Jorden vår er en liten, varm kule i et stort, kaldt univers. Så å si all energien som varmer opp jorden, kommer fra solen. Men den forklarer ikke alene hvorfor det er levelig her.

– I dag er gjennomsnittstemperaturen på jorden ca. 15 °C gjennom et år. Gitt avstanden til sola, burde den vært nærmere minus 18 °C. Vi har ingen forklaring på at det er så varmt her annet enn drivhuseffekten, sier professor Asgeir Sorteberg ved Universitetet i Bergen.

Korte bølger slipper inn, lange bølger slipper ut i rommet

Asgeir Sorteberg − professor ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen og forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning.

Sorteberg forsker på atmosfæredynamikk og har bidratt i flere rapporter i regi av FNs klimapanel. Han er også en av redaktørene til klimapanelets sjette hovedrapport, som kommer 2021–22.

Lyset fra solen er først og fremst kortbølget. Når det treffer og varmer opp jorden, stråler jorden tilbake langbølgete varmestråler ut mot verdensrommet.

Drivhuseffekten kommer av at noen gasser i atmosfæren kan fange opp eller absorbere slike varmestråler. Disse sendes ut igjen som nye varmestråler i alle retninger. Dermed unnslipper ikke alle varmestrålene jorden. I stedet varmer de opp omgivelsene.

Drivhuseffekten fungerer på en måte som et teppe: Hvis du sitter i et kaldt rom, er du som en ovn – du stråler ut varme og varmer opp luften rundt deg. Tar du et teppe på deg, stråler det varme tilbake til deg på innsiden, mens mindre varmestråler unnslipper. Jo tettere teppet er, jo varmere blir du.

Dette menes med «strålingspådrag»

Jo varmere noe er, desto mer varmestråling kommer fra det. Når du sitter under teppet i det kalde rommet, må det bli varmere under teppet før like mye varmestråler slipper ut i rommet som før. Vi kan si at teppet fungerer som et strålingspådrag, forklarer Sorteberg:

– Et pådrag betyr bare at man forandrer mengden energi i et system. Det er altså sola som er energikilden her, men drivhuseffekten sørger for at noe varmestråling ikke unnslipper atmosfæren. Når denne effekten øker, har vi et pådrag, som gjør at klimaet på sikt endrer seg.

Begrepet «strålingspådrag» er viktig fordi det illustrerer en fundamental oppdagelse i klimaforskningen: Energibalansen i klimasystemet er endret, uten at solinnstrålingen er endret tilsvarende. Forklaringen bak ubalansen er at det er mer drivhus­gasser i atmosfæren enn tidligere. «Teppet» er i ferd med å bli tettere. Derfor blir kloden varmere.

CO₂ i hovedrollen

Karbondioksid, CO₂, er den viktigste av gassene som påvirker strålings­pådraget. Enkelte andre gasser, som metan, er riktignok kraftigere drivhus­gasser. Dette er fordi de absorberer og sender ut mer varmestråling – molekyl for molekyl. Men siden de lever kortere i atmosfæren enn CO₂, har de noe mindre betydning for klimaet på lang sikt.

Denne artikkelen finner du også i papirutgaven av 2°C-magasinet for 2019. Last ned PDF.

De siste 100 årene har CO₂-konsen­trasjonen i atmosfæren steget gradvis. Det vet vi fordi det måles flere steder på jorden hver dag. Og det måles nettopp ved å sende varmestråler gjennom luftprøver og måle hvor mye som absorberes. Samtidig har jorden langsomt blitt varmere.

Stopper utslippene av CO₂, vil klimaet etter hvert stabilisere seg – men det vil fortsatt være varmere enn det var for 100 år siden.

Solen stråler altså ikke vesentlig sterkere enn for 100 år siden. Og selv om andre faktorer bidrar til pådraget, er CO₂ viktigst. Bidragene fra de andre blekner i forhold – noen av dem kan til og med motvirke effekten av CO₂.

– I sum er det drivhusgassene som påvirker mest. Av dem er CO₂ den klart viktigste. Årsaken er at vi har forbrent fossile brensler og dermed skapt CO₂. Det har skjedd raskere enn gassen har rukket å fortsette i kretsløpet. Derfor har utslippene akkumulert, og derfor blir jorden varmere, sier Sorteberg.

Forklaring til figur om strålingspådraget:

• Drivhusgasser: Først og fremst CO₂ – deretter metan (CH₄), halokarboner og lystgass (N₂O).
• Forløpere for drivhusgasser: Stoffer som inngår i kjemiske reaksjoner som danner drivhusgasser.
• Sulfatholdige partikler og andre partikler: Reflekterer solstråler og kjøler. Effekten fra vulkaner kommer inn her. Den er sterk like etter utbrudd, men liten over tid.
• Sotpartikler: Absorberer solstråler og har en lokalt varmende effekt.
• Partikkeleffekt på skyer: Når det skyer til, blir det kjøligere. Forurensningspartikler påvirker også denne effekten.
• Landskapsendringer: Endringer i jordoverflatens evne til å reflektere solstråler – albedo­effekten. Alt vi gjør på jordens overflate påvirker denne refleksjonsevnen.
• Endringer i solen: Temperaturen på solen varierer over tid. Men dette har hatt marginal betydning de siste hundreårene. Også jordens bane rundt solen kan ha effekt. Men de siste 400 årene har endringen vært minimal.

a