Var har värmen från strålningsdrivningen hamnat?
Enligt IPCC AR5 sid 8 är den värme som lagrats i haven 170 * 1021 * 1,3 J = 220 ZJ mellan 1971 och 2010.
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_SPM_FINAL.pdf
Om man dividerar denna siffra med jorden areal och tiden få man en effekt som tillförs haven av 0,34 W/m2.
Enligt IPCC AR5 sid 678 (https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf) har växthusgaserna en strålningsdrivning (radiative forcing) av 2,83 W/m2.
Jag läser att 90 % att strålningsdrivningen hamnar i haven, med det stämmer inte med mitt lilla överslag. Varför?
( Se också https://www.pnas.org/content/early/2019/01/04/1808838115 )
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_SPM_FINAL.pdf
Om man dividerar denna siffra med jorden areal och tiden få man en effekt som tillförs haven av 0,34 W/m2.
Enligt IPCC AR5 sid 678 (https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf) har växthusgaserna en strålningsdrivning (radiative forcing) av 2,83 W/m2.
Jag läser att 90 % att strålningsdrivningen hamnar i haven, med det stämmer inte med mitt lilla överslag. Varför?
( Se också https://www.pnas.org/content/early/2019/01/04/1808838115 )
Följ inlägget
0
följare
Jag har fått hjälp av min kollega Gustav som är klimatforskare att svara på din fråga.
Strålningsdrivningen på 2.83 W/m2 är för perioden 1750-2010 varför den inte direkt kan jämföras med ökningen i värmeinnehåll under perioden 1971-2010. Dessutom ger strålningsdrivningen den obalans i strålningsbalansen som finns vid en viss tidpunkt jämfört med en annan tidpunkt. Det går därför inte att integrera strålningsdrivningen över hela tidsperioden. Om vi börjar 1750 så är strålningsdrivningen nära noll 1751 och bara lite mer än noll 1752, för att slutligen nå 2.83 år 2010. Utvecklingen är dessutom långt från linjär så det är svårt att uppskatta vad strålningsdrivningen är i medeltal under en så lång period.
Tittar vi på en kortare period som 1970-2010 så blir det enklare, men det finns inga färdiga siffror på vad strålningsdrivningen är i samma period. Utifrån temperaturökningen uppskattar jag den till 1.3 W/m2. Sedan antar jag att ökningen är linjär så att strålningsdrivningen i medeltal blir 0.65. (Så är det naturligtvis inte eftersom utsläppen ökar från år till år.)
Multiplicerar jag det med jordens yta och tiden så får jag 360 ZJ. Det är ändå skapligt nära den verkliga mängden med tanke på mina antaganden.
Fint att du kunde svara så snabbt. Jag är inte säker på att jag förstår ditt svar,.
Du skriver "Strålningsdrivningen är 2,83 W/m2 år 2010", vilket ju är korrekt, vilket gör att jag inte förstår din första mening. IPCC´s WG1 AR5 kapitel 8 figur 8.18 sidan 699 anger strålningsdrivningen 1970 till ca 1,0 W/m2. Medelvärdet av strålningsdrivningen mellan 1970 och 2010 blir då (1,0 + 2,83)/2 =1,9 W/m2 och inte 0,65 W/m2. (Enligt figuren är strålningsdrivningen hyfsat linjär mellan 1970 och 2010.)
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf
Hälsningar
Lars-Eric
Jag tycker inte ditt svar stämmer så jag har försökt räkna lite noggrannare själv. Det vore fint att få SMHI´s synpunkter på min fråga.
På grund av växthuseffekten tar jorden numera emot mer värme från solen än som strålas ut. Detta kallas strålningsdrivning eller radiative forcing.
Enligt IPCC AR5 sid 8 är den värme som lagrats i haven 170 * 10E21* 1,5 = 255 ZJ mellan 1971 och 2010.
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_SPM_FINAL.pdf
Om man dividerar denna siffra med hela jorden areal och tiden får man en effekt av 0,41 W/m2 i medel under perioden. Detta är då den del av strålningsdrivningen som lagrats i haven.
Enligt IPCC AR5 sid 699-700 figur 8.20 var totala strålningsdrivningen mellan 1980 och 2011 i medel ca 1 W/m2. (Den totala strålningsdrivningen är den positiva från växthusgaser minus den negativa från aerosoler och moln.) Omräknat till medel mellan 1971 till 2010 blir det ca 0,9 W/m2. Vart har värmen som utgör skillnaden mellan 0,9 W/m2 och 0,41 W/m2 tagit vägen, alternativt är osäkerheten i havens ökning av värmeinnehåll och strålningsdrivningen så stora att man inte kan räkna med bättre överensstämmelse?
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf
(Enligt en rapport från 2019 har 290 ZJ lagrats i haven mellan 1971 och 2010 vilket skulle utjämna skillnaden något. https://www.pnas.org/content/early/2019/01/04/1808838115 )
Här är ett svar från Gustav
Mitt svar var som sagt en uppskattning, och med de antaganden som jag gjorde så kan jag acceptera att mina siffror justeras lite.
Med det sagt vill jag säga att det är viktigt att hålla isär begreppen och jämföra rätt saker. Fig 8.18 visar effektiv strålningsdrivning och den når bara 2.29 W/m2 2011 inte 2.83 W/m2, vi ska alltså inte jämföra detta med våra tidigare siffror, så vi inte tar värden för 2010 i en tabell och värden för 1970 ur en annan.
Det är också viktigt att hålla ordning på tidsperioderna. I ditt exempel så är strålningsdrivningen 1.0 W/m2 för perioden 1750-1970, och 2.83 W/m2 för perioden 1750-2010. Det betyder att strålningsdrivningen 1970-2010 blir 2.83-1.0 = 1.83 W/m2. Medelvärdet av det blir 0.915 W/m2.
Observera att detta inte är det riktiga värdet med tanke på det jag skrev ovan. Jag använde dina siffror för att göra exemplet tydligare.
Tack för att ni tar er tid att hjälpa mig att förstå värmebalansen på jorden. Att jag inte förstår era beräkningar beror kanske på att vi har olika definitioner av strålningsdrivningen. IPCC definierar den såsom.
“Radiative forcing is the change in the net, downward minus upward, radiative flux (expressed in W m–2) at the tropopause or top of atmosphere due to a change in an external driver of climate change. For the purposes of this report, radiative forcing is further defined as the change relative to the year 1750 and, unless otherwise noted, refers to a global and annual average value. “
Min tolkning av denna definition är att då den effektiva strålningsdrivningen år 2011 var 2,29 W/m2 kom jorden att netto detta år tillföras denna effekt eftersom strålningsdrivningen år 1750 var 0 W/m2. Hur stor effekt tillfördes jorden år 2011 enligt er definition?
Här kommer mer info från min kollega Gustav.
Strålningsdrivningen (dF) approximeras enklast med följande formel:
dF = 5.35 x ln( C/C0 )
Där C0 är koncentrationen av den valda växthusgasen vid en tidpunkt och C koncentrationen vid en annan.
Med detta sätt att räkna blir strålningsdrivningen år 2011 jämfört med 1750 2.83 W/m2. Då ingår flertalet växthusgaser.
Wikipediaartikeln om Radiative forcing har en tabell som kan vara intressant:
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing
Med hjälp av ovanstående formel och en tabell för koncentrationen av växthusgaser kan du själv räkna ut strålningsdrivningen mellan de år du väjer själv.
Strålningsdrivningen är ett "ögonblicksvärde", om koncentrationen av växthusgaser plötsligt skulle öka drastiskt så skulle också strålningsdrivningen plötsligt öka.
Hoppas att det klargör något.