Hiilidioksidi on syypää lämpenemiseen, mutta metaani on varsinainen pahis – ei ole

Sain herätteen tämän blogin kirjoittamiseen tämän päivän Hesarista. Tosin toinen aktivisti ehti ennen minua, joten tämä ei ole vastablogi hänen kirjoitukseensa. Glosgow’ssa yli 100 maata on sopinut metaanipäästöjen pienentämisestä. Metaanipäästöjä tulee kaasu- ja öljyputkien vuodoista, hiilikaivoksista, kaatopaikoilta, maataloudesta ja karjataloudesta. Kuvassa 1 näkyy näiden kaasujen pitoisuuksien kehittyminen

Kuva 1. Hiilidioksidin (CO2), metaanin (CH4) ja typpioksidin (N20) pitoisuuksien kehittyminen.

Kaasu- ja öljyputkien kunnossapidon parantaminen on järkevää ja tätä on jo tehty, joka näkyy siinä, että vuoden 2000 jälkeen metaanin pitoisuus ei ole juuri noussut. Muut toimenpiteet eivät tule tuottamaan tulosta.

Lähtökohtana on hyvä muistaa, mikä on eri tekijöiden osuus kasvihuoneilmiössä. Nämä laskelmat osoittavat, että kasvihuonekaasujen osuudet kasvihuoneilmiössä ovat: vesi 39 %, hiilidioksidi 7 %, otsoni 6 %, metaani & typpioksidi 0,6 %. Lisäksi tulee pilvien osuus 16%, latenttilämpö 26 %, kuuman ilman kumpuaminen 7 % ja aerosolit 0,3 %.

Kuva 2. Kokonaisabsorptio pilvettömän taivaan olosuhteissa.

Kuva 2 osoittaa yksinkertaisen fyysisen syyn metaanin ja typpioksidin heikkouteen kasvihuonekaasuna: niiden absorptiopiikit jäävät pahasti veden ja hiilidioksidin absorptiopiikkien alle

Ilmastoeliitti on määritellyt kasvihuonekaasujen suhteelliset vahvuudet ns. globaalina lämmityspotentiaalina (Global Warming Potential = GWP). Nämä arvot ovat erittäin teoreettisia ja harhaanjohtavia. Ne on laskettu lämmitysarvona kyseiselle kaasulle, jos 1 kg (huom!) lisäys vaikuttaa ilmakehässä esimerkiksi 100 vuotta , joka on yleisin aikajakso ja sitten lukua verrataan hiilidioksidin arvoon. Hiilidioksidi säilyy ilmakehässä erittäin pitkään, mutta esimerkiksi metaani hajoaa n. 10-12 vuodessa ja typpioksidin elinaika on yli 100 vuotta. Taulukossa 1 on koottu kolme yleisimmän kasvihuonekaasun pitoisuuksien arvot 1750 ja 2019.

Taulukko 1.

Kaasu Pitoisuus, ppm Kasvu-% Ollila GWP
1750 2019
CO2 278 410 47 1,00 1
CH4 729 1866 156 0,11 25
N2O 0,270 0,332 23 0,14 298

Taulukosta 1 näkyy, että metaanin GWP-arvo on n. 25 kertaa suurempi kuin hiilidioksidin ja sen vuoksi sitä pidetään erittäin vahvana kasvihuonekaasuna puhumattakaan typpioksidista, joka on n. 300 kertaa vahvempi. Olen tästäkin asiasta (tietysti) täydin eri mieltä IPCC:n kanssa, joka näkyy taulukon 1 toiseksi viimeisen sarakkeen arvoista.

Olen laskenut omat suhteelliset vahvuudet käyttäen nykyilmakehän pitoisuuksia. Sitten olen lisännyt kunkin kasvihuonekaasun pitoisuutta 10 % nykyarvosta ja laskenut, kuinka paljon kokonaisabsorptio kasvaa. Lopuksi olen verrannut kasvua hiilidioksidin kasvun arvoon. Tulokset ovat aivan päinvastoin, kuin GWP-arvot osoittavat. Taulukosta puuttuu veden suhteellinen vahvuus ja se on n. 12 kertaa vahvempi kuin hiilidioksidi. Tämä arvo selittää, miksi veden positiivinen takaisinkytkentä eli suhteellisen kosteuden pitäminen vakiona laskelmissa, nostaa muiden kasvihuonekaasujen vaikutuksen kaksinkertaiseksi. Väitän, että laskelmieni perusteella teoreettiset GWP-arvot eivät toimi käytännössä oikein.

Sitten jäänkin odottamaan kommentteja, kumpia suhteellisuuslukuja lukijat pitävät oikeina eli toimivat nykyilmakehässä oikein antaen oikeansuuruiset lämpenemiset pitoisuuksien kasvaessa.

Lisäys klo 17:45

Lisään tiedot AR6:sta, miten IPCC on laskenut kasvihuonekaasujen lämmittämisvaikutuksen:

Taulukko 2.

Tästä taulukosta näkyy, että säteilypakotearvot ovat IPCC:n mukaan kasvaneet vuoteen 2019 mennessä seuraavasti (W/m2): CO2 = 2,16, CH4 = 0,54, ja N2O = 0,21. Kasvuprosentit ovat olleet vastaavasti CO2 = 47,0, CH4 = 156, ja N2O = 23,0. IPCC:n GWP-arvo luo ihmisille mielikuvan, että jos hiilidioksidin ja metaanin pitoisuus kasvaa prosenteissa yhtä paljon, niin silloin metaani aiheuttaa lämpenemistä 25 kertaa enemmän. GWP-arvo ei tarkoita tätä, mutta näin se markkinoidaan ja tällaisen mielikuvan siitä saa,  ja IPCC ei tee mitään oikaistakseen tätä käsitystä. Minä yritän tässä luoda oikean mielikuvan asiasta.

Olen laskenut näiden kaasujen suhteellisen vahvuuden samalla periaatteella kuin omat spektrianalyysin perustuvat arvot ja ne osoittavat silloin, että vahvuudet menevätkin näin: CO2/CH4/N2O = 1 / 0,08 / 0,20, jotka ovat suhteellisen lähellä omia arvojani CO2/CH4/N2O = 1 / 0,11 / 0,14. Suurin merkittävä tekijä on todennäköisesti se, että minä olen laskenut arvot nykyilmakehän mukaan, kun IPCC:n RF-arvot ovat paljon laajemmalle pitoisuusalueelle.

Metaanin lämmittämisvaikutus on ollut vain 8-14 % hiilidioksidin lämmitysvaikutuksesta laskien samankokoisen prosentuaalisen lisäyksen perusteella. Väitän, että tämä luku on paljon oikeampi mittari metaanin vahvuudesta kasvihuonekaasuna. Emme tule koskaan näkemään, että esimerkiksi 10 vuoden aikana metaanin määrä tonneina ilmakehässä kasvaisi yhtä paljon kuin hiilidioksidin  – ei sinne päinkään.

GWP-arvot on rakennettu herättämään huolta ja hysteriaa metaanista.

Lisäys klo 23.30

Vasta luettuani yhden kommentin, muistin, että ehkä paras kuva koko asiasta oli unohtunut pois, jonka tein jo vuonna 2013 ja se on julkaistu artikkelissani ja se on  kuva 3.

Kuva 3. Hiilidioksidin, metaanin ja typpioksidin lämmitysvaikutus pitoisuuden kasvaessa.

Kuvan 3 käyrät osoittavat, kuinka nopeasti metaanin ja typpioksidin lämmitysvaikutukset kyllästyvät, vaikka pitoisuudet kasvaisivat aivan epärealistisiin lukemiin. Metaanin lämmitysvaikutus jäisi noin 0,8 asteeseen, vaikka se pitoisuus nousisi 100 ppm:ään, joka on mahdotonta. Kaiken tämän selittää kuva 2. Siellä ei ole tilaa metaanin ja typpioksidin absorptiopiikeille. Tämä on fysikaalinen fakta, jota IPCC ei tule koskaan osoittamaan missään julkaisussaan. Eikä taida tulla kukaan ilmastoeliittiin kuuluvakaan. Venettä ei voi heiluttaa.

 

Loppukaneetti: Metaanista ei ole mitään huolta maapallon lämpenemisen kannalta ja IPCC:n antama mielikuva 25 kertaa voimakkaammasta kasvihuonekaasusta on tahallaan vääristetty tunnusluku.

Valitan, että nämä oleelliset tiedot tulivat jälkijunassa.

+11
aveollila
Porvoo

TkT, dosentti emeritus (Aalto-yliopisto)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu