Ihmisen vaikutukset ilmastoon (erilaiset some-sovitukset ovat vain himmeleitä) – luonto ei ehdi reagoimaan
Aluksi
Ihmisen vaikutukset ilmastoon, erityisesti kasvihuonekaasupäästöt, ovat usein nopeampia ja voimakkaampia kuin luonnolliset prosessit, jotka pyrkivät kompensoimaan niitä. Tämä luo haasteita ilmastojärjestelmille, jotka eivät kykene sopeutumaan yhtä nopeasti.
Tämä lähestymistapa on mielestäni huomattavasti yksinkertaisempi kuin se, että lähdetään tekemään analyysiä kymmenistä jopa sadoista muuttujista (erilaiset käyrät, niiden sovitukset ja vertailut, harmonisoinnit, homogenisoinnit jne), joka erityisesti somessa hyvin helposti johtaa vain loputtomaan spekulointiin. Ei tällaisia ”himmeleitä” tarvita.
Mielestäni on tärkeää tehdä tämä kysymys niin yksinkertaiseksi, mutta kuitenkin niin, että se sisältää vain muutaman yhtälön, josta voi löytää sen ratkaisun, mihin olen pyrkimässä ja pyrkinyt jo vuosia.
1. Yhdistetty malli
Voimme kehittää suhteellisen realistisen mallin, joka ottaa huomioon sekä ihmisen aiheuttamat muutokset että luonnollisten prosessien vasteen. Malli voisi olla seuraavanlainen:
∂T/∂t = α ∇2 T + β (C(t) – R (t))
Missä:
- T = lämpötila
- t = aika
- α = lämpötilan diffuusio
- ∇2 T = lämpötilan spatiaalinen (tilaa tai välimatkaa koskeva, avaruudellinen) vaihtelu
- C (t) = ihmisen aiheuttama kasvihuonekaasupitoisuus (eksponentiaalinen kasvu)
- R (t) = luonnollinen lämpötilamuutos (tässä tapauksessa myös eksponentiaalinen)
2. Reaaliolosuhteet
Ihmisen vaikutus ilmastoon voi näkyä useilla eri aikaskaaloilla:
- Lyhyen aikavälin vaikutukset: Ihmisen toiminta (esim. fossiilisten polttoaineiden käyttö) nostaa kasvihuonekaasupitoisuuksia nopeasti. Tämä voi näkyä muutamassa vuodessa tai kymmenessä vuodessa.
- Keskipitkän aikavälin vaste: Luonto ei voi reagoida yhtä nopeasti. Esimerkiksi ekosysteemit, kuten metsät ja merivedet, voivat mukautua tai reagoida muutoksiin vasta vuosikymmenien tai jopa vuosisatojen kuluessa.
- Pitkän aikavälin vaikutukset: Joskus luonnolliset prosessit voivat tasapainottaa ihmisen vaikutuksia, mutta tämä tapahtuu yleensä hyvin hitaasti. Esimerkiksi, hiilinielujen (kuten metsien) kasvu voi auttaa absorboimaan hiilidioksidia, mutta tämä vaatii aikaa.
3. Mallin komponentit
Kasvihuonekaasupitoisuus
C (t) = C0 e kht
Luonnollinen vaste
Voimme ottaa huomioon, että luonnolliset prosessit reagoivat hitaasti. Luonnollinen muutos voisi olla:
R (t) = R0 (1 – e -kh t)
Missä kh on luonnollisen prosessin kasvu, joka on pieni verrattuna ihmisen kasvuun.
4. Mallin dynamiikka
Yhdistämällä nämä kaikki saadaan seuraava malli:
∂T/∂t = α ∇2 T + β (C0 e kh t – R0 (1 – e – kh t))
Symboli β edustaa lämpötilan muutokseen vaikuttavaa kerrointa, joka säätelee, kuinka voimakkaasti kasvihuonekaasupitoisuus (ihmisen vaikutus) ja luonnollinen muutos vaikuttavat lämpötilaan T.
Tässä:
- Ihmisen vaikutus (ensimmäinen termi) kasvaa nopeasti ja vaikuttaa merkittävästi lyhyellä aikavälillä.
- Luonnollinen vaste (toinen termi) kasvaa hitaasti, ja se pyrkii kompensoimaan ihmisen vaikutuksia, mutta se ei kykene reagoimaan yhtä nopeasti.
5. Tulos ja havainnollistaminen
- Lyhyellä aikavälillä: Kun t on pieni, C (t) kasvaa voimakkaasti ja luonnollinen vaste on vielä pieni. Tämä tarkoittaa, että lämpötila T nousee nopeasti.
- Pitkällä aikavälillä: Ajan myötä, kun t kasvaa, R (t) alkaa kasvamaan, mutta se ei se ei ikinä saavuta ihmisen aiheuttamaa kasvua, mikä tarkoittaa, että ihmisen vaikutus säilyy edelleen merkittävänä.
Yhteenveto
Tämä malli, jossa ihmisen muutosnopeus on paljon nopeampaa kuin luonnollinen muutosnopeus, auttaa havainnollistamaan, kuinka nopeasti kasvihuonekaasupitoisuudet nousevat ja kuinka hitaasti luonto ehtii reagoimaan. Tämä malli osoittaa, että vaikka luonnolliset prosessit voivat kompensoida osan ihmisen vaikutuksista, niiden kapasiteetti ja nopeus eivät riitä estämään merkittäviä ilmastonmuutoksia lyhyellä aikavälillä. Vaikka sekä ihmisen vaikutus että luonnollinen muutos voivat molemmat olla eksponentiaalisia, niiden absoluuttinen kasvu ja aikaskaalat ovat usein erilaisia. Ihmisen vaikutus voi tapahtua paljon nopeammin ja vaikuttaa voimakkaasti, kun taas luonnolliset prosessit vaativat aikaa ja resursseja sopeutuakseen. Tämä ero tarkoittaa, että vaikka luonnolliset prosessit pyrkivät kompensoimaan ihmisen vaikutuksia, niiden reagointikyky ei yksinkertaisesti riitä estämään merkittäviä ja nopeita ilmastonmuutoksia.
”Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita. Ajalla ei ole partikkelia (toistaiseksi) valolla on.”
Kommentit (0)