Huvudinnehåll

Utforska ett ämne i kunskapsbanken

Meteorologi

Faktapaket: Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

Kall snö strålar värme

Latituden och årstiden bestämmer hur koncentrerat solljuset blir. Står solen 45° över horisonten fördelas den inkommande solstrålningen på en yta som är nästan en och en halv gånger så stor som på en ort där solen står i zenit. Men det är inte bara solen, utan även jorden, och till och med snön, som strålar ut energi och därmed bestämmer vårt klimat.

Den här artikeln är en del av en artikelserie skriven av Anders Persson som var meteorolog på SMHI. Artikeln publicerades i Månadens Väder och Vatten 3/2003.

Liksom solen strålar jorden ut energi. Men jorden är kallare och därför är energin svagare. Det finns även en annan intressant skillnad mellan jordens och solens utstrålning.

I sl.utet på 1800-talet upptäckte den tyske fysikern Max Planck att strålningen som går ut från en het kropp inte bara är energirikare än strålningen från en kallare kropp, den dominerande våglängden är dessutom kortare.

Solens yta har en temperatur på 6000 °C, jordens yta i genomsnitt 14 °C. Därför dominerar korta vågor i den strålning som kommer från solen, långa vågor i strålningen som går ut från jorden.

Detta har fundamentala konsekvenser för klimatet på jorden eftersom kort- och långvågig strålning passerar olika lätt genom atmosfären.

Skiss över solstrålningen som når jorden

Bara lite solenergi absorberas i atmosfären 

Som luften är kemiskt sammansatt tillåter den det mesta av den kortvågiga strålningen att passera igenom.

Därför är det bara cirka 20% av all inkommande solenergi som absorberas i atmosfären. 30% reflekteras tillbaka till rymden, mestadels av moln, snötäcke och istäcke. Återstående 50% absorberas av jordytan och oceanerna och värmer upp dem.

Därifrån sprids sedan värmen genom långvågig strålning tillbaks till lufthavet. Utan absorption av denna strålning från jorden genom växthusgaserna, växthuseffekten, skulle jorden i genomsnitt vara cirka 30° kallare än för närvarande och därmed i stort sett obeboelig.

Snön reflekterar mest

Siffran 30% på andelen solstrålning som reflekteras tillbaka till rymden utgör ett genomsnittsvärde. Havsytor reflekterar 10% av den inkommande strålningen, växtligheten i de tropiska och subtropiska vegetationsområdena 10-15%.

Nyfallen snö reflekterar nästan all inkommande solstrålning, bara 10-20% stannar i snötäcket.

Men olika våglängder absorberas olika mycket. Långvågig strålning absorberas så gott som helt och hållet av snön och den strålar sedan ut som värme. Hur mycket, beror på dess temperatur, allt enligt Max Plancks upptäckt.

Skillnaden mellan inkommande och utgående strålning från snö är viktig inte enbart för att förstå klimatet i polarregionerna och i bergstrakter. Också på lägre latituder finns massor av "snö". Men denna "snö" återfinns på hög höjd i fria atmosfären i form av höga moln.

När det gäller uppvärmningen av atmosfären på grund av mänskliga utsläpp och en förstärkt växthuseffekt, spelar strålningsbalansen kring iskristaller i moln en viktig roll.

Kondensationsstrimmor från flygplan

En ökning av mängden höga moln, och dit måste man också räkna kondensationsstrimmor från flygplan, skulle kunna påverka atmosfärens temperatur.

Med ökad flygtrafik skapas mer och mer "snögator" på 10-15 km höjd. En ökande mängd iskristaller på hög höjd kommer i ökad grad att absorbera den från jorden utgående långvågiga värmestrålningen, med en allmän temperaturförhöjning som följd.

Men, en ökad flygtrafik ger inte bara mer utan också tjockare fjädermoln. Därmed ökar också molnens reflekterande mekanism, vilket i stället ger en temperatursänkning, då mindre strålning därmed når jordytan.

Det är alltså inte lätt att veta om en framtida förändring av molnmängden ger upphov till uppvärmning eller avkylning. Utvecklingen är osäker och beräkningarna är komplicerade och små osäkerheter ger upphov till skilda resultat vad avser effekten av förändringar i de höga molnen på den framtida lufttemperaturen.

Mer i detta faktapaket

  • Meteorologi

    Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    I en artikelserie i SMHIs månatliga tidskrift Väder och Vatten beskrevs luftens och vattnets rörelser från sjöbris till monsun, från tidvatten till...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Norra polcirkeln soligast i världen

    Solen är källan till all energi och allt liv och rörelse på jorden. Om någonstans så märks det i Lappland under somrarna när växtligheten fullständ...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Solen värmer jorden - jorden värmer atmosfären

    Att det är den upphettade jordytan och inte solens strålar som värmer upp atmosfären visar sig bland annat under klara morgnar, då temperaturen kan...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Från sjöbris till monsun

    Genom omblandning fördelas värme mellan de upphettade tropikerna och de avkylda polarregionerna över större områden i atmosfären. Men omblandningen...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Den förunderliga corioliseffekten

    När temperaturskillnader jämnas ut genom att varm luft förs mot kallare nejder, och kall luft mot varmare, sker det inte utan motstånd. Jordrotatio...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Jordrotationens yllemösse-effekt

    Effekten av jordens rotation, den så kallade corioliseffekten, är att varje rörelse böjs av i rät vinkel åt höger på norra halvklotet och åt vänste...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Den subtropiska Midgårdsormen

    Som en Midgårdsorm slingrar sig den subtropiska jetströmmen runt jorden på cirka 30° latitud. Det är det kraftigaste och mest omfattande vindsystem...

  • Artikelserie från Väder och Vatten om atmosfärens allmänna cirkulation

    Hästbredderna, passadvindarna och vädret i tropikerna

    När effekten av jordens rotation, corioliseffekten, kring 30° latitud sätter stopp för en hemisfärisk sjöbriscirkulation, skapas inte bara den subt...

Relaterade faktapaket

Stormig himmel  med moln

Atmosfärens cirkulation

Havsmiljö

Storskalig oceanografi

En blek sol strålar genom morgondimma.

Strålning