Vores læser Knud Jensen har undret sig over nogle tal fra 2011, han har set på Niels Bohr Institutes hjemmeside, hvor det fremgår, at atmosfæren kun indeholder 0,031 procent CO2.
Det har fået ham til at skrive til os og spørge: Hvordan kan det relativt lille indhold af CO2 i luften skabe en drivhuseffekt?
Peter Langen, professor på Aarhus Universitets Institut for Miljøvidenskab, svarer følgende:
Når det kommer til drivhusgasser, kan selv små mængder gøre en stor forskel, for i det store billede, er det stadigvæk meget store energimængder, CO2 kan holde på.
Atmosfæren indeholder ca. 78 procent nitrogen og 21 procent ilt, og den lille procent, der er tilbage, er sammensat af forskellige andre stoffer. Ud af den samlede atmosfære, udgør CO2 på nuværende tidspunkt 0,042 procent, hvilket svarer til 420 ppm.
Når Jorden er i balance, vil ud- og indstråling fra Solen være den samme. Forskellen er, at indstrålingen fra Solens høje energiniveauer sker ved kortere bølgelængder, som mestendels er synligt lys, end udstrålingen fra den koldere Jord, som mestendels består af infrarødt lys.
En del af Solens stråler bliver med det samme reflekteret tilbage af f.eks. is og vand, men ca. 70 procent af indstrålingen beholder vi, indtil vi får udstrålet den igen. Sker dette ikke i tilstrækkelig grad, bliver her varmere og varmere, og det er vores natur ikke gearet til.
Der vil altid være en vis mængde af CO2 og andre drivhusgasser i atmosfæren, og det er kun en god ting, for var den der ikke til at absorbere noget af energien, ville det hele suse tilbage ud i rummet og efterlade os med en Jord med en gennemsnitstemperatur på minus 18 grader.
Både CO2, metan og vanddamp har denne egenskab, at de kan absorbere energi ved de niveauer, som bliver udstrålet fra Jordens overflade, mens indstrålingen af sollys kan fortsætte uhindret, da gasserne ikke optager energien ved disse niveauer. Det er også derfor, en skyfri vinternat føles koldere, end når der er skyer.
Disse optiske egenskaber afhænger bl.a. af den måde, som gasmolekylernes atomer er orienteret i forhold til hinanden, og hvordan de er forbundne.
Får vi derfor mere CO2 i atmosfæren, vil det betyde, at mere energi bliver absorberet i stedet for at fare forbi og forsvinde ud i rummet igen. Og så vil Jorden blive varmere, fordi Solens stråler i den ’jord-konverterede’ bølgelængde ikke kan komme ud igen.
Selv om 420 ppm ikke lyder af meget, så er der alligevel tale om en stigning på 50 procent, siden vi for alvor begyndte at pille ved balancen i 1700-tallet.
Fordobler vi den nuværende mængde, så den rammer 840 ppm, giver det et ekstra energibidrag på ca. 4 Watt/m2 over hele jordkloden. Det svarer til, at en 500 m2 parcelhusgrund tilføres energi svarende til en 2000 W elkedel, der står tændt hele tiden.
Samlet over hele jordkloden (510 mio. km2) giver det 2x10^15 W24365 h = 1.8x10^16 kWh pr år. Dette tal er ca. 160 gange større end hele verdens befolknings energiforbrug (2017), og så vil vi faktisk se ind i en temperaturstigning på yderligere ca. 3 grader.
Sætter vi et yderligere perspektiv på dette, kan vi sammenligne med den seneste istid for ca. 20.000 år siden, som godt nok skyldtes ændringer i Jordens bane omkring Solen snarere end drivhusgasser.
Her var temperaturen globalt set omtrent 5 grader koldere end i dag, hvilket dannede mere is, som igen reflekterede mere lys tilbage, så Jorden blev endnu koldere.
Desuden førte afkølingen til, at havet optog noget at atmosfærens CO2, og det gav yderligere afkøling. Disse feedback-processer førte til en samlet sænkning af havniveauet på 120 meter, før det begyndte at vende.
Dette bare for at understrege, at en stigning på 3 grader jo nærmer sig forskellen mellem istid og mellemistid, så det er store forandringer, vi taler om.
Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.
