arojouni Koetan pysyä Suomea koskettavissa ajankohtaisissa asioissa, ympäristöön, talouteen ja turvallisuuteen liittyen.

Ilmastonmuutoksen harhapolut

  • Kuva 1, lämpötila- ja ilmanpaineprofiilit eri planeetoilla
    Kuva 1, lämpötila- ja ilmanpaineprofiilit eri planeetoilla
  • Kuva 2, ulosmenevä infrapunasäteily ilmakehän yläosassa lisääntynyt
    Kuva 2, ulosmenevä infrapunasäteily ilmakehän yläosassa lisääntynyt

Aurinko lämmittää maapalloa, albedo ja merten kyky pidättää itsessään auringon lyhytaaltoista säteilyä määrittelee maapallon pintalämpötilan. Kasvihuonekaasujen merkitys jää vähäiseksi pidättäessään pitkäaaltoista säteilyä pääsemästä avaruuteen jonkun nanosekunnin ajan, niin että se voidaan detektoreilla havaita.

Samankaltainen lämpötila- ja ilmanpaineprofiili on muillakin planeetoilla (kuva 1), pilvisyydellä, pölyllä ja albedolla on enemmän merkitystä pintalämpötilaan kuin kasvihuonekaasuilla. Hiilidioksidia esim. Marsin ilmakehässä on 95 % ja Venuksen ilmakehässä 96 %. http://faculty.washington.edu/dcatling/Robinson2014_0.1bar_Tropopause.pdf

Maapallon energiatasapainoa ulosmenevän infrapunasäteilyn osalta mitataan ilmakehän yläosassa, kuva 2.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

3Suosittele

3 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (18 kommenttia)

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

"Kasvihuonekaasujen merkitys jää vähäiseksi pidättäessään pitkäaaltoista säteilyä pääsemästä avaruuteen jonkun nanosekunnin ajan, niin että se voidaan detektoreilla havaita."

Mistä tällainen hypoteesi on syntynyt?

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Todellisuudessa hydrologisella kierrolla on merkitystä merten lämmönpidätyskyvyn ohella pintalämpötilojen osalta. Kts. kuva 1.

"A minimum atmospheric temperature, or tropopause, occurs at a pressure of around 0.1bar in the atmospheres of Earth1, Titan2, Jupiter3, Saturn4, Uranus and Neptune4, despite great differences in atmospheric composition, gravity, internal heat and sunlight. In all of these bodies, the tropopause separates a stratosphere with a temperature profile that is controlled by the absorption of short-wave solar radiation, from a region below characterized by convection, weather and clouds5,6."

http://faculty.washington.edu/dcatling/Robinson201...

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

2. Olen ollut tutkimassa ja todistamassa käytännön luotausmittauksilla esim. Saturnuksen kuun Titanin paine - ja lämpötilakäyriä, se on tuttua asiaa, mutta vastaa kysymykseen?

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro Vastaus kommenttiin #3

Niin, kyllä on vielä teesistä kysymys. Antiteesi voisi olla se, että olosuhteet vaihtelevat niin rajusti eri planeetoilla ja että Maa on elävä vesiplaneetta kun taas muut ovat kuolleita kiviplaneettoja.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta Vastaus kommenttiin #4

4. Olosuhteet ovat erilaiset, mutta sama fysiikka pätee kaikilla planeetoilla.

Mutta nanosekuntien detektoinnit kasvihuonekaasuissa, se oli täysin uutta minulle?

Se demo johon viittasin omassa blogissani, oli ks. mittauksen näytteenottotaajuudella tehty mittaus, joka osoitti ir-säteilyn suoran absorption ja emission, sekä epäsuorasti vaimennuksen ja sironnan hiilidioksidissa.

Ilmakehässä oleva kasvihuonekaasu ja sen detektointi tapahtuu hieman eri tavalla, joista olen kirjoittanut lukuisia blogeja, mutta periaate on sama.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

"Mutta nanosekuntien detektoinnit kasvihuonekaasuissa, se oli täysin uutta minulle?"

Mm lämpötilasta riippuen pulssi vaihtelee muutamasta nanosekunnista mikrosekuntiin.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

6. Mitkä pulssit? Ei ilmakehässä tapahdu pulsaatioita, SMS on jatkuvaa. Väliaineen spetrinen absorbtio, -emissio, -vaimennus ja sironta muuttuvat ajan funktiona.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Liittyy enemmänkin akustiseen mittaustapaan, kts. linkki.

"Photoacoustic and refractive index-based measurements rely on the heating of particles
during light absorption, which, for power-modulated light sources, causes an acoustic
signal and modulation of the refractive index in the air surrounding the particles that
can be quantified with a microphone and an interferometer, respectively. These
methods may suffer from some interference due to light-induced particle evaporation."

http://www.academia.edu/18410541/Aerosol_light_abs...

Käyttäjän aveollila1 kuva
Antero Ollila

Saattaa olla, että tässä vähän puhutaan toistensa ohi. Maasta lähtevä infrapunasäteily liikkuu valon nopeudella eli ei se kauan viivy ilmakehässä - ehkä hyvinkin nanosekuntien ajan. Tosin siitä absorpoituu lähes 90 prosenttia ilmakehässä eli maapallolla on n. 90 %:n kasvihuoneilmiö maksimista olettaen, että pintalämptila pysyy vakiona. Pilvinen taivas nimittäin absorboi kokoaan infrapunasäteilyn. Täysi absorpointi ei tarkoita, että yhtään infrapunasäteilyä ei menisi avaruuteen. Avaruuteen menevä säteily on pilvettömissä olosuhteissa 289 W/m2, pilvisissä olosuhteissa 227 W/M2 ja keskimääräisissä olosuhteissa (pilvisyys 67 %) 240 W/m2.

Monikaan ei tiedä tätä tosiasiaa, että kasvihuoneilmiöstä on tapahtunut 90 % 1 km;n korkeudessa, 95 % 2 km:n korkeudessa ja troposfäärin ylärajalla jo 98 %. Sen vuoksi pidän harhaanjohtavana tätä loppulausetta: "Maapallon energiatasapainoa säätelee ulosmenevä infrapunasäteily ilmakehän yläosassa, kuva 2.": Ilmakehän yläosissa troposfäärin yläpuolella ei tapahdu oikeastaan juuri mitään, joka vaikuttaisi ulospemenevään säteiylymäärään.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Kiitos selvityksestä.

Ei minulla nuo käsitteet olleet ihan sevillä. Top of the atmosphere on kuitenkin joustava käsite.

"Technically, there is no absolute dividing line between the Earth’s atmosphere and space, but for scientists studying the balance of incoming and outgoing energy on the Earth, it is conceptually useful to think of the altitude at about 100 kilometers above the Earth as the “top of the atmosphere.” The top of the atmosphere is the bottom line of Earth’s energy budget, the Grand Central Station of radiation. It is the place where solar energy (mostly visible light) enters the Earth system and where both reflected light and invisible, thermal radiation from the Sun-warmed Earth exit. The balance between incoming and outgoing energy at the top of the atmosphere determines the Earth’s average temperature. The ability of greenhouses gases to change the balance by reducing how much thermal energy exits is what global warming is all about.
Greenhouse gases aren’t the only part of the Earth system that influence the energy balance. The percent of incoming sunlight the Earth system reflects (the Earth’s albedo) is a key climate factor since whatever is reflected can’t go on to warm the planet. Clouds, such as those blanketed the earth int he image above, snow, and ice have the biggest influence on how reflective Earth is. When any of these factors change, Earth’albedo can change. Since the late 1990s, NASA satellites have been observing the top of the atmosphere with sensors known as CERES, short for “Clouds and the Earth’s Radiant Energy System,” and scientists have been using the data to look for signs of change in the amount of energy the Earth reflects or emits."

https://earthobservatory.nasa.gov/images/7373/the-...

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Ei kyllä ole sekään asia ihan selvillä, että onko tuota ulosmenevää ir säteilyä mitattu, satelliittimittauksin.

Olisiko mittaukset mallinnusten avulla tehty.

Käyttäjän aveollila1 kuva
Antero Ollila

Kyllä nuo esittämäni säteilyarvot perustuvat mittauksiin. CERES-satelliitit mittaavat koko ajan auringon aktiivisuutta ja maapallon heijastamaa auringonvaloa eli albedoa. Niiden erotus on maapallon saama nettoenergian määrä eli 240 W/m2. Satelliitit mittavat myös maapallon pitkäaaltoista säteilyä ulos avaruuteen ja se on keskimäärin sama kuin tuo 240 /m2. Jos se ei olisi sama, niin fyysikan lait menisivät uusiksi.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Nuo mittaukset antaisivat viitteitä siitä, että nyt ainakin 2000-luvun vaihteesta on energiatasapaino säilynyt maapallolla, eikä ole myöskään lämmennyt.

"Since the late 1990s, NASA satellites have been observing the top of the atmosphere with sensors known as CERES..."

Pikkasen häiritsi tuo sana "observing" tuossa edellä.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

13. Tässähän on periaatteessa kysymys vain siitä, mikä on ilmakehässä olevien pitoisuuksien lämpö-kapasiteetti ajan funktiona, eli millä viiveellä lämpö karkaa avaruuteen. Tästä syntyy lämpötila-gradientteja, jotka pidättävät lämpöenergiaa ilmakehän ja maan välillä.

Mielestäni ne pitoisuudet, joilla on kyky säilyä ilmakehässä pisimpään ja niiden konsentroitumisen kasvu on kumuloituvaa, sekä niiden kyky värähdellä ir-alueella, tuottavat lisää lämpöenergiaa. Eli kumuloituva konsentraatio ja lämpötilan kasvunopeus antavat merkkejä siitä, kumpi on kyseessä, onko se antropogeenista vai luonnollista.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Tässä nyt mielestäni on kysymys ennemminkin ohipuhumisesta ja ilmastokysymyksissä fundamentaalisen ajattelun eroavuuksista, sekä havaintoihin perustuvista mittaus-tekniikoista, joita olen ollut myös itse kehittämässä.

Matematiikasta voisi sanoa sen verran, että diskreettejä laskutapoja on jumalaton määrä erilaisia ja mielestäni %-laskut eivät ilmastokysymyksissä oikein riitä. En sano että ne olisivat vääriä, mutta se herättävät jossain määrin epäilyjä.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Hieman mittaustekniikoiden historiaan, on menty laidasta laitaan, päättömästi, hysteerisesti... En tiedä tarkkaan ottaen, että missä on vika. Huumoriakaan ei ole puuttunut, 1970-luvun jääkausihysteria nimettiin "with the white house effect".

No onko mikään muuttunut noista ajoista, ilmeisesti ymmärrettiin, että minkälaisesta propaganda-aseesta on kysymys. Eli tehokkaasta tavasta luoda massahysteriaa jne.

https://www.academia.edu/18410541/Aerosol_light_ab...

"Climate change research initially focused on the greenhouse effect, that is global warming due to the absorption of thermal infrared (IR) radiation by anthropogenically emitted gases such as carbon dioxide (CO2). Inclusion of aerosol effects on radiative transfer started with the cooling effect of non-absorbing sulfate aerosols that were thought to dominate the anthropogenic aerosol forcing [86,87]. With a good sense of humor, this effect was named the white house effect [88]. More recently, it has become clear that carbonaceous aerosols are much more dominant and widespread in the atmosphere than previously thought [89–93]. The inclusion of carbonaceous aerosols into the radiative transfer component of climate models presents several challenges: (1) aerosol light absorption can add a heating term to the cooling term of non-absorbing aerosols, (2) carbonaceous aerosols can be non-spherical and inhomogeneous with combustion soot often being emitted as fractal-like chain aggregates making calculation of their optical properties more difficult [94–96], (3) aerosol light absorption from carbonaceous aerosols can be due to BC (constant imaginary part of the refractive index) and due to brown carbon (BrC; wavelength dependent imaginary part of the refractive index) [97,98], (4) some organic aerosols are formed in the atmosphere as secondary organic aerosols (SOAs) [99–101], (5) atmospheric lifetimes and deposition mode scan be strongly influenced by common atmospheric transition from hydrophobic to hydrophilic [102–104] and by morphology changes such as fractal collapse [105,106], and (6) carbonaceous aerosols are emitted from both natural and anthropogenic sources."

Käyttäjän MattiLehtinen kuva
Matti Lehtinen

"No onko mikään muuttunut noista ajoista, ilmeisesti ymmärrettiin, että minkälaisesta propaganda-aseesta on kysymys. Eli tehokkaasta tavasta luoda massahysteriaa ja jne."

Onhan se tiedetty jo todella kauan että kun keksit tarpeeksi "ison" valheen ja toistat sitä riittävästi niin se muuttuu totuudeksi.
Nyt kun ilmasto on pysynyt kohtalaisen muuttumattomana kohta sen 20 vuotta niin huuto on vain lisääntynyt.
Ilmeisesti jotkut uskoo tohon valheeseen ja toistaa sitä sen takia mutta joukossa on myös niitä jotka kerää hölmöiltä rahat pois ja huutaa mukana sen takia.
Ja ennenkuin joku vänkää että 2000 luvulla on ollut monta ennätyskuumaa vuotta niin ne "kuumuus"erot on asteen osia.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Eli ei muutosta länsirintamalla.

Noita historian asioita ei nyt saisi kaivella esille, mutta toisaalta kyllä nämäkin ilmastoon liittyvät episodit kuuluvat hyvään kansalaiskasvatukseen.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset