Ilmastodenialistien pyynnöstä – numeeriset osittaisdifferentiaaliyhtälöt
Ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos
Ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta voidaan tarkastella numeerisen osittaisdifferentiaaliyhtälön avulla, jossa keskeisiä muuttujia ovat esimerkiksi ilmakehän hiilidioksidipitoisuus (C) ja lämpötila (T). Näiden muuttujien välillä on fysikaalisia ja kemiallisia riippuvuuksia, jotka voidaan esittää osittaisdifferentiaaliyhtälöinä.
Perusmuoto numeeriselle mallille
Käytetään yksinkertaistettua mallia, jossa lämpötila T (x, t) ja hiilidioksidipitoisuus C (x, t) riippuvat ajan t lisäksi myös sijainnista x (esim. ilmakehän korkeudesta, maantieteellisestä sijainnista tai merenpinnan syvyydestä). Tämän mallin avulla kuvaan hiilidioksidipitoisuuden ja lämpötilan muutoksia ajan ja paikan suhteen. Hiilidioksidi vaikuttaa lämpötilaan kasvihuoneilmiön kautta, ja ihmisen aiheuttamat päästöt lisäävät hiilidioksidipitoisuutta.
Osittaisdifferentiaaliyhtälöt
1. Hiilidioksidin diffuusio ja päästöjen vaikutus
∂C (x, t) / ∂t = DC ∂2 C (x, t) / ∂x2 + S (x, t)
- C (x, t) = hiilidioksidipitoisuus sijainnissa x ja ajanhetkellä t.
- DC = hiilidioksidin diffuusiokerroin, joka kuvaa, miten hiilidioksidi leviää ilmakehässä.
- S (x, t) = ihmisen aiheuttama hiilidioksidipäästö paikan ja ajan funktiona.
2. Lämpötilan muutos ja hiilidioksidin vaikutus
∂T (x, t) / ∂t = DT ∂2 T (x, t) / ∂x2 + α C (x, t)
- T (x, t) = lämpötila sijainnissa x ja ajanhetkellä t.
- DT = lämpötilan diffuusiokerroin, joka kuvaa, lämmön siirtymistä (esim. säteilyn tai konvektion kautta).
- α = vakio, joka kuvaa, miten hiilidioksidipitoisuuden kasvu vaikuttaa lämpötilaan (kasvihuoneilmiön voimakkuus).
Selitys
- Ensimmäinen yhtälö kuvaa hiilidioksidipitoisuuden C (x, t) muutosta ajassa ja paikassa. Hiilidioksidipitoisuus muuttuu ajan myötä sekä diffuusion (joka tasaa pitoisuuseroja ilmakehässä) että ihmisen aiheuttamien päästöjen S (x, t) kautta.
- Toinen yhtälö kuvaa lämpötilan T (x, t) muutosta. Lämpötila muuttuu diffuusion kautta (lämpö siirtyy paikasta toiseen) ja lisäksi lämpötilaan vaikuttaa suoraan hiilidioksidipitoisuus C (x, t), koska hiilidioksidi sitoo lämpösäteilyä ja nostaa lämpötilaa.
Numeerinen ratkaisu
Näitä yhtälöitä voidaan ratkaista numeerisesti esimerkiksi äärellisen eron menetelmällä (FDM) tai elementtimenetelmällä (FEM).
- Aikaderivaatta voidaan diskretoida esim. käyttäen Eulerin menetelmää:
∂T (x, t) / ∂t ≈ T (x, t + Δt) – T (x, t) / Δt
- Paikkaderivaatat diskretoidaan käyttämällä esim. keskiarvoja:
∂2 T (x, t) / ∂x2 ≈ T (x + Δx, t) – 2T (x, t) + T (x – Δx, t) / (Δx)2
Nämä diskretoidut yhtälöt voidaan ratkaista tietokoneella, joka simuloi sekä hiilidioksidipitoisuuden että lämpötilan kehitystä ajan ja paikan suhteen.
Tämä yksinkertainen malli ei sisällä kaikkia monimutkaisia tekijöitä, mutta antaa hyvän yleiskuvan siitä, kuinka ilmastonmuutoksen laskennallinen mallintaminen voi perustua osittaisdifferentiaaliyhtälöihin.
Lopultakin
Luulisi, että ilmastodenialisteille tämä olisi jo helppo nakki, kun ei muuta tarvita kun tietokone tai kännykässä oleva laskin. Mutta onko se? Voitte luonnollisesti tarkistaa numeerisen ratkaisun tarkistamalla se esim. Courant – Friedrichs – Lewy (DFL) ehdolla, joka varmistaa, että numeerinen ratkaisu ei kasva hallitsemattomasti:
Δt ≤ (Δx)2/2DT
- DT on lämpötilan diffuusiokerroin. Tämä rajoittaa askelten koon, jotta numeerinen ratkaisu olisi stabiili.
Mottoni
”Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita. Ajalla ei ole partikkelia (toistaiseksi) valolla on.”
Sinivirta yrittää sumuttaa. Tuosta ei selviä maapallon ilmastonmuutos viimeisein sadan vuoden aikana eri ilmastovyöhykkeillä vaikka numerot laitettaisiinkin kirjainten paikalle.
Ilmoita asiaton viesti
Voi hyvää päivää..
Ilmoita asiaton viesti
Jostain syystä minulle tuli blogin luettuani mieleeni juttu opiskeluajoiltani Oulun yliopistossa 60-lopulla. Ainakaan liian kapeasta lähestymistavasta ei voi syyttää opiskeluohjelmaamme, sillä meillä prosessitekniikan opiskelijoilla oli kahden ensimmäisen vuoden aikan sellaisiakin kursseja kuin statiikka ja dynamiikka ja tietysti konepiirustuksen kurssi.
Näitä aineita opetti Konetekniikan osaston professori Matti Ranta, joka oli saanut myös lisänimen ”Mystiikan professori”. Hänen esimerkkinsä olivat nimittäin useimmiten erittäin teoreettisia. Kerran oli tapahtunut sitten sellainen harvinaisuus, että joku konetekniikan opiskelija oli rohkaissut mielensä ja esittänyt luennolla kysymyksen, että voisiko professori esittää jonkin laskuesimerkin reaalimaailmasta. En muuten muista, että proffilta olisi koskaan kukaan uskaltanut luennoilla kysyä yhtään mitään.
No, Ranta oli oli hetken miettinyt ja aloittanut esimerkin näin: ”Otetaan äärettömän suuri metallilevy, jonka keskellä on reikä…”.
Yllättävää kyllä tuostakin kurssista oli hyötyä työelämässä ABB:llä kun tein aloitteen laakerien eristeestä epämetallisesta aineesta joka sitten toteutettiinkin, ja sitä sovellettiin mm. tuulimyllyjen sähkögeneraattoreissa. Esitin myös varmuuden vuoksi lujuuslaskelman, että materiaali tulee kestämään suurissa sähkökoneissa. Sähkökoneiden suunnittelijat eivät olleet oikein uskoneet laskelmiani, vaan olivat tilanneet ulkopuolisilta laskelmat. Siis konetekniikan diplomi-insinöörit. Ehkä niissä Rannan opeissa oli sittenkin jotain kohdallaan.
Ilmoita asiaton viesti
Kerrankin asiaa selkokilellä.
Ilmoita asiaton viesti
Juu eihän siihen lämpötilaan mikään muu vaikuta kuin ihmiskunnan päästämä CO2. Auringolla tai vaikkapa pilvisyydellä ei ole mitään merkitystä koskapa ne oli jätetty yhtälöistä pois.
Ilmoita asiaton viesti
Niin, silloin kun tarkastellaan ihmisen vaikutusta ilmastoon, silloin ei luonnollisesti oteta sitä aurinkoa mukaan niihin yhtälöihin (ihminen ei oikein kykene vaikuttamaan auringosta lähtevään säteilyyn). Mitä pilviin tulee, niiden dynamiikka perustuu luonnollisiin sykleihin, joihin ihminen vaikuttaa välillisesti kasvihuonekaasujen lisääntymisen vuoksi. Tämä on tätä ilmastonmuutokseen liittyvää perusasiaa, jonka ymmärtää jo peruskoululainen.
Ilmoita asiaton viesti
”hiilidioksidi sitoo lämpösäteilyä ja nostaa lämpötilaa.”
Juurihan kerroin, että CO2 ei lämmitä, vaan hidastaa jäähtymistä.
Niin, eikö heti taas ala disinformaation levittäminen.
Ilmoita asiaton viesti
Hiilidioksidi ei myöskään sido lämpösäteilyä 8 – 14 μm alueella.
Muut aallonpituudet (lämpötilat) olisivatkin ihmiselle aika tuskallisia, jos lämpöjakauman maksimiaallonpituus olisi sijoittunut niille alueille. Jostain syystä maksimi päätyy kuitenkin 8 – 14 μm alueelle 10 μm tuntumaan.
Ilmoita asiaton viesti
Keisari on maalannut itsensä nurkkaan, missä muutkin kuin pikkupoika näkevät vaatteiden puuttumisen.
Ilmoita asiaton viesti
”koska hiilidioksidi sitoo lämpösäteilyä ja nostaa lämpötilaa.”
Taas se hiilarimolekyyli tekee energiaa tyhjästä vai miten se pystyy nostamaan omaa lämpötilaansa?
Ihan kaikki ilmakehässä olevat kaasut osallistuu lämpötilan sitomiseen, hiilari sillä olemattomalla määrällään sitoo olemattoman määrän.
Ilmoita asiaton viesti
Kasvihuoneilmiön on fakta ja CO2:lla on siinä pieni rooli (7 % tai 26 %, jota IPCC ei tiedä). Lämpökapasiteettia ajatellen lämmönnousussa CO2:n osuus on mitätön.
Ilmoita asiaton viesti
Ei ole noin yksinkertaista…
Ilmoita asiaton viesti
Onko ilmastonmuutos todellinen vai huijaus?
https://www.facebook.com/100007918001080/videos/g.747419647468951/8704513976248851
Ilmoita asiaton viesti
Kyllä on denialisteilta väsyneitä ja osaamattomia kommentteja.
Ilmoita asiaton viesti
Ja perustelut olivat, kuten aina olemattomat.
Ilmoita asiaton viesti
Hannu Sinivirta: ”Kyllä on denialisteilta väsyneitä ja osaamattomia kommentteja.”
Jokin aika sitten kerroin miksi sinä et ole keskustelija, et myöskään pyri keskustelemaan, nostat itsesi alastoman keisarin rooliin luullen etteivät muut näe alastomuuttasi. Kyllä näkee.
Yhden kerran vielä neuvoni. Johon todennäköisesti vastaat HÖPÖ HÖPÖ.
Kuka vaan osaa selittää yksinkertaisen asian monimutkaisesti mutta harvassa ovat he jotka osaavat selittää monimutkaisen asian yksinkertaisesti.
Sinä et tähän harvaan joukkoon taida mahtua, sääli. Oletko liian vanha oppimaan uutta?
Ilmoita asiaton viesti
Välitän tähän kirjoitusoikeutensa menettäneen (miksi??) Jouni Aron viestiä:
”Terve, University East Anglia on nyt päässyt jäljille, että meret ovat säädelleet ilmastoa kautta historian.
Sinivirta olisi kaatamassa ilmastonmuutoksen ihmisen kontolle.
IPCC:n määritelmä hiilenkierrosta ei ole saavuttanut suurta yleisöä, jonka mukaan ihminen lisää päästöillään ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, joka ei häviä mihinkään ennenkuin se poistuu merten sedimentteihin.
Nyt sitten East Anglia on selvittänyt, että meret säätelevät ilmastoa.
https://research-portal.uea.ac.uk/en/publications/the-microbial-carbon-pump-and-climate-change
Abstrakti
Meri on ollut ilmastonmuutoksen säätelijä koko maapallon historian ajan. Yksi keskeinen mekanismi on hiilivaraston välittäminen vastuskykyisen liuenneen orgaanisen hiilen (RDOC) avulla, joka voidaan joko varastoida vesikerroksissa vuosisatoja tai päästää takaisin ilmakehään CO2:na olosuhteista riippuen. RDOC tuotetaan lukemattomien mikrobien metabolisten ja ekologisten prosessien kautta, jotka tunnetaan nimellä mikrobiologinen hiilipumppu (MCP). Tässä tarkastelemme viimeaikaista tutkimusta MCP:hen liittyvissä prosesseissa, mukaan lukien RDOC:n jakautumismallit ja molekyylikoostumus, RDOC-yhdisteiden monimutkaisuuden ja mikrobien monimuotoisuuden väliset yhteydet, MCP-ohjatut hiilisyklit ajassa ja tilassa sekä MCP:n vasteet muuttuvaan ilmastoon. Tunnistamme tiedon puutteita ja tulevaisuuden tutkimussuuntia MCP:n roolissa, erityisesti keskeisenä osana integroituja lähestymistapoja, joissa yhdistetään biologisten ja abioottisten hiilipumppujen mekanismit valtamerien negatiivisten hiilidioksidipäästöjen osalta.”
”Mitenkäs nyt ihmisen syyttely sopii UEA:n tutkimuksen valossa, jonka mukaan meret säätelevä ilmastoa?”
Ilmoita asiaton viesti
Enpä yhtään ihmettele, miksi Jouni Aro on kirjoituskiellossa.
Ilmoita asiaton viesti
Sinivirta näyttää nostavan itsensä jo tämänkin asian erikoisasiantuntijaksi. Artikkeli on nimittäin julkaistu Nature-lehden yhdessä erikoisalan julkaisussa nimeltä ”Nature Reviews Microbiology”. Ei kai tästä voi vetää johtopäätöstä, että Nature-lehtikin julkaisee denialisti-tiedettä?
Ilmoita asiaton viesti
Onko tuo julkaisu sitten muka ns. denialistinen, eli kieltääkö se ihmisen vaikutuksen ilmastoon? Ei kannata uskoa kaikkea (itse asiassa ei kannata uskoa mitään) mitä Puheenvuorosta poispotkitut sepittävät.
Ilmoita asiaton viesti
Ilmastonmuutos-opin puolustajat joutuvat turvautumaan likaisiin temppuihin kun käytetyt argumentit ei pidä vettä. Jatkakaa vaan valitsemallanne linjalla. Se onkin ainoa keino yrittää pitää oppinne hengissä.
Ilmoita asiaton viesti
Ollilalle:
https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/ilmastodenialistien-pyynnosta-numeeriset-osittaisdifferentiaaliyhtalot/#comment-4231804
Ilmoita asiaton viesti
Mitähän tuossakin kirjoituksessa oli sellaista mikä rikoo sääntöjä? Vai onko sääntöjen vastaista linkittää tutkimuksiin jotka kyseenalaistavat ainoaa oikeaa totuutta?
Ilmoita asiaton viesti
Minä teen pääsääntöisesti ihan omia tulkintoja ja ne eivät itse asiassa riipu Naturen julkaisuista.
Ilmoita asiaton viesti
Sinivirta todistaa tuossa ylhäällä omasta puolestaan ja mielestäni ihan oikein sanankääntein: ”Teen omia tulkintojani”. Itse asiassa tulkintasi ovat sellaisia, että niitä ei löydy IPCC:n tieteestä ja ovat siten vallitsevan oikeaoppisuuden vastaisia. Minäkin voin tehdä oman tulkintani tilanteesta, että US Ylläpito pitää sinut mukana vastavoimana ns. denialisteille, koska olet tällä hetkellä ainut, joka täällä kirjoittaa vaihtoehtoista ilmastonmuutosoppia vastaan, vaikka et kirjoita IPCC:n tieteen mukaisesti, vaan ihan omia yhtälöitäsi. Mutta niillähän ei ole väliä, koska et yleensä esitä mitään ratkaisuja.
Aro sai ehkä bannia parista syystä: hän oli liian ahkera kirjoittaja ja referoi tutkimuksia, jotka eivät olleet valtavirtaa, vaikka olivat päänsäätöisesti julkaistu arvostetuissa lehdissä. Ilmeisesti Ylläpito ei sietänyt tätä.
Ilmoita asiaton viesti
Tuo oli vain puhdas mielipide, ei sen enempää. Tulkintani perustuvat fysikaalismatemaattisiin faktoihin, niin kuin puheenvuorossani kirjoitan ja mihin perustuu myös IPCC:n tiede. Toistan puheenvuorossani olevan tekstin:
”Luulisi, että ilmastodenialisteille tämä olisi jo helppo nakki, kun ei muuta tarvita kun tietokone tai kännykässä oleva laskin. Mutta onko se? Voitte luonnollisesti tarkistaa numeerisen ratkaisun tarkistamalla se esim. Courant – Friedrichs – Lewy (DFL) ehdolla, joka varmistaa, että numeerinen ratkaisu ei kasva hallitsemattomasti.”
Eli olen tehnyt suurimman työn, jotta teikäläiset voivat tuon tuloksen laskea, kun niitä numeroita niin kaipaatte.
Ilmoita asiaton viesti
Toistanpa kysymyksen: Onko tuo julkaisu sitten muka ns. denialistinen, eli kieltääkö se ihmisen vaikutuksen ilmastoon?
Ja kun et siihen kerran vastannut niin vastaan itse: ei ole. Tämän pitäisi olla selvää jokaiselle, joka lukee abstraktista muutakin kuin ensimmäisen lauseen. Viimeistään se on selvää, kun silmäilee käsikirjoitusta. Tästä sitten seuraa, että väittämä ”Nyt sitten East Anglia on selvittänyt, että meret säätelevät ilmastoa.” on täydellistä vääristelyä.
Tämä oli kyseisen blogistin kaava yleisemminkin: lähteet eivät tue esitettyjä väitteitä. Akateemiselle ihmiselle tällaisen vääristelyn ei pitäisi mennä läpi.
Ilmoita asiaton viesti
Olen käyttänyt denialisti-sanaa yhtä vapaasti kuin sitä käytetään toisinajattelijoita kohtaan. Asiayhteydestä selviää, että sitä on käytetty sarkastisessa mielessä. Sarkasmi on vaarallinen tyylilaji. Väitän kuitenkin, että jos nimitän Nature-lehteä denialistiseksi julkaisuksi, niin sen on tehty kyseenalaistamaan koko denialisti-sana.
Abstraktin alussa todetaan ihan selvästi, että meret säätelevät ilmastoa. Mutta eihän siinä sanota, että ihminen ei voisi vaikuttaa ilmastoon. Siihen en ole ottanut kantaa, että onko tämä ilmaisu ”meret säätelevät ilmastoa” totuus, koko totuus, ja vain totuus. En todellakaan usko, että niin on, koska pääsäätelijä on aurinko pitkässä juoksussa eli tuhansissa ja miljoonissa vuosissa, mutta on muitakin tekijöitä kuin aurinko ja meri. Ihminen ja CO2 ovat kuitenkin hyvin pienessä roolissa.
Tällaisia tutkimuksia voidaan nostaa pramille, jos joku esittää niin kuin tässä blogissa, että hänellä on yhtälöt, jotka kuvaavat ilmastonmuutoksen kokonaisuudessaan.
Ilmoita asiaton viesti
Abstarktin alussa ei sanota, että meret säätelevät ilmastoa. Siinä sanotaan, että meret säätelevät ilmaston muutoksia.
Ja tästä samasta asiasta oli kanssasi juttua viimeksi pari päivää sitten. Muutos lämpötilassa, kuten Milankovichin sykli, muuttaa lämpötilaa, mikä muuttaa hiilen kiertoa, mikä saa lämpötilan muuttumaan edelleen.
Otetaanpa vielä lainaus käsikirjoituksesta: ”There is consensus in the scientific community, that emission reductions alone are insufficient and too slow to avoid a global warming catastrophe.” Todellako tuon voit tulkita niin, että merethän ne ilmastoa säätelevät?
Ilmoita asiaton viesti
Kyllä täältä on poistunut blogeja kun kommenttiin linkittää oikeaa tiedettä jonka tulos ei ole ”konsensuksen” mukainen, riippumatta siitä onko usarin sääntöjen vastainen tai ei.
Ilmoita asiaton viesti
On kyllä uskomattoman törkeää jos Jouni Arolta on viety kirjoitusoikeus pysyvästi. Kehottaisin kääntymään ylläpidon puoleen sen takaisinsaamiseksi.
Ilmoita asiaton viesti
Mahtoiko kalvinapin hakkaaja paljastaa itsensä.
Ilmoita asiaton viesti
On kääntynyt. Tuloksetta.
Ilmoita asiaton viesti
Kun ajatellaan puheenvuorosta ulos potkittuja, niin täytyyhän niiden puheenvuorojen sisällössä olla jotakin sellaista, joka on hyvien tapojen vastaista ja kun ilmastosta on kysymys, väärän tiedon levittämistä, joka ei vastaa yleisesti hyväksyttyä todellisuutta. Ja mistähän se mahtaisi johtua, kun omat puheenvuoroni ovat pysyneet vuodesta toiseen siitäkin huolimatta, vaikka niitä parhaimillaan syntyy jopa kaksi päivässä ja joudun niitä itse välillä poistamaan, ettei synny vaikutelmaa, että tuputan niitä liikaa. Eli jotain oikeaahan niissä silloin täytyy olla.
Ilmoita asiaton viesti
US:n moderoijat verifioi Sinivirran tiedejulkaisuja, anna mun kaikki kestää.🤣😂
Ilmoita asiaton viesti
Ja se, että jokaisesta lauseesta ja jopa jokaisesta sanasta väännetään ja käännetään, tekijän heikolla itsetunnolla.
Ilmoita asiaton viesti
”väärän tiedon levittämistä, joka ei vastaa yleisesti hyväksyttyä todellisuutta.”
Montako todellisuutta on olemassa ja mikä on tämä sun mielestä hyväksytty todellisuus?
Ilmoita asiaton viesti
Ehkä alarmistit eli ainoan oikean totuuden kannattajan vaan ovat innokkaampia kantelemaan ylläpidolle kuin me toisinajattelijat.
Ilmoita asiaton viesti
Onkohan muutamalla kalvinapin hakkaajalla pelko että oma leipä ei levene jos ihmiset lakkaa pelkäämästä ilmastoa?
Ilmoita asiaton viesti