn, hluta gleypir lofthj˙purinn og hluta gleypir yfirbor­i­. Yfirbor­i­ hitar lofthj˙pinn me­ beinni upphitun (Thermals) og uppgufun (Evapo Transpiration). J÷r­inásendir einnig frß sÚr innrau­a geisla (Surface Radiation) semáhita lofthj˙pinn, sem gleypir geislana ogágeisla henni a­ miklu leiti aftur til jar­ar. Ůetta hitar yfirbor­i­ sem geislar ■ß meiru til loftshj˙psins. ═ heild fŠr yfirbor­i­ um tv÷falt meiri varma me­ endurgeislun frß lofthj˙pnum en ■a­ fŠr frß sˇlinniá(Mynd ˙r grein Kiehl og Trenberth) 1997.

Aukning ßágrˇ­urh˙salofttegundunum eykur geislunina aftur til jar­ará- j÷r­in hitnar.á┌treikningar sřna a­ vi­ tv÷f÷ldun ß CO2 einu Ý andr˙msloftinu lei­i til ■ess a­ hiti hŠkki um 1,5-4,5░C.

En a­rir ■Šttir hafa breyst frß upphafi i­nbyltingarinnar og Ý skřrslu IPCC voru teknar saman ■Šr upplřsingar sem til voru um hva­ hef­i breyst Ý geislunarb˙skap jar­arinnar:

geislunarbusk
Geislunarßlag (Ý W/m2) frß upphafi i­nbyltingar og helstu orsaka■Šttir. Rau­ar s˙lur sřna ßhrif til hlřnunar jar­ar en blßar til kˇlnunar. Sřnd eru ßhrif grˇ­urh˙salofttegunda, auk beinna og ˇbeinna ßhrifa loftar­a. Einnig eru sřnd ßhrif ˇsˇns, vatnsgufu Ý hßloftum, ßhrif breytinga ß yfirbor­i jar­ar ß endurskinsstu­ul, ßhrif flugslˇ­a, og breytinga ß sˇlgeislun. Ůri­ji dßlkurinn sřnir mat ß geislunarßlagi ■essara ßhrifavalda. Fjˇr­i dßlkurinn sřnir hversu vÝ­fe­m ßhrif hvers orsaka■ßttar eru, og fimmti dßlkurinn gefur til kynna st÷­u vÝsindalegrar ■ekkingar ß hverjum orsaka■Štti (mynd ˙r skřrslunni HnattrŠnar loftslagsbreytingar og ßhrif ■eirra ß ═slandi).

Langmesta breytingin er ß geislunarßhrifum frß CO2 og ■ar er ■ekkingin mest en einnig er aukning Ý geislunarßhrifum metans (metan CH4 er ■ˇ Ý mun minna magni en CO2, en ßhrif hvers mˇlik˙ls eru sterkari). A­rar breytingar eru minni e­a til lŠkkunar hita.

Ger­ hafa veri­ loftslagslÝk÷n sem endurspegla ■ekktar breytingar helstu ßhrifavalda hitastigs jar­ar og hvernig geislunarßlag ■eirra hefur breyst og ni­ursta­a ■eirra plotta­ saman vi­ mŠlt hitastig:á

HB_ErVedurfarAdBreytast_mynd2

a) Hitafrßvik vi­ yfirbor­ jar­ar ß sÝ­ustu ÷ld. Svarta brei­a lÝnan sřnir athuganir, fÝndregnu lÝnurnar sřna ni­urst÷­ur margra loftslagslÝkana ■ar sem geislunarßlagi­ ■rˇa­ist Ý samrŠmi vi­ aukningu grˇ­urh˙salofttegunda og nßtt˙rulegra ■ßtta (s.s. breytinga ß sˇlgeislun og loftar­a vegna eldgosa). Brei­a rau­a lÝnan sřnir me­altal lÝkananna. StŠrstu eldgos ß 20. ÷ldinni eru einnig merkt inn ß myndina.
b) Eins og Ý a) - nema Ý loftslagslÝk÷nunum var ekki teki­ tillit til ßhrifa grˇ­urh˙salofttegunda. Mynd og texti afávedur.is - heimild IPCC.á
Ůa­áer tali­ a­ 90-95% lÝkur sÚu ß ■vÝ a­ aukning grˇ­urh˙salofttegunda vegna athafna mannkyns valdi megninu af ■eirri hnattrŠnu hlřnun sem ßtt hefur sÚr sta­ sÝ­an um mi­ja sÝ­ustu ÷ld. ┴n kŠlandi ßhrifa loftar­a er lÝklegt a­ grˇ­urh˙salofttegundirnar einar sÚr hef­u valdi­ enn meiri hlřnun. Einnig er tali­ a­ 1-5% lÝkur sÚuáß ■vÝ a­ ■essar hnattrŠnu hlřnun megi ˙tskřra me­ nßtturulegum ■ßttum. Nßtt˙rlegir ■Šttir hef­u leitt til kˇlnunar frß ■vÝ um mi­ja sÝ­ustu ÷ld.
-

┴ nŠstu d÷gum Štla Úg a­ senda eina fŠrslu Ý vi­bˇt um hlřnun jar­ar - grˇ­urh˙saßhrif og CO2, um nokkur mˇtr÷k gegn ßhrifum CO2.


ź SÝ­asta fŠrsla | NŠsta fŠrsla

Athugasemdir

1 Smßmynd: Stj÷rnufrŠ­ivefurinn (www.stjornufraedi.is)

FÝn og frˇ­leg fŠrsla hjß ■Úr.

╔g haf­i samband vi­ Halldˇr Bj÷rnsson ■egar Úg skrifa­i um lofthj˙p Venusar fyrir Stj÷rnufrŠ­ivefinn. Hann benti mÚr einmitt ß ■etta sem ■˙ vÝsar ß af vef Ve­urstofunnar. Ůa­ er nefnilega mj÷g ßhugavert a­ sko­a muninn ß j÷r­inni og Venusi. ١tt Venus sÚ au­vita­ ÷fgafullt dŠmi um grˇ­urh˙saßhrif, Štti ßstargy­jan engu a­ sÝ­ur a­ vera okkur vÝti til varna­ar.

Stj÷rnufrŠ­ivefurinn (www.stjornufraedi.is), 25.5.2009 kl. 21:24

2 Smßmynd: Loftslag.is

Takk fyrir ■a­, gott a­ fß feedback.

Loftslag.is, 26.5.2009 kl. 10:02

3 Smßmynd: Loftslag.is

╔g var a­ vonast eftir einhverjum mˇtr÷kum gegn ■essari kenningu hÚr,ásvo Úg geti svara­ ■eim - Štli Úg ver­i ekki a­ nß mÚr Ý mˇtr÷k annars sta­ar - af nˇgu er a­ taka.

Loftslag.is, 27.5.2009 kl. 08:28

BŠta vi­ athugasemd

Ekki er lengur hŠgt a­ skrifa athugasemdir vi­ fŠrsluna, ■ar sem tÝmam÷rk ß athugasemdir eru li­in.

Innskrßning

Ath. Vinsamlegast kveiki­ ß Javascript til a­ hefja innskrßningu.

Haf­u samband