twitter google+ facebook

Den globale opvarmning - det isolerede hus

Temperaturen på Jorden i juli 2016 var den højeste, der nogensinde er målt; her vist som afvigelser fra gennemsnittet i perioden 1981-2010. Men hvorfor stiger temperaturen? Det forklarer klimaforsker Peter Langen her. Grafik og data NASA-GISS.

Vi har alle hørt, at kloden bliver varmere, fordi der er flere drivhusgasser i atmosfæren nu, end der var for f.eks. 200 år siden. Men hvorfor er det sådan?

Hvorfor bliver kloden varmere, når indholdet af drivhusgasser i atmosfæren stiger? Det kan forklares på flere måder, men den, klimaforsker Peter Langen bruger, er meget pædagogisk, synes vi. Du får den her.

Hjemme i din lune stue

Lad os sammenligne den globale opvarmning med opvarmningen af din bolig.

Temperaturen indendørs styres dels af tilførsel af energi fra et varmeapparat i huset; dels ved tab af energi via varmeledning gennem væggene, selv om de er isolerede.

Vi kan beskrive varmeledningen gennem væggen med en konstant gange temperaturforskellen over væggen (dvs. temperaturen indendørs minus temperaturen udendørs) divideret med tykkelsen af isoleringen. Altså:

Varmetab = konstant * temperaturforskel / tykkelsen af isoleringen

Den temperatur, du har i stuen, er netop den, hvor varmetab og varmetilførsel balancerer. Med andre ord: Temperaturen i stuen er konstant, når der hele tiden mistes lige så meget energi fra bygningen, som der tilføres fra varmeapparatet.

Energien, der opvarmer boligen, kommer fra varmeapparatet og ikke fra isoleringen. Det er vigtigt! Men hvis vi efterisolerer huset, så bliver tykkelsen af isoleringen større. Det betyder, at varmetabet ved den samme temperaturforskel mellem inde og ude som før bliver mindre. Så hvis varmeapparatet er termostatstyret og slår fra ved en bestemt temperatur, vil vi bruge mindre energi på at holde den samme indendørstemperatur.

Hvis vi derimod bliver ved med at tilføre lige så meget energi - altså tillader varmeapparatet at fortsætte varmetilførslen - så tilføres der mere, end der tabes. Dette får temperaturen inde i stuen til at stige. Dermed stiger temperaturforskellen mellem inde og ude. Og den fortsætter med at stige, til den er så høj, at varmetabet gennem væggen igen balancerer med den mængde energi, varmeapparatet tilfører.

Selvom energien til opvarmning af dit hus kommer fra varmeapparatet, har en efterisolering alligevel givet en opvarmning, til trods for at du ikke har skruet op for varmeapparatet.

Energitabet fra et hus sker gennem alle overflader. Det kan man se på et infrarødt fotografi også kaldet et termografi.
Energitabet fra Jorden sker op gennem atmosfæren og ud i verdensrummet. På grafikken her er der balance. I virkeligheden stiger tilbagestrålingen, når vi lukker flere drivhusgasser ud i atmosfæren. Dermed taber Jorden mindre energi, end der kommer fra Solen, og så stiger temperaturen. Det er det, vi kalder global opvarmning. Tallene er i % af den samlede indstråling fra Solen (100%). Grafik Carsten Kersø. Klik for stor version.

Ude i en varmere verden

Når vi tilfører ekstra drivhusgas til atmosfæren, svarer det til, at vi efterisolerer Jorden. Vi ændrer altså på tykkelsen af isoleringen uden at skrue ned for varmeapparatet, der i Jordens tilfælde er Solen.

Selv om Solen befinder sig udenfor atmosfæren (heldigvis), så fungerer den alligevel som varmeapparatet inde i huset. Den sender nemlig sin energi ned til Jorden i form af stråling med en bølgelængde, der stort set uhindret passerer isoleringen af drivhusgasser. Når den stråling rammer en overflade, omsættes en del af den til varme. Og den varme kommer overfladen af med som varmestråling, der har en længere bølgelængde. Drivhusgasserne er rigtig gode til at stoppe varmestråling og sende den tilbage mod overfladen i stedet for at slippe den ud til verdensrummet.

Varmetabet fra Jorden sker ved, at niveauer højt oppe i atmosfæren udstråler varmestråling til verdensrummet. Og når mængden af drivhusgasser øges, så flyttes dette niveau opad til en større højde, hvor der er koldere. Det mindsker varmetabet - og øger temperaturforskellen mellem jordoverfladen og udstrålingsniveauet.

Effekten af den bedre isolering (flere drivhusgasser) og den uændrede varmekilde (Solens indstråling) er, at temperaturen på Jorden stiger. Det er det, vi måler og oplever som den globale opvarmning.

I takt med at kloden bliver varmere, stiger temperaturen oppe i udstrålingsniveauet. Og i takt med stigningen, så stiger udstrålingen igen til trods for den tykkere isolering med drivhusgasser. Til sidst er kloden blevet så varm, at udstråling igen er i ligevægt med indstråling. I eksemplet med din bolig er temperaturen i stuen nu steget så meget, at varmetabet gennem den efterisolerede væg atter balancerer tilførslen fra varmeapparatet.

Når klodens nye, højere temperatur - det nye balancepunkt - er nået, så stopper den globale opvarmning. Lige nu er der dog en markant ubalance mellem isoleringens tykkelse og temperaturen på kloden. Med andre ord: Der er drivhusgas i atmosfæren nu, som endnu ikke har udlevet sit opvarmende potentiale. Resultatet er, at selv hvis vi holder de nuværende koncentrationer af drivhusgasser konstante, så fortsætter temperaturen med at stige i en årrække. Den præcise temperatur, hvor klimasystemet igen er i ligevægt med atmosfærens nuværende mængde drivhusgas, kender vi ikke helt. Den ligger formentlig i omegnen af 1,5°C opvarmning. Lukker vi yderligere drivhusgas ud, så ender temperaturen derfor endnu højere.

Redaktion Niels Hansen, kommunikation@dmi.dk

© DMI, 17. august 2016

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Vejret undervejs på mobil.dmi.dk eller til iPhone eller Android
Følg DMI på Twitter
DMI's -nyheder