Tidvattentoppen på den sida som är vänd mot Månen känns intuitiv och logisk, Månen ”drar” i alla delar av Jorden, mest märkbart i vatten som reagerar genom att flytta sig. Men den mindre tidvattentoppen på motsatt sida förbryllar många. Det finns fantasifulla ”förklaringar” till detta, den ena mer felaktig än den andra.
Jordens massa är 5,97 • 1024 och Månens 7,35 • 1022Kg, massorna skiljer alltså 81.2 gånger.
Deras medelavstånd 384 000 km och systemets gemensamma tyngdpunkt (TP) ligger ungefär 4729 km från Jordens centrum vars radie är cirka 6366 km.
TP ligger cirka 1637 km under Jordytan i riktning mot Månen.
På sidan som ligger mot Månen beror tidvattnet främst av Månens gravitation. På andra sidan är centrifugalkraften dominant* beroende på att jordytan (oftast vattnet) ligger (6366 + 4729) km = 11095 km längre ut från systemets gemensamma TP.
Känns det ologiskt? Se då karusellen på bilden. Ju närmare centrum du är dess mindre kraft söker att kasta av dig, eller hur? Men, för samma varvtal, ju längre ut dess jobbigare blir det att hålla sig kvar, kraften är större.
Barnkarusell
Då Månen tar en månad på sig för ett varv så är risken att bli avkastad på grund av den centrifugalkraften obefintlig.
Det finns fler intressanta observationer, t.ex. att tidvattnet inte är högst rakt ”under” månen samt att det gör att Månen avlägsnar sig (får högre lägesenergi) med några centimeter varje år. Men det kan vi ta en annan gång.
*) På både fram- och baksidan av Jorden (relativt Månens position) finns bidrag från både direkt gravitation och centrifugalkraften som beror på avståndet från TP. En enkel bild är att Månens gravitation ”drar” i allt vatten och skulle sänka vattenståndet på baksidan om inte centrifugalkraften på den sidan är större ändå.
*) Med hjälp av sociala medier går det att omge sig med ”vänner” med allt från något udda åsikter hela vägen till de mest bisarra. Vill du få ett gott skratt så sök efter ”Flat Earth”, men om du redan är anfäktad av ”alternativa åsikter/sanningar” så var försiktig. Det mentala immunförsvaret mot stolligheter bryts gradvis ner och ju fler du händelsevis redan bär på dess lättare.
En vanlig invändning bland de som förkastar åsikten att människor har en avgörande roll i klimatutvecklingen är att ökningen av atmosfärens koldioxid från förindustriell tid (cirka 280 ppm) till nu (dryga 410 ppm) är så liten att den saknar betydelse.
”Kan en pytteökning av CO2 på 0.013% av helheten* ha någon som helst inverkan?”
Den röda linjen i bilden visar schematiskt förändringar av temperaturen vid olika höjder över havsytan. Källa: SMHI – Atmosfärens olika lager
Temperaturen sjunker ganska linjärt med 60°C från havsytan och upp genom troposfären till tropopausen**, cirka 6-7 °C per 1000 meter.
Men här händer det spännande saker! I stratosfären stiger temperaturen igen, från -50 och upp till 0°C. Vad beror det på?
Solljuset innehåller högfrekvent (kortvågig) ultraviolett strålning med energi nog att sära syrgasmolekyler (O2) till enskilda syreatomer (O). Syreatomer är inte stabila utan de förenas igen, ibland bildar de O3, ozon. Bildningen av ozon tar energi och molekylens uppbyggnad gör den till en potent växthusgas som främst reagerar på solens kortvågiga strålning. Utan ozon skulle åtminstone vi människor få en solbränna vi inte överlever, så mycket energi filtrerar ozonet bort.
Hur mycket ozon högt upp i atmosfären krävs för detta? Det finns flera mått för lufttryck, i detta sammanhang är pascal (Pa)*** ett lämpligt alternativ. Vid havsytans nivå brukar medelnivån ligga strax över 100000 pascal. Där andelen ozon är som högst (20-25 km höjd) är atmosfärstrycket 1000-10000 pascal medan ozonets andel enligt grafen är 35 mP (millipascal)!
Ozon utgör 0,00035-0,0035% av atmosfären på den höjd där det är som mest koncentrerat. Där är det 3,5-35 ppm! Den som påstår att 410 ppm CO2 är så lite att det kan ignoreras som växthusgas har inte förstått vilken livräddande funktion en långt mindre mängd ozon kan spela.
*) Ökningen av andelningen koldioxid i atmosfären från 280 – 410 ppm är 46% under denna tid. Enligt Keelingkurvan är den uppmätta ökningen 100 ppm räknat från 310 ppm år 1958, 32%.
**) Troposfären och tropopausen är inte så väldefinierad som på bilden. Den beror på lufttrycket och då kall luft (typiskt närmare polartrakterna) har högre densitet så når man tropopausen där vid 6-10 km medan den i tropikerna kan vara på upp till 18 km höjd.
I det lägsta skiktet kallat troposfären avtar vanligen temperaturen med ökande höjd. Där finns cirka 70-80% av atmosfärens massa. Det är cirka 6-18 km högt beroende på var på jorden man befinner sig.
Gränsen till nästa skikt kallas för tropopausen. I polartrakterna ligger tropopausen vanligen under 10 km medan den i tropikerna kan ligga över 15 km.
***) Följande från Wikipedia:
Enheten för lufttryck bygger på vad som internationellt anses vara en standardatmosfär, 1 atm=101 325 Pa (1013,25 millibar).
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.
**) 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.
Temperaturer under kommande vecka (7-14 augusti 2019)
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.
Jetströmmar löper runt Jorden från väster mor öster
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.
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)
Solfläckar korresponderar med en ‘forcing’ av 0.25 W/kvadratmeter.
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 långvågigareIR-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
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 mfpl*vfpl = mgas*vgas
Till vänster om likhetstecknet har vi flygplanets massa och fart.
Efter likhetstecknet finns gasens massa och fart i motsatt riktning.
Propellrar drivergenomatt 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.
Dubbelströmsmotor Rolls Royce Trent 7000
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 (mkväve) från luften, vattenånga (mvatten) när väteatomerna i flygbränslet reagerar med syre samt koldioxiden (mkoldioxid) som bildas av kolatomernas förbränning med syre. Nublir formeln för utblåsets bidrag lite mer komplex.
(mkväve + mvatten + mkoldioxid)*vgas
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.
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.
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.
Havsisens massa, månad för månad sedan 1979
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.
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 energibehovatt motsvara Kinas totala energiförbrukning! Inte allt levande har förmåga att anpassa sig när deras livsnisch passerar dem i en grisblink.
Försäljning av luftkonditionering i några olika delar av världen
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.