11.05.2015 Views

CICERONE

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

RegClim Cicerone nr. 3/2001<br />

25<br />

Økt drivhuseffekt påvist<br />

ved målinger<br />

Satellittmålinger viser nå at drivhuseffekten har økt fra 1970 til 1997 på grunn av økning i<br />

konsentrasjonene av klimagassene CO 2<br />

, metan, ozon, KFK-11 og KFK-12 i atmosfæren. Målingene<br />

bekrefter beregningene av drivhuseffekten, som forskerne allerede hadde stor tillit til.<br />

Arvid Skartveit<br />

Det har siden lenge før satellittalderen<br />

vært kjent at klodens tap av varme gjennom<br />

langbølget stråling til verdensrommet<br />

avhenger av overflatetemperatur,<br />

temperaturen i ulike deler av atmosfæren<br />

og atmosfærens innhold av skyer<br />

og drivhusgasser. Satellittmålinger har<br />

senere bekreftet at dette strålingstapet<br />

har en størrelse og spektral sammensetning<br />

som stemmer godt med verdier<br />

modellert ut fra kjennskap til temperaturforhold<br />

og atmosfærens sammensetning.<br />

Man har derfor hatt stor<br />

tillit også til strålingsmodellenes evne<br />

til å beregne de endringer i klodens<br />

strålingstap mot verdensrommet som<br />

skyldes den pågående, godt kjente,<br />

økning i drivhusgasser. Slike modellberegninger<br />

av de siste tiårs endringer<br />

i klodens langbølgede strålingstap er<br />

nylig verifisert ved å sammenligne nyere<br />

og eldre satellittmålinger (Harries m.<br />

fl., 2001).<br />

Fra oktober 1996 og 9 måneder<br />

framover, ble spektra av langbølget<br />

stråling mot verdensrommet målt med<br />

instrumentet IMG (Interferometric<br />

Monitor of Greenhouse Gases) plassert<br />

ombord i den japanske ADEOS satellitten.<br />

I tidsrommet april 1970 til januar<br />

1971 fløy NASA et lignende instrument<br />

IRIS (Infrared Interferometric<br />

Spectrometer) ombord i romfartøyet<br />

Nimbus 4. Selv om IMG hadde en<br />

finere romlig og spektral oppløsning<br />

(hhv. 8 km x 8 km og 0.10-0.25 cm -1 )<br />

enn hva IRIS hadde 27 år tidligere (100<br />

km x 100 km og 2.8 cm -1 ), har de to<br />

datasettene gjort det mulig å undersøke<br />

hvordan den spektrale sammensetning<br />

av klodens langbølgede strålingstap<br />

forandret seg p.g.a. endringer i atmosfærens<br />

innhold av drivhusgasser i løpet<br />

av de mellomliggende 27 år. Ved å sammenligne<br />

midlere spektra fra samme<br />

geografiske område fant man at disse<br />

spektra, målt med forskjellige instrumenter<br />

og med 27 års mellomrom,<br />

er veldig like. Men nærmere ettersyn<br />

avdekket også at signifikante endringer<br />

hadde skjedd i løpet av disse 27 årene.<br />

For å ikke få for mye ”støy” fra<br />

variasjoner i overflatetemperatur, skymengde<br />

og skyhøyde, valgte man å studere<br />

spektra fra skyfrie pixler over hav.<br />

Slike skyfrie pixler ble identifisert som<br />

følger: For hvert enkelt spektrum ble<br />

først ”brightness”-temperatur 1 ved bølgetall<br />

2 1126,6 cm -1 sammenlignet med<br />

havoverflatens temperatur (SST) fra<br />

NCEP reanalyser 3 for samme tid og<br />

sted. Det aktuelle spektrum ble vraket<br />

som skypåvirket hvis differansen SST<br />

minus ”brightness” temperatur overskred<br />

6K. De gjenværende spektra ble<br />

så filtrert nok en gang ved å kreve at<br />

differansen i ”brightness” temperatur<br />

mellom bølgetallene 909,8 og 1250,4<br />

cm -1 ikke skulle overskride 8K for IRIS<br />

eller 7K for IMG. Det understrekes at<br />

denne metoden for å identifisere skyfrie<br />

pixler ikke utelukker at små skymengder<br />

forekommer selv i ”skyfrie” pixler,<br />

og at problemet med slik påvirkning fra<br />

skyer trolig arter seg noe forskjellig for<br />

de to instrumentene p.g.a. forskjellen i<br />

synsfelt (pixel størrelse).<br />

Figur 1a viser et IRIS (1970) og<br />

et IMG (1997) skyfritt ”brightness”<br />

temperaturspektrum, begge midlet over<br />

det sentrale Stillehav (10°N-10°S,<br />

130°W-180°W) for tre måneders perioden<br />

april – juni. Figuren er begrenset<br />

til spektralintervallet mellom bølgetallene<br />

710 og 1400 cm -1 (14,08 – 7,14<br />

µm). Dette spektralintervallet, som for<br />

et svart legeme med temperatur 288K<br />

inneholder ca 41% av den totale emisjon<br />

av langbølget stråling, er ut fra en<br />

vurdering av målenøyaktighet - valgt<br />

noe smalere enn de to spektrome-<br />

1<br />

”Brightness” temperatur er et mål for spektral radians, angitt som den temperatur et svart legeme i følge<br />

Planck’s lov må ha for å emittere den aktuelle radians.<br />

2<br />

Bølgetall 1126,6 cm -1 betyr at 1126,6 bølgelengder utgjør 1 cm, dvs. at bølgelengden er 8,876 µm.<br />

3<br />

Data fra reanalyseprosjektet til National Centers for Environmental Prediction, Washington (Kalnay m.fl., 1997).

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!