Ilmastonmuutos voidaan osoittaa monella tavalla, joka johtaa vain yhteen lopputulokseen so. ihmisen toiminnan seurausta!

Parempi toistaa kuin jättää kesken

Viitteeni:

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/milankovitchin-syklit-ja-viimeaikainen-maapallon-lampeneminen/

Tämä on osin toistoa, mutta parempi toistaa, kuin jättää kesken. Eli tässä pyrin todistamaan ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen muutosnopeuden, vertaamalla sitä jälleen Milankovićin syklien vaikutukseen, hyödyntämällä osittaisdifferentiaaliyhtälöitä.

Eli osittaisdifferentiaaliyhtälöiden avulla voidaan tutkia ilmastonmuutoksen dynamiikkaa ja eri tekijöiden vaikutusta siihen. Osoitan, että ihmisen vaikutus ilmastonmuutokseen on muutosnopeutena suurempi kuin Milankovichin syklien vaikutus.

1. Lämpötilan muutosnopeuden malli

Rakennan mahdollisimman yksinkertaisen ja ymmärrettävän ilmaston lämpötilan muutosnopeuden mallin, joka ottaa huomioon sekä luonnolliset että ihmisen aiheuttamat vaikutukset. Käytän tässä seuraavaa osittaisdifferentiaaliyhtälöä:

∂T/∂t = fMilankovich (t) + fIhminen (t)

Missä:

  • T = lämpötila
  • t = aika
  • fMilankovich (t) = Milankovichin syklien vaikutus ajan funktiona
  • fIhminen (t) = ihmisen vaikutus ajan funktiona

2. Milakovichin syklien vaikutus

Milankovichin syklit koostuvat kolmesta pääkomponentista: 1. maan kiertoradan eksentrisyydestä, 2. akselin kallistuskulmasta ja 3. prekessiosta. Nämä syklit vaikuttavat maapallon saamaan aurinkoenergian määrään ja jakautumiseen. Milankovichin syklien vaikutus lämpötilaan voidaan mallintaa harmonisena funktiona, jossa taajuudet vastaavat syklien periodisuuksia (~100 000, ~41 000 ja ~23 000 vuotta).

fMilankovich (t) = A1 cos (2π/100000 x t) + A2 cos (2π/41000 x t) + A3 cos (2π/23000 x t)

Missä:

  • A1, A2 ja A3 ovat vakioita, jotka riippuvat syklien amplitudista

3. Ihmisen vaikutus

Ihmisen vaikutus ilmastonmuutokseen johtuu pääasiassa kasvihuonekaasupäästöistä, kuten hiilidioksidista (CO2). Tämä vaikutus voidaan mallintaa eksponentiaalisena kasvuna sitten esiteollisen vallankumouksen.

fIhminen (t) = B exp (k(t – t0))

Missä:

  • B = vakio, joka edustaa ihmisen toiminnan lähtövaikutusta
  • k = kasvunopeusvakio
  • t0 = aika, jolloin teollinen vallankumous alkoi (~1850)

4. Muutosnopeuden vertailu

Vertaillaan nyt lämpötilan muutosnopeutta Milankovichin sykleihin ja ihmisen vaikutukseen

Milankovichin syklit

∂fMilankovich / ∂t = -A1 2π/100000 sin (2π/100000 x t) – A2 2π/41000 sin (2π/41000 x t) – A3 2π/23000 sin (2π/23000 x t)

Näiden komponenttien suurin arvo (maksimaalinen muutosnopeus) saavutetaan, kun sin (‧) = 1.

|∂fMilankovich/∂t|max = A1 2π/100000 + A2 2π/41000 + A3 2π/23000

Ihmisen vaikutus

∂fIhminen / ∂t = Bk exp (k(t – t0))

Muutosnopeus kasvaa eksponentiaalisesti ajan myötä, ja nykyhetkellä se voidaan arvioida:

|∂fIhminen / ∂t| = Bk exp (k(tnykyhetki – t0))

5. Johtopäätös

Koska eksponentiaalinen kasvu ylittää harmonisen funktion kasvun riittävän pitkällä aikavälillä, ihmisen vaikutuksen aiheuttama lämpötilan muutosnopeus on huomattavasti suurempi, kuin Milankovichin syklien aiheuttama muutosnopeus nykyhetkellä.

|∂fIhminen /∂t| >> |∂fMilankovich /∂t|

Näin ollen osittaisdifferentiaaliyhtälöitä hyödyntämällä voidaan todeta, että ihmisen vaikutus ilmastonmuutokseen on muutosnopeutena suurempi kuin mitkään Milankovichin syklit.

Kerrataan vielä, että Milankovichin syklit vaikuttavat merkittävästi maapallon saamaan aurinkoenergian määrään ja jakautumiseen, mikä aiheuttaa pitkän aikavälin muutoksia ilmastossa, kuten jääkausia ja interglasiaaleja. Kun taas ihmisen vaikutus on huomattavasti nopeampaa!

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