Bemærk: Climateminds.dk lukker ved udgangen af december 2016, da finansieringen udløber. Udvalgte artikler vil du herefter kunne se på www.experimentarium/klima
Ressourcerum
Forsøg og Cases
Share |

Drivhuseffekten

Vi kender alle fornemmelsen af at komme ind i et varmt og fugtigt drivhus. Drivhusets vægge tillader kortbølgede solstråler at passere gennem glasset, men væggene holder på varmen ved at tilbageholde de langbølgede varmestråler. Drivhuset kan sammenlignes med jordens atmosfære, hvor "væggene" er   drivhusgasser, partikler og skyer.

Jordens gennemsnitstemperatur er ca. 15˚C. Uden den naturlige drivhuseffekt ville jordens temperatur være ca. 33˚C grader koldere, og jorden ville være ubeboelig for mennesker og langt størstedelen af andre levende organismer på jorden.

Drivhuseffekten skyldes, at drivhusgasserne i atmosfæren absorberer den infrarøde varmestråling, som jordens overflade udstråler.

Strålingsbalance

Strålingsbalancen, Illustration: Essensen

Illustrationen viser den naturlige drivhuseffekt med strålingsbalancen mellem jorden og atmosfæren. Den indkommende stråling fra solen balanceres af den udgående varmestråling fra jordens atmosfære.

Omkring én tredjedel af den indkommende stråling fra solen reflekteres af skyer (23%) og jordens overflade (8%) og sendes direkte ud i universet igen. Alle lyse overflader reflekterer solindstrålingen, hvilket vil sige skyernes overside, havis og indlandsis, sne mm.

De resterende to tredjedele, absorberes af atmosfæren (20%) og jordens overflade (49%). I atmosfæren er det primært ozon, partikler, CO2 og vand, der absorberer solindstrålingen. På jordens overflade optages solindstrålingen af mørke overflader, hvilket vil sige jord, hav, asfalt og mørke hustage mm.

Den indstråling, der absorberes, omdannes til infrarød stråling, altså varmestråling. Atmosfæren og jordens overflade slipper alstå af med energien ved at udstråle varme. Jordens overflade udsender varmestråling op i atmosfæren. En del af denne stråling forsvinder ud i universet (12%), men størstedelen arsorberes af atmosfæren (102%). Atmosfæren udsender varmestråling i alle retninger. Det betyder, at atmosfæren sender stråling både ud i universet (57%) og tilbage mod jorden (95%). Skyer og gasser virker altså som et isolerende lag, der reflekterer varmestrålerne og derved opvarmer atmosfæren.

Der er yderligere to pile i skemaet: Fordampning, som fører 23% varmestråling fra overfladen op i atmosfæren, hvor den afgives som fortætningsvarme. Den anden leder varme (7%) fra overfladen op i atmosfæren via termisk aktivitet.

Drivhuseffekten

Varmestrålingen, der reflekteres fra atmosfæren, gør, at jorden opvarmes med omkring 33 ˚C . Uden denne effekt ville overfladetemperaturen have en gennemsnitstemperatur på ca. -18 ˚C.

Ved tilførsel af menneskeskabte drivhusgasser rykkes balancen mellem indgående og udgående stråling mod højere temperaturer.

Den naturlige drivhuseffekt skyldes i nævnte rækkefølge: vanddamp (H2O),  kuldioxid (CO2),  methan (CH4),  lattergas (NO2) og  ozon (O3) i atmosfæren. Drivhuseffekten forekommer altså helt naturligt, og den er en nødvendig mekanisme for menneskets overlevelse.

Drivhusgassernes bidrag til den totale menneskeskabte forøgelse af drivhuseffekten:
CO2:                 55%
CH4:                 20%
NOx:                 4%
O3:                   8%
Halocarbener:   13%

De naturlige drivhusgasser: CO2, CH4, NOx, O3 og H2O
Det er vanddamp (H2O) der er den vigtigste drivhusgas i atmosfæren. H2O bidrager med 75 % af den samlede naturlige drivhuseffekt.

CO2-koncentration i atmosfæren

Den stigende CO2-koncentration i atmosfæren giver den største menneskeskabte forøgelse af drivhuseffekten (omkring 60%). Udslippet af CO2 skyldes først og fremmest afbrænding af fossile brændsler og afskovning af store tropiske skovarealer.

Også forøgelsen af vanddamp i atmosfæren bidrager til den øgede drivhuseffekt. 75% procent af drivhuseffekten skyldes naturligt forekommende vanddamp. Når udledningen af CO2 får temperaturen til at stige, stiger også koncentrationen af vanddamp i atmosfæren. Dette skyldes, at varm luft kan indeholde mere vand end kold luft. Derved forstærkes drivhuseffekten yderligere.

FN’s klimapanel (International Panel for Climate Change,  IPCC) har fremlagt betydelig dokumentation for, at jordens klima ændrer sig, og der er bred enighed om, at øgningen af koncentrationer af drivhusgasser hovedsageligt skyldes menneskeligt udslip. Menneskets energiproduktion og andre aktiviteter har tilført atmosfæren en øget mængde drivhusgasser, som ikke forekommer naturligt i så store koncentrationer. Det forskubber strålingsbalancen for jordens og atmosfærens klimasystem og fører til global opvarmning og et anderledes klima.


Kilder
DMI, Tema: Klima, aug. 2008
Spektrum, Fysik 1, Clausen, Both og Hartling, Gyldendal

Forfatter
Civilingenør Stine Krog-Pedersen, Experimentarium
Cand. scient. Maya Høffding Nissen, Experimentarium

Forsøg og cases

Klimaforståelse

Klimaforandringer

Links

Klimaforandringer

Drivhusgasser

Bør vi handle på klimaforandringerne?

Konsekvenser

Klimapolitik

Externe links

DMI/klima

Hvad er "drivhuseffekt"?

DMU: CO2 - ven eller fjende?

Energistyrelsens klimaside

WWF's klimasider

Greenpeace's klimasider