Ilmastossa ei ole veden positiivista takaisinkytkentää – simppeli todistus

Motot Einsteinia mukaillen:

Yksi kokeilu voi todistaa teorian olevan väärä.

Jos et pysty selittämään sitä yksinkertaisesti, et ymmärrä sitä tarpeeksi hyvin.

Ainoa tiedon lähde on kokemus.

IPCC:n mukaan ilmastossa on veden positiivinen takaisinkytkentä, mutta teoreettinen peruste on väärä ja näyttö puuttuu

Kaikkien IPCC:n referoimien ja käyttämien ilmastomallien perusominaisuus on niissä käytetty veden positiivinen takaisinkytkentä. Moni luulee, että Nobel-palkittu Manabe todisti positiivisen veden takaisinkytkennän olevan ilmastomme ominaisuus jo vuonna 1968. Todellisuudessa hän teki kaksi laskelmaa, joissa käytti ilmastomallia sekä ilman veden positiivista takaisinkytkentää että takaisinkytkennän kanssa.

Myös IPCC otti jo 1. raportissaan tämän ominaisuuden käyttöön ja 2. raportissaan IPCC esitti sille tieteellisen perusteen. Se on Clausius-Clapeyronin (C-C) yhtälö, jonka mukaan ilmakehän vesihöyrymäärä lisääntyy noin 7 %, kun pintalämpötila (ja koko ilmakehä) nousee yhden asteen. Siinä on vain se perustavanlaatuinen virhe, että C-C:n yhtälö toimii vain, jos höyryfaasin suhteellinen kosteus on 100 % ja ilmakehän keskimäärin suhteellinen kosteus on vain n. 70 %.

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä? Veden positiivinen takaisinkytkentä aika tarkkaan tuplaa kaikkien muiden ilmastoon vaikuttavien säteilypakotteiden lämpötilavaikutuksen mukaan lukien tietenkin hiilidioksidin. Vesi on siis hyödyllinen renkipoika, jonka roolia ei suurelle yleisölle turhaan kerrota. Osoitan yksinkertaisella tavalla, että ilmastossa ei ole veden positiivista takaisinkytkentää käyttäen IPCC:n omia lukuja eli kynnän IPCC:n härillä – taas kerran.

Kasvihuoneilmiö mahdollisimman yksinkertaisesti

Kasvihuoneilmiössä on kyse, miten energiavuot jakaantuvat ilmakehässä, jonka takia maapallon pinnalle tuleekin paljon enemmän energiaa kuin se saa nettona auringosta, kuva 1.

Kuva 1. Maapallon energiatase

Kuvan 1 luvut ovat omien laskujeni tulosta. Jotta olisin lähempänä IPCC:n lukuja, niin muutetaan hieman paria lukua. Maanpinnan emittoima pitkäaaltoinen säteily eli infrapunasäteily LWup = 398 W/m2, ja ilmakehän kasvihuoneilmiön suuruus G = 158 W/m2. IPCC:n mukaan G = 159 ja avaruuteen menisi vain 239 W/m2, mutta tämä asia on kyseenalainen, että maapallo ei olisikaan energiatasapainossa. Tämä ei muuta tämän tarkastelun matematiikka oleellisesti. Maapallon saama nettoenergia auringosta on yleisen käsityksen mukaan edelleen sama kuin avaruuteen maapallon säteilemä energia LWout = 398 – 158 = 240 W/m2.

IPCC on todennut, että kasvihuoneilmiön suuruus on ilmakehässä varsin tarkkaan 40 % maanpinnan säteilemästä energiavuosta G = 0,4 * 398 = 158 Wm-2. Tästä asiasta voidaan todeta, että siinä on mukana kaikki mahdolliset takaisinkytkennät, jotka ovat vaikuttaneet ilmastossamme vuosisatojen ajan ja joiden vaikutukset ovat täysimittaisesti ehtineet tehdä vaikutuksensa maapallon pintalämpötilaan. Tämä kasvihuoneilmiön osuus on siis erittäin luotettava tunnusluku, joka kuvaa ilmastomme toimintaa.

Joku voi kritisoida asiaa, että miten siinä näkyy vuoden 1750 jälkeen tapahtunut kasvihuoneilmiön kasvu ja pintalämpötilan nousu. Se näkyy siten, että kasvihuoneilmiön kasvusta huolimatta, tuo tunnusluku G/LWup = 0,4 on säilynyt hyvin vakiollisena, koska nuo suuret luvut 158 ja 398 kestävät pienet muutokset ilman, että niiden suhdeluku muuttuu.

Kasvihuoneilmiön analyysi

Olen käyttänyt näiden kolmen energiavirran suhdetta seuraavan taulukon numeroarvojen laskennassa.

Taulukko 1. Kasvihuoneilmiön analyysi. Kolme viimeistä saraketta ovat ilmastoherkkyysparametreja λ, jotka IPCC nykyään ilmoittaa käänteislukuina ja kutsuu niitä nimellä ilmaston takaisinkytkentä parametri α= 1/λ. λ -1 on Ollilan tutkimusten mukainen, λ-PL on Planckin takaisinkytkennän mukainen ja λ-SW on auringon nettoenergian mukainen λ:n arvo.

Ensin taulukon sisällön yleisselitys. Ensimmäinen sarake nimeltään TRC tarkoittaa ilmastoherkkyyttä Transient Climate Response eli alempaa ilmastovastetta, joka IPCC:n mukaan on 1,8 °C, jonka hyvin todennäköinen vaihteluväli on 1,2 °C – 2,4 °C eli suuri on toleranssi. Nollatilanne on ollut pintalämpötila 16,3 °C, josta on tapahtunut TRC:n osoittama lämpeneminen, ja TCR-arvon ja pintalämpötilaa on kasvatettu samalla määrällä: TRC on lämpötilamuutos, seuraavat kaksi saraketta ovat absoluuttisia lämpötiloja Celcius- ja Kelvin-asteissa.

LWup on maanpinnan säteilemä pitkäaaltoinen säteily pintalämpötilan mukaisesti ja dLWup on LWup säteilyn muutos arvosta 398 ylöspäin. Kasvihuoneilmiön suuruus G=0,4*LWup ja RF = LWup-G. Ilmastoherkkyysparametrien arvot kolmessa viimeisessä sarakkeessa on selitetty tarkemmin liitteessä.

Kun tarkastellaan kahta sinistä riviä, niin huomataan, että TRC-arvo 1,1…1,15 °C vastaa säteilypakotearvoa 3,65 … 3,82 W/m2 eli aika tarkkaan IPCC:n vanhaa säteilypakotearvoa 3,7 W/m2. Tämä on sama TRC-arvo, jonka IPCC ilmoittaa, jos ilmakehässä ei ole veden positiivista takaisinkytkentäarvoa. Ilmastoherkkyysparametrit antavat TRC-arvon hyvällä tarkkuudella.

Vihreällä värillä on merkitty kolme riviä, joissa TRC-arvo on välillä 0,65 … 0,8 °C vastaten RF-arvoa 2,15…2,65 W/m2. Tälle alueelle osuu aika monta toisinajattelijoiden tutkimustulosta omani mukaan lukien.

Sitten lopuksi kaksi viimeistä riviä. Ruskealla värillä on TRC-arvo 1,8 °C vastaten RF-arvoa 6,0 W/m2. Tällaista kombinaatiota ei ole kukaan raportoinut. Pahaksi lopuksi viimeinen vaaleanpunainen rivi, jossa on IPCC:n TRC-arvo 1,8 °C ja RF-arvo 3,9 W/m2 AR6-raportin mukaan. Kuten näkyy, niin 1,8 asteen pintalämpötilan nousu lisää säteilyä pinnalta 10 W/m2, joten kasvihuoneilmiön suuruus pitäisi olla 6,10 W/m2, jotta avaruuteen menisi 3,9 W/m2. Tämähän tarkoittaa, että CO2 plus H2O eli vesi ovat absorboineet 61 % maanpinnan säteilemästä infrapunasäteilystä. Ihan vihonviimeinen vajaa rivi osoittaa, miten IPCC:n TRC arvo voidaan laskea kaavalla dT = λ * RF, mutta silloin λ:n arvo pitää olla 0,47 K/(W/m2), jotta veden takaisinkytkentä tulisi otettua huomioon, vaikka sitä ei ilmakehästä löydykään.

IPCC:n mukaan ilmakehä on vuoden 1750 jälkeen alkanut käyttäytyä aivan eri tavalla, koska energiataseen – vieläpä nykyisten arvojen mukaan – kasvihuoneilmiö absorboi vain 40 % maanpinnan säteilemästä määrästä, mutta IPCC:n TRC-arvo 1,8 °C edellyttää absorptiota 61 %.

Mutta koska IPCC tekee, mitä lystää, niin heitä ei hidasta tällaiset ”pienet” epäloogisuudet. Tiede on tiedettä ja IPCC:n tiede se vasta onkin tiedettä.

Liite. Planckin takaisinkytkentäparametri ja ilmastoherkkyysparametri.

Kolme oikeanpuoleista saraketta ovat erilaisia ilmastoherkkyysparametrin arvoja, joiden avulla voidaan laskea säteilypakotteen RF aiheuttama pintalämpötilan muutos eli

T = λ * RF.                                                               (1)

λ-1:n arvo on 0,265 K/(W/m2) ja sen olen laskenut maapallon energiataseesta käyttäen emissiolämpötilaa eli sitä teoreettista lämpötilaa, joka antaa pintalämpötilaksi n. -18 °C. voidaan laskea säteilypakotteen RF aiheuttama pintalämpötilan muutos eli T = λ * RF.

λ-PL on Planckin takaisinkytkentäparametri.  Tämä arvo lasketaan Planckin säteilylaista

LW = εsT^4,                                                          (2)

jossa ε on emissiviteettikerroin (oletetaan olevan arvoltaan 1, ja s on Stefan-Boltzmannin vakio. Kun tämä yhtälö derivoidaan, saadaan se muutos, jonka mukaan säteily muuttuu lämpötilan muuttuessa

dLW/dT= 4sT^3 = 4sT^4/T = 4LW/T               (3)

α-on Planckin laista tuleva parametri, jota kutsutaan joko nimellä Planckin takaisinkytkentäparametri tai Planckin palaute. Se on siis se kulmakerroin, jonka mukaan pinnan säteilymäärä lisääntyy lämpötilan muuttuessa muutamia asteita (< 10 °C). Tämä parametri lasketaan normaalisti pinnan lämpötilan (15 °C eli 288 K) mukaan eli numeroarvo on käyttäen avaruuteen menevää nettoenergiamäärää

α-SW = 4*240 W/m2 / 288 K = 3,33 W/m2/K                         (4)

ja tästä edelleen λ-PL = 1/ 3,33  = 0,30 K/Wm2. IPCC:n mukaan Planckin takaisinkytkentäparametrin arvo on tarkempien tutkimusten mukaan 3,22 W/m2/K, mutta olen käyttänyt tuota arvoa  3,33 W/m2/K.

Sama asia voidaan laskea myös käyttämällä pinnan säteilemää nettoenergiamäärää 398 W/m2, jota olen merkinnyt

α-PL = 4 * 398 W/m2 / 288 K = 5,52 W/m2/K                         (5)

ja tästä edelleen λ-PL = 1/5,52 = 0,18 K/Wm2. Mielestäni parametrit α-PL ja λ-PL ovat merkintöinä ja symboleina loogisempia, koska silloin käytetään pinnan emittoimaa säteilymäärä, jossa Planckin takaisinkytkentä tapahtuu. Lopputulos on sama, laskettiinpa takaisinkytkentä kummalla tavalla tahansa.

 

aveollila1
Porvoo

TkT, dosentti emeritus (Aalto-yliopisto). Uskon demokratiaan ja markkinatalouteen (en kapitalismiin) ja kansallisvaltioon. Olen tutkinut 12 vuotta ilmastonmuutosta, josta julkaisuja on kertynyt 23. Tutkimukseni keskittyvät ilmastonmuutoksen ytimeen eli kasvihuoneilmiöön, hiilidioksidin osuuteen ilmastonmuutoksessa ja hiilen kiertoon. Tulokseni osoittavat oleellisia virheitä IPCC:n tieteessä. Olen kutsuttu norjalaisen järjestön Klimarealistine (Climate realister) tieteelliseen neuvostoon.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu