Varifrån kommer den globala värmen?

Det är helt uppenbart att värmen på jorden kommer från solen (en bättre engelsk text) (även om lite av den värme som vi känner av på jordytan kommer från jordklotets inre). Det går inte att förstå jordens klimat utan grundläggande kunskap om solen.

Vår värmekälla skapades samtidigt med jorden för ca 4,7 miljarder år sedan. Värmen uppstår i solens innersta kärna genom en kärnreaktion som omvandlar väte till helium.

Solen är en medelstor stjärna. Det finns 100 miljarder stjärnor i denna storlek bara i vår galax Vintergatan. Solen med sina planeter rör sig i 250 km/s runt Vintergatans centrum på ett avstånd om 26.000 ljusår. Ett varv tar 250 miljoner år. Solsystemet består av solen och dess planeter. Solen är helt dominerande och har 99 % av solsystemets massa.

Fn befinner sig solen i nebulosan Local Fluff, ett gasmoln som är 30 ljusår brett. Detta gasmoln ingår i sin tur i Local Bubble som består av en tunn men varm vätgas.

Solens utstrålar energi om 1370 watt/kvadratmeter på det avstånd jorden har till solen, med jordens atmosfär reducerar den mängd energi som når markytan till ca 1000 watt/kvadratmeter i klart väder och då solen står i zenit.

Solen har ett starkt och varierande magnetfält med magnetiska poler som kastas om ungefär var 11 år. Detta fält skapar solfläckar på solens yta, solutbrott, som sänder ut strålar av laddade partiklar som kan störa radiosignaler och skapa strömavbrott på jorden, och solvind. Trots omfattande forskning är kunskapen om dessa aktiviteter begränsad.

Solsystemet bildades då ett moln av vätemolekyler kollapsade. Varje sekund omvandlas 4 miljoner ton av solens massa till neutriner och solstrålning. Solen kommer att fungera som nu under ytterligare ca 4 miljarder år, sedan börjar vätet ta slut och kärnreaktionen övergår till en heliumfusion. Det gör att solen växer till en röd jätte för att sedan bli en vit dvärg. Det är oklart vad som händer med jorden under den senare tiden av solens utveckling, men förmodligen kommer jordens vatten dunsta bort till följd av att solen blir allt varmare, ca 10%/miljard år.

Solen har ingen fast kropp utan är en plasma, som dock har en tydlig struktur. Kärnan omges av en strålningszon (Radiative zone) som i sin tur omges av en Convection zone som följs av fotosfären och så – längst ut solens atmosfär.

Solens struktur

Fotosfären är den synliga solens yta, då den kringliggande atmosfären är genomskinlig. Den inre delen av atmosfären är hetare än fotosfären. Atmosfären är som kallast, ca 4.000 grader, 500 km ovanför fotosfären, men ökar sedan längre ut till flera miljoner grader. Det är inte helt klarlagt varför.

Det yttersta lagret av atmosfären kallas för heliosfären som omfattar hela solsystemet och alltså inkluderar jorden. I detta lager finns solvinden.

Heliosfären

Ljuset från solen är en form av elektromagnetisk strålning [eng]. Ljuset har en våglängd mellan 400-700 nanometer vilket är det intervall som uppfattas av det mänskliga ögat. När ljuset träffar materia ökar rörelsen på materians elektroner och molekyler. När denna rörelse minskar avger materian strålning med längre våglängd inom området 700 nanometer till 1 mm, dvs infraröd strålning, som människan uppfattar som värme.

Hur mycket av solens ljus som omvandlas till värme beror på en stor mängd faktorer t.ex. solvinden, jordens avstånd till solen och jordens atmosfär.

10 kommentarer till Varifrån kommer den globala värmen?

  1. Jag antar att du är medveten om att solen inte räcker till för att förklara de klimatförändringar vi alla diskuterar?

  2. Hans Iwan Bratt skriver:

    Givetvis är det en rad andra faktorer som inverkar på klimatet, men solen måste ju sägas vara en ganska så grundläggande komponent. Jag har ambitionen att komplettera denna artikel med solfläckarna och solvindens inverkan på klimatet. Har nyligen läst Calders/Svensmarks bok ”De kylande stjärnorna”. Jag gillar inte boken, men dess idéer är ändå värda att ventilera.

  3. folke kelm skriver:

    En sak som Du borde ta upp är, hur mycket solstrålningen varierar i 11 års-cykeln och hur mycket den varierade mellan t.ex. lilla istiden och nu och hur den här lilla skillnaden kan förklara klimatförändringar på jorden (eller för den del…. kan inte förklara).

    Annars ska man vara medveten om att Solen är den enda faktorn av betydelse som ger oss energi. Jordens inre värme bidrar med mindre än en tiondels %. Det säger ingenting om, hur den här energien kommer att stanna på jorden eller bara strålas tillbaka.

  4. Hans Iwan Bratt skriver:

    Om det vet jag inte mycket, men enligt Wikipedia så varierar den direkta strålningen från solen obetydligt (0,1%) i 11-års cyklen, men är ändå mätbar på jorden. Men det verkar även finnas andra mekanismer kopplade till denna cykel som kan ha inverkan på klimatet.

  5. folke kelm skriver:

    Om Du menar Svensmarks arbeten om kosmiskt strålning så har han hittills inte kunnat visa att mekanismen har en betydelse i naturen. I labbet fungerar det, men i naturen går det inte hitta någon inverkan än.
    Usoskin et al har skrivit en bra artikel om solcyklerna och deras inverkan på klimatet. Lilla istiden och en del av uppvärmningen kan bra förklaras enbart med solen, utan att ta till andra knep, men sedan 70 talet sjunker solaktiviteten och det blir varmare ändå…..
    och kosmiskt strålningen har tyvärr visat sig vara ganska konstant.

  6. folke kelm skriver:

    Ursäkta ett litet fel. Lilla istiden går att förklara med solaktiviteten OCH vulkaniskt aktivitet.

    Ett tillägg till Svensmarks hypotes om kosmiskt strålning. Svensmark utgår ifrån att låg solaktivitet medför ökad kosmiskt strålning som skapar i sin tur fler moln på låg höjd och detta ska öka jordens albedo och orsaka avkylning. Bildandet av kondensationskärnor har han i labbet kunnat visa. Tyvärr har hans hypotes några mycket allvarliga brister som gärna ignoreras av vissa kretsar och av honom själv.
    1. Låga moln har inte automatiskt en kylande effekt.
    2. Den kosmiska strålningen koncentreras vid polerna (genom jordens magnetfält) och därmed ska molntäcket ökas just i området var solens strålning har minst inflytande
    3. En mycket starkare effekt på kosmiskt strålning har jordens egen magnetfält. Det finns tider i jordhistorien då fältstyrkan praktiskt var noll. kosmiskt strålningsnivå var då oerhört mycket högre, men klimatet helt oförändrat.

  7. Hans Iwan Bratt skriver:

    Till Folke Kelm

    Nej, Svensmarks hypotes är ju långt ifrån bevisad, men forskningen fortsätter inom området. Och den går tydligen framåt.

    Det finns inte heller någon annan hypotes som entydigt förklarar klimatets förändring. Mer vetande krävs innan det klarläggs vad som bör göras – om något.

  8. folke kelm skriver:

    Nu har jag tagit mig en halvtimme och tittat på herrn Svensmark.
    Ursäkta, men………Här har han gjort bort sig helt och hållet, litat på, att ingen av sina lyssnare har naturvetenskaplig utbildning.
    Några exempel förutom att hela hans hypotes bygger på att låga moln har en kylande effekt, något som troligtvis inte är fallet.

    13,40 i föredraget: Glömm det här experimentet. Gamma strålning är inte kosmiskt strålning är opåverkat av megnetfeltet. Experimentet har ingenting att göra med hans hypotes.

    21,00 i föredraget: ”we move in and out of these spiral arms”
    Herregud, här lämnar han vetenskap helt och hållet och går in i ett fält som är esoterikernas älskebarn.
    Detta är så dåligt det bara kan bli.

    Förutom att han inte kan förklara varför kosmiskt strålning har mycket tydligare respons på jordens egen magnetfelt än solens, och klimatpåverkan, när kosmiskt strålning var som högst är helt NOLL, förstår jag nu, varför seriösa forskare inte tar honom på allvar. Jag är säkert att en del av mina föredetta professorer hade lämnat rummet i ren förtvivlan.

    Titta på det här som kontrast. helt utan esoteriska inslag: http://www.agu.org/meetings/fm09/lectures/lecture_videos/A23A.shtml
    föreläsning från American Geophysical Union´s höstmöte 2009.

  9. Hans Iwan Bratt skriver:

    Alla delar inte din uppfattning, t.ex. Jasper Kirkby som leder projektet Cloud vid Cern, som syftar till att avgöra om Svensmarks hypotes är rimlig eller ej. Svaret ska komma under året.

  10. folke kelm skriver:

    Jag har inte sagt att Svensmark bara pratar skit, men i den här videon har han lagt sig väl långt ut ur fönstret. hans offentliga påståenden är väldigt långt ifrån vad hans arbeten kan visa.

    Du vill ju själv, att folk ska hålla sig till vettiga argument. Att påstå, att solsystemet står stilla, medan hela galaxien roterar är så långt bort från vetenskapen som det bara går, men astrologerna skulle gilla det.
    Föredraget är helt klart inte hållen inför vetenskapsfolk, annars hade 99% av publiken bara skrattat.

    Jag är väl medveten om, att CERN ska testa Svensmarks hypotes om den håller med riktiga partikelstrålar, något som Svensmark nämligen aldrig gjorde. Men det återstår på Svensmarks skyldighet att visa ett sammanhang mellan GCR (global cosmic rays) och klimatet, ett sammanhang som är väl dokumenterat att den just INTE finns (t.ex. Muschler et al. 2005)

    Inte allt är vetenskap, som ser ut som vetenskap.
    ”The real stuff” ska hålla ochså i en facklig diskussion, och just en sådan diskussion undviker Svensmark konsekvent. Han har mig veterligen aldrig publicerat ett enda svar på kritik på hans artiklar. Det är inte så att det vetenskapliga samhället inte pratar med honom, det är han, som inte prata med andra som har ”avvikande åsikter”.

    Läs vidare här: http://ossfoundation.us/projects/environment/global-warming/myths/henrik-svensmark

    Jag i alla fall skulle önskar mig att han hade rätt, men han ska visa det ochså med hållbara data, och så länge det finns en så pass stor diskrepans mellan hans påståenden och hans data, och så länge han inte svarar på befogat kritik kan jag inte ta honom på allvar.

    och allra sist, en vetenskapens man, som på allvar säger att solsystemets rörelse genom galaxiens armar orsakar svängningar i GCR nivån…….sorry, då är vi tillbaka i medeltidens heliocentriska systemet. Detta är fullständigt utanför all fysik och astronomie. Jag förstår inte alls hur någon kan ta detta på allvar.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: