Ihmisen nerokkuus ja keskinkertaisuus osa 2.

Jatkoa osaan 1.

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/ihmisen-nerokkuus-ja-keskinkertaisuus/

(Visio)

Maapallon lämpötila alenee edelleen ja albedo kasvaa

Lumipallo-efekti

Vastauksia kysymyksiin: 

Kysymys 1: 

Jos ilmakehässä ei olisi luonnollista kasvihuoneilmiötä, mikä olisi silloin maapallon keskilämpötila, sovellettaessa Stefan-Boltzmann säteilylakia?

Kysymys 2: 

Miten maapallon albedo poikkeaisi tuosta arvosta ~30%, olisiko se suurempi vai pienempi kuin ~30% (0.3) ja mikä sen todellinen arvo tulisi ajan kuluessa olemaan, sekä mikä osuus tästä albedon muutoksesta olisi ihmisen vaikutusta?

Näihin kysymyksiin voi vastata vain teoreettisin perustein, sillä todellisuudessa luonnollista kasvihuoneilmiötä ei voida poistaa kuin teoreettisesti. Näin ollen kun maapallon albedo on aluksi luokkaa ~30% (0.3), sen arvo alkaa vähitellen kasvamaan ja lähestyy arvoa 1. 

Maapallon albedoa hallitsee ylivoimaisesti jäätiköt ja lumen peittämät alueet, kun nämä peittoavat maapalloa, tämän seurauksena myös albedo kasvaa, jolloin yhä enemmän auringon säteilystä heijastuu takaisin avaruuteen, ja näin ollen jää- ja lumipeitteet valloittavat suurimman osan maapallon pinnasta. 

Kuinka täydellinen tästä lumipallo-efektistä tulee, se riippuu lämpötilasta ja mihin tuo albedo lopulta asettuu. Yksi tapa arvioida jäätymisnopeutta, on käyttää lämpötilan muutoksen periaatetta ja Newtonin jäähdytyslain kaavaa. Newtonin jäähdytyslain mukaan, kappaleen lämpötilan muutosnopeus on suoraan verrannollinen kappaleen lämpötilan ja ympäristön lämpötilan väliseen erotukseen kertoimella -k:

dT/dt = -k (T – Tymp)

Missä:

dT/dt = lämpötilan muutosnopeus ajan suhteen

T = kappaleen lämpötila

Tymp = ympäristölämpötila (avaruus)

-k = jäähdytyskerroin (-0.056)

Kun sovellamme tätä maapalloon, otamme T:n arvoksi keskimääräisen maapallon lämpötilan ja Tymp arvoksi absoluuttisen lämpötilan. Oletetaan aluksi, että jäähdytyskerroin –𝑘 on vakio, vaikka se todellisuudessa riippuisi monista tekijöistä. Tästä voimme laskea aikavakion, kuinka nopeasti lämpötila muuttuu ajan suhteen. Oletetaan, että keskimääräinen maapallon lämpötila on tässä vaiheessa tuo n. -18°C, eli 255K ja absoluuttinen nollapiste 0K.

Jos olen oikeassa ja jos muistan oikein, Newtonin jäähdytyskaavan kerroin -k = -0.056. Sijoitetaan arvot kaavaan:

dT/dt = -0.056 x (255 – 0) ≈ -14.28K

Tämä tarkoittaa, että maapallon lämpötila vähenee n. -14.28 K/aikayksikkö. 

Koska tarkastelemme maapallon jäätymistä äärimmäisessä skenaariossa, voimme olettaa aikayksiköksi vuoden, koska tämä olisi järkevä aikajänne, kun puhumme maapallon laajoista ilmastonmuutoksista. Jottei menisi täysin teoreettiseksi, kuinka maapallo on voinut joskus muuttua lumipalloksi, syynä mikäs muu kuin hiilidioksidi:

Tutkimus

(Sturtian ”Snowball Earth” -jäätikön kesto, joka liittyy poikkeuksellisen matalan keskiselänteen kaasuuntumiseen)

”GeoScienceWorld 2024”

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/52/4/292/633748/Duration-of-Sturtian-Snowball-Earth-glaciation

Suora lainaus tutkimuksesta:

CONCLUSIONS

”Our computations suggest that the low solid-Earth outflux during the Sturtian glaciation based on the Me21 model would be sufficient to sustain a global glaciation in the presence of open water and significantly reduced silicate weathering. We envisage that the initial driving mechanism for the Sturtian glaciation was a combination of Franklin LIP (Large Igneous Province) weathering and extremely low MOR (Mid-ocean ridge) outflux. The termination of the glaciation may have been triggered by a gradual build-up of MOR CO2 in the atmosphere combined with deglacial terrestrial volcanism (Li et al., 2023a). Solid-Earth degassing alone does not explain the drivers or the termination of the Marinoan glaciation (Fig. 2); however, multiple poorly constrained carbon sinks (e.g., seafloor alteration, organic carbon flux), sources (e.g., rift volcanism; Lan et al., 2022), and climate-modulating orbital forcing (Benn et al., 2015) may also be important.”

HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(FMI)

el. vanh. tut. ava.tek.elektr. ins. fys.

Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita. Ajalla ei ole partikkelia (toistaiseksi) valolla on.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu