Kuka niitä numeroita vielä kaipaa – ilmaston lämpeneminen

Ilmaston lämpeneminen

Kun esitetään kysymys, että kuinka nopeaa on maapallon luonnossa tapahtuva muutosnopeus, suhteessa ihmisen aiheuttamaan muutosnopeuteen. Osoitan tämän muutosnopeuksien suhteen differentiaaliyhtälöillä niin yksinkertaisesti kuin se on mahdollista, huomioiden Milankovichin syklit!

Maapallon luonnolliset muutokset, kuten jääkausien vaihtelut, tapahtuvat pitkällä aikavälillä ja niihin vaikuttavat esim. Milankovichin syklit, jotka kuvaavat mm. maapallon kiertoradan ja akselin kaltevuuden muutoksia. Nämä syklit vaikuttavat ilmaston ja ekosysteemien kehitykseen tuhansien vuosien aikana.

Ihmisen aiheuttama muutosnopeus, kuten ilmastonmuutos ja biodiversiteetin muutos on huomattavasti nopeampaa, ja sen vaikutukset näkyvät jo vuosikymmenien tai vuosisatojen kuluessa.

Voimme vertailla näitä kahta muutosnopeutta differentiaaliyhtälöiden avulla. 

Merkitään:

  • x (t) = luonnollinen muutos.
  • y (t) = ihmisen aiheuttama muutos.

Voimme käyttää seuraavia yksinkertaisia yhtälöitä:

1. Luonnollinen muutosnopeus: 

dx/dt = f (t)

Jossa f (t) kuvaa luonnollisten prosessien, kuten Milankovichin syklien vaikutusta ja voi olla esim. jaksollinen funktio.

2. Ihmisen aiheuttama muutosnopeus:

dy/dx = g (t)

Jossa g (t) kuvaa ihmisen toimien aiheuttamia muutoksia. Tämä voi olla lineaarinen tai eksponentiaalinen funktio, joka kasvaa nopeasti.

Vertaamalla näitä kahta muutosnopeutta voimme tarkastella suhdetta:

dy/dx = g (t) / f (t)

Jos g (t) kasvaa eksponentiaalisesti (havaintojen mukaan kyllä) ja f (t) on jaksollinen ja hitaampi, niin silloin dy/dx suurenee. Tämä osoittaa, että ihmisen aiheuttama muutosnopeus on nykyisin huomattavasti suurempi kuin luonnollisten prosessien aiheuttama muutosnopeus.

Milankovichin syklit

Milankovichin syklit voivat olla monimutkaisia ja niiden vaikutukset ilmastoon tapahtuvat pidemmällä aikavälillä. Luonnolliset syklit, jotka ovat kytköksissä f (t):hen, ovat aikajänteellä, joka voi olla 20 000 – 100 000 vuotta. Tämä tarkoittaa, että luonnolliset muutokset tapahtuvat hitaasti, kun taas ihmisen aiheuttamat muutokset tapahtuvat nopeasti (kymmeniä tai satoja vuosia).

Yhteenveto

Voidaan siis todeta, että ihmisen aiheuttama muutosnopeus on nykyisin huomattavasti suurempi kuin luonnollisten prosessien muutosnopeus, ja tämä ero voidaan mallintaa differentiaaliyhtälöillä. 

Mitä NASA toteaa?

”Why Milankovitch (Orbital) Cycles Can’t Explain Earth’s Current Warming”

Lähde:

https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/why-milankovitch-orbital-cycles-cant-explain-earths-current-warming/

Ps. On monta tapaa osoittaa, miksi ilmasto lämpenee ihmistoiminnan seurauksena. Tässä niistä yksi, joka ei mielestäni sen enempää numeroita kaipaa, eikä edes niitä osittaisdifferentiaaleja!

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