Växthuseffekten förstärks
Alla gaser som finns i luften är i stort sett genomskinliga för ljus. Ljuset från solen tar sig därför nästan obehindrat ned genom atmosfären. En hel del av solljuset absorberas, ”sugs upp”, av mark och vatten och omvandlas till värme. All denna energi sänds sedan tillbaka från jordytan ut mot rymden, men inte i form av ljus utan i form av värmestrålning.
Atmosfären består till allra största delen av syre och kväve, och båda dessa gaser släpper fram värmestrålning, även kallad infraröd strålning, lika lätt som de släpper fram ljus.
I mindre mängder innehåller luften också gaser som delvis är ogenomskinliga för infraröd strålning. Dessa gaser fångar upp (absorberar) en hel del av värmestrålningen från jordytan. Den värmestrålning som absorberats skickas snabbt ut på nytt, men inte bara mot rymden utan i alla möjliga riktningar, även tillbaka mot jorden.
Värmeenergin i retur från atmosfären
Mycket av den värmeenergi som jordytan har försökt bli kvitt genom att stråla ut den mot rymden kommer på så sätt i retur från atmosfären. Jordytan tar alltså emot energi inte bara från solen utan också från luften, och den blir därför betydligt varmare än den skulle ha blivit om luften inte hade funnits.
Det är denna extra uppvärmning som vi kallar för växthuseffekten – atmosfären håller kvar värmeenergin från solen ungefär som glasväggarna håller kvar värmen i ett växthus. De gaser som fångar upp värmestrålning och därmed bidrar till växthuseffekten kallas växthusgaser.
Växthuseffekten är en förutsättning för liv på jorden
De viktigaste växthusgaserna i jordens atmosfär är vattenånga, koldioxid, metan och lustgas (dikväveoxid). De finns i luften sedan gammalt och åstadkommer på så sätt en kraftfull naturlig växthuseffekt. Utan den effekten skulle det ha varit 35 grader kallare på jorden än det är i dag, och då hade förmodligen inget liv kunnat utvecklas här.
Växthuseffekten i sig är alltså inget problem, tvärtom. Problemet är i stället att människan förstärker effekten genom att släppa ut växthusgaser i luften. Luftens koldioxidhalt har ökat med ungefär 50 procent sedan förindustriell tid, och den fortsätter att stiga med ungefär 0,5 procent per år. Mängden lustgas har ökat med drygt 20 procent, och metanhalten med över 150 procent. Det är därför temperaturen på jorden nu stiger i snabb takt.
Vattenånga är den viktigaste växthusgasen
Vattenångan är den allra viktigaste växthusgasen i atmosfären – den står för åtminstone tre fjärdedelar av den naturliga växthuseffekten.
Luftens innehåll av vattenånga påverkas inte direkt av människan utan är i stället mest beroende av temperaturen. Ju varmare det är, desto mer vatten i ångform kan finnas i atmosfären och desto mer vatten avdunstar från jordytan och blir till ånga i atmosfären. Varje temperaturhöjning – oavsett vad den beror på – leder alltså till att vattenångehalten ökar i luften och att växthuseffekten därigenom förstärks. Då stiger temperaturen ännu mer – det blir med andra ord ”rundgång” (i vetenskapliga sammanhang talar man om ”positiv återkoppling”).
På indirekt väg kan människan därför trots allt påverka vattenångan och dess uppvärmande effekt. När vi exempelvis släpper ut koldioxid och därigenom höjer temperaturen på jorden blir följden att även vattenångehalten stiger.
Det finns också andra slags positiva återkopplingar som förstärker växthusgasutsläppens inverkan på klimatet. På egen hand uppskattas en fördubbling av luftens koldioxidhalt bara kunna värma upp jorden med drygt en grad, men med återkopplingarnas hjälp uppskattas uppvärmningen, till följd av en sådan fördubbling, i själva verket kunna bli omkring tre grader.