Jäätiköiden massojen väheneminen – ”NASA Ice Sheets”
NASA
Grönlanti ja Antarktis
NASA:n sivu käsittelee näiden jäätiköiden tilaa ja raportoi, että sekä Grönlanti että Antarktis ovat menettäneet merkittävästi jäätä vuodesta 2002 lähtien. Grönlanti menettää noin 270 miljardia tonnia jäätä vuodessa ja Antarktis noin 150 miljardia tonnia. Tämä sulaminen nostaa osaltaan merenpintaa, ja jäätiköiden sulaminen vastaa noin kolmasosaa globaalista merenpinnan noususta. Tietoja kerätään NASA GRACE-satelliittimissioilla.
Lähde:
https://climate.nasa.gov/vital-signs/ice-sheets/?intent=121
Jäätiköiden massanmuutosten gradientit voidaan määritellä, keskittyen ajan suhteen tapahtuvaan muutokseen.
Grönlanti:
Antarktis:
Mitä tämä tarkoittaa käytännössä?
Grönlannin ja Antarktiksen jäätiköiden massahäviöiden gradientit johtuvat pääasiassa ihmisen aiheuttamista tekijöistä, kuten ilmastonmuutoksesta ja kasvihuonekaasupäästöistä. Nämä tekijät lisäävät lämpötiloja ja aiheuttavat jäätiköiden sulamista, mikä ei ole pelkästään luonnollinen ilmiö. Vaikka myös luonnolliset tekijät, kuten ilmaston vaihtelut, vaikuttavat, nykyiset muutokset ovat voimakkaasti kiihtyneet ihmisen toiminnan myötä.
Mikä on jään sulamisen mekanismi?
Jään sulamisen mekanismi liittyy pääasiassa lämpötilan nousuun, joka on seurausta ilmaston lämpenemisestä. Kasvihuonekaasupäästöjen lisääntyessä ilmakehän lämpötila nousee, mikä sulattaa jäätä suoraan pinnalta. Lisäksi valtamerten lämpeneminen lämmittää rannikkoalueilla jäätiköiden alapuolella olevaa vettä, mikä sulattaa jäätä myös alhaalta päin. Tämä prosessi heikentää jäähyllyjä ja nopeuttaa jään virtausta mereen, jolloin jäämassat pienenevät. Nämä sulamiset johtavat merenpinnan nousuun ja vaikuttavat globaaliin ilmastojärjestelmään.
Entä matemaattisesti vähän tarkemmin?
Jään sulamisen mekanismi voidaan kuvata (kuten muitakin muutoksia) osittaisdifferentiaaliyhtälöillä (PDE), jotka kuvaavat lämpötilan ja aineen virtauksen muutoksia. Yksi keskeinen yhtälö on lämmönsiirron yhtälö:
Tässä T on lämpötila, t aika ja α lämmönjohtavuus. Tämä kuvaa, miten lämpö jäätiköissä kulkeutuu.
Sulamista voidaan kuvata myös Navier-Stokesin yhtälöillä ja jatkuvuusyhtälöllä, jotka kuvaavat veden virtausta jäätikön pinnalla ja alla:
Tässä ρ on veden tiheys ja v (ylänuoli) nopeus.
Jään virtaus voidaan kuvata myös Stokesin virtausyhtälöllä:
Missä σ on jännitystensori ja ρg (ylänuoli) edustaa gravitaatiovoimaa
Kaikki nämä yhtälöt yhdistettynä kuvaavat, miten lämpötila ja virtaus vaikuttavat jään sulamiseen sekä sen siirtymiseen valtamereen.
Ps. Nyt jälleen kiistellään, että mikä on se paras mekanismi itse jään vähenemisessä? Omasta mielestäni se on gravitaatiomittauksen perusteella saatu massahäviö. Missä vaiheessa tämä massojen väheneminen hidastuu, se jää nähtäväksi.
Linkittämäsi sivun mukaan vähenemisarvot on 139 ja 267 Gt/vuosi, mutta mitkä ovat arvioiden virherajat ja paljonko nuo määrät ovat ko. jäätiköiden kokonaismassasta?
Ilmoita asiaton viesti
Kirjoituksessa on yksi erittäin heikko kohta ja se on tämä:
”Jään sulamisen mekanismi liittyy pääasiassa lämpötilan nousuun, joka on seurausta ilmaston lämpenemisestä. Kasvihuonekaasupäästöjen lisääntyessä ilmakehän lämpötila nousee, mikä sulattaa jäätä suoraan pinnalta.”
Kylläpähän on heikko väite. Ilmalla on vaikeaa sulattaa jäätä, varsinkaan jään päällä olevan ilman avulla.
Ilmoita asiaton viesti
Tuossa on jo tullut pari asiaan liittyvää kommenttia. Lisään pari faktakommenttia.
Grönlannin mannerjäätikön keskimääräinen paksuus on luokkaa 1,7 km. Se aiheuttaa sellaisen paineen jäätikön alaosaan, että jäästä tulee plastista eli virtaavaa. Sen tuloksena mannerjäätikkö vasikoi koko ajan vuonojen kautta jäätä mereen. Se on normaali ilmiö, jota on tapahtunut kautta aikain.
Googlaamalla ei ole ihan yksinkertaista löytää Grönlannin jäämassan suuruutta. Ihmettelenpä miksi. Se on n. 2,35*10^6 gigatonnnia. NASA:mittausten mukaan jäämassasta on hävinnyt vuodesta 2002 alkaen n. 5000 gigatonnia jäätä. Se koko jäämassan painosta n. 0,2 %. Mielestäni se ei ole merkittävä määrä, vaan itse asiassa se on tuskin edes mittaustarkkuuden rajoissa.
Blogisti on sitä mieltä, että lämmin ilma on pääsyyllinen jäämassan pienenemiseen. Paljon merkittävämpi mekanismi on auringonsäteilyn lisääntyminen yhdistettynä jään albedon heikkenemiseen eli se on todennäköisesti tummunut merkittävästi. Tutkijat ovat havainneet jo 1800-luvulla, että Euroopan ilman epäpuhtaudet kerääntyivät napa-alueen jäätiköille. Suomalais-ruotsalainen tutkimusmatkailija Nordenskiöld kuvasi huonosti palaneen hiilen muodostamia mustia läikkiä jäätiköllä ja antoi niille jopa nimen.
Lisäys klo 10:05: Jäätiköillä oli noen ja mineraalipölyn muodostamia kuoppia niin tiheässä, että oli vaikea löytää edes hatun kokoista vapaata aluetta. Näitä muodostumia Nordenskiöld nimitti kryokoniiteiksi ja hän piti niitä matkansa vaarallisimpana asioina, koska niissä saattoi katkaista jalkansa. Tuleepahan vain mieleen, etä kuinka hyvin aerosolipartikkeleiden määrä ja vaikutus on pystytty mallintamaan 1800-luvulla. IPCC:n mielestä kolmen numeron tarkkuudella.
Ilmoita asiaton viesti
Ja Antarktis menettänyt jäämassaansa jotain 0.01%, eikä lainkaan viimeiseen 5 vuoteen. En pitäisi tätä kovin huolestuttavana enkä ainakaan todisteena ihmisperäisestä ilmaston lämpenemisestä.
Ilmoita asiaton viesti
”Vuonna 1881 Langley teki matkan Mt. Whitneylle tutkiakseen aurinkoenergian vaikutuksia. siellä hän kokeili “hot boxia”. hän kertoi kokemuksistaan Nature-lehden 1882 numerossa: “Kun nousimme edelleen hitaasti ja maan pintalämpötila laski jäätymispisteeseen, auringon säteily voimistui, ja monet seurueesta näyttivät, kuin olisivat saaneet vakavan palovamman todellisesta tulipalosta. Sen sijaan lämpötila kupariastiassa, jonka päälle oli laskettu kaksi tavallista ikkunalasilevyä, nousi
kiehumispisteen yläpuolelle lähellä vuoren huippua, ja oli varmaa, että
pystyimme keittämään vettä sellaisessa astiassa lumikenttien välissä
suorasta auringonsäteestä.”
Lähde:
http://antti.jarvenpaa.fidisk.fi/Ilmastonmuutos/climate/myStudies/tutkimukset/20240901_Heat_Trap.pdf
Ilmoita asiaton viesti
Aika omituinen väite kun ton käppyrän mukaan Grönlannissa ei tapahdu mitään ”ylimääräistä” sulamista.
https://polarportal.dk/en/greenland/surface-conditions/
Ilmoita asiaton viesti
”Aika omituinen väite kun ton käppyrän mukaan Grönlannissa ei tapahdu mitään ”ylimääräistä” sulamista.”
Juu, eipä. Varmaan ihan hatusta ovat kiskaisseet tuon 5000 gigatonnin jäätikön kevenemisen vuosien 2002-2024 aikana.
https://polarportal.dk/en/greenland/mass-and-height-change/#c8450
Laita play päälle ja huomaa, miten sulamisesta kertova punainen väri tummenee ja laajenee.
Samalta sivulta tällainen huomio tanskalaisilta: ”Based on this data, it can be seen that during the period 2003-2011 the Greenland Ice Sheet has lost 234 km3 of water per year”.
Tässä tutkimusta sulamisnopeudesta:
”Climate change is accelerating the melting of ice in Greenland at an alarming rate, with serious implications not only for the Arctic, but also for the global climate, including Europe. According to a study led by researchers at the University of Barcelona, extreme melting episodes—periods when large areas of snow and ice melt rapidly—have been about twice as frequent during summers in recent decades compared to the period 1950–1990.”
https://phys.org/news/2024-09-climate-extreme-greenland-global-impacts.html
Ilmoita asiaton viesti
Muutamia korjauksia, ettei mennä täysin metsään. Grönlannin jäätikkö sisältää noin 2.85 miljoonaa kuutiokilometriä jäätä, ja sen massa on n. 2.7 biljoonaa tonnia. Antarktiksen jäätikkö on vielä suurempi, ja se sisältää noin 26.5 miljoonaa kuutiokilometriä jäätä, mikä vastaa n. 26.5 biljoonaa tonnia jäätä. Yhdessä nämä jäätiköt vaikuttavat merkittävästi merenpinnan nousuun, kun ne sulavat ilmastonmuutoksen vuoksi.
Vaikka massan menetys Grönlannissa ja Antarktiksella on prosentuaalisesti suhteellisen hidasta, sen seuraukset ovat jo merkittäviä.
Grönlannin ja Antarktiksen sulaminen edistää merenpinnan nousua ja aiheuttaa ongelmia rannikkoalueille globaalisti. Lisäksi sulamisvauhti voi kiihtyä ilmaston lämmetessä edelleen, mikä tekee prosessista arvaamattomamman ja vakavamman. Esimerkiksi jo nyt muutamien kymmenien senttimetrien merenpinnan nousu voi aiheuttaa vakavia tulvia ja taloudellisia menetyksiä.
Entä arktisen merijään vähenemä vuodesta 1980, joka on n. 12.2% / 10 vuotta?
https://climate.nasa.gov/vital-signs/arctic-sea-ice/?intent=111
Entä auringon osuus?
Perustelu sille, että auringon vaikutus napajäätiköiden sulamiseen on vähäinen nykyaikaisessa ilmastonmuutoksessa. Se perustuu siihen, että auringon säteilyn määrä on ollut melko vakaa viime vuosikymmeninä. Samalla maapallon lämpötila on noussut huomattavasti, mikä viittaa siihen, että ilmastonmuutoksen pääsyy on ihmisen toiminta, erityisesti kasvihuonekaasujen lisääntyminen.
Jos auringon säteily olisi ensisijainen syy, lämpeneminen olisi havaittavissa tasaisesti kaikkialla, mutta suurimmat lämpötilan muutokset ovat tapahtuneet lähellä napa-alueita, joissa jäätiköt sulavat.
Osoitan tämä myös matemaattisesti
Auringon säteilyn vaikutus voidaan kuvata lämmönsiirron osittaisdifferentiaaliyhtälöllä, joka ottaa huomioon säteilyn lämpöenergian ja jäätikön sulamisen:
∂T/∂t = α ∇^2Τ + Q
Missä:
T= lämpötila
t = aika
α = lämmön johtavuus
Q = auringon säteilyn aiheuttama lämpöenergian lähde
Symboli ∇2 tarkoittaa Laplace-operaattoria, joka on tärkeä matemaattinen työkalu useissa fysiikan ja matematiikan sovelluksissa, erityisesti osittaisdifferentiaaliyhtälöissä. Se on määritelty seuraavasti:
∇^2T = ∂^2T/∂x^2 + ∂^2T/∂y^2 + ∂^2T/∂z^2
Vaikka Q voi vaihdella auringon aktiivisuuden mukaan, viime vuosikymmeninä sen vaikutus on ollut marginaalinen verrattuna kasvihuonekaasujen aiheuttamaan lämpenemiseen, joka vaikuttaa vahvemmin jäätiköiden sulamiseen. Tämän voi todeta analysoimalla historiallisen lämpötilan ja CO2 -pitoisuuden muutoksia.
Ilmoita asiaton viesti
Miksi ihmeessä sulla ilmasto alkaa jostain 1800 luvulta ja pohjoisen merijään määrä 1980 luvulta? Varsinkin kun tiedetään että jään määrä oli 1979-80 poikkeuksellisen suuri.
Co2 pitoisuus nousi kohisten samaan aikaan kun pohjoinen kylmeni tohon ennätysvuoteen, tämä todistaa että co2 ei ole syyllinen sen enempää kylmenemiseen kuin lämpenemiseenkään.
Ilmoita asiaton viesti
Mitä tähän nyt voisi todeta: opettele nyt alkuun vaikka niitä gradientteja (ja hyviä käytöstapoja). Ja jos sinusta vaikuttaa siltä, että NASA:n gravitaatiomittauksessa on jotakin sellaista, mitä NASA:n tutkijat eivät tiedä, niin otappa sinne yhteyttä ja kerro, miten näitä asioita pitäisi tutkia.
Ilmoita asiaton viesti
Eikö sulla päässä yhtään kilise se että pohjoisen merijään määrä kasvoi kohisten ennätysalhaisesta määrästä tonne -80 luvulle vaikka samaan aikaan co2 pitoisuus kasvoi kohisten. No ei tietenkään kilise ja sen takia muutut aina kun jotain kysyy, korkkiruuviksi.
Ilmoita asiaton viesti
https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/jaatikoiden-massojen-vaheneminen-nasa-ice-sheets/#comment-4232803
Lueppa tuosta uudelleen ja mieti taas kerran hetki, miten joku muuttuu korkkiruuviksi ja missä kilisee.
Ilmoita asiaton viesti
Miksi Antarktis ei ole menettänyt jää massaansa viimeiseen 5 vuoteen? Eikös tämä tarkoita blogistin yhtälöiden mukaan että ei olekkaan lämmennyt?
Ilmoita asiaton viesti
Siitä syystä, että vuodesta 2005 eteenpäin on näkyvissä sama sykli, joka tarkoittaa luonnollista vaihtelua. Alapäin laskeva trendi ei ole luonnollista vaihtelua.
Ilmoita asiaton viesti
”Alapäin laskeva trendi ei ole luonnollista vaihtelua.”
Jep jep ja perustelut olivat?
Ilmoita asiaton viesti
Luulisin, että itsekin osaat antaa tuohon vastauksen. Voin antaa kyllä vinkin, joka on aikahorisontti: Nykyinen jäämassojen sulaminen on huomattavasti nopeampaa kuin luonnolliset ilmastonvaihtelut, kuten jääkaudet, jotka tapahtuvat paljon pidemmillä aikaskaaloilla. Jos et tästä osaa vetää johtopäätöksiä, niin en voi auttaa.
Ilmoita asiaton viesti