Luftarterne i Jordens atmosfære forøger temperaturen

Det er Solen, der er afgørende for den temperatur, Jorden har. Solen udstråler energi i alle retninger. Den – meget lille – del af Solens stråling, som rammer Jorden, optages af Jorden, og varmer den op.

Men Jorden udstråler også selv varme til rummet på grund af sin temperatur. I tidens løb indstiller der sig en ligevægt: Den energi, som Jorden modtager, bliver nøjagtig lige så stor som den energi, den udstråler. Og når det er tilfældet, holder Jordens middeltemperatur sig konstant.

CO2 indgår i et gigantisk kredsløb. Regnvand opløser CO2, der føres med vandet til havet. Her anvendes det af plankton og andre mikroorganismer til opbygning af kalciumkarbonat, der efterhånden aflejres som kalksten på havbunden. Senere føres det ved kontinentalforskydninger med ind under kontinenterne, hvorved CO2 igen kan frigøres under indflydelse af de høje temperaturer – især i forbindelse med vulkanudbrud.

Ligevægtstemperatur

Det er ikke svært at beregne den temperatur, som Jorden på den måde vil få. Man skal kende Jordens radius (6.370 km). Og man skal vide nøjagtig, hvor megen energi Solen bestråler Jorden med. Det kan måles fra satellitter i kredsløb om Jorden. På én kvadratmeter lige uden for Jordens atmosfære viser resultatet sig at være 1353 joule – for hvert sekund. Denne værdi kaldes for solarkonstanten, S₀ = 1353 W/m². Heraf viser det sig dog, at der kun optages 70%. De resterende 30% kastes tilbage igen af skyerne.

Ud fra de lovmæssigheder, der bestemmer udstrålingen kan Jordens konstante middeltemperatur i denne ligevægtstilstand så beregnes. Den viser sig at være minus 18 °C.

Drivhuseffekt

Drivhuseffekten spærrer Solens varme inde, så temperaturen bliver ca. 35 °C højere, end den ville være uden drivhusgasserne.

Det er jo helt galt. Den globale gennemsnitstemperatur af Jorden er ca. 15 °C. Den bedste forklaring, man kan give på uoverensstemmelsen, er at vores model af Jorden er for simpel. Der må være noget, der „holder på varmen" – helt ligesom en dyne. Ikke fordi dynen selv indeholder varme. Men fordi den tilbageholder en del af den varme, vi selv afgiver, så vi får dobbelt glæde af den.

Jordens tilsvarende „dyne" er atmosfæren. Nærmere betegnet nogle af de luftarter, den indeholder – især CO₂, methan og vanddamp. Man har givet denne „dyne-effekt" betegnelsen drivhuseffekten, fordi glasset i et drivhus har samme evne til at holde på varmen – også selv om det kun er en del af forklaringen på, at det bliver varmt i et drivhus. (Den anden del af forklaringen er, at luften ikke fjernes). Derfor betegnes CO₂, methan og vanddamp også som drivhusgasser.

På den måde kan man hævde, at drivhuseffekten ligefrem er livsnødvendig. Uden den ville Jordens gennemsnitstemperatur i dag nemlig være langt under frysepunktet.