Jeg har argumentert for at varmestrålene som forlater jorden kommer fra bakken. Det er også det NASA legger til grunn. Arne Raaen viser til det satellittene måler og ber meg forklare hvordan det er mulig. Raaen har laget en fin figur som viser hva satellittene måler – og som jeg har redigert litt på – se figuren under.
Hvis vi, slik noen klimaforskere har gjort, se her og her, aksepterer «speilmodellen», og som jeg har gjort rede for, se her og her, blir svaret på Raaens spørsmål at satellittene måler varmestråler som kommer fra bakken minus de som blir absorbert og returnert til bakken av «speilene»/drivhusgassene.
Som vi ser, kommer det også energi ut fra jorden der CO2 absorberer varmestråler og det kan vi forklare med at CO2-molekylene ikke stopper alle varmestrålene fra bakken (se området rundt 15µm), analogt til at det er hull i speilene – se figuren nedenfor.
Vi kan anvende samme tenkning på vanndampen og metan – at noen bølgelengder slipper gjennom drivhusmolekylene. Satellittene er satt opp for å måle summen av energi innenfor en viss båndbredde og ikke hver enkelt bølge. At de infrarøde bølgene passerer uhindret gjennom drivhusgassene, er ikke i strid med kvantemekanikken.
Dette (se dobbeltpilene) beskriver altså en utveksling av energi som kommer fra et varmt legeme (jorden) og som reflekteres fra et perfekt speil (drivhusgassene). Jorden blir varmet opp når strålene treffer den (atomene vibrerer mer intenst), mens drivhusgassene ikke blir varmere. De vibrerer mer intenst etter å ha absorbert energien som er i en stråle, men det er ikke målet på temperaturen til en gass. Temperaturen til en gass bestemmes av hvor raskt molekylene beger seg fra A til B. Fordi drivhusmolekyler ikke blir varmere når de tar til seg bølger/stråler, kan vi se på dem som en perfekt energireflektor.
NASAs opprinnelige modell legger til grunn at (varme)strålene kommer fra bakken og at drivhusgassene stopper alle relevante bølgelengder og deretter sender anslagsvis 50 %, ut til verdensrommet – og som satellittene fanger opp. Det kan trolig stemme hvis vi ser samlet på det, men NASA har ingen god forklaring på hvorfor kun 1/3 av strålene like i nærheten av 15µm forlater jorden. NASAs forklaring er derfor ikke presis.
FNs klimapanel (IPCC) forklarer satellittmålingene med at utstråling skjer fra atmosfæren i henhold til Plancks strålingslov fra et luftlag som har en temperatur på minus 18 grader. Det er den gjennomsnittlige temperaturen jorden ville hatt dersom det ikke var drivhusgasser i atmosfæren, eller om jorden ikke hadde atmosfære (da ville dag- og nattemperaturene variert mye mer).
Raaens forklaring på den reduserte utstrålingen ved bølgelengdene rundt 15µm, er at strålene kommer fra et luftlag som har en temperatur på minus 53 grader (se figuren over). Det er det vi kaller for ad hoc kurvetilpasning.
Raaen nevner det ikke, men ideen om at atmosfæren er en kilde for (termisk) stråling til verdensrommet, nå omtalt som «cooling-to space», ble først lansert ad hoc, dvs. uten en dypere faglig analyse, i en artikkel som kom i 1966 – se Jeevanjee and Fueglisatler (2020). De understreker at selv om teorien er «fairly well accepted, a theoretical justification is lacking”.
Modellen ble oppfunnet for å forklare hvorfor temperaturgradienten får seg en brå knekk, rundt minus 53 grader, som er toppen av troposfæren, dvs. der jetstrømmene befinner seg. IPCC bruker den samme ad hoc-tenkningen til å forklare at jorden sender ut energi fra et luftlag som har en mye høyere temperatur, minus 18 grader, som i snitt tilsvarer midten av troposfæren. Her er altså Raaen uenig med IPCC – som han sier han støtter 100 %. Det er også verdt å merke seg at det ikke er en knekk i temperaturgradienten ved minus 18 grader.
«Problemet» vi er oppe i, er at det er mulig å etablere flere forklaringer på det vi observerer. I slike tilfeller pleier vi å legge prinsippet om enkelhet til grunn. Hvis vi bruker det prinsippet, peker speilmodellen (se også her) som er en justert versjon av NASAs modell, seg ut – selv om alle modellene hadde vært bygd på korrekt fysikk.
Raaen påstår imidlertid, men uten å begrunne, at NASA (justerte) modell er en overforenkling. I så fall er strålingsmodellen til nobelprisvinner S. Manabe også det. Manabe tar nemlig også utgangspunkt i at strålene som forlater jorden kommer direkte fra bakken eller fra vanndråpene/iskrystallene i skyene – se figur under.
Det faktum at Manabe har en strålingsmodell som er i strid med IPCCs, kan være forklaringen på at IPCC ikke har gjort mer nummer av at han fikk nobelprisen – slik de i sin tid gjorde da Al Gore fikk fredsprisen (sic) i 2007.
Så en kommentar til at Arne Raaen kritiserer meg for å ha personlige meninger. Jeg må derfor minne om at vitenskapen er tuftet på individualismen. Den gir enkeltpersoner rett til å ha egne meninger – så lenge de er begrunnet. Det var faktisk den katolske kirken som gav oss den retten for 800 år siden da den opprettet universiteter. Jeg har benyttet meg av den retten.
Det betyr ikke at alle begrunnelsene mine er like gode. I vitenskap er det nemlig mest vanlig å ta feil. Vi forventes derfor å være villig til å endre oppfatning når noen, som Raaen har gjort, påviser (regne)feil – eller andre svakheter. Er man ikke villig til å forholde seg til begrunnet kritikk, opptrer man dogmatisk, dvs. irrasjonelt (som forsker). Fordi vi ikke har kriterier for hva som er sant, er man også dogmatisk hvis man gir full, dvs. uforbeholden, støtte til en teori slik Arne Raaen gjør. Arne Raaens beundring for IPCC blir derfor som å høre paven snakke om Gud.
PER ARNE BJØRKUM
Klimaforsker og professor emeritus ved Universitetet i Stavanger
