Mitä on tapahtunut auringon aktiivisuudelle ja maapallon saamalle säteilymäärälle ja kuinka IPCC asiat raportoi

IPCC:n ilmastomallit raportin AR6 mukaan eivät ota huomioon vuoden 2001 jälkeen tapahtunutta maapallon saamaa lyhytaaltoisen auringonsäteilyn lisääntymistä.

Johdanto

Puheenvuorossa olleessa eilisessä kirjoituksessa oli peruskäsitteet menneet kirjoittajalta niin sekaisin, että näen parhaaksi kirjoittaa aiheesta esityksen, jossa nämä asiat laitetaan kohdalleen. Samalla tarkastelen, miten IPCC on asiat esittänyt hiljattain julkaistussa raportissaan AR6.
Jotta asioista voidaan puhua ja kirjoittaa, pitää ensin tietää käytössä olevat termit, koska jos ne menevät sekaisin, niin asiathan menevät täysin solmuun. Englanninkielinen Wikipedia määrittelee auringon säteilemän kokonaisenergian TSI näin:

”Kokonaissäteilyn määrä (TSI = Total Solar Irradiance) on aurinkoenergian mitta sen kaikilla aallonpituuksilla pinta-alayksikköä kohti mitattuna maapallon ilmakehän ylärajalla. Mittaus suoritetaan kohtisuoraan saapuvaan auringonvaloon nähden. Keskimääräisestä TSI:n arvosta käytetään myös nimitystä aurinkovakio, joka tehdään keskimääräisellä maapallon etäisyydellä auringosta, jota kutsutaan nimellä astronominen yksikkö (AU = Astronomical Unit), joka on 149,6 miljoonaa kilometriä.”

Tulipahan siinä samalla määriteltyä AU. Aurinkovakio on hieman harhaanjohtava nimi, vaikka mm. IPCC haluaa esittää auringon olevan lähes vakioenergialla säteilevä tähti. Todellisuudessa auringon aktiivisuus on vaihdellut historian saatossa ja nykyisin sen tarkka mittaus satelliittien avulla osoittaa, että siinä on pitkän aikavälin ja lyhyen aikavälin vaihtelua. Maallikotkin tietävät, että aurinkosyklin aikana (lyhyt aikaväli), jonka keskimääräinen pituus on 11,2 vuotta, TSI:n arvo vaihtelee.

Nykyinen TSI:n arvo on noin 1360 wattia neliömetriä kohti (W/m2), kun vielä parikymmentä vuotta sitten tutkijat olivat sitä mieltä, että arvo on noin 1368 W/m2. Energiataseissa ja maapallon lämpenemislaskuissa tämä arvo jaetaan neljällä, jolloin saadaan arvo 340 W/m2, koska sillä tavalla aurinkoenergia saadaan jakautumaan tasaisesti koko maapallon pinta-alalle. Tämä operaatio tehdään sen vuoksi, että aurinkoenergia osuu ympyrän muotoiselle alalle, jonka halkaisija on maapallon halkaisija, kun taas maapallo säteilee saman verran nettoenergiaa (240 W/m2) infrapunasäteilynä takaisin avaruuteen pallon muotoisesta kappaleesta, jonka pinta-ala on täsmälleen neljä kertaa suurempi kuin sen aurinkoenergian vastaanottama pinta-ala.

TSI:n arvo 340 W/m2 on bruttoenergian arvo, joka tulee maapallon yläilmakehään. Maapallo heijastaa noin 30 % takaisin avaruuteen. Merkitsen selvyyden vuoksi heijastunutta lyhytaaltoista säteilyä lyhenteellä SWup (shortwave radiation upward) ja maapallon ilmakehään ja maapallon pinnalle imeytyvää säteily lyhenteellä SWdn (shortwave radiation downward). Matemaattisesti SWdn = TSI – Swup ja nykyisin lukuarvot osoittavat, että SWdn = 340 – 100 = 240 W/m2. Tämä 240 W/m2 vastaa suurin piirtein sitä energiaa, jonka neljä 60 watin hehkulamppua säteilee energiaa neliömetrin alalle joka hetki ja joka paikassa maapalloa. Sen varassa on maapallon elämä, koska se vastaa 99,97 % kaikkea energiaa, jonka maapallon pinta saa. Kuten tiedetään, niin aurinkoenergian arvo vaihtelee suurissa rajoissa vuodenajan, paikan ja pilvisyyden mukaan.

Maapallon kokonaisheijastavuus eli albedo on SWup/TSI = 100/340 ~ 0,3. Heijastunut säteilyn määrä SWup koostuu kolmesta tekijästä eli pilvet noin 65 %, maapallon pinta 20 % ja ilmakehän partikkelit eli aerosolit 15 %. Maapallon lämpötila on varsin herkkä pilvisyyden vaihteluille. Allekirjoittanut ja prof. Kauppisen työryhmä soveltaen aivan erilaisia laskentamenetelmiä ovat päätyneet samaan arvoon, että yhden prosentin muutos kokonaispilvisyydessä vaikuttaa pintalämpötilaan noin 0,1 °C. Voinet päätellä kokemustesi mukaan etumerkin.

Lyhytaaltoisen säteilyn eli auringon nettosäteilyn muutos vuoden 2000 jälkeen

Kiitos NASAn CERES satelliittiohjelman (ref. 1) meillä on käytössämme tarkat mittaustulokset, kuinka TSI eli auringon kokonaissäteily muuttuu eli se aurinkovakio ei olekaan vakio. Vielä oleellisempi muutos on tapahtunut heijastuneessa lyhytaaltoisessa säteilyssä SWup ja sitä kautta täsmälleen sama muutos myös SWdn säteilyssä, joka on maapallon lämpötilan kannalta ratkaisevaa, kuva 1.

Kuva 1. Maapallon saaman lyhytaaltoisen säteilyn SWdn muutos kahden tutkimuksen mukaan: a) Loeb et al. (ref. 3) ja b) Ollila (ref. 2) käyttäen CERES-mittauksia (ref. 1).

Myös Max Planckin instituutti on julkaissut tiedotteen piakkoin julkaistavasta artikkelista, joka käsittelee albedon suuruutta maapallon pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla, kuva 2.


Kuva 2. Max Planck – instituutin tiedotteen kuva, jossa R’ tarkoittaa heijastunutta lyhytaaltoista säteilyä SWup.

Kuva 2 kertoo saman asian, että heijastunut lyhytaaltoinen säteily SWup (kuvassa merkitty R’) on merkittävästi pienentynyt vuodesta 2001 vuoteen 2020, joka on kuvan trendiviivan mukaan arviolta -1,8 W/m2 eli lähellä kuvan 1 muutosta, mutta tietenkin toiseen suuntaan kuin SWdn.

Kyllähän tästä voidaan tehdä varma johtopäätös, että tällainen muutos on todellisuutta, koska se perustuu suoriin mittauksiin ja kolme riippumatonta tahoa ovat päätyneet samaan tulokseen: Max Planck – instituutti, CERES ohjelman vastaava NASAn johtaja Norma Loeb ja jopa tunnettu ”ilmastonkieltäjä” Ollila, dosentti (emer.).

Tunnustaako IPCC maapallon saamassa lyhytaaltoisessa säteilyssä tapahtuneen muutoksen?

Vastaus on, että kyllä tunnustaa, mutta ei sen vaikutuksia. Kuten tunnettua, niin tunnetuidenkaan ilmastontutkijoiden tulokset eivät merkitse mitään nykyisessä maailmassa, ellei IPCC vahvista tulosta ja ota sitä muukaan arviointiraporttiinsa. Miten IPCC on reagoinut elokuussa julkaistussa raportissaan AR6 tähän asiaan? Vastaus on kuvassa 3.


Kuva 3. IPCC:n raportin AR6 kuva 7.3a lyhytaaltoiseen säteilyn trendistä SWdn.

IPCC:n raportissa AR6 on sama trendi SWdn (CERES observations), joka perustuu Loeb et al:n artikkeliin (ref. 3), mutta siinä on myös tietokonemallien laskemia trendejä samasta asiasta (Model mean on tietokonemallien laskema keskiarvo). Koska AR6:n trendi on otettu Loeb et al.:n tutkimuksesta, niin AR6:n trendi on tietysti ihan sama, mutta se on esitetty vain vuoteen 2017,5 saakka. Hyvä kysymys on, että miksi IPCC leikkasi esityksen vuoden 2017 puoleen väliin, kun se referoidussa Loebin artikkelissa jatkuu vuoteen 2020 saakka. Plussana sen sijaan on, että esitys alkaa CERES-mittausten alkuhetkestä eli noin vuodesta 3/2001, jonka taas Loeb et al. leikkasi sen pois. Koko trendi näkyy minun esityksessäni. IPCC:lle kaikki marjat eivät kelpaa eli kyse saattaa olla ikävän datan eliminoinnista.

Oliko tässä koko juttu? Lämpötilavaikutus?

Tässä voi kysyä kuin amerikkalainen tuomari, että oliko se koko totuus. Ei ollut. Ilmastonmuutoksessa oleellinen kysymys on, että miten jokin asia vaikuttaa maapallon pintalämpötilaan. Kaikki muu on suurin piirtein ”kiva tietää” – tasoa. Miten siis IPCC on AR6-raportin mukaan laskenut tämän merkittävän SWdn-säteilyn muutoksen vaikutuksen maapallon lämpötilaan? Se näkyy kuvassa 4.

Kuva 4. Kuva 7.7 raportista AR6. Eritekijöiden vaikutukset maapallon lämpötilaan vuodesta 1750 lähtien. Lyhytaaltoisen säteilyn SWdn positiivinen vaikutus pitäisi näkyä trendissä ”Tropospheric aerosols”, joka on alimmainen trendiviiva, koska SWdn ei ole erikseen tekijänä näissä malleissa.

Selvä vastaus tähän kysymykseen on, että IPCC ”unohti” ottaa tämän muuttujan mukaan lämpötilavaikutuksia laskiessaan. Tällaista muutosta ei löydy kuvan 4 mukaan tai se on lähes olematon. Vielä tarkempi ja yhtä pitävä selitys löytyy verrattaessa AR5 (vuosi 2011) ja AR6:n (vuosi 2019) yhteenvetotuloksia, kuva 5.

Kuva 5. IPCC:n yhteenveto eri tekijöiden vaikutuksesta säteilypakotteena (W/m2) ja lämpötilamuutoksena käyttäen AR6:n ilmastoherkkyysparametrin CSP-arvoja (keskimäärin 0,47 K/(w/m2)).

Muutos maapallon saamassa aurinkosäteilyn arvossa SWdn pitäisi näkyä joko kohdassa ”Aerosol-cloud” tai kohdassa ”Aerosol-radiation”. Lopputulos on, että näiden yhteenlaskettu vaikutus ”Aerosols and clouds totally” on pienentynyt vuoden 2011 arvosta -0,4 °C arvoon -0,49 °C. Hupsista heijaa, ei siis mitään positiivista vaikutusta, vaan päinvastoin. Tähän voi ironisesti todeta, että IPCC ei voi esittää mitään tällaista oleellista vaikutusta, koska kyse ei ole suurella todennäköisyydellä ihmisen aiheuttamasta vaikutuksesta ja sellainen ei käy IPCC:n pirtaan.

Aurinkoenergian muutoksen SWdn aiheuttama lämpötilan nousu IPCC:n tieteen ja todellisen tieteen mukaan

Kuvassa 6 on esitetty maapallon saaman nettosäteilyn muutos ja TSI:n muutos.

Kuva 6. Maapallon saaman lyhytaaltoisen säteilyn muutokset 2001–2020 (Ref. 1, 2, 3 ja 4).

Auringon nettosäteilyn muutos näkyy havainnollisesti kuvassa 6, että se on vähäinen ja lievästi laskeva. Sen sijaan lyhytaaltoisen säteilyn SWdn muutoksen lämpötilavaikutus vuodesta 2001 vuoteen 2019 mennessä on ollut 1,61 Wm-2 (vuonna 2011 se ei ollut myöskään mukana) ja sen lämpötilavaikutus on 0,47*1,61 = 0,76 °C IPCC:n tieteen mukaan, jolla lasketaan mm. hiilidioksidin vaikutus.

Todellisuudessa IPCC:n mallit antavat vuoden 2019 lämpötilan nousuksi siis 1,27 °C + 0,76 °C = 2,03 °C (pyöristäen 2 °C), jossa virhettä mitattuun IPCC:n ilmoittamaan mitattuun lämpötilaan 1,27 °C lämpötilaan peräti 54 %. Siinä katosi savuna ilmaan IPCC:n tieteellisten mallien – yksinkertaisten ja monimutkaisten tietokonemallien – validointi. IPCC:n mallit käyvät edelleen tulikuumina.

Tämä 54 prosentin virhe johtuu ilmastomalleissa käytettävästä veden positiivisesta takaisinkytkennästä, joka lähes tuplaa muiden ilmastopakotteiden vaikutuksen ja jota tämän luonnon ilmastokokeen mukaan ei ole. Nykyisen energiataseen mukaan CSP-arvo on 0,265 K/(Wm-2), joka on ilman veden positiivista takaisinkytkentää, koska energiataseesta ei löydy tätä takaisinkytkentää.

Kuvassa 7 on lämpötilamuutos oman mallini ja IPCC:n mallin mukaan laskettuna.

Kuva 7. Auringon lyhytaaltoisen säteilyn muutos ja siitä aiheutuva lämpötilavaikutus IPCC:n ja Ollilan ilmastomallin mukaan, joka validoi oman mallini tulokset.

Loppukaneetti

IPCC arvioi tilanteen niin, että jos tämän maapallon saaman aurinkoenergian muutos SWdn otetaan mukaan lämpötilavaikutuksiin (n. 0,76 °C), niin ilmastomallien virhe nousee aivan liian suureksi. Kun asiaa ei noteerata, niin todellisuudessa tapahtunut noin 0,4 asteen muutos osuu yksiin IPCC:n julkaisemien ilmastomallien kanssa. Ilmastotutkijoista osa saattaa tietää tämän asian, mutta he ovat suomettuneita, koska he ovat samassa veneessä: elanto on kiinni ihmisen aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta ja sen  vuoksi he eivät nosta meteliä.

Aikaisemmin on jo huomattu, että media on myös niin suomettunut ja asiantuntematon, että se ei osaa kiinnittää asiaan mitään huomiota. Jos jokin tunnettu ilmastonkieltäjä Ollila yrittää asiasta raportoida, niin se menee ilmastonmuutoksen kieltäjien piikkiin. Vaikka IPCC raportoisi, että SWdn olisi kasvanut 2,7 W/m2 eli saman verran kuin kaikkien ilmastopakotteiden summa vuonna 2019, niin toimittajat eivät osaa tulkita tätä tietoa.

Näin se näyttää myös menevän. Olen tehnyt asiasta lehdistötiedotteen, jota ei ole tietääkseni julkaistu yhdessäkään suomalaisessa mediassa. Omien googlauksieni mukaan se on julkaistu noin 10 eri lehdessä tai nettisivustossa eri puolilla maailmaa.

Referenssit

1. NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) net pages, CERES EBAF-TOA Data;2021. Available https://ceres-tool.larc.nasa.gov/ord-tool/jsp/EBAFTOA41Selection.jsp.<

2. Ollila A. Global Circulation Models (GCMs) Simulate the Current Temperature Only If the Shortwave Radiation Anomaly of the 2000s Has Been Omitted, 2021. Current Journal of Applied Science and Technology, 45-52. DOI: 10.9734/cjast/2021/v40i1731433.

3. Loeb, NG, Johnson GC, Thorsen TJ, Lyman JM, Rose FG, Kato S, 2021. Satellite and ocean data reveal marked increase in Earth’s heating rate. Geophys. Res. Lett., 48, e2021GL093047. https://doi.org/10.1029/2021GL093047.

4. Mac Planck instituutin tiedote: https://mpimet.mpg.de/en/communication/news/single-news/earths-albedo-and-its-symmetry

 

+24
aveollila
Porvoo

TkT, dosentti emeritus (Aalto-yliopisto)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu