Växthuseffekten upptäcktes redan på 1800-talet (Fourier 1824) och kan lätt bevisas med enkla laboratorieförsök. Gaser som koldioxid och metan, men framför allt vattenånga, som står för 95% av växthuseffekten, saktar ner värme från jordytan på dess väg ut i rymden.

Växthuseffekten

Koldioxidmolekyler kan absorbera en del av den infraröda strålningen, men det är felaktigt att säga att den ”fångas”, eftersom den snabbt strålas ut igen i alla riktningar, även ut mot rymden. Resultatet är hur som helst att luftlagret närmast jordytan (troposfären) blir varmare än den annars skulle ha varit. Hypotesen om global uppvärmning bygger på antagandet att om halten av växthusgaser ökar, så stiger också temperaturen på jorden. Koldioxidhalten i atmosfären mäts dock bara i miljondelar, cirka 0,04%. Hur kan den ha så stor betydelse?

Växthuseffekten är en av de fysikaliska mekanismer som enligt den dominerande teorin gör livet möjligt på jorden, som annars skulle vara alltför kall.

Men det kan bli för mycket även av det goda, sägs det. Ju mer koldioxid, desto varmare, tänker nog de flesta, och föreställer sig ett mer eller mindre linjärt förhållande mellan koldioxidhalt och temperatur – kanske till och med exponentiellt.

Det stämmer dock inte.

Till grundläggande fysik hör nämligen att den direkta växthuseffekten av koldioxid ökar LOGARITMISKT, på ett sätt som är motsatsen till exponentiellt, när ytterligare koldioxid tillförs:

logarithmic

Den röda linjen i grafen markerar de förindustriella värdena, den gröna linjen värdena i början av 2000-talet och den svarta linjen effekten av en fördubbling av de förindustriella värdena.

Den direkta växthuseffekten av ytterligare koldioxid AVTAR alltså efter hand som halten ökar, enligt mönstret att en fördubbling av halten alltid leder till 1,1 grads temperaturhöjning. Om en fördubbling från 100 ppm (”parts per miljon”, 100 miljondelar=0,01%) till 200 ppm orsakar 1,1 grads temperaturökning, så kräver nästa ökning med 1,1 grad att halten återigen fördubblas från 200 ppm till 400 ppm. Och nästa ökning med 1,1 grad kräver en ny fördubbling till 800 ppm, och därefter till 1600 ppm osv.

En annan graf visar hur mycket varje extra dos på 20 ppm koldioxid påverkar (även om dagens värde är föråldrat (408 ppm i januari 2018):

Logaritmiskt ny

Det är alltså ett misstag att tro att bara för att halten av en växthusgas som koldioxid är låg, så kan den inte ha någon effekt på klimatet. Det är tvärtom när halten är riktigt låg som den direkta effekten är som starkast.

Vid högre halter närmar sig ökningstakten av växthuseffekten noll, även om den fortsätter att öka i oändlighet. Därför kan inte ens en extrem ökning av koldioxidhalten ge någon nämnvärd ökning av växthuseffekten. Det beror på att koldioxid, liksom övriga växthusgaser, bara absorberar infraröd strålning inom vissa våglängder:

Absorptionsspektrum

Som framgår absorberar exempelvis metan inom ett fåtal våglängdsområden där vattenånga redan absorberar all eller nästan all värmestrålning. En ökad metanhalt är med andra ord egentligen inget problem, även av den anledningen att metan snabbt reagerar med syret i luften och bildar koldioxid. Koldioxid, däremot, ”täpper till” luckor där vattenånga inte absorberar. Men effekten blir ”mättad” när koldioxiden i princip absorberar all värme inom sitt våglängdsområde.

Lägg också märke till att det är vattenånga som har den absolut dominerande växthuseffekten (90-95%), eftersom det finns så stora mängder i atmosfären. Övriga växthusgaser absorberar jämförelsevis mycket smala delar av spektrum, särskilt ozon, kväveoxid och metan, och effekten är dessutom ganska liten. Framför allt absorberar dessa gaser nästan bara inom våglängdsområden där vattenånga redan absorberar all infraröd strålning, och gör därför ingen skillnad. Det gäller exempelvis metan. (Eftersom många är särskilt oroade för metan förtjänar det också att nämnas, att halterna aldrig kan bli särskilt höga i en atmosfär med 20% syre. Metan oxideras snabbt till koldioxid och vatten). Den enda växthusgasen, förutom vattenånga, som gör någon nämnvärd skillnad är koldioxid, och det är därför naturligt att fokusera på den.

Alla växthusgaser, inklusive vattenånga, har gemensamt att deras värmande effekt avtar logaritmiskt med ökande halt:

Logaritmiska effekten av olika växthusgaser för sig själva

Om man dessutom tar hänsyn till de olika gasernas överlappande absorptionsspektra förändras bilden. Den potentiella effekten av exempelvis metan vid 600 ppm (idag 1,85 ppm) blir 1,5°C istället för 2,5°C:

Logaritmiska effekten av olika växthusgaser för sig själva2Dessa värden handlar dock bara om den direkta växthuseffekten av koldioxid, som den kan mätas i laboratoriet.

En av klimathotets ivrigaste försvarare i Sverige, det sk Uppsala-initiativet, påpekar helt korrekt att denna grundläggande fysikaliska egenskap hos koldioxid – som är ”välkänd” – inte kan användas som argument emot att det pågår en accelererande växthuseffekt. Det är heller inte poängen i mitt resonemang. Det jag vill framhålla är att denna direkta effekt, som är den enda etablerade växthuseffekt som skulle kunna räknas till ”grundläggande fysik”, inte på långt när räcker till för att förklara den officiella temperaturkurvan, trots att koldioxidhalten och temperaturen följs åt närmast identiskt i grafer som den här:

temp & co2

I atmosfären råder nämligen helt andra förhållanden än i laboratoriet, och effekten av växthusgaser är betydligt svårare att fastställa, eftersom en stor mängd olika faktorer påverkar varandra i ett komplext samspel.

Det betyder att klimathotet handlar om mycket mer än ”bara grundläggande fysik” och enkla välkända mekanismer. Om växthuseffekten var densamma i atmosfären som i laboratoriet skulle det inte finnas någon anledning till oro.

Hypotesen bakom klimathotet bygger på antagandet att även en liten temperaturökning, exempelvis orsakad av en ökning av koldioxidhalten i atmosfären, leder till andra effekter (positiv feedback) som förstärker uppvärmningen. Framför allt leder en temperaturökning, även en liten, till ökad avdunstning av vatten till atmosfären – och ökad luftfuktighet ger en växthuseffekt som är betydligt starkare än från koldioxid. Därmed är en ond cirkel igång, där ännu mer vattenånga frigörs till atmosfären, som ytterligare förstärker växthuseffekten, och med stigande temperaturer kommer fler förstärkande faktorer in i bilden.

Det är därför det talas om en ”tipping point”, en ”point of no return”, då klimatet antas börja skena okontrollerat. Om denna hypotes stämmer kan vi förvänta oss att temperaturen inte bara ökar, utan att ökningstakten accelererar allt snabbare.

Men växthuseffekten ger inte bara upphov till förstärkande mekanismer (positiv feedback), utan också dämpande (negativ feedback). Högre luftfuktighet bidrar exempelvis till ökad molnbildning – höga moln bidrar visserligen till uppvärmning av markytan, medan låga, vita moln har en avkylande effekt på dagen genom att skugga jorden, men en värmande effekt på natten. Molnbildning är dock fortfarande ett relativt outforskat område inom klimatvetenskapen, och det råder oenighet om huruvida den samlade effekten av moln är uppvärmande eller avkylande totalt sett. Men som vi ska se i kapitel 28. ”Vad styr klimatet?” finns det ett starkt samband mellan mängden låga, vita moln och den globala medeltemperaturen.

I det här sammanhanget bidrar positiv feedback till uppvärmning, och negativ feedback till avkylning. Men egentligen handlar det om ”förstärkning” eller ”dämpning” av en initial effekt oavsett om den är värmande eller avkylande. Även en initial avkylning kan förstärkas av positiv feedback, som i det fallet alltså leder till ytterligare avkylning.

Positiv feedback är med andra ord destabiliserande, medan negativ feedback är stabiliserande. Om positiv feedback dominerar över negativ är klimatet instabilt (känsligt), och kan lätt urarta oåterkalleligt.

Det faktum att jorden inte redan råkat ut för en oåterkallelig skenande växthuseffekt talar för att atmosfären på jorden har en förmåga att balansera växthuseffekten, att klimatet i grunden är stabilt på grund av negativ feedback. Om klimatet dominerades av positiv feedback och därmed var väldigt känsligt för små temperaturförändringar, borde det ha skenat för länge sedan. Koldioxidhalten har också varit många gånger högre än idag tidigare i jordens historia – förbränning av fossila bränslen, dvs gamla växter, frigör ju koldioxid som en gång fanns i atmosfären – utan problem. Det verkar till och med som om livet blev till och frodades med mångdubbelt högre koldioxidhalt än idag.

En förklaring till att livet på jorden överlevt och utvecklats genom tiderna kan vara att olika klimatfaktorer har effekter som balanserar varandra.

Det finns mängder av feedback-effekter, alla är säkert inte kända, och vi vet ännu inte i detalj hur de påverkar klimatet. Här är ett exempel på möjlig negativ feedback som kanske inte är så uppenbar men som kan tänkas ha en stabiliserande effekt på jordens temperatur:

Negativ feedback från svavel

Uppvärmning av haven bidrar till en ökning av sulfat-aerosoler i atmosfären, som i sin tur bidrar till molnbildning, som kyler jorden.

Växthuseffekten påverkar i själva verket en stor mängd faktorer, som i sin tur sekundärt bidrar till uppvärmning eller avkylning. Atmosfären är ett oerhört komplext och kaotiskt system av komplexa och kaotiska system som vi ännu vet alltför lite om för att kunna beskriva och förutsäga säkert. Genom att väga samman många olika observationer kan vi dock få indikationer om vart klimatet är på väg när koldioxidhalten i atmosfären ökar.

Det sammanfattande värdet på summan av effekterna från en ökad koldioxidhalt brukar kallas för ”klimatkänslighet”. Ett värde över 1 betyder att den direkta växthuseffektens uppvärmning förstärks, ett värde lägre än 1 att den försvagas, av sekundära effekter, dvs feedbacks.

Här är vi dock långt utanför vad som kan kallas grundläggande fysik eller etablerad vetenskap. Här är osäkerheten stor och man borde förvänta sig att det skulle pågå en öppen och frejdig vetenskaplig debatt, där alla gjorde sitt yttersta för att (respektfullt) falsifiera varandras (och sina egna) teorier.

Men istället får vi höra att debatten är avslutad, och att skeptiker är vetenskapsförnekare som kan liknas vid ”the Flat Earth Society”. Detta är i sig en varningssignal för en tänkande människa. Det är inget tecken på sund vetenskap.

Även FN:s klimatpanel erkänner att vi vet lite eller mycket lite om de olika faktorer som påverkar klimatet (från rapporten AR2007, 2.9.1 Uncertainties in Radiative Forcing):

Level of understandingKlimatkänsligheten, alltså hur mycket en fördubbling av koldioxidhalten orsakar inräknat feedback-effekter, beräknades ursprungligen av Svante Arrhenius till 6°C. 1988 presenterade dåvarande chefen för NASA-GISS James Hansen 4,2°C för amerikanska kongressen, men 1995 trodde FN:s klimatpanel på 3,8°C, vilket 2001 reviderades ner till 3,5°C och 2007 till 3,26°C. Och redan året efter återkom James Hansen med en ny beräkning på 2,5°C.

I de datormodeller som används för att simulera, dvs teoretiskt ”experimentera med” jordens atmosfär räknar man med att den direkta effekten från koldioxid tredubblas av feedback-effekterna:

FeedbacksVilken klimatkänslighet man räknar med har förstås en helt avgörande betydelse för klimatfrågan, men det är allt annat än självklart vad som är det rätta värdet. Dr William Gray, professor emeritus i atmosfärvetenskap vid Colorado State University menar till och med att den negativa feedbacken från moln minskar koldioxidens effekt med 0,8 grader C, till enbart 0,3 grader C per fördubbling. Då kan vi lugnt fortsätta elda med fossila bränslen.

Det finns också problem med hur man ska räkna. Formeln för att beräkna feedback är hämtad från elektronikvetenskapen (feedback=”rundgång”). Den framstående amerikanske fysikern William Happer har påtalat en rad felaktigheter i FN:s tillämpning av formeln, och menar att klimatkänsligheten är betydligt lägre än vad FN:s klimatpanel tror. Det finns en intervju med Happer längst ner på denna sida. Han betonar bland annat starkt koldioxidens positiva effekter för växtligheten.

Happers slutsats är att en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären leder till en temperaturökning på mellan 1,1*0,9 och 1,1*1,3 grader C, med ett centralt värde på 1,1*1,1, dvs 1,21 grader C. Inte heller då behöver vi oroa oss för att koldioxidutsläpp ska orsaka några problem.

En vanlig uppfattning bland skeptiker är att klimatkänsligheten är ungefär 0,5, vilket innebär att summan av positiv och negativ feedback minskar den direkta effekten av en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären till +0,55 grader C:

Låg klimatkänslighet

Men det är inte bara några udda skeptiker det handlar om. Det råder stor oenighet – och framför allt osäkerhet – bland etablerade och allmänt erkända forskare om vilken påverkan koldioxid faktiskt har på klimatet, dvs hur känsligt klimatet är för tillförsel av koldioxid. Bedömningarna skiljer sig och nästan ingen kommer till någon särskilt exakt slutsats:

Ingen konsensus om klimatkänslighet

Bedömningarna de senaste åren har dock blivit allt försiktigare, och fler och fler forskare tror på en allt lägre klimatkänslighet under 2:

cooling of climate sensitivity

Det kan till och med vara så att den direkta effekten från koldioxid totalt sett försvagas av alla de olika sekundära effekterna sammantagna. I den här frågan, som rör hur känsligt klimatet är för förändringar av koldioxidhalten, råder det allt annat än konsensus bland klimatforskarna. Man kan fråga sig varför NASA och hela etablissemanget påstår att det råder konsensus i klimatfrågan när det är helt uppenbart att det inte gör det ens i fundamentala frågor och ens bland forskare som tror på klimathotet.

Men om man nu, som ett tankeexperiment, antar att förstärkningseffekterna, den samlade positiva feedbacken, är kraftfullare än både den direkta effekten från växthusgaserna och den samlade negativa feedbacken, får man ett problem. Det blir svårt att förklara varför inte klimatet urartat redan för länge sedan. Det betyder att klimatet är i grunden instabilt, och bara en liten förändring av temperaturen mångfaldigas av mycket kraftfullare processer. I så fall spelar det ju ingen roll om den initiala förändringen upphör – de positiva feedbackeffekterna driver den onda spiralen oavsett.

Det talar för att stora klimatförändringar inte drivs så mycket av positiv feedback som av de initiala förändringarna, till exempel av hur mycket solenergi som når jorden. Att istider kommer och går förklaras då av att mängden solenergi ökar och minskar av olika skäl, exempelvis solens egen intensitet eller förändringar av jordens lutning och bana runt solen. Eftersom både halten av koldioxid varit betydligt högre i jordens historia utan att orsaka oåterkallelig värmedöd är det en rimlig slutsats att klimatet i grunden är stabilt, dvs att negativ feedback, de dämpande sekundära effekterna, dominerar över de förstärkande, och att positiv feedback aldrig kan vara kraftfullare än den initiala drivkraften till en klimatförändring.

Men existensen av förstärkningseffekter kan också prövas experimentellt. Jag kommer att ta upp några viktiga sådana bevis, som det räcker med enkel logik och allmänbildning för att förstå, i kommande kapitel:

1. Om effekten från växthusgaser förstärks av ökad avdunstning borde särskilt atmosfären över tropikerna bli varm av fuktig luft 10 km över jordytan. Det kan man mäta med hjälp av väderballonger och satelliter (kapitel 3).

2. Ökad avdunstning borde göra atmosfären fuktigare. Luftfuktigheten har mätts globalt sedan 1948 (kapitel 4).

3. Om växthuseffekten tilltar, så att alltmer värme stannar kvar runt jorden, borde värmeutstrålningen till rymden minska. Satelliter har mätt strålningsbalansen under 30 års tid. (kapitel 5).

Jag ska avrunda det här kapitlet med att diskutera ytterligare ett antal fundamentala invändningar mot klimathotet.

Fler invändningar baserade på grundläggande fysik

Den dominerande och officiella uppfattningen är att människans utsläpp av växthusgaser är den viktigaste orsaken till att den globala medeltemperaturen stigit sedan 1950. Dessutom anses det medföra en rad problem, och riskera att leda till en katastrof.

Tvärtemot vad som påstås råder ingen vetenskaplig konsensus i klimatfrågan. Inte minst är det osäkert och oklart hur mycket människans utsläpp påverkar klimatet.

Men det finns argument baserade på den grundläggande kunskap vi har om växthusgasernas fysik som innebär att människans utsläpp helt saknar betydelse – om alla argumenten nedan håller.

Reglerar havstemperaturen reglerar koldioxidhalten i atmosfären?

Att en del av den ökning av koldioxidhalten som skett under 1900-talet beror på människans utsläpp råder det ingen tvekan om. Det är bevisat med hjälp av isotopanalys. Men frågan är om människans utsläpp har någon betydelse för den totala mängden koldioxid i atmosfären. Och svaret är, enligt grundläggande fysik, nej. Det är havens temperatur som reglerar mängden koldioxid i atmosfären, oberoende av om den kommer från människan eller naturliga källor.

Haven innehåller 50 gånger mer koldioxid än atmosfären. Kallt vatten kan absorbera mer koldioxid än varmt, så när haven värms gasas koldioxid ut till atmosfären. Vattnet i haven och luften i atmosfären eftersträvar ett jämviktstillstånd, ekvilibrium, som beror på vattnets temperatur och är helt oberoende av om koldioxiden i atmosfären kommer från människor, vulkanutbrott eller termiter.

Att en del av koldioxiden i atmosfären kan bevisas komma från mänsklig aktivitet har med andra ord ingen betydelse. Den totala mängden och därmed koldioxidhalten i atmosfären påverkas inte av människans utsläpp utan är enbart beroende på havens temperatur. Ökningen av koldioxidhalten i atmosfären de senaste 150 åren beror med andra ord på att haven blivit varmare, inte på att människan släppt ut mer växthusgaser.

[Källa Piers Corbyn, som hänvisar till Henry’s lag. Stämmer detta? Borde inte utsläpp och exempelvis avskogning bidra åtminstone något till ökningen av koldioxidhalten i atmosfären? Maila gärna synpunkter till klimathotet@outlook.com]

Kan haven kan värmas av växthuseffekten?

Men växthuseffekten värmer väl haven och påverkar koldioxidhalten på det sättet i alla fall?

Nej – det verkar faktiskt strida mot grundläggande fysik.

Haven absorberar hela 90% av den strålningsenergi som ackumuleras på jorden, medan atmosfären bara absorberar 1%. Det är ett grundläggande faktum, som följaktligen även FN:s klimatpanel konstaterar.

Det betyder att haven spelar den ojämförligt största rollen både för väder och klimat. Värmen lagras och avges cykliskt, främst säsongsvis, men även exempelvis i det fenomen som kallas El Nino, som med 5-10 års mellanrum ger kraftiga men temporära väderförändringar med värme och häftiga stormar över hela jordklotet. Havens energiomsättning är delvis mycket långsam, och spänner över cykler som omfattar decennier, sekler och till och med millennier.

Havens temperatur har den helt avgörande betydelsen för luftens temperatur och därmed för klimatet. Men vad är orsaken till att haven blivit varmare?

Haven värms uteslutande av det inkommande, synliga solljuset (bortsett från lokala, och i det stora hela marginella, effekter från exempelvis industrier eller vulkanism på havsbottnen). Den infraröda strålning som koldioxid och andra växthusgaser absorberar och sedan avger i alla riktningar har alldeles för lite energi för att värma haven. På sin höjd kan sådan strålning värma det yttersta, mikroskopiska skiktet i gränslandet mellan luft och vatten, vilket leder till avdunstning och avkylning.

Den globala uppvärmningen kan följaktligen inte i någon nämnvärd utsträckning förklaras med människans utsläpp av växthusgaser, utan måste till allra största del bero på att jorden absorberat mer direkt solljus. Det har antagligen med faktorer som solintensiteten och molnbildningen att göra, men även havens energiomsättning, som innebär att dagens klimat delvis har orsaker långt tillbaka i tiden.

Strider hypotesen om ”växthuseffekten” mot termodynamiken?

En mer fundamental kritik av växthuseffekten som sådan utgår ifrån den termodynamiska principen att värme bara kan strömma från en varmare kropp till en kallare. 

Eftersom växthusgaserna värms av infraröd strålning från jordytan kan de aldrig bli varmare än jordytan, så det verkar strida mot termodynamiken att de i sin tur skulle kunna värma jordytan, och göra den ännu varmare än den var innan.

Men jag misstänker att den invändningen bygger på ett feltänk. Jag är givetvis vidöppen för synpunkter här, eftersom jag trots allt bara är en amatör på området.

Den etablerade teorin är att en ökande halt av växthusgaser hindrar en allt större del av jordens värmestrålning att nå ut till rymden, eller snarare saktar ner den på vägen. Det betyder ju att alltmer energi – allt fler fotoner – ackumuleras i atmosfären, även vid jordytan.

Energi i form av fotoner kan ju rimligen strömma från en kall kropp till en varm, eftersom alla kroppar över absoluta nollpunkten avger energi, men det blir fel om man säger att den kalla kroppen värmer den varma, dvs gör den varmare än den var innan, men begripligt om man istället säger att denna energi gör att den varma kroppen svalnar långsammare än den skulle gjort annars.

Ännu tydligare uttryckt: om en kallare kropp som kyler en varmare kropp successivt blir mindre kall kommer dess kylande effekt att successivt bli mindre, och den varmare kroppen varmare än den skulle varit annars.

Det är i ju trots allt så att mulna nätter är varmare än klara nätter, eftersom den infraröda strålning som jorden avger reflekteras tillbaka och värmer luften vid jordytan, trots att den inte kan hålla högre temperatur.

Beror ”växthuseffekten” på atmosfäriskt tryck?

En alternativ hypotes som förespråkas bland klimathotsskeptiker är att det är det atmosfäriska trycket, inte växthusgaser, som har störst betydelse för att generera den värme som gör jorden beboelig.  Ju tätare atmosfär, desto högre tryck vid ytan, och högre tryck betyder också högre temperatur. Enligt en del forskare spelar växthusgaserna ingen roll alls för temperaturen på jordytan. Bland annat Ned Nikolov* and Karl Zeller som 2017 publicerade studien New Insights on the Physical Nature of the Atmospheric Greenhouse Effect Deduced from an Empirical Planetary Temperature Model i den vetenskapliga tidskriften Environment Pollution and Climate Change.

Hypotesen ter sig rimlig om man jämför temperatur och atmosfäriskt tryck på olika himlakroppar. Atmosfären på Mars består till 95% av koldioxid, men genomsnittstemperaturen är -60°C, vilket i så fall skulle bero på att lufttrycket är så lågt, bara en hundradel av det på jorden. Och den höga värmen på Venus yta skulle bero på att trycket där är 100 gånger högre än på jorden, inte på att 96,5% av atmosfären består av koldioxid.

Men jag är inte övertygad. Det finns en allvarlig invändning mot denna hypotes, nämligen att den verkar strida mot energiprincipen, termodynamikens första huvudsats, att energi varken kan skapas eller förstöras, utan bara övergå från en form till en annan. Det är sant att gaser hettas upp vid kompression, men bara under själva kompressionen, som tillför den energi som omvandlas till värme. När trycket återigen är konstant skingras värmeenergin till omgivningen, förutsatt att den inte är isolerad med icke-ledande material. När man pumpar ett däck blir däcket varmare, men när däcket är fullt får det snart samma temperatur som omgivningen. För att atmosfären ska kunna hålla en konstant temperatur som är högre än rymden ovanför enligt denna princip måste ständigt ny energi tillföras genom en ständigt tilltagande kompression.

I haven är det ju uppenbart att temperaturen inte stiger med ökat tryck, tvärtom blir det kallare i djupen, men det har förstås med vattnets densitet att göra. I själva verket blir det inte kallare än +4°C, eftersom det är vid denna temperatur vatten är som tyngst.

Det finns ett välkänt samband mellan temperatur och tryck, men det går åt motsatt håll. Värme ökar trycket, eftersom den tillförda energin ökar molekylernas hastighet. Solen tillför energi, och bidrar rimligen till att komprimera atmosfären i denna mening. Men det verkar orimligt att hävda att det är denna kompression som huvudsakligen förklarar atmosfärens temperatur. Först och främst värmer ju energin från solen atmosfären direkt.

Läs mer om denna invändning här.

Beror växthuseffekten på atmosfärens täthet?

Det verkar däremot mycket mer sannolikt att det är atmosfärens densitet som avgör hur mycket den värms av den inkommande solenergin. Det förklarar varför det blir kallare ju högre upp i atmosfären man kommer. Även om de enskilda molekylerna i de yttersta luftskikten värms lika mycket av det inkommande solljuset som molekylerna i troposfären, närmast jordytan, så är de inte lika många, och det blir totalt sett mycket mer energi som absorberas i de tätare luftskikten där det finns väldigt många fler molekyler.

Det förefaller åtminstone delvis kunna förklara varför det är kallare på Mars än på jorden men varmare på Venus – förutom de olika avstånden från solen.

Beror växthuseffekten på termodynamiska processer?

Luftens täthet, och därmed energiinnehåll, varierar på olika höjder på grund av att gravitationen är starkare på marken än i stratosfären, men enligt några av den moderna fysikens giganter, som Maxwell, Clausius, Carnot och Feynman, är det främst termodynamiska processer i atmosfären som förklarar växthuseffekten, dvs att solenergi bevaras i atmosfären i form av värme.

Det är i alla fall min preliminära tolkning av denna teori, som inte involverar det vi kallar växthusgaser över huvud taget.

När varmare luft stiger (på grund av lägre densitet) ökar molekylernas lägesenergi, och när luften kyls på högre höjd börjar den sjunka, vilket innebär att lägesenergin omvandlas till rörelseenergi.

Intervju med Dr. William Happer, fysiker vid Princeton University, specialiserad på koldioxid