Redigerer Drivhuseffekt (avsnitt)

=== Tilbakekoblingsmekanismer ===
{{Hoved|Tilbakekoblingsmekanisme}}

Klimasystemet er svært komplekst med en rekke koblinger mellom forskjellige mekanismer. Noen av disse ''[[tilbakekoblingsmekanisme]]ne'' er positive, slik at en økning av strålingspådrivet (for eksempel forårsaket av menneskeskapte klimagasser) fører til temperaturøkning som setter i gang endringer som forsterker oppvarmingen. Et eksempel er økt vanndampinnhold i atmosfæren som gir ytterligere temperaturøkning. Negative tilbakekoblinger, derimot, gir forandringer som reduserer drivhuseffekten og temperaturen.{{sfn|Stordal|1993|p=97–99}}

Et eksempel på at de negative tilbakekoblingene gjør seg gjeldende, er [[istid]]ene. En mener at den negative endringen av strålingspådrivet i utgangspunktet har vært svært lite, men at mange negative tilbakekoblingsmekanismer har forsterket den opprinnelige nedkjølende trenden. Generelt virker tilbakekoblingsmekanismene over svært lang tid (tiår til årtusener), samt at det er mange av dem. Det er altså slik at det er pådriv som er årsaken og setter i gang klimaendringer, men tilbakekoblingene har innflytelse på hvor store de til slutt vil bli.{{sfn|Grønås|2011|p=61–62}}

Et beslektet begrep til tilbakekoblingsmekanismer er ''[[klimafølsomhet]]''. Den sier noe om hvor mye temperaturen endres ved en gitt endring av konsentrasjonen av CO<sub>2</sub>. Den vanligste definisjonen er at den angir global temperaturøking ved en fordobling av konsentrasjonen til CO<sub>2</sub>.{{sfn|Grønås|2011|p=62}}

Det finnes svært mange slike mekanismer, men her gis bare en forklaring av noen av de viktigste.

==== Tilbakekobling fra vanndamp ====
Hvis atmosfæren varmes opp, vil [[Damptrykk|dampens metningstrykk]] øke, og mengden av vanndamp i atmosfæren vil øke. En økning i vanndampinnholdet føre til at atmosfæren varmes ytterligere opp – og vanndamp regnes således som en klimagass. Oppvarmingen dette fører til gjør i neste omgang at atmosfæren kan holde på enda mer vanndamp, altså en positiv tilbakekobling. Dette vil fortsette videre til andre prosesser stopper økningen. Resultatet er en større drivhuseffekt enn den CO<sub>2</sub> skaper alene.<ref name="SodenHeld2005">{{Cite journal|doi=10.1175/JCLI3799.1|title=An Assessment of Climate Feedbacks in Coupled Ocean–Atmosphere Models|year=2006|last1=Soden|first1=B. J.|last2=Held|first2=I. M.|journal=Journal of Climate|volume=19|issue=14|pages=3354 |bibcode=2006JCli...19.3354S}}</ref>{{sfn|Stordal|1993|p=97–99}}

Sammenhengen mellom trykk og temperatur ved [[Fase (termodynamikk)|faseovergang]] for to stoffer er beskrevet av [[Clausius-Clapeyron-ligningen]]. Ligningen beskriver en eksponentiell økning av metningstrykket for vanndamp ved økende temperatur. Det betyr at tilbakekoblingen for vanndamp i atmosfæren blir kraftigere med økt temperatur.{{sfn|Wallace og Hobbs|2006|p=447}}

==== Tilbakekobling på grunn av is og snø ====
[[Fil:Sea_Ice_MeltPonds.png|miniatyr|De lysblå områdene er smeltedammer på sjøis og de mørkeste områdene er åpent vann. Blå områder har en lavere albedo enn den hvite isen, noe som gir en oppvarmende effekt. {{byline|NASA}}]]

De delene av jordoverflaten som er dekket av is og snø, hele eller deler av året, reflekterer mye av sollyset tilbake til verdensrommet (har høy albedo). Økt temperatur på jordoverflaten reduserer mengden snø og is. Dette fører til at mer sollys blir absorbert istedenfor å reflekteres, dermed øker temperaturen ytterligere.{{sfn|Stordal|1993|p=97–99}}

==== Tilbakekobling på grunn av skyer ====
Skyer har to virkninger i klimasystemet som kompliserer beregningen av resultatet. For det første reflekterer skyer sollys tilbake til verdensrommet. For det andre absorberer de langbølget stråling fra jordoverflaten som i neste omgang blir emittert, og sendt tilbake til jordoverflaten. Dermed sørger de også for å redusere varmetapet ut i rommet. Hvilken av disse to effektene som dominerer for en enkelt sky avhenger av dens temperatur, dermed også av dens høyde over jorden. En annen avgjørende faktor er dens optiske egenskaper – som bestemmes av om den består av vanndamp eller ispartikler, dens tykkelse og gjennomsnittlig størrelse av partiklene i den.{{sfn|Houghton|2009|p=110–111}} Lave skyer har en tendens til at den reflektere egenskapen dominerer, dermed kjøler de ned klimasystemet. Høye skyer har derimot en tendens mot motsatt effekt, altså at de bidrar til oppvarming.{{sfn|Houghton|2009|p=110–111}}

==== Tilbakekobling på grunn av havet ====
Havet har flere roller når det gjelder påvirkning av klimaet. Det er en interaksjon mellom atmosfæren og havet – havet påvirker atmosfæren, og atmosfæren havet. Fra havet fordamper store vannmengder som står for størsteparten av bidraget til atmosfærens vanndampinnhold. På grunn av den latente varmen ved kondensering til skyer er vanndamp det største varmebidraget til atmosfæren. Atmosfæren på sin side påvirker havet ved at vinder, som er drivere for havsirkulasjon (sammen med andre mekanismer), oppstår.{{sfn|Houghton|2009|p=111–114}}

Havet representerer en stor [[varmekapasitet]] i forhold til atmosfæren. Det skal derfor mye mer varmeenergi til for å øke temperaturen i havet med bare én grad, enn det som skal til for samme temperaturøkning i atmosfæren. Havet vil, både lokalt og globalt, påvirke atmosfærens temperatursvingninger. I praksis kan en oppleve dette ved at steder nær havet har liten forskjell mellom temperaturen gjennom døgnet og gjennom året. Steder langt fra havet har mye større temperaturvariasjoner. Havet har derfor en dominerende rolle for å bestemme hvor fort atmosfærens temperatur kan øke.{{sfn|Houghton|2009|p=111–114}}

En tredje virkning av havet er den store redistribusjonen av varmeenergi. Både atmosfæren og havet transporterer varmeenergi fra jordens ekvator mot polene, men havets energitransport er mye større.{{sfn|Houghton|2009|p=111–114}}

Havet representerer en tilbakekoblingsmekanisme som har størst betydning for tiden det tar før ny likevektstilstand opprettes, det vil si tiden fra strålingspådrivet endres til en ny likevekt og en ny temperatur oppstår.{{sfn|Hartmann|1994|p=8}} Tidsskalaen den virker på er fra årtier til århundrer. Generelt er en usikker på om havstrømmer representerer positive eller negative tilbakekoblinger.{{sfn|Stocker|2014|p=128}}

[[Fil:Recent Sea Level Rise.png|mini|Havnivåmålinger foretatt på 23 steder rundt om i verden siden 1880 viser en økende trend.<br /><small>Kilde: Robert A. Rohde</small>]]

Havet absorberer den menneskeskapte tilførselen av CO<sub>2</sub> via den såkalte ''[[Karbonsluk|karbonpumpen]]''. I dag utgjør dette bare om lag en tredjedel av dagens utslipp, men på lang sikt vil rundt 75 % av CO<sub>2</sub>-gassen som slippes ut fra menneskelige aktiviteter løses opp i havet. Dette vil ta flere århundrer.<ref>{{cite journal|last=Archer|first=David|year=2005|title=Fate of fossil fuel CO<sub>2</sub> in geologic time|journal= Journal of Geophysical Research |volume=110 |url=http://geosci.uchicago.edu/~archer/reprints/archer.2005.fate_co2.pdf|doi=10.1029/2004JC002625|pages=C09S05|bibcode=2005JGRC..11009S05A}}</ref> Imidlertid er hastigheten som havet vil ta CO<sub>2</sub> opp i fremtiden mindre sikker. Det forventes at havet vil bli mer lagdelt forårsaket av oppvarming, og at dette eventuelt gir endringer i havets [[Termohalin sirkulasjon|thermohaline sirkulasjon]], altså en svekkelse av havstrømmene.<ref>{{Kilde artikkel | forfattere = Jansen, Malte F.  | tittel = Glacial ocean circulation and stratification explained by reduced atmospheric temperature | publikasjon = Grantham Institute Briefing paper  | år = 2016  | bind =114 | hefte = 1 | sider = 45–50 | doi = 10.1073/pnas.1610438113  | url = https://www.pnas.org/content/114/1/45.short}}</ref><ref>{{Kilde artikkel | forfattere = C. Heinze, S. Meyer, N. Goris, L. Anderson, R. Steinfeldt, N. Chang, C. Le Quéré, og D. C. E. Bakker | tittel = The ocean carbon sink – impacts, vulnerabilities and challenges | publikasjon = Earth System Dynamics | år = 2015 | bind = 6 | hefte =  | sider = 327–358 | doi = 10.5194/esd-6-327-2015 | url = https://www.earth-syst-dynam.net/6/327/2015/ | arkivurl = | arkivdato = 2017-12-02 }}</ref>

Havet vil ut fra dette ha en tilbakekobling til CO<sub>2</sub>-innholdet i atmosfæren. I henhold til [[Henrys lov]] vil større konsentrasjon av CO<sub>2</sub> i atmosfæren føre til større opptak av CO<sub>2</sub> i havet. På den annen side vil økt temperatur i havet svekke dets evne til å ta opp CO<sub>2</sub>. Nå er det den første mekanismen som er sterkest, og havets innhold av CO<sub>2</sub> er stadig økende. En effekt av dette er [[havforsuring]]. På lengre sikt forventer en at opptaket av CO<sub>2</sub> i havet vil svekkes. Dermed vil global oppvarming på lengre sikt bety at mer CO<sub>2</sub> blir værende i atmosfæren, altså en positiv tilbakekobling ved forsterket drivhuseffekt.{{sfn|Grønås|2011|p=284–286}}

==== Tilbakekobling for langbølget stråling fra jorden ====
Negative tilbakekoblingsmekanismer er mindre virkningsfulle sett i sammenheng med økt strålingspådriv. Disse reduserer hastigheten av oppvarmingen, men kan ikke alene forårsake nedkjøling.{{sfn|Barry og Chorley|2003|p=359}}

Når temperaturen for jorden øker, vil utslipp av langbølget varmestråling øke med den fjerde potensen av planetens absolutte temperatur, i henhold til Stefan-Boltzmanns-lov. Dette øker styrken av utgående stråling når jordoverflaten får høyere temperatur. Dette kalles for ''[[Planck-tilbakekobling]]'', og er den sterkeste negative tilbakekoblingen.<ref>{{Kilde artikkel | forfattere = Knutti, Reto og Rugenstein, Maria A. A. | tittel = Feedbacks, climate sensitivity and the limits of linear models | publikasjon = Phil.Trans Royalsociety | år = 2015 | bind = 373 | hefte = 20150146 | sider =  | doi = 10.1098/rsta.2015.0146 | url = http://iacweb.ethz.ch/staff//mariaru/pdfs/KnuttiRugenstein15.pdf | besøksdato = 2019-05-12 | arkiv-dato = 2016-04-12 | arkiv-url = https://web.archive.org/web/20160412053801/http://iacweb.ethz.ch/staff//mariaru/pdfs/KnuttiRugenstein15.pdf | url-status=død }}</ref>