Solens energi interagerer med jord, vand og luft
Jorden bliver hele tiden badet i energi fra solen. En del af den energi, der ankommer til Jorden, reflekteres tilbage ud i rummet, en anden del absorberes direkte af atmosfæren, og resten bevæger sig gennem atmosfæren til overfladen. Solens energi opvarmer jord og vand på overfladen, og til gengæld afgiver de varme. Denne varme giver yderligere opvarmning af atmosfæren. Blandingen af gasser i vores atmosfære forhindrer en del af varmeenergien i at slippe direkte ud i rummet, på samme måde som et tæppe holder varmen tæt på kroppen. Denne proces er den naturligt forekommende drivhuseffekt, og den holder Jorden varm nok til at opretholde livet.
Incoming Energy – Outgoing Energy = Radiative Forcing
I overensstemmelse med termodynamikkens grundlæggende love må Jorden, når den absorberer energi fra solen, i sidste ende afgive en tilsvarende mængde energi til rummet. Forskellen mellem indgående og udgående stråling er kendt som en planets radiative forcing (RF). På samme måde som en skubbende kraft på en fysisk genstand vil få den til at komme i ubalance og bevæge sig, vil en klimaforcerende faktor ændre klimasystemet. Når drivkræfterne resulterer i, at den indkommende energi er større end den udgående energi, vil planeten blive varmere (positiv RF). Omvendt vil planeten afkøle, hvis den udgående energi er større end den indgående energi.
Naturlige og menneskeskabte klimadrivere
For 1750, før den industrielle revolution, forblev Jordens gennemsnitlige RF relativt stabil. For at dokumentere, hvordan atmosfæren har ændret sig siden da, beregner forskerne de nuværende RF-niveauer, som om de var nul i 1750. Kilde: IPCC AR5 WG1 Figur SPM.5.
En anden måde at betegne klimaforceringer på er at kalde dem klimadrivere. Naturlige klimadrivere omfatter ændringer i solens energiproduktion, regelmæssige ændringer i Jordens omløbscyklus og store vulkanudbrud, der sender lysreflekterende partikler ud i den øvre atmosfære. Menneskeforårsagede eller antropogene klimadrivere omfatter emissioner af varmefældende gasser (også kendt som drivhusgasser) og ændringer i arealanvendelsen, som gør, at jorden reflekterer mere eller mindre sollysenergi. Siden 1750 har de menneskeskabte klimadrivere været stigende, og deres virkning dominerer alle naturlige klimadrivere.
Hvor høj vil strålingsforceringen være i fremtiden?
Klimaforskere har defineret fire mulige scenarier for fremtiden, som de bruger som konsekvente input til beregning af klimaet i fremtiden. Hvert scenarie er baseret på et plausibelt fremtidigt forløb med hensyn til de globale emissioner af drivhusgasser. Scenarierne, der er kendt som repræsentative koncentrationsveje eller RCP’er, angiver størrelsen af strålingsforceringen (RF) i 2100 i forhold til 1750. For yderligere oplysninger om RCP’er, se IPCC WGI AR5 Box SPM.1 (sidste side i Summary for Policy Makers).
Kilde: IPCC Fifth Assessment Report Summary for Policymakers, figur SPM.5 og boks SPM.1.
Feedback: Forstærkning af de oprindelige drivkræfter
Klimatets drivkræfter kan også udløse feedbacks, der intensiverer eller svækker den oprindelige drivkraft. F.eks. øger forceringen fra øgede drivhusgasser også fordampningen, hvilket øger vanddampen i atmosfæren og intensiverer forceringen fra drivhusgasser.
Hvis vi stabiliserer de antropogene klimadrivere, der i øjeblikket øger den strålingsfremmende påvirkning af atmosfæren, vil Jordens energibalance og klima i sidste ende nå en ny ligevægtstilstand, hvor der overføres lige store mængder energi ind og ud af systemet; hvornår dette vil ske, er fortsat et åbent spørgsmål.
Videre oplysninger
Climate Change 2013: The Physical Science Basis
Intergovernmental Panel on Climate Change Fifth Assessment Report (AR5) Working Group 1 (WGI) Summary for Policymakers (SPM)
Radiative Forcing of Climate Change
Rapport fra National Research Council
Comparing SRES and RCP scenarios
Part of The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways, from Skeptical Science
Data Links
NOAA Paleo- and Historical Climate Forcing Data
Access a range of proxy data used to calculate radiative forcing in the past.
Interaktiv visning af atmosfæriske data
Vælg prøveudtagningssteder på et kort, og generer derefter grafer eller download data om koncentrationen af forskellige gasser i atmosfæren.