Jeg har tidligere hevdet at FNs klimapanels (IPCC) påstand om hvordan drivhusgassene varmer opp atmosfæren ikke er korrekt (se her). Jeg har også argumentert for at NASAs modell, som tar utgangspunkt i at atmosfæren varmes opp fra bakken, er nærmere sannheten. Derfor tar jeg utgangspunkt i den.
NASA legger til grunn at varmestrålene som drivhusgassene absorberer sendes ut i vilkårlige retninger og at halvparten reflekteres til bakken – som derfor blir varmere enn den ellers ville ha blitt. Resten av varmestrålene forsvinner ut i verdensrommet.
NASA har imidlertid ikke lagt fram en matematisk beregning av hva som skjer med varmestrålene som drivhusgassene utveksler. Det har Wilson og Gea-Banacloche (2012) gjort. De kom frem til at i en skyfri atmosfære ville mer enn 99 % av strålingen fra drivhusgassene returneres til bakken.
Det er kanskje et overraskende resultat, men de brukte det anerkjente «random walk»-prinsippet for å beregne varmestrålenes vilkårlige bevegelser. Ettersom «alle» strålene returneres til bakken, hevder forfatterne at drivhusgassene i praksis fungerer som speil («mirror») for varmestrålene som drivhusgassene absorberer.
Speil-modellen ser ut til å kunne gi en enkel forklaring på hvorfor energien satellittene måler i en skyfri atmosfære tilsvarer en bakketemperatur på minus 18 grader. Det er temperaturen jorda ville hatt dersom det ikke var drivhusgasser i atmosfæren og albedoen ikke endret seg.
Den observasjonen er ellers uforenlig med, slik NASA hevder, at halvparten av de strålene som drivhusgassen absorberer sendes ut til universet. Hvis det var tilfellet, ville det nemlig bli mer utstråling av energi (gjennom skyfri himmel) hvis temperaturen stiger på grunn av mer drivhusgasser i atmosfæren.
Når det blir mer drivhusgasser i atmosfæren, øker også gassenes evne til å stoppe varmestråler i den forstand at de kan stoppe flere bølgelengder. Dette kan forklares med at «speilene» blir bredere og derfor stopper de ekstra varmestrålene de har vært med på å skape ved å varme opp bakken. Speil-modellen åpner altså for at det er et nullsumspill. Det er også det satellittmålingene forteller oss at det er. Det kan synes å skape et energibalanse-problem, ved at jorda blir overopphetet.
Det skjer ikke. Det skyldes at jorda på lang sikt (millioner av år), har en tilnærmet uendelig varmekapasitet. Dessuten så må vi trekke inn effekten av skyer. De sender ut varmestråler fra atmosfæren og kan sørge for at mer energi forlater jorda når den blir varmere.
Speil-modellen berører ikke det kvantemekaniske fundamentet i NASAs modell. Modellen trenger imidlertid en matematisk justering slik at «alle» varmestrålene som drivhusgassen absorberer, returneres til jordas overflate.
Ved en slik justering, blir modellen forenlig med arbeidene til Syukuro Manabe, som fikk nobelprisen i fysikk for 2021 for sitt bidrag til klimavitenskapen (se her og her). Hans kanskje viktigste bidrag, var å vise at man også måtte ta hensyn til luftsirkulasjonen – som ble drevet av temperaturen på bakken.
PER ARNE BJØRKUM
Professor emeritus ved Universitetet i Stavanger.
