FN's klimarapport-dybt-bekymrende
Klimaforandringer teksten som jeg har anvendt de tidligere år - men som måske er for svær / lang for mange af jer. Derfor læser vi i 2021-22 siden her!
Noter til global opvarmning Kan anvendes til eksamensopgaven - se nedenfor
Svarene på opgavens spørgsmål kan du finde i de medfølgende bilag - ellers tjek teksten på websiden her.
Ok ... hvis du er kommet så langt - så vil du nok kunne bestå eksamen. Det næste bliver lidt sværere, men det skal det også være for at få en højere karakter :-)
Dels kan du se på figur 2 og tjekke hvor meget højere temperaturen har været de sidste 400.000 år i forhold til idag?
Det andet svar handler om positiv feedback-mekanismer i klimasystemet. Her skal du måske lige tjekke teksten som der henvises til. Brug gerne det første eksempel som anvendes i teksten . Se link i opgaven .
Endelig bedes du angive 4-5 stikord ved dansk energi- og klimapolitik . Det har du på s.20 i teksten om Energiressourcer, som I fik på papir. Ellers se teksten her
Energiforbrug og klimapolitik Atmosfærens strålingsbalance
div isbjørne ogglobal opvarmning
I dag syntes der at være udbredt konsensus (enighed) om, at klimaforandringerne er menneskeskabte, og som sådan også er noget, som mennesket kan og skal prøve at sætte en stopper for.
For få år siden kunne skelne mellem meget forskellige holdninger til klimaforandringerne.
På den ene var der alarmisterne, som anså klimaforandringer som den absolut største udfordring for mennesket - Ja en direkte trussel mod fortsat liv på jorden.
På den anden side kunne man finde de såkaldte 'klima-benægtere' , som helt afviste at der skulle være tale om menneskeskabte klimaforandringer.
I dag (2021) er klimadiskussionen slut, ingen vil våge at betvivle klimaforandringerne eller at de ikke er menneskeskabte ... i et eller andet omfang. Det er nu almindeligt at anse klimaforandringer som den største fælles udfordring som menneskeheden står overfor.
Svarene herpå vil dog fortsat afhænge af, hvem man spørg eller hvor dramatisk man opfatter de langsigtede konsekvenser af klimaforandringerne eller klimakrisen, som det er blevet almindeligt at sige i dag.
Klimakrisen knyttes i dag sammen med en lang række andre spørgsmål som: miljøforurening, faldende biodiversitet, ødelæggelse af naturlige økosystemer m.v. og vil som sådan bidrage til at ændre livsbetingelserne for dyre- og plantelivet og dermed også mennesket.
Men inden vi dropper de fossile brændstoffer, nægter at spise kød eller tage på charterferie, skal vi først forstå hvad global opvarmning eller klimakrisen handler om. Undervisningsforløbet vil være koncentreret om følgende spørgsmål:
På billedet th. ses atmosfæren som den blå hinde som afgrænser jorden fra det sorte verdensrum. Når du ser op på en blå himmel,er det faktisk atmosfæren du ser på og ikke verdensrummet.
Jordens atmosfære er forudsætningen for liv på jorden. Det skyldes flere ting:
Men med udviklingen af grønne planter for ca. 400 mio år siden har planternes fotosyntese optaget atmosfærens C02 og istedet produceret ilt (02 ).
Derfor indeholder atmosfæren i dag kun meget lidt CO2 (ca. 0.04%) og meget 02 (ca. 21 %)
Drivhuseffekten har samme virkning for jordens klima, som glasset i et drivhus (eller vinduerne i et alm.hus). I drivhuset kan solens stråler trænge igennem glasset og opvarme drivhuset. Men samtidigt holder glasset på den varme, som skabes af solens stråler inde i huset.
Du kender også denne drivhuseffekt på en vinterdag. Hvis det er skyfrit vil der ofte være frostgrader. Hvis det derimod er overskyet, vil skyerne holde på varmstrålingen fra jorden, og det bliver aldrig ligeså koldt, som når det er skyfrit.
Atmosfærens drivhusgasser (H2O, CO2 og CH4) virker på samme måde som glasset i drivhuset. Det kommer vi tilbage til.
Egentlig ved du det godt. Du ved jo godt, hvad der sker, hvis du om vinteren sover for åbent vindue og måske endda uden dyne!
Hvis jorden ingen drivhuseffekt havde (eller der ikke var glas i vinduerne)
så ville jorden afgive mere varme til rummet, end vi modtager fra solen!.
Hvorfor det?
Det skyldes at jorden afgiver varme alle steder fra både dag og nat, men jorden modtager jo kun varme fra solen om dagen og mest ved ækvator og mindre mod Polerne.
Der vil altså ikke være balance mellem indstråling fra solen og varmeudstråling fra jorden.
Hvis det var tilfældet ville der være 33 ° C koldere på jorden end i dag !
I dag er gennemsnitstemperaturen ca. 15 ° C.
Uden den naturlige drivhuseffekt ville temperaturen på jorden altså være ca. - 18° C, og jorden ville være dybfrossen og uden liv!
På figur 6 kan du se en simpel model af atmosfærens drivhuseffekt.
I modellen her er der nu tre former for stråling.
Når solens stråler rammer jorden , omdannes strålingen til varme i jorden.
På grund af atmosfærens drivhuseffekt har jorden en gennemsnitstemperatur på ca. + 15 ° C.
I det følgende skal vi kort se på forskellen på kortbølget og langbølget stråling.
Meget varme legemer som f.eks vores sol (5.500 ° C) udsender kortbølget stråling.
Mindre varme legemer som f.eks jorden (15 ° C) udsender langbølget stråling
Dels hvilken form for stråling som udsendes fra henholdsvis solen og jorden (X-aksen), og dels strålingsintensiteten af strålingen fra solen og jorden ( Y-aksen)
Figur 8 viser en model af atmosfærens strålingsbalance.
I venstre side af modellen er vist solens kortbølgede indstråling, og i højre side ser vi jordens langbølgede varmestråling.
I det følgende skal vi gennemgå modellen - fra venstre side mod højre.
Hvis du ser på tallene for ind og udstråling f.eks ved jordoverfladen, kan du se der er balance.
Indstrålingen er 48. Udstrålingen er 118-100 + 24 + 6 = 48. Der er altså strålings-og energibalance.
Det samme gælder for atmosfærens øvre grænse : Indstråling = 100, udstråling = 22 + 7 + 71 =100
22% af sollyset bliver reflekteret fra skyernes hvide overflade (albedo-effekt) eller fra støvpartikler(aerosoler) i atmosfæren.
23 % af solstrålingen absorberes i atmosfæren - herunder solens skadelige UV-stråling som absorberes af ozonlaget.
7 % reflekteres fra lýse overflader på jorden (overflade albedo) f.eks. fra sne og isdækkede områder.
Det betyder at kun 48 % af indstråling absorberes i jordoverfladen og omdannes her til varme.
Men langt størstedelen af jordens udstråling ( 100 af de 118 %) sendes tilbage til jorden som atmosfærisk modstråling af den NATURLIGE DRIVHUSEFFEKT.
24 % af varmen afgives fra jorden ved fordampning af vand.
Endelig 'afkøles' jorden ved varmeledning - dvs. når luften blæser over landjorden afgiver jorden varme til luften.
POINTEN er nu at der for at have et stabilt klima, skal være balance mellem indstråling og udstråling. Som du kan se ved at lægge tallene sammen, så er der balance såvel ved jordoverfladen som i den ydre atmosfære (=0).
Det er den aktuelle balance mellem ind- og udstråling som idag giver os et klima med en gennemsnitstemperatur for HELE jorden på + 15° C.
Du skal også gerne kunne beskrive atmosfærens strålingsbalance og hvilke forskellige former for stråling som indgår heri.
Kulstof (Carbon) indgår i alle levende organismer på jorden.
Kulstof indgår derfor i en række naturlige kredsløb mellem atmosfæren, biosfæren og jordens skorpe. Se figur 9.
I atmosfæren findes kulstof i form af kuldioxid CO2.
Disse biologiske processer sker såvel på landjorden som i havet.
I gennem tiden er en del organisk stof (planter, alger), som ikke er blevet nedbrudt,
blevet begravet under sedimenter (grus,ler,sand mv.) i iltfattige miljøer under jorden eller havbunden.
Under sådanne forhold vil kulstoffet i det organiske materiale, på grund af højt tryk og høje temperaturer,
blive omdannet til fossile brændstoffer; kul, olie og gas. Denne proces tager 100-200 mio. år.
Når vi afbrænder kul, olie og gas frigives det CO2 til atmosfæren.
Menneskets samlede CO2 udslip er her opgjort til 7,5 GT (2 + 5,5)
Mere udførlig beskrivelse af kulstofkredsløbet på Experimentarium
De vigtigste drivhusgasser er:
vanddamp / skyer (H20), kuldioxid (CO2), Metan (CH4) og lattergas (N20)
Taler man om den naturlige drivhuseffekt, er det tydeligt, at vanddamp/ skyer er den vigtigste drivhusgas - se tabel 1.
Man kan sammenligne drivhusgassernes potentielle opvarmningseffekt (GWP) i forhold til Co2. Co2 effekt er sat til 1, mens de øvrige drivhusgassers GWP angives i forhold hertil.
Metan og lattergas har en større opvarmningseffekt end Co2, men der er en meget, meget lille koncentration af disse gasser i atmosfæren.
Indholdet af CO2 er også beskedent. 390.000 ppb eller 390 ppm, svarer til 0,039 % af atmosfærens samlede antal luftmolekyler.
Men når man taler om den menneskeskabte drivhuseffekt, så er CO2 den absolut vigtigste drivhusgas, idet CO2 tegner sig for ca. 72% af det samlede udslip af drivhusgasser, mens metan udgør 18% og lattergas 9%. kilde
CO2 udledninger siden 1850 se Our World in Data
Vi skal her prøve at bruge denne metode i forhold til teorien om en menneskeskabt global opvarmning.
I dag kan man vel sige, at der er udbredt enighed om, at den globale opvarmning er menneskeskabt og vi derfor kan tale om "teorien om en menneskeskabt global opvarmning".
I det følgende skal du få kendskab til hvilke observationer og data der ligger til grund for denne teori.
I alle videnskabelige undersøgelser er der altid mulige fejlkilder forbundet med observationer, data og mulighed for usikkerheder i tolkningen af disse data. Eksempler på sådanne fejlkilder / usikkerhed er angivet i 'drop-down' boksen efter de enkelte data / observationer.
Den grå skravering omkring kurven repræsenterer usikkerhed i data.
|
kilde
Dvs. at man siger, at jordens gennemsnitstemperatur fra 1961-90 (= ca. 15° C) er normalen, og så viser kurven hvornår og hvor meget temperaturen har afviget herfra siden 1850. ....OK?
Ved at analysere isen kan man få viden om temperatur og Co2 koncentration langt tilbage i tiden.
Samme Figur med markeringer
Vi kan se at CO2 niveauet har svinget mellem 180 og 300 PPM.
Kurven viser at temperaturen i lange perioder ligger 6-8 ° C lavere end i dag. (=istider)
Imellem istiderne optræder korte varmeperioder (mellemistider), hvor det var ca. 2-3 ° C varmere end i dag.
Når Co2 niveauet stiger, så stiger også temperaturen.
Omvendt når Co2 niveauet falder, så falder temperaturen også.
En delkonklusion kunne være, at CO2 har styret klimaudviklingen i de sidste 400.000 år. Det er også den tolkning som Al Gores anvendte i den verdenskendte klimadokumentar An Inconvenient Truth (En ubekvem sandhed) fra 2007.
Andre data af temperatur og Co2-koncentration for de sidste 500 mio. år! viser da heller ingen direkte korrelation.
De to kurver er det mest anvendte datasæt for at dokumentere en menneskeskabt globalopvarmning - se f.eks denne animation
En videnskabelig undersøgelse vil dog altid kræve flere observationer, som kan underbygge hypotesen, før vi drager en konklusion.
I spørgsmålet om hvorvidt vi oplever en global opvarmning i disse år, har man anvendt en lang række observationer som beviser eller indikationer (indicier) på, at der sker en global opvarmning. (kilde: NASA)
Enhver naturvidenskabelig undersøgelse er forbundet med fejlkilder / usikkerheder , som her er angivet efter de enkelte observationer.
I de sidste 400.000 år har CO2 ikke styret klimaet, men været en respons på et varmere eller koldere klima.
polarportal.dk om havisens udbredelse
OBS: Du skal gerne kunne 'beviserne' her - men jeg forventer ikke, at du kan redegøre for alle usikkerhederne som er angivet her.
I dag (2021) forventer FN's Klimapanel (IPCC) at temperaturstigningen i det 21. årh. vil blive på 2,7 ° C.
For at forstå hvorfor man bekymrer sig om små tal og omtaler en temperaturstigning på 2 ° C som et "Tipping-point" eller "Point of no return" skal man forstå klimasystemets 'feedback- eller tilbagekoblingsmekanismer'.
I det følgende skal vi derfor se på forskellige feedback-mekanismer i klimasystemet, som kan forklare hvorfor man frygter disse 'relative' små temperaturændringer...
Man skelner derfor mellem to forskellige feedback-mekanismer:
I det følgede skal vi se eksempler på begge dele.
Det kan illustreres i figuren her:
Find dette eksempel i modellen over
atmosfærens strålingsbalance
Hvilke tal i modellen ville ændre sig som følge af globalopvarmning?
Hvilke tal i modellen ville ændre sig som følge af globalopvarmning?
Vurder i hvert eksempel om der er tale om en
Hvordan påvirker skydækket atmosfærens energi- og strålingsbalance?
Se f.eks. model af atmosfærens strålingsbalance.
Hvad vil det betyde for CO2 koncentrationen i atmosfæren ..?
Hvordan vil det påvirke atmosfærens CO2 indhold ?
Hvad vil dette betyde i for mængden af drivhusgasser i atmosfæren ..?
Hvordan vil opvarmningen påvirke plantebæltet (den naturlige plantevækst) i tundra områderne ?
Hvad betyder det i forhold til atmosfærens CO2 indhold..?
Hvilke talværdier i modellen vil ændres som følge af:
Denne balance bliver f.eks. brudt på denne måde:
Isen smelter -> mindre overflade albedo (7) <=> mere absorberet solstråling (48)
Nu vil der ikke være balance mellem ind- og udstråling i atmosfærens øverste lag. Solstrålingen er den samme (100) men den samlede udstråling er reduceret, da overflade-albedoen (7) er blevet mindre pga isafsmeltningen.
Hermed vil klimaet blive varmere.
Klimasystemet beskrives altså her som et linært system
Linært forstået på den måde, at når Co2 niveauet i atmosfæren øges så stiger temperaturen, som vist i diagrammet her.
Desværre er klimasystemet mere indviklet end som så.
I det følgende skal vi se på hvordan klimasystemet snarere er et kaotisk - end et linært system.
Et kaotisk system kan forstås som et system hvor en lille ændring et sted i systemet, kan resultere i store og uforudsigelige og / eller irreversible ændringer andre steder i systemet.
Et oplagt eksempel herpå er følgende:
Bemærk at klimasystemet er ikke kun er noget der vedrører atmosfæren , men tillige
En pil fra en boks til en anden betyder at der er en påvirkning.
Venstre del af modellen handler om stråling (absorbtion, albedo) , skydække, og atmosfærens sammensætning.
Højre side af modellen handler om lufttryk, vinde og havstrømme og dermed varmetransport.
Den globale økonomi velfærd og sundhed ..
Vi kan ikke redde verden i de næste tre år..
Forsker: Klimamodellerne overdriver
Geolog: Klimakrisen er stærkt overdrevet
IPCC 5. rapport - english summary
Greta Thunberg TED TALK 11 min.
Explainer: Hvornår er det for sent at redde klimaet? 20. SEP 2021 | 7M
Debatten: Generationssvigt? De tidligere generationer har svigtet - de har overset klimaet og tilladt sig selv et luksusliv, som den næste generation skal betale regningen for. Sådan lyder det fra en række unge kritikere. Men deres modstandere svarer: Tværtimod - de unge står til at arve et samfund i topform. Bliver yngre generationer overset, eller skal de være taknemmelige for det, som samfundet giver dem? Vært: Clement Kjersgaard. Udløber: 30. sep 2022
2040 - Filmen om fremtiden 1 t. 23 min.
Australsk dokumentar fra 2019. (2040) Hvordan vil klodens fremtid se ud i år 2040? Dokumentarist Damon Gameau rejser Jorden rundt for at undersøge, hvordan vi løser klimakrisen. Han møder innovatører og ser de allerbedste ideer og teknologiske løsninger, som vi allerede har til rådighed, og som kan styre fremtidens klima i den rigtige retning.
Grazing, desertification and climate change Hvordan øget husdyrhold kan redde områder fra ørkendannelse. (24 min. danske undertekster)
Climate Change: Lines of Evidence (26 min)
Global Warming - A video by NASA (5.5 min)
10 Signs That GLOBAL WARMING Is NO LONGER A Debate (9.5 min)
Six degrees could change the world 1.36 (danske tekster)
Ivar Giaever's speech 1st July 2015. (klimaskeptiker)