Atmosfären är en blandning av gaser. I volym finns där 78 procent kväve, 21 procent syre, 0,9 procent argon och små mängder andra gaser, varav 0,04 procentenheter (420 ppm) är koldioxid, CO2. Skillnaderna mot viktprocent är små.
För alla gaser gäller allmänna gaslagen: förhållandet mellan gasers tryck, massa (antal molekyler) och temperatur. I korthet beror de av varandra som följer: massan x trycket = temperaturen x en konstant, vanligen 8,3.
Temperaturen mäts i Kelvin-grader, som börjar vid absoluta nollpunkten (minus 273,15 grader) men med samma steg som Celsius-skalan. Om man känner massan och trycket, kan man alltså räkna ut temperaturen.
Med utgångspunkt från denna naturlag har flera forskare lagt fram teorier om att temperaturen delvis kan bero på atmosfärens massa:
- 2003: Hans Jelbring i tidskriften Energy and Environment.
- 2011: Nikolov och Zeller vid en klimatkonferens i Denver.
- 2013: Robinson och Catling i tidskriften Nature Geoscience.
De två sista kan sägas styrka teorierna. De har studerat planeternas atmosfärer och funnit att strålningsbalans med rymden tycks uppstå på den höjd, där trycket är ca 0,1 bar, 11 km på Jorden på våra breddgrader. Oberoende av gasblandningen.
Gasers temperatur är ett mått på hur fort deras molekyler susar omkring i ständiga kollisioner med sina grannar. De som boxas nedåt får ökad fart av gravitationen, det vill säga högre temperatur.
Samtidigt ökar mer atmosfärisk massa ovanför trycket på atmosfären nedanför. Ökande tryck mot marken värmer atmosfären. Varm luft stiger, och kall luft sjunker. Det blandar luften och skapar vindar.
Planetjämförelser
Venus närmare Solen med tjock och tät atmosfär har 96,5 procent koldioxid, 93 bars tryck och 480 graders medeltemperatur.
Mars längre bort är mindre och har en tunn atmosfär med 95,3 procent koldioxid, trycket 0,006 bar – och 68 minusgraders medeltemperatur.
Jorden mitt emellan har bara 0,04 procent koldioxid, trycket 1 bar och ca 15 plusgrader.
För Jordens atmosfär ger gaslagen föga utrymme för hotande uppvärmning från mer koldioxid. Atmosfärens massa kan bara öka så marginellt att effekten försvinner i naturliga variationer. Likaså försvinner effekten av gasers absorption av värmestrålning i atmosfärens turbulens.
Detta stöder inte klimatpanelen IPCC:s hypotes om att mer koldioxid kan värma Jordens klimat.
Läs mer av Tege Tornvall
