Einstein och koldioxid

Postad 25/3 23

Ett återkommande påstående bland ”Klimatvetenskapskritiker” är att Albert Einstein skulle ha visat att koldioxid inte är en ‘växthusgas’ alltså inte IR-aktiv.

https://eu.usatoday.com/story/news/factcheck/2021/12/03/fact-check-laws-thermodynamics-support-climate-change-theory/8796217002/

Den seriöst intresserade läser hela artikeln ovan, den innehåller många relevanta kommentarer och referenser. Jag har bara saxat och kommenterat några få.

”However, a claim has been circulating online that CO2 can’t contribute to climate change because of the laws of thermodynamics.”

https://eu.usatoday.com/story/news/factcheck/2021/12/03/fact-check-laws-thermodynamics-support-climate-change-theory/8796217002/

Jag känner inte ursprunget men electroverse är en superspridare, se bilden nedan. Där finns slutet av en mening + två till att kommentera.

#1) ”- it won’t store the energy.” Så sant, koldioxiden lagrar inte energi, den förmedlar värme i IR-frekvensintervallet mellan 14 och 16 mikrometer.

#2) ”The air is in thermodynamic equilibrium.” Det är så felaktigt det kan bli. Temperaturen ändras ständigt, det blåser, avdunstar, regnar/snöar. Varm luft nära marken stiger och tar värme med sig upp genom troposfären till dess ‘drivet’ tar slut, senast när den når tropopausen. Atmosfären är verkligen inte i termodynamisk jämnvikt. Allt väder vi upplever beror på omfördelningar av termisk energi dels beroende på skiftande balanser mellan in- och utstrålning, dels med ursprung i havens ‘energisaldo’.

#3) Dagens klimatmodeller ignorerar med all rätt den galna tolkning som electroverse och efterkommande papegojor gör.

Om du känner för att läsa och analysera Einsteins originaltext finns den här, backa till sidan -47-: https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/425

Hur samverkar växthusgaser med Jordens gravitation?

Grafer som visar absorption och transmission (genomsläpplighet) av infraröd elektromagnetisk strålning (utgående värme från Jorden) ser ofta ut som högra halvan av bilden härunder:

Källa: https://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas

Man ser ett stort antal toppar och dalar åtskilda av enfärgade ytor, tydligast i andra raden som visar atmosfärens absorption vid olika våglängder av inkommande (till vänster om den mittre vågdalen i raden Energy intensity) och utgående strålning.

Dessa ytor är inte helt representativa för hur absorptionen ser ut i detalj. Ytan är, sedd i extrem närbild, uppbyggd av näraliggande toppar och dalar. HITRAN (https://hitran.org) har en omfattande databas för att simulera dessa kurvor. Grafen nedan visar överensstämmelsen mellan simulering av resonanser och faktiska mätningar av en gas.

Här kommer ytterligare en faktor in, gasens densitet (täthet som beror av trycket). Vid ökat tryck sker långt fler interaktioner mellan molekyler vilket stör de enskilda resonanslinjerna så att de breddas, ytan blir mer täckt och påminner om de i översta bilden.

Vad förorsakar då ökad densitet i atmosfären? Här kommer gravitationen in! I den nedre av graferna motsvarar gastrycket 100 millibar, 1/10 av atmosfärstrycket vid havsytan och där framträder de enskilda resonanserna tydligt. Där finns många genomsläpp för motsvarande våglängder/vågtal, de uppåtgående bågarna.

I den övre är gastrycket 1000 millibar, nära atmosfärstrycket vid havsytans nivå. Här finns bara antydningar till uppåtbågarna där genomsläppligheten borde finnas.

Detta kan vara en delförklaring till varför det är varmare på låg höjd än högre upp, allt annat lika.

http://irina.eas.gatech.edu/EAS8803_Fall2009/Lec6.pdf

Hur det går till? Se videon! Den är uthärdligt kort (6:24) men faktaspäckad och kan behöva mer än en flyktig titt.

Spectrum broadening ilectureonline / Michel van Biezen

Endast för nördar: Vill du räkna om vågtal per centimeter till våglängd? Dela 10000 med vågtalet så får du våglängden i mikrometer. Det motsatta fungerar också: Dela 10000 med våglängden så får du vågtalet.

Hurricane Ian över Florida

Först en bakgrund om faktorer som formar väder.

Sedan mycket lång tid och ständigt pågående ökar Jordens samlade upplagring av termisk energi. 90% av solstrålningen som passerar atmosfären och når jordytan absorberas av haven och en avsevärd andel förblir där i form av stigande temperatur.

Vattens albedo [1] varierar beroende på infallsvinkel. När Solen står högt under dagen kan det vara så lågt som 0,03 – 0,10 för att senare under dagen stiga. Det som absorberas överför sin energi till vattnet, adderar till vattenmolekylernas rörelseenergi och höjer temperaturen [2].

Då Jorden både roterar och tiltar över ett år samt att haven har en helt annan upptagnings- och lagringskapacitet (de står för 90% av upptaget av termisk energi) än de stora landmassorna kommer det att uppstå flöden av termisk energi som utjämnar obalanserna.

Någon kommer naturligtvis att påpeka att Jordens avstånd från Solen varierar under året. Alldeles korrekt, för närvarande är vi som närmast den 4 januari och som längst ifrån halvåret senare, på sommaren.

Energiflöden utjämnar lokala, regionala och globala differenser genom havsströmmar, vindar och nederbörd och formar därmed vädret, framför allt lokalt och regionalt.

Orkaner i Atlanten börjar som virvlar i atmosfären utanför Afrikas kust och färdas i huvudsak västerut. Om ytvattnet under den är 26°C eller varmare avdunstar vatten med förhållandevis hög temperatur (rörelseenergi) och ‘matar’ virveln med vind och massa (vattenånga, moln). [3]

Det är Jordens samlade energiupptag och -avgivning i samverkan med upplagring (och avgivning) av termisk energi i samverkan med asymmetrier i Jordklotets fördelning av land och hav (70% av ytan) samt dess bana runt Solen som i det korta perspektivet (sekunder – dagar/veckor) formar lokalt och regionalt väder.

Under de senaste dagarna har orkanen Ian förorsakat förödelse när den tvärat in från Mexikanska Golfen över Fort Myers i Florida, vidare över Cape Canaveral (uppskjutningsplats för Orion) och vidare ut över Atlanten. Där kommer den åter att förstärkas av energi och massa från ytvattnet. Den vidare banan kommer sannolikt att vända norrut och in över kusten igen i höjd med Sydcarolina.

Om den förödelse orkanen Ian har orsakat https://youtu.be/N7ypl8QJgQQ

https://youtu.be/Oku4bdpLxEg

Vidare över Atlanten https://youtu.be/YnNywoFHj9A

Märk väl att väder på kort sikt inte formar klimat. Däremot är vädret starkt beroende av de förutsättningar som klimatet skapar.

[1] Albedo är den andel av en strålning som återkastas av en belyst yta. Värdet varierar från 1 (allt ljus reflekteras) till 0 (allt absorberas) https://sv.wikipedia.org/wiki/Albedo

[2] Fasta kroppars och vätskors temperatur motsvarar de ingående molekylernas rörelseenergi i medeltal.

[3] Rörelseenergin E (kinetisk energi) i ett system med massan m och hastigheten v är E = mv^2/2. https://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic_energy

Var det varmt förr?

Denna tabell över rekordtemperaturer dyker upp flera gånger i mitt facebookflöde. Jag vet inte ursprunget men utgår från att den inte är avsiktligt manipulerad.

Tabellen har 42 temperaturer, den äldsta från 1887 och den senaste från 2019, 132 år.

#1 De 12 gulmarkerade åren är från 1887 till 1951, 64 år. det blir strax under 1.9 ‘rekord’ per vart och ett av dessa 6.4 årtionden.

#2 Under de 9 åren från 2010 till 2019 finns 7 vilket, räknat på samma sätt, blir strax över 7,8 per ett helt årtionde.

#3 Under 2000 till 2019 finns 18, i genomsnitt 9,5 högstatemperaturer per ingående årtionden.

Vart och ett av dessa värden beror på lokalt och i förlängningen även regionalt väder. Ur klimatsynvinkel är det intressant att frekvensen av högstatemperaturer är större under senare årtionden jämfört med tidigare.

Vill du leva och bo i sån’t här väder?

Efter en lång period av extremvärme rasar skogsbränder i Spanien och Portugal – där hundratals invånare behövt evakueras.

Och hettan avtar inte – i södra Europa väntas det nu bli över 45 grader på flera håll.

I Storbritannien har en ”orange” varning utfärdats inför helgen.

Även Grekland har drabbats av bränderna – och utanför turistön Samos har en släckningshelikopter kraschat, skriver Reuters.

https://www.expressen.se/nyheter/klimat/extremvarmen-slar-mot-europa-igen-miljontals-riskerar-att-drabbas/

Syre, kväve, koldioxid och metan

Syre och kväve utgör nästan 99% av atmosfärens gaser, koldioxid nära 420 ppm och metan över 1800 ppb. Trots att de två växthusgaserna är en ringa del av atmosfären så utgör de avsevärda hinder för infraröd strålning, värme.

Experimentet i den länkade videon visar hur växthusgaserna hindrar värmestrålningen, i fallet metan är det närmast en total blockering.

https://youtu.be/AaY36yxFb1o

Värmeböljor förväntas öka i antal

Ny forskning från Göteborgs universitet visar att Sydasien kommer att få fem extra värmeböljor per år – om utsläppen fortsätter som idag. – Resultatet kan bli matbrist, dödsfall och flyktingströmmar. Även Sverige påverkas.

https://svt.se/nyheter/vetenskap/ny-forskning-visar-fem-extra-varmeboljor-per-ar

Kombinationen av hög temperatur och hög luftfuktighet är livshotande redan på kort sikt. https://urminsynvinkel.com/2019/07/17/27-satt-att-do-av-varme/

Trots att Sverige spås få ett högre antal värmeböljor, är det i länder i Sydasien – som redan i dag är svårt drabbade av torka och tätt befolkade – som forskarna ser stora konsekvenser. Bland annat i Indien och Pakistan där värmeböljor med temperaturer över 40 grader i skuggan är direkt livshotande.