Solens energi interagerar med mark, vatten och luft
Jorden badar ständigt i energi från solen. En del av den energi som når jorden reflekteras tillbaka till rymden, en annan del absorberas direkt av atmosfären och resten rör sig genom atmosfären till ytan. Solens energi värmer upp mark och vatten på ytan, som i sin tur avger värme. Denna värme ger ytterligare uppvärmning av atmosfären. Blandningen av gaser i vår atmosfär hindrar en del av värmeenergin från att försvinna direkt ut i rymden, på samma sätt som en filt håller värmen nära kroppen. Denna process är den naturligt förekommande växthuseffekten, och den håller jorden tillräckligt varm för att stödja livet.
Inkommande energi – utgående energi = strålningsdrivning
I enlighet med termodynamikens grundläggande lagar måste jorden, när den absorberar energi från solen, så småningom avge en lika stor mängd energi till rymden. Skillnaden mellan inkommande och utgående strålning kallas planetens radiativa forcering (RF). På samma sätt som en tryckande kraft på ett fysiskt föremål gör att det hamnar i obalans och rör sig, kommer en klimatdrivande faktor att förändra klimatsystemet. När forceringarna leder till att den inkommande energin är större än den utgående energin kommer planeten att värmas (positiv RF). Omvänt, om utgående energi är större än inkommande energi kommer planeten att svalna.
Naturliga och mänskligt orsakade klimatdrivare
För 1750, före den industriella revolutionen, förblev jordens genomsnittliga RF relativt stabil. För att dokumentera hur atmosfären har förändrats sedan dess beräknar forskarna nuvarande RF-nivåer som om den var noll år 1750. Källa: IPCC AR5 WG1 Figur SPM.5.
Ett annat sätt att referera till klimatförstärkningar är att kalla dem för klimatdrivare. Naturliga klimatdrivare inkluderar förändringar i solens energiproduktion, regelbundna förändringar i jordens omloppscykel och stora vulkanutbrott som släpper ut ljusreflekterande partiklar i den övre atmosfären. Mänskligt orsakade eller antropogena klimatfaktorer är bland annat utsläpp av värmeledande gaser (även kallade växthusgaser) och förändringar i markanvändningen som gör att marken reflekterar mer eller mindre solstrålning. Sedan 1750 har de mänskligt orsakade klimatdrivande faktorerna ökat, och deras effekt dominerar alla naturliga klimatdrivande faktorer.
Hur hög kommer strålningsdrivningen att vara i framtiden?
Klimatforskare har definierat fyra möjliga framtidsscenarier som de använder som konsekventa indata för att beräkna klimatet i framtiden. Varje scenario bygger på en plausibel framtida väg för de globala utsläppen av växthusgaser. Scenarierna, som kallas representativa koncentrationsvägar (Representative Concentration Pathways, RCP), anger mängden strålningsdrivning (RF) år 2100 i förhållande till 1750. Mer information om RCP finns i IPCC WGI AR5 Box SPM.1 (sista sidan i Summary for Policy Makers).
Källa: IPCC Fifth Assessment Report Summary for Policymakers, Figure SPM.5 and Box SPM.1.
Feedback: Förstärkning av initiala drivkrafter
Klimatdrivande faktorer kan också utlösa återkopplingar som intensifierar eller försvagar den ursprungliga drivkraften. Till exempel ökar forcering från ökade växthusgaser också avdunstningen, vilket ökar vattenångan i atmosfären och intensifierar forceringen från växthusgaser.
Om vi stabiliserar de antropogena klimatdrivkrafter som för närvarande ökar strålningsdrivningen i atmosfären kommer jordens energibalans och klimat så småningom att nå ett nytt tillstånd av jämvikt där lika stora mängder energi överförs in i och ut ur systemet; när detta kommer att inträffa förblir en öppen fråga.
Fördjupad information
Klimatförändring 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 från National Research Council
Comparing SRES and RCP scenarios
Part of The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways, från 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 visare av atmosfäriska data
Välj provtagningsplatser på en karta och skapa sedan grafer eller ladda ner data om koncentrationen av olika gaser i atmosfären.