Skolvision Människa och miljö

Klimat

- Klimatförändringar

Under 1900-talet har man uppmätt en ökning av jordens medeltemperatur med nära 1 ˚C. Som framgår av diagrammet nedan sker ökningen sedan 1970-talet med 0,2 ˚C per decennium. Det är hastigheten på förändringen som är allvarlig.

Växthuseffekten

Den strålning som kommer till oss från solen är huvudsakligen kortvågig strålning i form av synligt ljus och ultraviolett strålning. En del av strålningen reflekteras och resten omvandlas till värmeenergi när strålning träffar jordytan och atmosfären. Värmeenergin strålar ut som långvågig värmestrålning och "fångas upp" av gaser i atmosfären. Så småningom strålar värmen ut i rymden.

Jordens strålningsbalans

Solens strålar träffar atmosfären och jordytan som kortvågig strålning. En del reflekteras direkt. Det mesta av strålningen som lämnar jorden är långvågig värmestrålning. Växthusgaser absorberar värmestrålning i atmosfären som då värms upp. När koncentrationen av dessa gaser ökar kommer luftlager nära jordytan att värmas upp mer än tidigare.

Atmosfärens förmåga att hålla kvar värme kallas växthuseffekt, eftersom den påminner om hur glaset i ett växthus släpper igenom synligt ljus men håller kvar värmestrålning. Växthuseffekten är livsviktig för oss. Liv kan existera på jorden tack vare att atmosfärens värme fördelas någorlunda jämnt över dygnet och även över planeten. Jordens medeltemperatur är ungefär +16 ˚C, utan växthuseffekt skulle den vara -18 ˚C.

Global uppvärmning

Världens medeltemperatur stiger som en följd av ökad växthuseffekt. ±0 betecknar medelvärdet för perioden 1951-1980. Även naturliga variationer påverkar temperaturen, men idag anser klimatforskare att trenden för temperaturökningen till största delen beror på människans användning av fossila bränslen.

Växthusgaserna

Alla gaser i atmosfären har inte samma förmåga att absorbera värme. Gaser som har stor förmåga att absorbera värmestrålning kallas växthusgaser. Ju mer det finns av dessa växthusgaser desto varmare blir atmosfären. Vattenånga står för cirka 90 % av den totala växthuseffekten. Nu stiger temperaturen till följd av att vissa gaser ökar. Den växthusgas som höjt temperaturen mest de senaste 100 åren är koldioxid (CO2 ). Trots att CO2 inte är den mest effektiva växthusgasen räknat per molekyl, ger den störst påverkan eftersom den finns i stor mängd. När olika växthusgaser jämförs räknar man om alla gaser till koldioxidekvivalenter. Metan har ett värde på 21 vilket betyder att 1 kg metangas motsvarar växthuseffekten hos 21 kg koldioxid. Den uppvärmning som sker nu beror till 74% på ökad halt av koldioxid. De senaste 20 åren har mängden CO2 i atmosfären ökat med mer än 10%. Den främsta orsaken till ökningen är användning av fossila bränslen. Alla fossila bränslen består ursprungligen av kolhydrater som bildats vid fotosyntes. Vid förbränningen återförs kolet till atmosfären i form av koldioxid. Före industrialiseringen var halten CO2 i atmosfären ungefär 280 ppm (parts per million). För varje år ökar koldioxidhalten med knappt 2 ppm-enheter. Fortsatta utsläpp av CO2 kan leda till att halten vid slutet av 2000-talet kan vara mer än dubbelt så hög som för 300 år sedan. Metan är en annan växthusgas som ökar. Den bidrar till 16% av uppvärmningen. Gasen bildas genom bakteriers nedbrytning av organiskt material i miljöer med syrebrist. De främsta källorna för metanutsläpp är risodlingar och boskapsskötsel. Ämnet bildas i magtarmkanalen hos idisslande djur. Metan avges också från soptippar och avlopp samt från olje- och kolindustrin. Dikväveoxid, som står för 10% av den förstärkta växthuseffekten, bildas när bakterier använder nitratjoner som syrekälla (se kvävets kretslopp). Jordbrukets ökade användning av kväverik konstgödning är en anledning till att gasen ökar i atmosfären. Ett visst bidrag kommer också från förbränning i motorer. .

	Koldioxid, CO2	Metan, CH4	Dikväveoxid (lustgas), N2O
Förindustriell halt	280 ppm	0,7 ppm	0,27 ppm
Halt 2007	384 ppm	1,75 ppm	0,315 ppm
Effektivitet som växthusgas jämfört med koldioxid (GWP)	1	21	310
Bidrag till uppvärmningen	74%	16%	10%
Exempel på utsläppskällor	Förbränning av fossila bränslen	Idisslande boskap och soptippar	Jordbruksmark och våtmarker

Växthusgaser som ger ökad växthuseffekt

Atmosfären innehåller många gaser som ökar växthuseffekten. Enheten GWP (Global Warming Potential) används för att jämföra uppvärmningsförmågan för olika ämnen. Metan är 21 gånger effektivare än koldioxid som växthusgas, men bidrar inte lika mycket till uppvärmningen eftersom halten är lägre.

Naturliga klimatvariationer under 400 000 år

Förändrat klimat under drygt 100 år

Små temperaturskillnader gör stor skillnader

Strålningsbalans under året