Smältande Grönlandsis

Den 1 augusti var den intensivaste smältdagen hittills, en ”het bubbla” av luft från Sahara passerade över Europa och vidare mot Arktis. Det resulterade i att 12.5 miljarder (12.5 * 10⁹) ton smälte av Grönlands istäcke och rann ut i Arktiska oceanen. Varje ton is som smälter drar 333 * 10³ kJ*, det motsvarar energin i den mat som cirka 40 ”genomsnittsvärldsmedborgare” äter under 1 dag**. Den dagen ”förbrukade” smältandet alltså energi motsvarande 500 måltider för var och en av Jordens invånare.

Vad händer med den ”negativa energi” som avsmältningen förorsakar? Hur många har lagt märke till det svala vädret de senaste dagarna? Eller är det bara här i norr som det märks? Tidigare i ämnet.

Lägg märke till att det bara är en jämförelse mellan det ofattbara och något näraliggande.

---

*) 1 Joule = 1 Ws (Wattsekund). 1 kJ (kilojoule) = 1000 Joule = 0.239 kcal.

**) Jag antar att 8000 kJ är en rimlig uppskattning av medeltalet bland 8 miljarder människor, inberäknat svältande och frossande individer. Välj andra siffror om du så önskar.

Det är säkert många som ifrågasätter global uppvärmning / klimatförändringar nu när vädret är svalt. Min väderapp spår dygnstemperaturer mellan 8 och 19 °C under kommande vecka. Vi vet ju alla att det är svårt att spå, särskilt om framtiden, men totalfel brukar det inte vara.

Varifrån kommer kylan? Ja, inte är det en svalnande sol, inte heller klara och molnfria nätter*. Fundera över det medan du ser följande video. Jo, jag menar även dig som är tvärsäkert övertygad om att människan är totalt oskyldig. Någon gång, om du får leva, kommer du till insikt. Varför inte utsätta dig för risken att börja redan idag?

Runt Jorden, ungefär i höjd med Sverige, löper en polarjetström på 7-11 km höjd**. Den drivs av temperaturskillnader mellan polarområdet och varmare områden söderöver. Så länge skillnaden är stor blåser den stabilt och snabbt men när temperaturskillnaden minskar börjar den meandra, den börjar orma sig. Dessa slingor kan bli riktigt stora och för varm tropikluft norröver och polarkyla söderut. Dessa slingor följer sakta med polarjetströmmen och kommer att skapa rätt långa perioder av omväxlande hett och kallt väder jämfört med det vi upplevt tidigare.

Värmen från tropikerna som färdas mot polartrakterna har sitt ursprung i Solens strålningsvärme och är i mänskliga perspektiv en outtömlig källa.

Kylan från polartrakterna kommer från Arktiska oceanen, dess flytande istäcke och Grönlands isar. Denna svalkande resurs är stor men i jämförelse med solvärmen är det en pink i havet, lite som att öppna dörren till frysen för svalka sig en het dag.

Är du vetenskapsfientligt anfäktad (”…jag tror inte på klimatförändringar…”) så är det lätt att tycka att någon grads uppvärmning av Jordens medeltemperatur sedan förindustriell tid är en baggis och inget att ta på allvar. Men den relativt lilla temperaturhöjningen hittills beror på att hav och isar kan absorbera mängder av solenergi.

• Gör ett enkelt experiment; lägg is i ett glas vatten, ställ det i solen, ta tid och gör en temperaturkurva. Så länge is finns kvar är vattnet svalt, när den är borta stiger temperaturen drastiskt.

Ungdomar som ännu inte stelnat i sitt tänk eller har påverkats av en vetenskapligt illitterat omgivning kan ta till sig allvaret och bidra till en något bättre framtid. Envisa vetenskapsförnekare bidrar genom att flytta in i en ”etta med lock”.

---

*) Det märks tydligast på vintern, men även under molnfria nätter året om när luftfuktigheten är låg. Varm luft kan innehålla mycket av växthusgasen vattenånga men mängden sjunker radikalt vid kyla. När vattenångan är i stort sett borta kan värmestrålningen från Jorden lättare passera ut och temperaturen sjunker.

Ett talande exempel är det inre av Östantarktis som nederbördsmässigt är en öken och temperaturer under -90 °C har uppmätts.

**) Jetströmmar uppkommer på höjder där lufttrycket är 1/4-1/3 av det vid havsytan. Vid samma lufttryck vid havsytans nivå är den kalla polarluften ”kompaktare” än den varma närmare ekvatorn som ”sväller” uppåt.

Även Solen har sina fläckar och deras antal varierar under en cykel om cirka 11 år. Solen är i huvudsak ett klot av väte och helium med en rörlig yta, långt ifrån så stabil som Jordskorpan. Solens inre är extremt het plasma [1] , en mix av positivt laddade atomkärnor och negativt laddade elektroner.

• Jordens magnetfält är förhållandevis stabilt och beror på dess kärna av järn. Det har två poler, den norra migrerar rätt långsamt (just nu cirka 55-60 km/år i riktning från Canada mot Ryssland) i närheten av den geografiska Nordpolen.

• Solens plasma är elektriskt ledande men inte homogent, det skapar därför kraftiga elektriska strömmar som i sin tur resulterar i magnetfält. Magnetfältet antas bero på att gasklotet Solen har olika rotationshastighet vid ekvatorn och polerna. Av ännu okänd anledning växlar polerna med cirka 22 års cykeltid.

Solen har, till skillnad från Jorden, många separata och dynamiska (varierande) magnetfält. Oftast bryter de genom solens yta och hindrar energitransporten vilker resulterar i solfläckar, områden där temperaturen är mer än 1000 °C svalare än omgivningen. I det ultravioletta (kortvågiga) området, däremot, är intensiteten i anslutning till solfläckar högre.

Solfläckar och dess omgivningar är oroliga områden som kastar ut enorma mängder laddade partiklar, solvinden. När den når Jorden börjar de göra cirklar runt i magnetfältet vilket resulterar i de fantastiska ljusdraperier vi kallar Norrsken. Ibland räcker inte magnetfältet till för att eliminera hela partikelströmmen vilket genererar elektriska spänningar som slår ut både kraftledningar och elektronik.

Processerna i Solens inre förändras inte nämnvärt under mänsklig tidsrymd. Variationer av solfläckarna vi ser är relativt ytliga företeelser som påverkar fördelningen av olika fotoner [2] och partikelströmning.

Fatalister som inte vill acceptera att mänskligheten har någon roll i klimatförändringar griper efter vadhelst halmstrån man kan hitta. Ett av dem kallas Grand Solar Minimum (GSM) vilket låter pompöst nog för att fungera som argument.

Följande video visar hur liten Solens variation är jämfört med helheten, även under Grand Solar Minimum, här ett grafiskt smakprov. Lägg märke till hur liten dess påverkan på Jorden är (0.25 W/m²) jämfört med helheten (runt 1361.3 W/m²)

Forcing kan benas upp i mindre delar vilket framgår av bilden nedan. Solens variation syns på fjärde raden nerifrån. De tre understa visar människans bidrag (relativt 1750) vid tre olika tidpunkter.

‘Varför finns inte vattenångan med, det är ju den största växthusgasen?‘ Atmosfärens innehåll av vatten varierar snabbt, både över tid och plats. Värme ökar avdunstningen till atmosfären givet att det finns vatten i närheten, kyla minskar den oavsett om det sker över hav eller land. När de långlivade växthusgaserna ökar i atmosfären stiger temperaturen vilket höjer det möjliga vatteninnehållet, en positiv feedback. En annan följd är att nederbördsrika trakter får ännu mer nederbörd och torra drabbas av intensivare torka.

---

[1] Energi som bildas vid fusion av vätekärnor till helium i solens inre tar mellan 10 000 och 170 000 år innan den lyckas trassla sig upp till solens yta. Under tiden sjunker dess energi (temperatur) från 1.57•10⁷K (15,7 miljoner grader) till i genomsnitt 5500 °C.

[2] Energin i en foton är proportionell mot dess frekvens. Kortvågig UV-strålning har högre energi än synligt ljus och långvågigare IR-strålning (värme) är ännu mer energigles. Fotoner som ger blått ljus har dubbelt så hög energi som de röda.

Skogsskövling bidrar direkt och i sin förlängning till en avsevärt ökande koldioxidhalt i både atmosfär och hav. Att återplantera skog och gynna växtlighet bör vara en bra åtgärd, eller hur? Självklart är det bra, men hur långt räcker det?

Det är överlägset viktigaste är att stoppa utsläppen via brytning av kol, utvinning av olja och gas som gör skillnad. Jämfört med detta är trädplantering, om än lovvärt och nödvändigt, som att sminka en gris.

RealClimate – Climate Science from Climate Scientists – Klicka på bilden för länk

Ämnet är omfattande och jag rekommenderar följande artikel från ovanstående sajt Can planting trees save our climate? – 16 July 2019

---

Global Carbon Project

Vid förbränning av bränsle i flygplansmotorer bildas lika många vatten– som koldioxidmolekyler. Läs mer här: https://urminsynvinkel.wordpress.com/2019/06/03/kondensstrimmor-och-koldioxid/

Både propeller– och jetdrivna flygplan är i grund och botten reaktionsdrivna. I fysiken lär vi oss den enkla formeln m₁*v₁ = m₂*v₂ där m står för massa och v för fart. och subscripten 1 och 2 betecknar de två föremål som är inblandade.

För tydlighets skull skriver jag om den till m_fpl*v_fpl = m_gas*v_gas

• Till vänster om likhetstecknet har vi flygplanets massa och fart.
• Efter likhetstecknet finns gasens massa och fart i motsatt riktning.
• Propellrar driver genom att skapa en mycket snabb luftström vars massa gånger fart just jämnt balanserar ut vänstersidan. (Jag förenklar genom att utgå från att hastigheten är jämn och höjden inte ändras.)
• Tidiga jetplan förlitade sig på massan och farten av jetstrålen. Där ingår även bidrag från kvävet i jetstrålen. Jetdrivna trafikflygplan från 50- och 60-talen hade högre fart än dagens men usel bränsleekonomi.
• Moderna och någorlunda bränslesnåla trafikflygplan har dubbelströmsmotorer (Turbofan), en slags hybrid mellan jet- och propellerdrift. Motorkåpan döljer att de till 50-70% får sin dragkraft från ett slags flerbladiga propellrar.

Förbränningen är exoterm, de heta förbränningsgaserna expanderar kraftigt, driver turbinen, lämnar motorn och bidrar till framdrivningen via den sammanlagda gasmassans fart.

Formeln ovan gäller alla flygplanstyper förutsatt jämn fart och höjd men nu måste vi börja ta större hänsyn till att utblåset innehåller minst tre olika gaser, kväve (m_kväve) från luften, vattenånga (m_vatten) när väteatomerna i flygbränslet reagerar med syre samt koldioxiden (m_koldioxid) som bildas av kolatomernas förbränning med syre. Nu blir formeln för utblåsets bidrag lite mer komplex.

(m_kväve + m_vatten + m_koldioxid)*v_gas

Dragkraftens bidrag från vattengas och koldioxid är intressanta. Båda molekylerna bildas i samma antal, har samma fart, men deras massor skiljer rejält. Vatten har molmassan 18, koldioxid 44. Av de två står vattengasen för 29% och koldioxiden 71% av dragkraften!

Men det är bara vattnet i avgaserna som du ser i kondensationsstrimmorna högt där uppe. Koldioxiden ser du inte. Om du har en IR-känslig utrustning kan du se den. Det går även med en vanlig termometer, men då tar det längre tid.

Video från Pratt & Whitney: https://youtu.be/x8DK4rM6Y90

---

Jag har inte tagit hänsyn till kvävets roll, det reagerar till en del med luftens syre till kväveoxid, även det en växthusgas. Målet med diskussionen är att visa att den osynliga koldioxiden bidrar med mer än dubbla drivet jämfört med de synliga kondensstrimmorna.

Beskrivningen ovan är kraftigt förenklad.

På YouTube postar Paul Beckwith (anställd vid University of Ottawa) gott om klimatvideos med stort fokus på havsisens avsmältning på Arktiska oceanen.

När sommarisen drar sig tillbaka minskar reflektionen av inkommande solljus och ersätts av absorption av det mycket mörkare havet. Det höjer temperaturen och fördröjer isläggningen på hösten.

När sommarisen drar sig tillbaka ersätts den, så länge det varar, av ”färskfrusen” vinteris som kräver neråt -1.8°C för att frysa (saltvatten har lägre fryspunkt). Sådan is är dessutom saltbemängd på ytan i större utsträckning än flerårsis och smälter vid mycket låg temperatur*. Det bildas mörkare vattenpölar på isen redan tidigt under smältsäsongen, också de mycket benägna att absorbera solvärmen.

Och så är cirkusen igång.

Jag rekommenderar Paul Beckwith för innehållet i hans videos, oftast väl understödda av namngivna studier.

https://youtu.be/i-wvtVoiA3c

---

*) Man saltar vägar och broar för att sänka smälttemperaturen så att ishinnan försvinner.

Det finns en mängd väder– och klimatrelaterade tecken omkring oss som vanligen inte kommer in i debatterna. Många av dem följer utvecklingen över tillräckligt långa tidsperioder för att inte vara ensidigt beroende av väder..

• Trädgränsen
• Klimatmigranter bland djur och fåglar där en livsförutsättning är ”lagom” temperatur och/eller fukt. Exempel är Spansk skogssnigel (”Mördarsnigel”)
• Exotiska sjukdomar sprids via ”småkryp” som är beroende av högre temperaturer. Exempel: Olika varianter av fästingar och malaria.
• Havens sjunkande pH. Idag har andelen H⁺(egentligen H₃O⁺) ökat med 30% sedan förindustriell tid. Fria vätejoner är, förenklat, de som kännetecknar syror.
• Sjunkande grundvattennivåer
• Eldnings– och bevattningsförbud

Människor med resurser har, åtminstone teoretiskt, förmåga och möjlighet att byta eller anpassa sin livsmiljö till en som är bekväm, tolererbar eller åtminstone möjlig att överleva i. En del utrustning vi tar till är en del av problemet. Fortsätter försäljningen av A/C enligt prognoser kommer vid mitten av seklet (31 år bort) deras sammanlagda energibehov att motsvara Kinas totala energiförbrukning! Inte allt levande har förmåga att anpassa sig när deras livsnisch passerar dem i en grisblink.

Diskussioner om det existerar absolut konsensus mellan vetenskapsmän i och i nära anslutning till klimatfacket är i min värld lågprioriterat. De används för att så split, söndra och härska av och bland låginformerade och lättpåverkade.

När man är på jakt efter en orsak till sådant som sker omkring oss är mantrat ofta ”Follow the Money”. Gör det även när det gäller klimatkäbblet! Skulle inte förvåna mig ett vitten om man i styrelserummen hos företag som trivs med Business as Usual skrattar gott åt lojala såväl som väl betalda desinformatörer*.

---

*) Ett par kända är Richard Lindzen (tobak), Patrick Moore (Hans insats för glyfosat renderade honom välförtjänt och livsvarigt löje) som hjälpt industrin att förminska deras hälsoskadliga roll.

Min hypotes är att vi bygger både insikter och åsikter på förvärvade lärdomar och erfarenheter som modifieras med inflytande från den miljö vi lever i.

• En insikt grundas på fakta som byggs samman i en logiskt sammanhållen helhet.
• En åsikt är (mycket) svagare sammanhållen och påverkas starkt av personliga val eller förutsättningar, t.ex. vilka man umgås med eller tar intryck av. Bländas man av ”eminens*” i något sammanhang är det lätt att bortse från att kejsaren går i slitna underkläder eller är naken.

Bland lekmän (”som folk är mest”) finns stor förvirring om de förändringar i klimatets kortsiktiga uttryck, väder, som pågår runt om oss. I den hittills skonade miljö som Sverige utgör är det lätt att bortse från vad som händer bortom den egna horisonten, man förlitar sig på andra- och tredjehandspåståenden.

Vetenskapliga teorier** ska kunna förklara gjorda observationer och göra förutsägelser om vad som ska ske framöver.

Klimatmodeller byggs på teorier men då blotta antalet och lokala variationer i parametrarna*** är närmast oöverskådligt många blir globala förutsägelser över framtiden osäkra. De som, med rätta, kritiserar klimatmodeller för bristande precision har inte fel men vartefter vetenskapen fortskrider kan och kommer modellerna att förbättras.

Koldioxidhalt i atmosfären under 420 000 år fram till 2007

Antag att de som ifrågasätter ”helhetsmodeller” betraktar en eller flera serier av mätvärden och vad de kan berätta. Kan dessa fakta ignoreras eller tolkas med hjälp av alternativa set av testade hypoteser?

1) Ismassans förändring (minskning) på Grönland

2) Havsisens utbredning minskar i Arktiska Ocenanen

3) Världshavens upptag av koldioxid och sjunkande pH

4) Keelingkurvan

Detta är exempel på sådant som kan tillskrivas att Jordens förutsättningar ändras i rasande takt (sett i långa tidsperspektiv) och absolutvärden.

Till det kommer händelser som är anmärkningsvärda men tillhör tidsskalan ”väder”, t.ex. stora bränder i Alaska, Sibirien och på Grönland(!)

Vilken eller vilka mätbara parametrar eller observationer kan på ett avgörande sätt befästa alternativt påverka din ståndpunkt i klimatdebatten?

---

*) Jag använder ordet eminens i en ironisk ton. De eminenser jag känner har ingen anledning att ta illa vara om det inte används som en piedestal att stå på för att påverka omgivningen utanför sina kompetensområden.

** ) En teori är den mest avancerade och genomfunderade nivån. Den byggs via den vetenskapliga modellen av hypoteser som testas utan att visas vara felaktiga inom hittillsvarande felmarginaler.

Viktigt är att inget kan bevisas vara absolut sant ur vetenskaplig synvinkel. Däremot finns goda förutsättningar att förkasta felaktiga hypoteser. Gradvis eliminerar man de som är fel och avgränsar på så sätt det område där ”sanningen” kan finnas.

***) Verkligheten är ett nät av inbördes beroenden. Rycker du någonstans i ett fisknät som hänger på tork (kanske inte så vanligt numera) kan en våg av rörelser ses långt från platsen. I klimatsammanhang täcker nätet hela Jorden i många lager och interaktionerna är därför många, ofta illa beforskade, till och med hittills okända.

Ref för 1 och 2) För de som uppskattar informationsvärdet i grafik. https://sites.google.com/site/arcticseaicegraphs/

Ref för 3) https://m.youtube.com/watch?v=0oQ_l-1IdOs, https://m.youtube.com/watch?v=dR917nXLEHU och https://m.youtube.com/watch?v=fgBozLCGUHY

Ref för 4) https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/, http://scrippsco2.ucsd.edu/history_legacy/keeling_curve_lessons

Att vara rimligt källkritisk är ett oeftergivligt krav på den som försöker sprida sina åsikter som vore de sanningar. Det är inte helt osannolikt att du sett följande logo spridas av en eller flera i din vänkrets på facebook.

Logo på en fake-sajt

Klicka på bilden för att komma dit och spana vidare. Till höger finns följande lilla ruta som ger ett positivt och pålitligt intryck. Tror du att sajten har med University of Boulder Colorado?

Försök klicka på alternativen Data, Research, News och About. Lyckas du?

Det är en sajt som fiskar lättlurade vetenskapsfientliga som helt saknar källkritik. Oavsett vilka åsikter du har i klimatfrågor, var inte så okritiskt lättlurad som den/de som sprider detta som vore det fakta.

En sanning står dock på sidan “People are becoming more and more stupid, insanely stupid.”

Är du bekant med begreppet våttemperatur (Wet Bulb Temperature)? Hos oss i Sverige och den industrialiserade världen speglar det mest en trivselroll. För växande delar av Jordens befolkning innebär det ett knippe dödliga konsekvenser. Men låt oss börja med vår och andra djurs ämnesomsättning (metabolism).

När vi använder det vi äter tar kroppen hand om matens kolföreningar och bryter ner deras kemiskt bundna energi i allt mindre delar för att till slut ända i ATP, adenosintrifosfat, kroppens minsta växelmynt av energi. Alla dessa steg innebär omvandlingsförluster, värme. När vi sedan utnyttjar dessa ATP sker ytterligare omvandlingar, även de producerar värme.

I en kall eller sval omgivning är detta en tillgång som vi försöker behålla genom diverse kläder. När det börjar bli för varmt tar vi av en del. Vi har i huvudsak två inbyggda kylsystem för att reglera temperaturen.

• Avdunstning genom lungor och hud är mycket effektivt och vattenekonomiskt. Varje liter vatten som avdunstar kan ta med sig 540 kcal.
• Pärlande svettning, däremot, är ett ineffektivt nödkylsystem. I och med att det inte hinner dunsta utan bara rinner av kroppen tar det med sig max 37 kcal per liter vatten, förutsatt att du ersätter det med isvatten.

Kylande avdunstning från hud förutsätter att vattengasens molekyler alls kan lämna huden. Är luften i omgivningen mättad, 100% fukt, finns ingen plats för nya vattenmolekyler de blir tillbakaknuffade av de utanför tillbaka till huden och samlas som svettdroppar.

Om vädret är varmt, fuktigt och vindstilla börjar vi (åtminstone jag) känna obehag när den pärlande svetten blöter ner kläder och handslagen blir klibbiga. Då är det skönt om det fläktar till lite, det känns svalare. Inte för att luften nödvändigtvis är svalare utan för att den sveper bort den allra fuktigaste luften omkring oss och ger plats för effektiv avdunstning.

Här kommer våttemperaturen in. Två (glas)termometrar intill varandra, den ena med en veke kring mätkulan nedstoppad i en behållare med vatten vars temperatur är i balans med omgivningen.

Är luftfuktigheten i omgivningen låg avdunstar vattnet lätt, tar med sig värme och kyler termometern med den fuktiga veken. Är luften mättad eller övermättad med fukt (dimma) sker ingen avdunstning och båda visar lika.

Att varaktigt vistas i en omgivning där båda termometrarna visar 35°C eller mer ger inga möjligheter att kyla bort värmen från kroppens metabolism. Dricka vatten? Fungerar sådär, det krävs 15 gånger mer (is)vatten för att nödkyla jämfört med effektiv osynlig svettning och utandningsluft. Är vattnet man dricker nära omgivningens temperatur hjälper det inte alls. Fortsätter man att dricka för att åtminstone släcka törsten späder man kraftigt ut kroppens begränsade förråd av elektrolyter vilket är akut dödligt om det inte snabbt åtgärdas.

Människor med möjlighet kan gå inomhus och slå på luftkonditionering, men det hjälper inte de svaga i hälsa och resurser. Och de är många där detta redan nu börjar bli problem. Underskott på tjänligt dricksvatten lägger ytterligare sten på bördan.

För den som vill botanisera bland olika sätt att dö av hög värme och luftfuktighet kan jag rekommendera Twenty-Seven Ways a Heat Wave Can Kill You: Deadly Heat in the Era of Climate Change, här några av deras förslag.

Aktuella riskområden (A) och vilka de prognosticerar (B) samt antal dagar med potentiellt dödlig värme per år finns redovisade på dessa kartor.

En logisk följd är att lantbruk som vi känner det samt djurliv kommer att begränsas respektive försvinna där möjligheter att på egen hand begränsa kroppsvärmen upphör under stora delar av året.

Tycker du det är onödigt skrämmande? Det tycker jag också. Minns att värmesommaren 2003 dog 14 800 av värmerelaterade orsaker i Frankrike, sammanlagt 70 000 i Europa, som inte ens finns representerat på någon av kartorna. Framtiden kommer att hantera oss ojämlikt men vetenskapsfientliga drömmare drabbas lika väl som alla andra.

---

Paul Beckwith https://youtu.be/axoIWmB97uw

An adaptability limit to climate change due to heat stress