Ilmastotutkijoiden suuri hiilidioksidihuijaus, vai eikö tutkijat muka osaa seos- ja prosenttilaskuja

Johdanto

Huijaukset perustuvat yleensä hyvin yksinkertaiseen asiaan, joka ei näy helposti päällepäin. Kun huijauksen paljastaa, se näyttää niin yksinkertaiselta, että huijatut ihmettelevät, miksi en huomannut sitä. Jopa mahdottomilta näyttävät taikatemputkin ovat useimmiten hyvin yksinkertaisia. Hyvälle huijaukselle on tunnusomaista, että sitä ei ole tehty koskaan aikaisemmin. Sen vuoksi ihmiset eivät osaa olla varuillaan. Kun kyseessä on vielä niinkin luotettava taho kuin tieteentekijäyhteisö, niin hälytyskellot eivät soi lainkaan. Lisäetuna tieteellisille huijareille on, että maallikot eivät yleensä tunne kyseisen asian tieteellisiä perusteita lainkaan. Paljastan tässä tällaisen tieteellisen huijauksen, jonka paljastus on tehtävissä peruskoulun matematiikalla.

***

Hiilen isotoopit

Lainaan suoraan tekstiä Wikipediasta, viite 1. Hiilellä on kaksi pysyvää isotooppia, hiili-12 (12C) (98,89 %) ja hiili-13 (13C) (1,11 %). Hiili-13:ssa on siis seitsemän neutronia kun hiili-12:ssa niitä on kuusi. Lisäksi on olemassa epävakaa hiili-14 (14C) isotooppi, joka on radioaktiivinen ja sitä esiintyy luonnossa vain hyvin pieniä määriä, koska sitä syntyy kosmisella säteilyllä typpiatomeista. C-14:n puoliintumisaika on 5 730 vuotta, ja sitä hyödynnetään ns. radiohiiliajoituksessa.

13C/12C-isotooppisuhdetta voidaan käyttää hiilen lähteen tunnistamisessa. Eliöt eivät käytä hyväkseen molempia isotooppeja tasapuolisesti, vaan esimerkiksi kasvit suosivat hiilen kevyempää isotooppia 12C. Tämä rikastuminen kevyemmän 12C:n suhteen on mitattavissa niin nykyisestä elävästä luonnosta kuin muinaisten sedimenttien joukkoon kerrostuneesta eloperäisestä materiaalista.

***

Suhteen 13C/12C mittaus – d13C ja permille-yksikkö

Tiedemaailmassa käytetään merkintää d13C – lausutaan ”delta C 13” – mittana suhteelle 13C/12C ja se ilmoitetaan tuhannesosina, viite 2. Tämä yksikkö esiintyy eri muodoissa englannin kielen mukaisesti kuten per mil, per mill, permil, permill, permille tai ‰.  Käytän tässä jutussa kahta viimeksi mainittua esitystapaa.

Permillen laskentakaava on

d13C = P = (S/N-1) * 1000                    (1)

missä S = 13C/12C eli näyte ja N = (13C/12C)standardi = 0,0112372. Standardin arvo tulee merifossiilista nimeltä  Belemnitella americana, koska sillä on poikkeuksellisen korkea 13C-pitoisuus ja siihen voidaan verrata kaikkia muita näytteitä.

Fossiilisten polttoaineiden hiili on peräisin hiilikaudelta (Carboniferous) 359 – 299 miljoonaa vuotta sitten, jolloin syntyi maapallon fossiilisten polttoaineiden eli kivihiilen, öljyn ja kaasun muodostumat. Kasvillisuudelle oli erikoisen otolliset olosuhteet, koska happipitoisuus oli 35 % ja hiilidioksidi (CO2)-pitoisuus oli n. 800 ppm. Lisäksi arvellaan, että lahottajasieniä ei ollut tuohon aikaan ja sen vuoksi puut kaatuivat kasaan hajoamatta, joista muodostui myöhemmin kovassa paineessa ja lämpötilassa fossiilista polttoainetta.

Tämä permillen erikoinen laskentakaava johtaa siihen, että kaikki luonnosta mitatut permille-arvot ovat negatiivisia, viite 3. Fossiilisten polttoaineiden permille-luku on -28 ‰, kasvien -26 ‰, meren CO2 -10 ‰, ja ilmakehän CO2 -8 ‰. Nämä merten ja ilmakehän arvot ovat suuntaa antavia eivätkä ole tarkkoja nykyisiä arvoja.

Kuvassa 1 on esitetty muutamien CO2-yhdisteiden permille-arvoja. Kuva myös osoittaa havainnollisesti, että kaavan (1) mukaisesti permille-arvon ja 13C/12C-suhde on lineaarinen, jolloin seosten permille-arvon laskeminen on yksinkertaista peruslaskutoimituksilla toisin kuin esimerkiksi pH-arvojen laskeminen seoksille.

Kuva 1. Mitattuja ja laskettuja permille-arvoja eri hiilidioksidiyhdisteissä.

Olen täsmentänyt omaa terminologiaani, että käytän ilmaisua fossiilinen CO2 siitä CO2:sta, joka on peräisin fossiilisista polttoaineista, koska antropogeeninen CO2 pitää sisällään mm. metsien poltosta syntyneen CO2:n. Tällä ei ole käytännön merkitystä, kuten tullaan havaitsemaan.

***

Ilmastoeliitin härski hiilenkiertohuijaus eli miten ilmakehän hiilidioksidin koostumus ilmoitetaan (ei lasketa) väärin

Aloitan viimeisestä IPCC:n arviointiraportista AR5 ja viite 3 on sen Tekniseen yhteenvetoon (Technical Summary =TS). En kopioi englanninkielisiä tekstejä tässä jutussani, vaan jos joku epäilee suomennoksiani, niin asian voi tarkistaa viitteistä. Keskityn hiilenkierrossa ilmakehän CO2-koostumukseen ja sitä kuvaavaan permille-arvoon, koska tästä luvusta huijaus paljastuu helposti.

IPCC:n mukaan ilmakehään kertyi vuodesta 1750 vuoteen 2011 mennessä 240 GtC (gigatonnia hiileksi laskettuna) hiilidioksidia fossiilisista polttoaineista ja maan käytöstä. Todisteeksi IPCC esittää erittäin tarkat CO2-pitoisuusmittaukset ilmakehässä. CO2-pitoisuusmittaus ppm:nä ei kerro mitään CO2:n koostumuksesta eli alkuperästä, vaan ainoastaan sen määrän; huijausta. Sitten IPCC esittää riippumattomana todisteena CO2:n antropogeenisesta (huom! Ei fossiilisesta) alkuperästä ilmakehän happipitoisuuden pienenemisen ja 13C/12C-suhteen pienenemisen. Tässä kohtaa on viittaus kuvaan TS5, jossa on ainut raportin kohta, jossa esiintyy trendi permille-arvosta ilmakehässä ja ylipäätään mitään viittausta permille-mittauksiin.

IPCC jättää analyysin kesken eli tyytyy ilmoittamaan kvalitatiivisen eli laadullisen havainnon, mutta ei suorita kvantitatiivista eli määrällistä analyysiä ilmakehän CO2-koostumuksesta. Menikö asia liian vaikeaksi? Ei mennyt, kuten osoitan myöhemmin. Peruskoulun matematiikalla pystyy suorittamaan tämän analyysin. Syynä on, että huijaus ei kestä tätä analyysiä. Tämä on samanlaista härskiä maallikoiden huijausta, jota Ilmatieteen laitoksen entinen pääjohtaja Juhani Damski osoitti vastauksessaan Ylen toimittajalle Heikelille, että mistä tiedetään, että hiilidioksidi on aiheuttanut maapallon lämpenemistä. Damskin vastaus oli, että CO2-pitoisuuden nousu todistaa tämän asian. Helppoa on syy-yhteyksien esiin kaivaminen Ilmatieteen laitoksella. Tähän voi vain todeta, kuten eräs toinen kyseisen laitoksen edustaja, että voi, voi.

Eihän IPCC ole tässä asiassa yksin, koska se käyttää ja valitsee tieteellisistä tutkimuksista oikeimmiksi ja parhaimmiksi arvioimansa. Täsmälleen samanlaisen tuloksen eli sen, että ilmakehän kaikki CO2-pitoisuuden lisäys vuodesta 1750 lähtien on fossiilista alkuperää, raportoivat kaksi muuta suurien tutkijajoukkojen raportit: Joos et al., Viite 5, ja Le Quere et al., Viite 6. Kopioin tähän kohtaan kuvan viitteen 6 antropogeenisen CO2:n tasekuvasta, kuva 2.

Kuva 2. Antropogeenisen CO2:n tasekuva 1870-2017, Le Quere et al., viite 6.

Kuva on valitettavan hämärä, mutta kyllä tekstistä ja numeroista saa selvän. Teen tässä yhteenvedon vasemmanpuoleisesta tasekuvan tiedoista (yksiköt GtC): fossiiliset päästöt (kivihiili, öljy ja kaasu) +425, maan käytön muutos +190, kasvillisuuden hiilinielu -190, merien hiilinielu -150, ilmakehä -250, ja budjetin epätasapaino (=hukassa) -25. Tämän tutkimuksen mukaan maan käytöstä johtuva (ihmisen aiheuttama) CO2-päästö on täsmälleen yhtä suuri kuin kasvillisuuden lisääntynyt hiilen sidonta. Kaikki nämä kolme tieteellistä viitettä antavat yksiselitteisesti saman tiedon, että ilmakehän lisääntyvä CO2-pitoisuus sitten vuoden 1750 on vain ja ainoastaan fossiilista alkuperää. Ei se ole, ja sen osoitan seuraavaksi.

Ollilan peruskoulun matemaattiikkaan perustuva analyysi vastaan 67 + 83 + 28 tutkijan huijaus

Otsikon tutkijamäärät ovat peräisin IPCC:n Technical Summary – raportin kirjoittajista yhteensä 67, Le Quere et al.:n tutkijamäärästä 83 ja Joos et al.:n (viite 5) tutkijamäärästä 28. Olen lukumääräisesti selvässä alakynnessä ja kaikki kolme julkaisua ovat läpäisseet ankaran vertaisarvioinnin, mutta minulla on apuna peruskoulun matematiikka, prosenttilasku ja seoslaskenta. Olen testannut asian, että yläkoulun 2-luokkalainen osaa tehdä nämä laskut.

Kuva 3. Mitatut ja lasketut permille-arvot ilmakehässä. Ilmakehän permille-arvot ennen vuotta 1975 perustuvat merten sekoittumiskerroksista tehtyihin mittauksiin.

Kuvan 3 mukaan ilmakehän permille-arvo oli -6,35 ‰ vuoteen 1750 asti, ja sitten se on alkanut hiljalleen laskea johtuen ihmisen aiheuttamista CO2-emissioista. Tämä arvo perustuu meren sekoittumiskerroksessa eläneistä eliöistä mitattuihin arvoihin. Tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että vuosituhansien aikana ilmakehän ja sekoittumiskerroksen hiilidioksidikoostumus hakeutui samaan arvoon, koska arviolta n. 10 % ilmakehän CO2:ta kiertää vuosittain ilmakehän ja meren välillä. Ilmakehän permille-arvo voidaan laskea yksinkertaisella kaavalla, jolla päädytään varsin lähelle oikeaa arvoa ja siihen soveltuu tämä kaava

Permille = ((100- CO2ff) * (-6,35) / 100 + (CO2ff) * (-29)) / 100                         (2)

CO2ff on fossiilisen CO2:n prosenttiosuus ilmakehässä eli 29 % (=100*240 GtC/835 GtC) – siis IPCC:n mukaan vuonna 2011. Tämä laskutapa antaa permille-arvoksi -12,6 ‰. Löytyy tähän toinenkin laskentatapa, jos joku epäilee, että menikö oikein. Samalla aukeaa hieman paremmin tämä permille versus suhde 13C/12C. Kaavasta (1) voidaan johtaa, miten lasketaan permille-arvo suhde S= 13C/13C , jos tunnetaan permille-arvo P

S = (P/1000+1)*N                                (3)

IPCC:n esimerkissä permille-arvot olivat -6,5‰ ja -29% ja kaavan (3) niitä vastaavat S-arvot eli suhdeluvut 13C/12C ovat 0,011165844 ja 0,010922558. Jälkimmäinen S-arvo soittaa, että fossiilisesta polttoaineesta peräisin olevassa jakeessa on vähemmän isotooppia 13C. Tästä näkyy yksi käytännön seikka, että olisi epähavainnollista puhua pelkästään suhteesta 13C/12C, koska arvojen erot olisivat niin pienet, että niitä olisi lähes mahdoton mieltää ja erottaa, mutta permille-arvoissa erot ovat suuria. Tämän jälkeen pitää laskea, kuinka paljon molekyylejä 13C ja 12C on CO2-määrissä 240 GtC ja 835-240= 595 GtC. Kumpaankin jakeeseen pätee kaava

W12 + W13 = W                                      (4 )

Jossa W12 on isotoopin 12C määrä ja W13 on isotoopin 13C määrä ja W on CO2:n kokonaismäärä (GtC). Koska S=  W12/W13, niin kaava (4) voidaan kirjoittaa muotoon

W12 + S*W12 = W                                  (5)

Ja tästä edelleen W12 = W/(1+S)       (6)

Kun tätä kaavaa käytetään IPCC:n fossiiliiseen jakeeseen, niin saadaan, että W13 on 2,5930908 GtC ja W12 on 237,406908 GtC ja luonnollisessa CO2 – jakeessa W13 on 6,57031395 GtC ja W12 on 588,486861 GtC. Tällöin koko ilmakehässä olisi IPCC:n mukaan vuonna 2011 ollut isotooppia 13C yhteensä 9,1634078 GtC ja isotooppia 12C yhteensä 825,836592 GtC. Näiden lukujen mukaan suhde S=W13/W12 = 0,011095905 ja kaavan (1) mukaan sen permille-arvo on -12,6‰. Yllätys, yllätys, ihan sama lukun kuin paljon yksinkertaisemmalla kaavalla (2). Jos tämä ei vakuuta epäileviä, että mikä on IPCC:n mukaan ilmakehän permille-arvo, niin sitten siihen ei riitä mikään matemaattis-fyysinen todiste.

Seuraava kysymys on, että mikä on oikea ilmakehän mitattu permille-arvo ja selviää kuvasta 4.

Kuva 4. Mitattu permille trendi Mauna Loan mittausasemalla ja etelänavalla.

Kuvan 4 mukaan mitattu permille-arvo vuonna 2011 oli -8,31 ‰. Permille-trendissä näkyy samanlainen vuosittainen sahaava vaihtelu kuten CO2-pitoisuudessakin johtuen pohjoisen pallonpuoliskon kasvillisuuden aiheuttamasta yhteyttämismäärän vaihtelusta vuodenajan mukaan. Kuvassa 5  on oman mallini antamat luvut vuonna 2011.

Kuva 5. IPCC:n ja oman hiilenkiertomallini tulokset ilmakehän hiilidioksidikoostumukselle vuonna 2011.

Nonniin. Kävin tiedekisan 67 + 83 + 28 tutkijaa vastaan ja voitin. Arvelen, että joku kuitenkin kommentoi, että eipä ole tulokseni vertaisarvioidusta tutkimuksesta, mutta noiden 67 + 83 + 28 tutkijan tulokset on vertaisarvioitu ja oikeiksi havaittu. Tällaista on ilmastonmuutostiede nykyään. Joudut kuitenkin ottamaan kantaa, että luotatko omiin peruslaskutoimituksiisi, vai ostat mieluummin huijaustulokset, koska olet silloin ns. ”hyvässä seurassa” eli samaa mieltä enemmistön kanssa.

***

Miksi ilmastotutkijat vaivautuvat huijaamaan näinkin selvässä asiassa ja miksi se onnistuu?

Arvioni mukaan syynä on ilmastoeliitin tavoite osoittaa a) että hiilidioksidi ja sitä kautta ihminen on aiheuttanut ilmastomuutoksen, jolla on vakavat seuraukset, ja b) fossiilista alkuperää oleva hiilidioksidi on ihmisen toiminnasta johtuvaa, joka keräytyy koko ajan ilmakehään, jossa sitä on tällä hetkellä jo n. 30 %, sitä kertyy koko ajan lisää ja tästä antropogeenisestä hiilidioksidisista ihmiskunta ei pääse eroon, vaan sen poistumisaika ilmakehästä on ”kymmeniätuhansia ellei peräti satojatuhansia vuosia”. Tätä viestiä hyödyntävät ilmastonmuutoksen ympärillä olevat poliittiset puolueet ja nyttemmin yhä selvemmin myös liiketoiminnalliset yhtiöt, jotka ovat löytäneet riskivapaat ns. vihreät liiketoiminnat kuten energiantuotantotavat, jotka perustuvat pitkälle yhteiskunnan tukiin.

Tämä kaikki onnistuu, koska tiedemaailmassa 1- ja 2-kategorian tiedelehdet (n. 150) eivät julkaise ilmastoeliitin tutkimustuloksia kyseenalaistavia tutkimuksia. Tätä tiedejulkaisuhegemoniaa täydentää tavallinen media, joka ei julkaise ilmastoeliitin vastaisia tuloksia muuten kuin mollatakseen ja vähätelläkseen ”ilmastonkieltäjiä”.

***

Hiilenkiertomalli, joka on sopusoinnussa mittausten kanssa

Kirjoitan lyhyesti omasta hiilenkiertomallini versiosta 1DAOBm-3, jonka avain tulokset näkyvät kuvassa 6, viite 7.

Kuva 6. Hiilenkiertomallin 1DAOBM-3 tulokset vuodelle 2017.

Tärkeimmät tunnusluvut liittyvät CO2-emissioiden jakaantumiseen kolmeen eri paikkaan ja ne ovat (GtC): ilmakehä 73, meret 233, ja kasvillisuus 127; yhteensä 433 GtC. Suurin ero löytyy ilmakehän CO2-koostumuksessa, joka on mallissani täsmälleen mittausten mukainen permille-luvun suhteen. Tämä johtuu siitä, että muissa malleissa ei oteta lainkaan huomioon merestä tulevaa luonnollista CO2-määrää; sen arvo mallissani vuonna 2017 oli 197 GtC.

Tästä seuraa sellainen merkittävä seikka, että mallini mukaan mereen on sitoutunut antropogeenista (fossiilista) hiilidioksidia vuodesta 1750 lähtien 233 GtC, kun esimerkiksi Le Quere et al.:n mallissa se on 150 GtC. Tutkimusten mukaan jo vuonna 1994 meriin oli sitoutunut fossiilista hiilidioksidia yhteensä 118 – 134 GtC.  Tämän seikan selville saamiseen tarvittiin permille-mittauksia; tämä kommentti niille, jotka epäilevät, että kyseisillä mittauksilla ei voida selvittää hiilijakeiden koostumusta. Le Quere et al.:n tutkimusten mukaan meriin sitoutuminen olisi käytännössä loppunut jo n. 25 vuotta sitten.  Näissä muissa malleissa käytetään meriin sitoutumisen ylärajana arvoa 2,1-2,3 GtC vuodessa. Omassa mallissani tämä arvo ei ylity, vaikka en ole asettanut sille mitään keinotekoista rajaa, ja meriin sitoutunut kokonaismäärä onkin vain yhteensä 36 GtC (=233 – 197). Merien on hiilen sitomiskapasiteettia on vasta raapaistu.

Hiilen kiertoa ilmakehän ja merien välillä voi havainnollistaa vuoden 2017 luvuilla. Hiilidioksidia imeytyy lähinnä pohjoisiin kylmiin merivesiin yhteensä 84,6 GtC ilmakehästä, jossa sitä on yhteensä 867 GtC, josta syntyy ”huuhteluprosentti” 100*84,6/867 = 9,8 %. Tämän prosenttiluvun mukaan absorboituu myös fossiilista hiilidioksidia mereen 0,096 * 73 GtC = 7,1 GtC. Sama ilmiö tapahtuu samaan aikaan toiseen suuntaan eli merestä vapautuu trooppsiella merialueella hiilidioksidia yhteensä 82,7 GtC sekoittumiskerroksesta, jossa sitä on yhteesä 727 GtC ja siitä syntyy huuhtomisprosentti 100*82,7/727 = 11,4 %. Koska sekoittumiskerrokseen on jo kertynyt fossiilista hiilidioksidia yhteensä 10 GtC, niin ilmakehään palaa yhteensä 0,114*10 = 1,1 GtC fossiilista hiilidioksidia.

Oman mallini kohdalla voin esittää viisi erilaista validointitulosta:

  1. Merestä mitatun antropogeenisen CO2:n määrä vuonna 1994 on tutkimusten mukaan ollut 118-140 GtC ja mallini antama tulos on 123 GtC.
  2. Maapallon vihertymistä koskevat tutkimukset osoittavat kasvuston määrän lisääntyneen, mutta laskelmat osoittavat suurta hajontaa maksiarvion ollessa 158 GtC, kun mallini antaa arvoksi 127 GtC.
  3. Ydinpommikokeiden lopettamisen jälkeen vuonna 1964 syntyi ainut täysimittakaavainen ihmisen tekemä koe ilmastossa. Radioaktiivisen hiilen isotoopin 14C viipymäaika on osoittautunut olevan 16 vuotta eli se on nyt melkein poistunut ilmakehästä lähinnä mereen. Tämä radioaktiivisen hiilen muutos on täydellinen merkkiainekoe ajatellen antropogeenisen CO2:n käyttäymistä. Mallini antaa täsmälleen saman arvon eli 16 vuotta. Sitäpä kelpaa verrata muiden mallien antamaan arvoon, jossa puhutaan 10 000 vuodesta tai enemmästä.
  4. Mallini antaa CO2-pitoisuuden kehittymiselle korrelaatiokertoimen 0.999 ja standardivirheen 0.79 ppm. Mallini ei käytä hyväksi mitattuja CO2-pitoisuuksia ilmakehässä, vaan malli laskee pitoisuudet perustuen CO2-emissioihin.
  5. Ilmakehän permille-arvo seuraa mitattuja ilmakehän permile-arvoja erittäin hyvin.

Viitteet.

Viite 1. Hiilen isotoopit. Wikpedia. https://fi.wikipedia.org/wiki/Hiili

Viite 2. Permille luku. Wikipedia.  https://en.wikipedia.org/wiki/%CE%9413C

Viite 3. NOAA, Global Monitoring Laboratory, The Data: The Story Told from CO2 Samples

A Mosaic of Stories.   https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/isotopes/mixing.html

Viite 4. IPCC, AR5, Technical Summary, Chapter 2, pages 50-52.   https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_TS_FINAL.pdf

Viite 5. Joos, F., Roth, R., Fuglestvedt, J.S., Peters, G.P., Enting, I.G. et al., 2013. Carbon dioxide and climate impulse response functions for the computation of greenhouse gas metrics: a multi-model analysis. Atmos. Chem. Phys. 13: 2793–2825. DOI:10.5194/acp-13-2793-2013.

Viite 6. Le Quere et al., 2018. Global carbon budget 2018. Earth Syst. Sci. Data, 10, 2141–2194, 2018

https://doi.org/10.5194/essd-10-2141-2018.

Viite 7. Ollila, A. Analysis of the simulation results of three carbon dioxide (CO2) cycle models. Ph. Sc. Int. Jl. 23(4), 1-19, 2020. http://www.journalpsij.com/index.php/PSIJ/article/view/30168.

 

 

 

 

 

 

 

aveollila

TkT, dosentti emeritus (Aalto-yliopisto)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu