Redigerer Strålingspådriv

[[Fil:Radiative-forcings-no.svg|thumb|350px|Menneskeskapte strålingspådriv pr. 2005 (i forhold til førindustrielt nivå).<br /><small>Fra [[IPCCs fjerde hovedrapport]]</small>]]

'''Strålingspådriv''' eller '''strålingspådrag''' er et mål på hvilken virkning en naturlig eller menneskeskapt faktor har som mulig klimaendringsmekanisme.<ref>[http://www.cicero.uio.no/no/posts/klima/ipccs-femte-hovedrapport-viktige-funn-fra-forste-delrapport Cicero: IPCCs femte hovedrapport: Viktige funn fra første delrapport]</ref> Strålingspådrivet er definert som endring i netto [[irradians]] ved [[tropopause]]n. Netto irradians er differansen mellom inngående [[solstråling]] og utgående [[infrarød stråling|varmestråling]] fra jorda med [[atmosfære]]n, og måles i W/m².

Strålingspådriv har vist seg som et nyttig begrep i studiet av naturlige og menneskeskapte klimaendringer, og brukes hyppig i rapportene fra [[FNs klimapanel]]. Her blir verdiene til
strålingspådraget gitt som endringer i forhold til en førindustriell bakgrunn. Strålingspådriv er et enkelt mål for de mange faktorer som påvirker klimaet, og er lettere å beregne enn selve klimaendringene, som i tillegg avhenger av mange kompliserte og vanskelig kalkulerbare [[tilbakekopling]]smekanismer mellom jord, hav og atmosfære.

== Effektivt strålingspådriv ==

I hovedrapport 5<ref name="IPCCAR5_WG1"/> og senere (se Box 8.1 på side 665) ble ''effektivt strålingspådriv'' innført.

Den opprinnelige verdien, benevnt RF eller SARF (stratospheric-temperature-adjusted radiative forcing), beregnes ved å holde overflatetemperatur og [[troposfæren]]s egenskaper konstant, mens temperaturen i [[stratosfæren]] justeres i ihht til det nye pådrivet.

Effektivt strålingspådriv, ERF, beregnes ved å holde havtemperatur og sjøis konstant, mens stratosfæren og troposfæregenskaper som vanndamp, skyer etc. tillates å endre seg, noe som gir en viss positiv tilbakekopling.

==Anslag for strålingspådriv i IPCCs 4. hovedrapport==
Søylene i figuren viser strålingspådrivet fra ulike menneskeskapte og naturlige faktorer i forhold til førindustrielt nivå (1750). Røde søyler viser positivt pådriv (oppvarmende effekt), blå søyler negativt pådriv (avkjølende effekt). Linjestykker ved hver søyle viser usikkerheten i anslagene, innafor et 95 % [[konfidensintervall]].

Figuren viser at økning i atmosfærens [[karbondioksid|CO<sub>2</sub>]]-konsentrasjon utgjør det betydeligste strålingspådrivet, anslått til 1,66 W/m². De øvrige drivhusgassene ([[metan]], [[lystgass]] og [[halokarboner]]) bidrar med til sammen 0,98 W/m².

Den viktigste avkjølende effekten som følge av menneskelig aktivitet kommer fra økt innhold av [[aerosoler]] i atmosfæren, på grunn av deres evne til å spre og [[Elektromagnetisk absorpsjon|absorbere]] innkommende solstråling. Aerosolene stammer i det vesentlige fra industriell virksomhet. Industrielle aerosoler består hovedsakelig av en blanding av [[sulfat]]er, organisk karbon, [[sot]], [[nitrat]]er og industristøv. Aerosoler fra brenning av biomasse antas å ha en neglisjerbar effekt.

Enda viktigere er aerosolenes indirekte virkning ved at de fungerer som [[kondensasjonskjerne]]r som bidrar til [[skyer|skydannelse]]. Økt skydekke øker jordas totale [[albedo]], og virker avkjølende. Den samla direkte og indirekte effekten av aerosoler antas å gi et strålingspådriv på -1,2 W/m². Her er det imidlertid stor usikkerhet i anslagene.

Økt solaktivitet i perioden etter 1750 gir et forsvinnende lite bidrag til det totale strålingspådrivet – ca. 5 % av bidraget fra drivhusgassene.

Konklusjon: «Man vet nå med rimelig sikkerhet at effekten av menneskelig aktivitet siden 1750 svarer til et nettopådriv på +1.6 [+0.6 – +2.4] W/m².»

== Strålingspådriv for CO<sub>2</sub> som funksjon av konsentrasjon==

Følgende formel har vært referert i IPCCs hovedrapporter etter årtusenskiftet for endring i strålingspådriv når CO<sub>2</sub> endres, forutsatt at alt annet er uendret:

: <math>\Delta F = 5,\!35  \ln {C \over C_0} ~~(\mathrm{W}\mathrm{m}^{-2}) \, </math><ref name="Myhre_etal_1998"/>

Her er <math>\Delta F </math> endringen i strålingspådriv, mens <math>C</math> er aktuell konsentrasjon og <math>C_0</math> er referansekonsentrasjon for CO<sub>2</sub>.

Formelen er funnet ved tilpasning til numeriske simuleringer for CO<sub>2</sub> konsentrasjon i området 300 til 1000 ppm, så formelen må brukes med forsiktighet utenfor dette området.

[[Logaritme|Logaritmefunksjonen]] betyr at hver dobling gir samme økning i strålingspådriv.
Ved en dobling får vi en økning på 

: <math>\Delta F = 5,\!35 \ln {2} ~~\mathrm{W}\mathrm{m}^{-2} = 3,\!7 ~~\mathrm{W}\mathrm{m}^{-2} </math>

Tallet <math>3,\!7~~\mathrm{W}\mathrm{m}^{-2} </math> kan sammenliknes med det man finner ved å ta differansen av [[Stefan-Boltzmanns lov]] ved 256 K og 255 K (utgangspunktet 255 K er valgt for å balansere innkommende solenergi):

: <math>\Delta F = 243,\!54 - 239,\!76 = 3,\!78 ~~\mathrm{W}\mathrm{m}^{-2} </math>

Dette betyr at med alt annet uendret, vil en fordobling av CO<sub>2</sub> grovt svare til én grads temperatur-økning.

I [[FNs_klimapanel#Sjette_hovedrapport|IPCCs sjette hovedrapport]] refererte til et nyere arbeid, der prefaktoren avhenger noe av konsentrasjonen.
Strålingspådrivet ved en dobling av CO<sub>2</sub> fra 278 ppm ble gitt som SARF=3,75&nbsp;W/m² og ERF=3,93&nbsp;W/m².<ref name="IPCCAR6_SPM7"/>

==Strålingseffektivitet==

IPCC bruker begrepet '''strålingseffektivitet''' (Radiative efficiency) om endringen i strålingspådriv for en endring i konsentrasjon på én [[ppb]], se f.eks. Tabell 7.15 i AR6 WG1-rapporten.<ref name="IPCCAR6_WG1"/>

For CO<sub>2</sub> betyr det fra formelen over

: <math>\Delta F (\mathrm{1\,ppb}) = {5,\!35 \over 1000\,C}</math>

der  ''C'' skal angis i ppm. Strålingseffektiviteten er altså (i denne tilnærmelsen) omvendt proporsjonal med mengden i atmosfæren – den er ikke en egenskap ved molekylet alene!

Ved 420 ppm gir formelen over 1,3×10<sup>–5</sup> W/m², som er nær det mer presise tallet gitt i Tabell 7.15.<ref name="IPCCAR6_WG1"/> For metan oppgis samme sted 5,7×10<sup>–4</sup> W/m². Med dagens atmosfære er altså strålingspådrivet fra metan ca 43 ganger større enn fra CO<sub>2</sub> per volumetrisk økning. Siden metan er lettere enn CO<sub>2</sub>, blir faktoren per massenhet større, omtrent 120.

Det er i dag mer enn 200 ganger så mye CO<sub>2</sub> som metan i atmosfæren (se f.eks. Figur 2.4 i IPCC AR6 WG1-rapporten<ref name="IPCCAR6_WG1"/>). Om man som en tilnærmelse legger til grunn at den logaritmiske oppførselen for CO<sub>2</sub> gjelder helt ned til 2 ppm,
betyr dette at CO<sub>2</sub> under like forhold er rundt 5 ganger så effektiv som drivhusgass som metan. Dette forklares med infrarødspektrene til molekylene, og da primært av at CO<sub>2</sub> ligger nær maksimum for varmestrålingsspekteret mens metan ligger på flanken.

==Referanser==
<references>

<ref name="Myhre_etal_1998">
{{kilde artikkel
|etternavn = [[Gunnar Myhre|Myhre]]
|etternavn2 = Highwood
|etternavn3 = Shine
|etternavn4 = [[Frode Stordal|Stordal]]
|utgivelsesår=1998
|tittel=New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases
|publikasjon = Geophysical Research Letters
|bind = 25
|side=2715-2718
|språk=en}}
</ref>

<ref name="IPCCAR5_WG1">
{{kilde www
|tittel = IPCC AR5 WG1 
|url = https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/}}
</ref>

<ref name="IPCCAR6_SPM7">
{{kilde www
|tittel = IPCC AR6 WG1 Supplementary material til kapittel 7, tabell 7.SM.1 og 2
|språk=en
|url = https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Chapter07_SM.pdf}}
</ref>

<ref name="IPCCAR6_WG1">
{{kilde www
|tittel = IPCC AR6 WG1
|url = https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/}}
</ref>



</references>

==Se også==
*[[Jordens strålingsbalanse]]
*[[Klimapådriv]]

{{Klimaendringer og global oppvarming}}

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Klimaendringer]]
[[Kategori:Jordens atmosfære]]