Hiilidioksidin aiheuttama säteilypakote, regressio- ja logaritmisovituksena (0ppmv – 654.6ppmv)

Hiilidioksidin aiheuttama säteilypakote, regressio- ja logaritmisovituksena (0ppmv – 654.6ppmv)

Edelleen väitellään siitä, mikä on todellinen hiilidioksidin säteilypakote, jossa on käytetty prof. Gunnar Myhre et al.:n kaavaa kertoimella α:

α ln (C/C0), missä α = 5.35 ja C vallitseva hiilidioksidi-pitoisuus, sekä Co vertailupitoisuus (esiteollinen aika).

Tämä yhtälö perustuu Beer-Lambertin-Bouguer’n spektroskoppiseen lakiin (Johan Heinrich Lambert 1728 – 1777).

Blogin otsikkoon viitaten, tämä kerroin (α) voidaan suoraan johtaa paitsi mallinnuksista, havainnoista, sekä polynomisovituksina. Itse asiassa sovituksen voi tehdä regressioanalyysina, hiilidioksidi-pitoisuuden muuttuessa, ja sen säteilypakotteen funktiona.

(ks graafi 1)

Graafista 1. (käyrän hienoinen kaltevuus) punaisesta käyrästä ja pallukoista voidaan havaita, kun otamme hiilidioksidi-pitoisuuden konsentraatio-väliksi esim.  275ppvm – 378ppmv ja sen säteilypakotteeksi 1.66W/m2 . Säteilypakotteen muutokseksi saamme:

ΔRF =  5.22 ln (378/275) = 1.66W/m2

Jos vertaamme tätä esitystä regressio – ja logaritmisovitukseen, missä muutamme sovitusta seuraavasti, missä RF saa arvoja:

RFa = -0.0000247422, RFb = 0.0322629 ja RFc = -7.00013

(ks. graafi 2)

 

Graafista 2. voidaan havaita, että samalla hiilidioksidi-pitoisuuden välillä 275ppmv – 378ppmv, vihreä käyrä seuraa hyvin tarkasti punaisia pallukoita regressio- ja logaritmisovituksena. Näin ollen käyrän sovitus voidaan tehdä myös nollas-pitoisuudesta lähtien, esim. 0 ppmv – 654.6 ppmv.

(ks. graafi 3)

 

Tarkastellaan käyrissä olevaa kohtaa 378ppmv, missä säteilypakote on 8.67W/m2. Regressio -ja logarimtisovitus osoittaa, että se on vertailukelpoinen suhteessa Beer-Lambert lakiin, missä absorbanssi on nolla (nollas konsentraatiolla).

Kun pitoisuus on 378ppmv ja RF = 8.67W/m2, tästä ks. pisteestä muutama piste ylittää sen,  jolloin hiilidioksidi absorboi kaiken IR-säteilyn minkä se kykenee, jolloin hiilidioksidin lisäys ei voi kasvattaa RF:n arvoa suuremmaksi, koska muutosnopeus lähestyy kohti horisonttia.

(ks. graafi 3)

No mitä tästä on opittu? Kun tehdään käyräsovituksia, IPCC:n omaksuma kerroin 5.35 (prof. Gunnar Myhre et. al) joka on vain Δ0.13 yksikköä suurempi kuin kerroin 5.22, antaa mahdollisuuden tehdä käyräsovituksia sen mukaan, millä muutos-nopeudella hiilidioksidi-pitoisuus kehittyy. 

Eli se miksi tuo kerroin 5.22 => 5.35 on lisääntynyt, minun ymmärrykseni mukaan, se on käyrä-sovitettavissa maapallon globaaleihin hiilidioksi-pitoisuuksien muutokseen ja pintalämpötila-havaintoihin, mistä säteilypakote saadaan sekä nykyisyydessä, että menneisyyden tiedon mukaan, mutta myös tulevissa skenaarioissa kohtuullisen hyvin laskettua.

Ps. pahoittelen jälleen graafien hieman epäselvää kuvausta, mutta ehkä zoomaamalla periaate selviää.

HannuSinivirta

(el. vanh. tut. / FMI) Työkokemusta (tietoliikenne, -atomivoima, -lääketiede, -avaruus) tutkimus- ja tuotekehitystehtävissä. Kantavia voimia mm. Albert Einstein. (𝝏fA / 𝝏xA, 𝝏fA / 𝝏yA) / (𝝏fL / 𝝏xL, 𝝏fL / 𝝏yL = ∇fA / ∇fL = paljon suurempi kuin 1 ts. antroposeeni dominoi

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu