Ollila vastaan IPCC

  1. Johdanto

Olen vuosien varrella kirjoittanut useita blogeja tutkimuksiini perustuen ilmastonmuutoksesta ja niiden yksi merkittävin piirre on, että ne eivät ole IPCC:n eikä ylipäänsä ilmastoeliitin julkaisemien ilmastonmuutostulosten mukaisia. IPCC:n viimeisimmän tutkimusraportin AR5 mukaan vuodelta 2013 lämpeneminen johtuu ihmisestä 97,9 prosenttisesti ja vain 2,1 prosenttia johtuu auringosta.

Oleellinen kysymys on siis, onko ihmisen osuus eli käytännössä hiilidioksidin (CO2) lisääntynyt määrä syynä tähän ilmiöön. Jos pystytään osoittamaan, että hiilidioksidi ei pysty tähän, niin silloin koko ongelma on käytännössä ratkaistu. On nimittäin niin, että kaikki muut ilmastonmuutokseen liittyvät muutokset katsotaan johtuvan lämpötilan kasvusta kuten jäätiköiden sulaminen, merenpinnan nousu, hirmumyrskyjen lisääntyminen, kuivuusjaksojen lisääntyminen, aavikoituminen, satomäärien laskeminen jne. Tässä yhteydessä totean vain lyhyesti, että toistaiseksi mikään näistä johdannaisilmiöistä ei ole osoittautunut todeksi tai luonnolle vahingolliseksi kuten jäätiköiden määrän lasku.

Eräät henkilöt tässä yhteydessä ovat väittäneet osoittaneensa, että yksikään tuloksistani ei ole tieteellisesti oikea. Annan heille uuden mahdollisuuden esittää tieteelliset perusteensa väitteidensä tueksi.

  1. IPCC:n kasvihuoneilmiön määritelmä on fysiikan lakien vastainen

Kasvihuoneilmiön suuruudeksi on yleisesti hyväksytty 33 astetta, koska maapallon saama nettoenergiamäärä 240 Wm-2 (wattia neliömetrille) vastaa Planckin lain mukaan lämpötilaa -18 astetta ja maapallon pintalämpötila on keskimäärin +15 astetta eli näiden lämpötilojen ero on 15-(-18) = 33 astetta. Jotta pintalämpötila olisi 15 astetta, pinnalle täytyy tulla paljon enemmän energiaa kuin tuo 240 Wm-2. Ja niinhän sitä tuleekin ja tuo määrä näkyy suoraan kuvasta 1 ja se on 510 Wm2 eli kasvihuoneilmiön aiheuttaa lisääntynyt säteily määrältään 510-240 = 270 Wm-2 (Viite 1). Tavattoman yksinkertaista ja vastaansanomatonta.

Kuva 1. Kasvihuoneilmiöön liittyvät energialähteet ilmakehässä ja maanpinnalla.

Sitten pitääkin selvittää, että mistä muodostuu tuo 270 Wm-2. Kuva 1 osoittaa, että ilmakehä säteilee maanpinnalle 345 Wm-2, johon sisältyy auringon lyhytaaltoista säteilyä 75 Wm-2, joten kasvihuoneilmiön suuruus tästä laskien on edelleen 345-75 = 270 Wm-2. Koska pitkäaaltoisen eli infrapunasäteilyn absorptio on vain 155 Wm-2, niin loput kasvihuoneilmiöstä aiheuttaa latenttilämpö 91 Wm-2 ja lämpimän ilman kumpuaminen 24 Wm-2, joka on yhteensä 115 Wm-2.

IPCC on määritellyt kasvihuoneilmiön johtuvan vain ja ainoastaan kasvihuonekaasuista ja pilvistä, jotka absorboivat maapallon pinnasta tulevaa infrapunasäteilyä, jonka kasvihuonekaasut säteilevät takaisin maapallon pinnalle, kuva 1. The longwave radiation (LWR, also referred to as infrared radiation) emitted from the Earth’s surface is largely absorbed by certain atmospheric constituents – (greenhouse gases and clouds) – which themselves emit LWR into all directions. The downward directed component of this LWR adds heat to the lower layers of the atmosphere and to the Earth’s surface (greenhouse effect).”

Tuo absorption määrä on 155 Wm-2. IPCC:n määritelmä johtaa siihen, että a) joko IPCC:llä on ikiliikkuja ilmakehässä nostaen säteilymäärän 155 Wm-2 arvoon 270 Wm-2 tai b) ilmakehästä tulevassa säteilyssä osuudella 270-155 Wm-2 = 115 Wm-2 ei olekaan lämpötilavaikutusta.  

IPCC:n virheellisestä kasvihuonemääritelmästä johtuen hiilidioksidin osuudeksi on saatu joko 26 % (väärä ilmakehäkoostumus, Viite 2) tai 19 % (Viite 3), mutta oikean määritelmän mukainen arvo on 7 %. Kasvihuoneilmiön osatekijät ovat: vesi 33,6 %, latenttilämpö 33,6 %, pilvet 13,3 %, kuuman ilman kumpuaminen 8,9 %, hiilidioksidi 7,4 %, otsoni 2,6 %, metaani ja typpioksiduuli 0,7 %. Pimittääkseen tämän väärän määritelmän ilmastoeliitti on esittänyt Wikipediassa käytännössä lähes oikean määritelmän eli saman kuin omassa tutkimuksessani: https://simple.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect.

Sitten kuva 2 niille muutamille, jotka väittävät, että hiilidioksidilla ei ole mitään vaikutusta kasvihuoneilmiössä eikä lämpenemisessä. Tällaista kuvaa et todennäköisesti löydä mistään muualta kuin minun tutkimuksistani tai esityksistäni.

Kuva 2. Kasvihuonekaasujen osuudet infrapunasäteilyn absorptiossa.

Kuvasta 2 näkyy, että kasvihuonekaasut absorboivat n. 79 % kaikesta maapallon pinnan säteilemästä infrapunasäteilystä pilvettömissä olosuhteissa, joka näkyy käyrän alapuolella olevassa absorboituneessa pinta-alassa. Pilvisissä olosuhteissa absorptio on 100-prosenttinen. Koska pilvisyys on keskimäärin n. 67 %, niin absorptio on keskimäärin n. 89 %. Tästä syystä sanotaan, että hiilidioksidin absorptio on lähellä kyllästymispistettä.

  1. Veden takaisinkytkentä

Clausius-Clapeyronin laki (C-C) esitetään olevan teoreettinen perusta positiiviselle veden takaisinkytkennälle. Todellisuudessa kyseinen laki esittää veden osapaineen höyryfaasissa, jos se on kyllästynyt veden suhteen. Ilmakehä ei ole kyllästynyt veden suhteen kuin satunnaisesti paikallisesti. Koko teoria siis lepää väärällä oletuksella. Joka tapauksessa C-C-yhtälöstä voidaan johtaa yksinkertainen riippuvuus, että yhden asteen lämpötilan nousua kohti vesi nostaa ilmastopakotetta sen määrän kasvun johdosta n. 0,7-0,8 Wm-2.

Kuva 3. Kosteuden ja lämpötilan trendit vuodesta 1979 eteenpäin.

Kuvan 3 mitatut arvot osoittavat, että veden positiivinen takaisinkytkentä toimii ENSO-tapausten eli El Nino ja La Nina yhteydessä, mutta pitemmällä aikavälillä ilmakehä ei toimi näin. Teoria positiivisesta takaisinkytkennästä on siis väärä. Vuosien 1982 – 1999 lämpötila nousi, mutta veden määrä ilmakehässä laski. Professori Heikki Järvistä lainaten voin todeta, että teoria on oikea, jos se vastaa käytäntöä, mutta jos se ei vastaa, niin se ei ole oikea.

Lisäys 3.3.2020

Kuva 3b. Suhteellinen kosteus ei ole säilynyt vakiona kuten IPCC:n veden takaisinkytkentäteoria edellyttäisi.

  1. Ilmastoherkkyysparametrini arvo eroaa IPCC:n arvosta

 Tässä osiossa esitän jopa differentiaaliyhtälön vakituisen kommentoijani iloksi. Jos matematiikka ei kiinnosta, niin tämän osuuden voi hypätä yli. Olen laskenut ilmastoherkkyysparametrin λ kahdella eri menetelmällä (Viite 4). Ensiksi ihan kynällä ja paperilla laittamalla maapallon absorboivan ja sen emittoiman säteilyvuon samansuuruiseksi

SC(1-α) * (¶r2) = sT4 * (4¶r2),                                          (2)

missä SC on aurinkovakio (1366-1368 W/m2), α on maapallon kokonaisheijastavuus eli albedo, s is Stefan-Bolzmannin vakio (5.6704*10-8) ja T on lämpötila (K). Tästä yhtälöstä voidaan ratkaista lämpötila T:

T = (SC * (1 – α) / (4s))0,25                                   (3)

Käyttäen albedo-arvoa 0,30468, T:n arvoksi tulee -18,7 °C. Termi SC(1-α) on sama kuin maapallon saama netto säteilymäärä auringosta ja sitä merkitään kirjaimilla RF, jolloin yhtälö (2) voidaan kirjoittaa muotoon

RF = 4sT4                                                                                (4)

Kun yhtälö (4) derivoidaan, siitä tulee d(RF)/dT = 16sT3 = 4*4sT4/T = 4*RF/T.  Kun suhde d(RF)/dT invertoidaan, saadaan laskettu λ:

dT/(d(RF)) = λ = T/(4RF) = T/(SC(1-α))                              (5)

Samalla tässä tuli johdettua yksinkertaisen ilmastomallin kaava

dT = λ * RF = λ * (T/(SC(1-α)))                                            (6)

Käyttäen tässä esitettyjä lukuarvoja ilmastoherkkyysparametrin arvoksi tulee 0,268 K/(W/m2). Olen laskenut λ:n arvon myös spektrianalyysin keinoilla. Ilmastoherkkyysparametrin arvo tuli sivutuloksena, kun laskin ilmastoherkkyysarvon eli pintalämpötilan muutoksen, joka tarvitaan, jotta avaruuteen menevä infrapunasäteily nousisi samaan arvoon CO2-pitoisuudella 560 ppm, kuin se on CO2-pitoisuudella 280 ppm. En rasita näillä laskuilla lukijoita, mutta tulos on 0,259 K/(W/m2). Lopputulokseni on, että käyttäen mitattuja maapallon keskimääräisiä arvoja lämpötiloille ja albedoille, niin λ:n arvo on 0,27 K/(W/m2). Aikamoinen ero IPCC:n arvoon 0,5 K/(W/m2).

Onko tälle selitystä? Onhan sille hyvin yksinkertainen selitys: IPCC olettaa, että ilmakehässä toimii positiivinen veden takaisinkytkentä C-C yhtälön mukaisesti, joka n. kaksinkertaistaa kaikkien muiden säteilypakotteiden arvon. Kun kerron 0,27 kahdella, niin arvoksi tulee 0,54. Joku tietysti sanoo, että eihän se ole 0,5 eli kumpi ompi tarkempi. IPCC:n arvo on 7 tutkimuksen keskiarvo tehtyinä vuosina 1967-1982 ja arvot vaihtelivat välillä 0,47 – 0,53. Tuolloin ei ollut käytössä spektrianalyysimenetelmiä, vaan laskemat tehtiin paljon karkeammilla keinoilla.

Tarkempaa tietoa liitteissä 1-6.

  1. Hiilidioksidin säteilypakotearvo

IPCC on valinnut hiilidioksidin säteilypakotteen laskemiseen Myhre et al.:n yhtälön

RF = 5,35 ln(C/280),                                            (7)

Missä C on CO2-pitoisuus (ppm), jolle säteilypakote halutaan laskea. Kun käytetään CO2-pitoisuutta 560 ppm, niin RF = 3.7 Wm-2. Olen ilmeisesti ainut, joka on toistanut tämän tutkimuksen laskelmat (Viite 3) ja olen saanut erilaisen tuloksen, mutta riippuvuus CO2-pitoisuudesta on edelleen logaritminen

RF = 3,12 ln(C/280),                                            (8)

Oma mallini antaa CO2-pitoisuudelle RF-arvon 2,16 Wm-2. Myhre et al.:n tutkimuksessa on se ongelma, että siinä ei ole linkkiä käytettyihin ilmakehän lämpötila, paine- ja kosteusprofiileihin. Gunnar Myhre ei ole myöskään suostunut niitä antamaan pyynnöistä huolimatta. Tämä on vastoin yleistä tieteellistä käytäntöä ja normaalisti lehti vaatii ne alun perin tiedoksi. Mutta kas, ei tällä kertaa. Jutusta puuttuu myös mielestäni näyttö ilmakehämallin validoinnista todellisten mittausten suhteen. Jotain vinkkiä mahdollisesta syystä eroavuuteen minun tuloksiini saadaan kuvasta 4.

Kuva 4.  Säteilypakotearvot eri tutkijoiden mukaan.

IPCC teki valinnan kolmen tutkimuksen kesken, jotka olivat Myhre et al., Hansen et al., ja Shi. Kuvan mukaisesti ne antavat aika lähellä toisiaan olevia arvoja pitoisuudesta 280 ppm eteenpäin. Yksi asia IPCC:n raportin kirjoittajilta jäi tarkistamatta nimittäin se, miten Shi teki tutkimuksensa. Olen saanut tuon tutkimuksen pyytämällä suoraan Shi:ltä, koska sitä ei löydy sähköisessä muodossa. Siinä lukee selvästi, että hän sovelsi vakiollista suhteellista kosteutta eli se tarkoittaa, että hiilidioksidin säteilypakote on kaksinkertainen todelliseen CO2-pakotteeseen verrattuna. Kun Shin käyrä kerrotaan 0,5 eli eliminoidaan veden vaikutus, niin kas vain, se onkin hyvin lähellä minun käyrääni. Shi ja Myhre et al. eivät käyttäneet spektrianalyysimenetelmää, vaan karkeampaa tekniikkaa.

Kuvassa 5 olen sovittanut IPCC:n yksinkertaisen ilmastomallin ilman veden positiivista takaisinkytkentää (TCS=1,2 astetta) ja oman ilmastomallini (TCS=0,6 astetta) hiilidioksidin kokonaislämmitysvaikutukseen 2,5 astetta per 400 ppm.

Kuva 5. ilmastomallien sovitus ilmastoherkkyyksien 0,6 astetta ja 1,2 astetta mukaan. Ilmastoherkkyyden 1,2 mukaista käyrää ei voi sovittaa hiilidioksidin kokonaisvaikutukseen 2,5 astetta per 400 ppm.

Hiilidioksidin lämmitysvaikutus ilmastoherkkyyden 1,2 astetta mukaan ei voida sovittaa hiilidioksidin kokonaisvaikutukseen 2,5 astetta pitoisuudella 400 ppm.

  1. Ilmastoherkkyysarvot

Ilmastomallien vertailun helpottamiseksi on sovittu käsite ilmastoherkkyys, joka tarkoittaa hiilidioksidin aiheuttamaa lämpenemistä pitoisuuden kasvaessa arvosta 280 ppm arvoon 560 ppm eli kaksinkertaiseksi.  IPCC:llä on kaksi ilmastoherkkyysarvoa ja ne ovat nimeltään TCS eli Transient  Climate Sensitivity ja ECS eli Equilibrium Climate Sensitivity. ECS toteutuu, kun ilmasto saa asettua uuteen tasapainoasemaan vuosikymmenten ja vuosisatojen aikana. TCS-arvo pitää sisällään vain veden positiivisen takaisinkytkennän ja pilvien takaisinkytkennän (ei tule esiin kuin muutamissa GCM-malleissa). ECS-arvo sisältää muitakin positiivisia takaisinkytkentöjä kuten pilvien ja albedon muutoksen vaikutuksen.

Kumpi ilmastoherkkyysarvo on parempi mittari tulevaisuutta ajatellen ja varsinkin tämän vuosisadan aikana? IPCC on ottanut tähän selvän kannan viimeisessä teknisessä raportissa AR5: TCS on parempi mittari tulevaisuuden ilmastonmuutoksen suhteen ja erikoisesti tämän vuosisadan aikana, Liite 3. Sen vuoksi en näe mitään syytä edes puhua ECS-arvoista. Ne ovat vain pelottelua varten.

Mitkä ovat IPCC:n ilmoittamat arvot TCS:lle? Virallisin arvo (Liite 4.1) on 1,0 – 2,5 °C eli keskiarvona 1,75 °C. Mutta tämä ei ole ainut arvo, joka AR5-raportista löytyy. IPCC viittaa myös, että yleensä GCM-mallit (Liite 4.2) antavat arvon 1,9 °C ± 0,19 °C. Eikä siinä kaikki. Taulukon 9.5 mukaan 30 valittua GCM-mallia (Liite 4.3) antavat keskiarvon 1,8 °C ± 0,6 °C. Näistä vaihtoehtoisista totuuksista sitten jokainen voi valita vähän mielensä mukaan. Minusta on reilua ja perusteltua todeta, että IPCC:n viimeisimmän tieteellisen arvion mukaan TCS-arvo on n. 1,8 °C, mutta siinä on suuri epävarmuusvaihtelu.

Mitä sitten IPCC:n yksinkertainen ilmastomalli antaa arvoksi, kun käytetään yhtälöä (6) ja (7)? Kuten alaan perehtyneet tietävät ulkomuistista, niin yhtälön (6) mukaan CO2-pitoisuus 560 ppm antaa RF-arvon 3,7 Wm-2. Kun se kerrotaan λ-arvolla 0,5 K/(Wm-2), niin saadaan arvo 1,85 °C. Kiusallisen tarkasti sama kuin IPCC:n viralliset ja ”epäviralliset” TCS-arvot. Minun TCS-arvoni tietysti eroaa tästä arvosta selvästi ja se on 0,27 * 2,16 = 0,6 °C. Syyt eroihin löytyvät aikaisemmasta tekstistäni, enkä lähde niitä kertaamaan.

IPCC on määritellyt erittäin tarkasti, miten TCS (TCR) – arvo pitäisi laskea ilmastomallia käyttäen, Viite 6. Tässä määrittelyssä pistää silmään, että CO2-pitoisuus pitäisi nousta tarkasti 1 % vuodessa. Tällä pyritään siihen, että säteilypakotteen dynaamiset viiveet eivät rupeaisi vaikuttamaan lopputulokseen. Olen sitä mieltä, että tällä määritelmällä ei ole käytännön merkitystä, jos muutosvauhti pysyy alle tuon 1 % vuodessa. Tätä IPCC:n määritelmää ei voida tulkita niin, että ns. yksinkertainen ilmastomalli toimisi vain TCS-arvoa laskettaessa, eikä IPCC ole sellaista missään määritellyt.

Sitten on vielä yksi erittäin mielenkiintoinen TCS-arvo, ja se sellainen arvo, joka saadaan, kun veden positiivista takaisinkytkentää ei käytetä. IPCC on raportoinut tällaisen arvon AR5:ssä ja se on 1,2 °C, Viite 7. Jos käytetään kaavaa dT = λ * RF, niin saadaan arvo 0,27 * 3,7 = 1,0 °C. Ero on pieni, mutta en pysty selittämään tätä eroa. IPCC sanoo, että arvo 1,2 °C perustuu GCM-mallien antamaan arvoon. Tarkempaa tietoa ei ole. Tässä kohtaa voidaan tehdä takaisinlaskenta, että jos lisätään veden takaisinkytkentä arvoon 1,2 °C, niin arvoksi tulee 1,2 + 0,5*1,2 = 1,8 °C. Riittävän tarkasti TCS-arvo veden takaisinkytkennän kanssa. Eihän se oikein ole, vaan se on IPCC-tiedettä.

Omassa tutkimuksessani olen referoinut kolmea tutkimusta, jotka ovat päätyneet TCS-arvoon 1,1 °C – 1,2 °C. Joku tutkijoista kutsui tulostaan Planck-herkkyysarvoksi, koska siinä ei ole mukana veden takaisinkytkentää. Itse asiassa nämä tutkijat ovat käyttäneet Myhre-yhtälön (6) mukaista RF-arvoa 3,7 Wm-2 CO2-pitoisuudelle 560 ppm, joten tulokset eivät ole tässä mielessä yllätyksiä. Jos halutaan käyttää yhtälöä (6) niin, että se antaa CO2-pitoisuudelle arvon 1,2 °C, niin λ-arvoksi tulee 0,324 K/(Wm-2). Tarkempaa tietoa aiheesta on liitteissä 1-6.

  1. Hiilenkierrosta aiheutuva hiilidioksidin viipymäaika ilmakehässä

IPCC ja ilmastoeliitti on antanut ikään kuin lopullisen niitin ihmisen aiheuttamalle ilmastonmuutokselle todistamalla, että ns. antropogeeninen eli fossiilista polttoaineista peräisin oleva CO2 ei lähde ilmakehästä koskaan kokonaan pois, vaan sitä jää n. 22 % kaikesta sinne joutuneesta kyseisestä aineesta. Tästä viipymäajasta on sitten Petteri Taalas todennut eri lähteiden mukaan, että viipymäaika on yli 10 000 tai 100 000 vuotta. Olen tehnyt tästä asiasta kolme tutkimusta ja viimeisin on viitteen 5 mukainen.

IPCC on valinnut hiilenkiertomallin (Viite 6), jonka mukaan kaikki ilmakehään kertyvä hiilidioksidi sitten vuoden 1750 on peräisin ihmiskunnan hiilidioksidiemissioista, jota kutsutaan antropogeeniseksi hiilidioksidiksi tai hiileksi. Vuonna 2011 IPCC:n mukaan ilmakehässä oli antropogeenista hiiltä 240 gigatonnia (GtC). Antropogeenisen hiilidioksidin osuus ilmakehässä mitataan permille-arvona ja vuonna 2011 se oli -8,35‰. Tämä arvo tarkoittaa antropogeenisen hiilidioksidin määrää 63 GtC, joten IPCC:n käyttämän hiilenkiertomallin virhe on 280 %. Oma mallini antaa tarkasti oikean arvon. Kuva 6 osoittaa mitattujen ja mallien antamia permille-arvoja.

Kuva 6. Mallien ja mittausten permille-arvoja ilmakehässä.

Tämä tilanne sai tässä taannoin aikaan erikoisia väitteitä, että IPCC ja tutkijat eivät tarkoita, että ilmakehään kertynyt lisäys vuodesta 1750 olisi itse asiassa fossiilisista polttoaineista peräisin, vaan sitä olisi mennyt meriin paljon enemmän eli väitteen esittäjät ovat vahvasti eri mieltä tutkijoiden ja IPCC:n kanssa: ostan tämän väitteen, mutta se ei ole kyseisten toimijoiden mukainen tulos.

Kuva 7. Global Carbon Budget 2019 mukainen hiilitase vuodelle 2019.

Kuvassa 7 on kaikkein tuorein esitys hiilen kierron taseesta (Viite 7). Kuvasta näkyy, että fossiilisista polttoaineista on syntynyt CO2:ta 440 GtC. Kuten viitteessä 6, niin myös tässä on päädytty tulokseen, että maan käyttö on synnyttänyt CO2 – päästöjä käytännössä lähes yhtä paljon kuin kasvillisuus on sitonut eli 205 versus 195. Tämä on kaikkia viime aikaisia tutkimuksia vastaan, joissa on päädytty jopa tulokseen, että jopa 160 GtC on sitoutunut kasvillisuuteen. Ilmakehään on jäänyt 255 GtC antropogeenista CO2:ta ja meriin on absorboitunut vain 160 GtC. Omat arvoni CO2– päästöjen 433 GtC jakautumiselle on: meriin 233 GtC, kasvillisuuteen 127 GtC ja ilmakehään 73 GtC. Vastaavasti viipymäaika mallini mukaan on n. 90 vuotta.

Yhteenveto

Tutkimuksien mukaan IPCC:n kasvihuonemääritelmä on fysiikan lakien vastainen. Avoimeen kirjeeseen asiaan koskien professori Heikki  Järvinen Helsingin yliopistosta ei koskaan vastannut. Hiilidioksidin säteilypakote on alhaisempi kuin IPCC:n käyttämä ja ilmakehässä ei ole veden positiivista takaisinkytkentää. Tästä johtuen ilmastoherkkyys eli hiilidioksidin lämmitysvaikutus on 0,6 °C, joka on vain kolmasosa IPCC:n arvosta 1,8 °C. IPCC:n tulos ilmakehän sisältämästä antropogeenisesta hiilidioksidimäärästä (240 GtC per 2011) on vahvasti liian suuri antaen permille-arvon nykyilmakehälle -13,0 ‰, kun mitattu arvo on vain -8,6‰. Merten absorpointikapasiteettia ei ole vielä hyödynnetty juuri lainkaan ja sen vuoksi viipymäaika ilmakehän kokonaishiilidioksidille on vain n. 90 vuotta.

Viitteet

  1. Ollila, Antero. The greenhouse effect definition. Physical Science International Journal, 23(2): 1-5, 2019. http://www.journalpsij.com/index.php/PSIJ/article/view/30149
  2. Kiehl JT, Trenberth KE. Earth’s annual global mean energy budget. Bull Amer Meteor Soc 90:311-323, 1997.
  3. Schmidt GA, Ruedy RA, Miller RL, Lacis AA. Attribution of the present-day total greenhouse effect. J Geophys Res 115,D20106:1-6, 2010.
  4. Ollila A. The potency of carbon dioxide (CO2) as a greenhouse gas. Development in Earth Sciences. 2014:2:20-30.
  5. Ollila A. Analysis of the simulation results of three carbon dioxide dioxide (CO2) cycle models. PSIJ 2(4):1-19, 2019.
  6. 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. Chem. Phys. 13: 2793–2825. DOI:10.5194/acp-13-2793-2013.
  7. Global Carbon Budget 2019. Earth Syst. Sci. Data, 11, 1783–1838, 2019

Liitteet

Liite 1. The simple climate model of IPCC, TAR 6.2.1
As discussed in the SAR, the change in the net irradiance at the tropopause, as defined in Section 6.1.1, is, to a first order, a good indicator of the equilibrium global mean (understood to be 354 Radiative Forcing of Climate Change globally and annually averaged) surface temperature change. The climate sensitivity parameter (global mean surface temperature response ∆Ts to the radiative forcing ∆F) is defined as:

∆Ts / ∆F = λ   (6.1)

(Dickinson, 1982; WMO, 1986; Cess et al., 1993). Equation (6.1) is defined for the transition of the surface-troposphere system from one equilibrium state to another in response to an externally imposed radiative perturbation. In the one-dimensional radiative convective models, wherein the concept was first initiated, λ is a nearly invariant parameter (typically, about 0.5 K/(Wm^2); Ramanathan et al., 1985) for a variety of radiative forcings, thus introducing the notion of a possible universality of the relationship between forcing and response. It is this feature which has enabled the radiative forcing to be perceived as a useful tool for obtaining first-order estimates of the relative climate impacts of different imposed radiative perturbations. Although the value of the parameter “λ” can vary from one model to another, within each model it is found to be remarkably constant for a wide range of radiative perturbations (WMO, 1986). The invariance of λ has made the radiative forcing concept appealing as a convenient measure to estimate the global, annual mean surface temperature response, without taking the recourse to actually run and analyse, say, a three-dimensional atmosphere-ocean general circulation model (AOGCM) simulation.

Liite 2. AR4, Ch. 2.2 Concept of radiative forcing

The definition of RF from the TAR and earlier IPCC assessment reports is retained. Ramaswamy et al. (2001) define it as ‘the change in net (down minus up) irradiance (solar plus longwave; in Wm-2) at the tropopause after allowing for stratospheric temperatures to readjust to radiative equilibrium, but with surface and tropospheric temperatures and state held fixed at the unperturbed values’. Radiative forcing is used to assess and compare the anthropogenic and natural drivers of climate change. The concept arose from early studies of the climate response to changes in solar insolation and CO2, using simple radiative-convective models. However, it has proven to be particularly applicable for the assessment of the climate impact of LLGHGs (Ramaswamy et al., 2001). Radiative forcing can be related through a linear relationship to the global mean equilibrium temperature change at the surface (ΔTs): ΔTs = λRF, where λ is the climate sensitivity parameter (e.g., Ramaswamy et al., 2001). This equation, developed from these early climate studies, represents a linear view of global mean climate change between two equilibrium climate states

Liite 3. ECS versus TCR  IPCC:n mukaan, sivu 1110 ja 1112 raportissa AR5

ECS determines the eventual warming in response to stabilization of atmospheric composition on multi-century time scales, while TCR determines the warming expected at a given time following any steady increase in forcing over a 50- to 100-year time scale.” And further on page 1112, IPCC states that “TCR is a more informative indicator of future climate than ECS”.

Liite 4. TCS-arvot

4.1 Virallinen TCS-arvo, AR5, s. 84
For scenarios of increasing RF, TCR is a more informative indicator of future climate change than ECS. This assessment concludes with high confidence that the TCR is likely in the range 1°C to 2.5°C, close to the estimated 5 to 95% range of CMIP5 (1.2°C to 2.4°C), is positive and extremely unlikely greater than 3°C.

4.2 AR5, Ch. 8, sivu 633:

Using feedback parameters from Figure 8.14, it can be estimated that in the presence of water vapour, lapse rate and surface albedo feedbacks, but in the absence of cloud feedbacks, current GCMs would predict a climate sensitivity (±1 standard deviation) of roughly 1.9°C ± 0.15°C (ignoring spread from radiative forcing differences).

4.3 AR5, Table 9.5 Yhteenveto ja keskiarvot 30 tietokonemallin tuloksista

Effective Radiative Forcing (RF values of CO2 from 280 ppm to 560 ppm) = 3,7 W/m^2 ± 0,8 W/m^2
TCC = 1,8 °C ± 0,6 °C, min – max 1,1 °C – 2,6 °C
Climate Sensitivity parameter for ECS = 1,0 K/(W/m^2)

Liite 5. Miten IPCC on määritellyt TCR (=TCS) – arvon laskemisen, AR5, sivu 817

The transient climate response (TCR) is the change in global and annual mean surface temperature from an experiment in which the CO2 concentration is increased by 1% yr^1, and calculated using the difference between the start of the experiment and a 20-year period centered on the time of CO2 doubling.

Liite 6. TCS ilman veden takaisinkytkentää, AR5, sivu 630

The diagnosis of global radiative feedbacks allows better understanding of the spread of equilibrium climate sensitivity estimates among current GCMs. In the idealised situation that the climate response to a doubling of atmospheric CO2 consisted of a uniform temperature change only, with no feedbacks operating (but allowing for the enhanced radiative cooling resulting from the temperature increase), the global warming from GCMs would be around 1.2°C (Hansen et al., 1984; Bony et al., 2006).

0
aveollila1
Porvoo

TkT, dosentti emeritus (Aalto-yliopisto). Uskon demokratiaan ja markkinatalouteen (en kapitalismiin) ja kansallisvaltioon. Olen tutkinut 10 vuotta ilmastonmuutosta, josta julkaisuja on kertynyt 19. 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