Pehr Björnbom har kommenterat på:
Med anledning av diskussionen ovan mellan mig och Anders Martinsson vill jag här ge några synpunkter på hur energin flödar i klimatsystemet och hur detta kan påverka temperaturens utveckling. Speciellt vill jag belysa ett vanligt misstag av lekmän i klimatdebatten, nämligen att man använder termodynamikens andra huvudsats, att värme överförs från högre till lägre tempeatur, på fel sätt.
Den del av klimatsystemet som bestämmer vilken temperatur vi har vid jordytan är främst den nedersta delen av atmosfären och den översta delen, ytskiktet, av oceanen (sådär en 50 – 100 m).
Låt oss nu se på en del av klimatsystemet som ligger någonstans på mitten av jorden, till exempel i Atlanten på Kanarieöarnas breddgrad. Där är klimatsystemet ofta varmare än både atmosfären i övrigt och än djuphavet.
Klimatsystemet mottar värme genom solstrålningen. Om klimatsystemet är i balans avger det lika mycket värme som det mottar men ofta, till exempel på dagen mottar det mer värme än det avger, medan på natten avger det mer värme än det mottar.
Den största delen av värmen går från klimatsystemet till den kallare atmosfären som i sin tur strålar ut värmen till världsrymden.
Den mindre delen av värmen går från oceanens ytskikt till djuphavet.
Om vi nu tänker oss att vi ökar koldioxidhalten i atmosfären, vad händer då? Det enkla svaret är att ökad koldioxidhalt värmer klimatsystemet så att temperaturen ökar. Ofta invänder då lekmannen att detta inte är möjligt eftersom atmosfären är kallare än jordytan och enligt andra huvudsatsen kan värme inte gå från kallt till varmt.
Men vad som egentligen händer är att den ökade koldioxidhalten gör att värmeöverföringen går långsammare från jordytan till atmosfären och vidare ut i rymden. Det blir mer värme kvar vid jordytan (egentligen i hela klimatsystemet enligt definitionen ovan) och temperaturen stiger. När temperaturen stiger ökar värmeöverföringen igen tills den återtagit sitt tidigare värde och då stiger inte temperaturen mera.
Det är i hög grad på detta sätt som ökad koldioxidhalt i atmosfären kan öka klimatsystemets temperatur Hur mycket en fördubbling av koldioxidhalten ökar temperaturen kallas för klimatkänslighet och hur stor denna är, om den är stor eller liten, har lett till heta diskussioner och konflikter inom klimatvetenskapen, men detta får vi diskutera en annan gång. Mer om klimatkänslighet här: http://www.theclimatescam.se/2011/08/30/klimatkanslighet-en-introduktion/
Det hela är samma sak som händer om man fryser och tar på sig en kofta. Koftan gör att man blir varmare och slutar frysa därför att temperaturen vid hudens yta ökar. Men koftan är ju inte varmare än kroppen, den är kallare och kan därför inte överföra värme till kroppen. Vad koftan gör är att den minskar värmeöverföringen från kroppen till omgivningen.
Kroppen bildar ju värme genom förbränning av maten och denna värme måste avges till omgivningen precis som klimatsystemet måste avge mottagen solvärme till atmosfären och djuphavet. I och med att koftan minskar värmeöverföringen så ökar temperaturen tills värmeöverföringen återtagit sitt tidigare värde. Den ökade temperaturen vid hudens yta gör att vi slipper frysa.
På motsvarande sätt kan vi resonera om värmeöverföringen från klimatsystemet till djuphavet. När djuphavets stabilitet ökar minskar värmeöverföringen. Klimatsystemet måste då svara med ökad temperatur tills dess värmeöverföringen har återtagit sitt tidigare värde. Detta strider inte mot andra huvudsatsen.
