Växthuseffekten

Strålning från atmosfären

Växthuseffekten är den uppvärmning av jordytan som åstadkoms av jordens atmosfär. Effekten beror på att en del av den värme som strålar ut från jordytan värmer upp atmosfären i stället för att stråla ut i rymden. Atmosfären återstrålar sedan till jorden.

Jorden blir därigenom varmare än den skulle ha varit om den hade saknat atmosfär. I större eller mindre grad uppträder samma effekt också på andra planeter som är försedda med atmosfär.

Gaserna i jordens atmosfär är relativt genomskinliga för ljuset från solen. Mycket av solljuset når därför ända ned till jordytan, där en del av det absorberas. Den energi som jordytan därigenom tar emot återutsänds mot rymden som infraröd strålning, långvågigare än solljuset och osynlig för ögat. Atmosfärens dominerande gaser, kvävgas (N2) och syrgas (O2), är praktiskt taget genomskinliga även för sådan strålning.

Gaser i atmosfären

Jordens atmosfär är ett gashölje som omsluter jorden och hålls kvar av jordens gravitationskraft. Atmosfären skyddar livet på jorden genom att absorbera skadlig ultraviolett strålning från solen och kosmisk strålning från rymden och även genom att minska temperaturskillnaderna mellan dag och natt samt att höja medeltemperaturen på jorden.

Atmosfären har inget abrupt slut utan tunnar gradvis ut i tomma rymden. Inom rymdfarten definieras rymden som 100 km ovanför havsnivå, den så kallade Karmanlinjen. Spår av atmosfären finns ända ut till ungefär 1 000 km höjd. Atmosfärens massa är ungefär 5,15*1018 kg.

Volymkoncentrationen av de vanligaste gaserna i den delen av atmosfären som kallas homosfären (räknad på torr luft) ges av följande tabell.

Dessa gaser utgör mer än 99,999 % av atmosfärens massa. Hela denna gasblandning kallas allmänt för luft och dess densitet är omkring 1,29 kg/m³ vid standardtryck och -temperatur. Vattenånga utgör normalt mindre än 1 upp till 4 procent av luften, men detta varierar stort med bland annat tid på dygnet, årstid, klimat, temperatur och höjd.

Växthusgaser

Några av gaserna i atmosfären är växthusgaser som absorberar infraröd strålning, dvs elektromagnetisk strålning med våglängden 740 nm-1 mm. Viktigast bland dessa så kallade växthusgaser är vattenånga (H₂O), koldioxid (CO₂) metan (CH₄) och lustgas (N₂O). Kvävgas (N₂) och syrgas (O₂) däremot absorberar inte den infraröda strålningen.

Växthusgaserna absorberar det mesta av värmestrålningen från jordytan innan den hunnit ut i rymden. De strålar sedan ut den uppfångade strålningen igen, men inte bara vidare mot rymden utan åt alla håll, även till jorden. En betydande del av den värmestrålning som sänds från jordytan kommer på så sätt i retur.

Jordytan tar med andra ord emot strålningsenergi inte bara från solen utan också från atmosfären. Jorden är därigenom mer än 30 grader varmare än den skulle ha varit om jorden inte haft någon atmosfär absorberande gaser. Den globala medeltemperaturen vid jordytan, ca +15°, skulle utan växthuseffekten ha varit kring -19°. Under sådana omständigheter hade liv knappast varit möjligt på jorden.

Koldioxidekvivalenter

Koldioxidekvivalenter eller CO₂e är ett mått på utsläpp av växthusgaser som tar hänsyn till att olika sådana gaser bidrar olika mycket till växthuseffekten. Koldioxidekvivalenter anger man hur mycket koldioxid som ger motsvarande verkan på klimatet.

Utsläpp av växthusgaser i Sverige

Sedan 1990 har utsläppen i Sverige minskat med 27 procent. Minskningen har skett inom de flesta sektorer, men i varierande grad.

Vi använder allt mindre fossila bränslen, som olja, för att värma upp bostäder och lokaler. I stället värmer allt fler upp sina hus med fjärrvärme, el eller värmepump och då sjunker utsläppen. Denna förändring står för den största minskningen av utsläppen mellan 1990 och 2018.

En annan förändring som bidrar till de minskade utsläppen av växthusgaser är att vi idag förbränner den största delen av vårt hushållsavfall i kraftvärmeverk. På så sätt kan vi ta till vara på energin. En stor del behandlas även biologiskt genom rötning eller kompostering och vi lägger allt mindre organiskt avfall på soptipp. Det har gjort att utsläppen av växthusgaser från avfallshantering har minskat till mindre än hälften sedan 1990.

Vägtransporter orsakar en stor andel av utsläppen av växthusgaser. Sedan 1990 har utsläppen från inrikes transporter minskat med 15 procent. Inrikes transporter kan till exempel ske med personbilar eller med tunga fordon. Om vi tittar lite närmare ser vi att utsläppen från personbilar låg relativt stilla från 1990 till 2007 för att därefter börja minska. Vi ser även att utsläppen från tunga lastbilar (lastbilar över 3,5 ton) var 12 procent högre 2018 än 1990. De här utsläppen ökade under början av perioden, men sedan år 2010 har utsläppen minskat i takt med att andelen förnybart bränsle har blivit större.

Källor

• How the Greenhouse Works, Illinois EnergyProf, Professor David Ruzic, Youtube (9:00), (2019-05-14))
• Which Gasses are Bad?, Illinois EnergyProf, Professor David Ruzic, Youtube (4:00), (2019-05-14))
• Växthuseffekten, Wikipedia
• How The IPCC's Greenhouse Definition Violates the Physical Law of Conservation of Mass & Energy, Antero Ollila (2020-02-27)
• Comments on Dr. Ollila's Claims that Greenhouse Effect Calculations Violate Energy Conservation, Roy Spencer (2020-03-12)
• Why I Disagree With Roy Spencer On The So-Called Re-Radiation Issue, Ollila (2020-03-31)
• Temperature increase since 2016 is not anthropogenic, Antero Ollila (2021-02-17)
• Utsläppen av växthusgaser från den svenska ekonomin ökar, SCB (2021-10-28)
• Totala utsläpp av växthusgaser efter växthusgas, sektor och år, Naturvårdsverket, SCB
• Växthusgaser per sektor i Sverige, Ekonomifakta
• Jordens atmosfär, Wikipedia
• Infraröd strålning, WIkipedia
• The Greenhouse Effect, ECAR Center for Science education
• I Misunderstood the Greenhouse Effect. Here?s How It Works. I Misunderstood the Greenhouse Effect. Here?s How It Works. (2023-02-04)
• 13 Misconceptions About Global Warming, Veritasium (2015)