Logiikkaa ja yhteenvetoja ilmastosta: osa 2 – mikä on luonnollista lämpötilan vaihtelua?

Kasvihuoneilmiö

Se tiedetään, että Auringosta Maahan kohdistuva kokonais-säteilyn määrä on Sπr2, missä Maan pinta-ala on 4πr2. Tällöin Maahan saapuva keskimääräinen säteilyteho tunnetusti on Sπr2/4πr2 = S/4 ≈ 1361Wm-2 / 4 =  340Wm-2. Albedo tällä hetkellä on ≈ 0.3, jolloin Maahan kohdistuu säteilytehoa ≈ 240Wm-2.

Tästä säteilytehosta 240Wm-2 syntyy kiinnekohta, jolloin Maan keskilämpötilaksi  (Ts ) saadaan:

Missä:  σ = 5.67 x 10-8Wm-2 K-4

Käytännössä Maan keskilämpötila on kuitenkin ≈ 15°C, joka vastaa säteilytehoa:

390.89Wm-2

W/m-2 = 288.15°K4 (15°C) x σ = 390.89Wm-2

Tästä voimme laskea kasvihuoneilmiön tehollisen suuruuden neliötä kohti:

390.89Wm-2 – 240Wm-2 = 150.89Wm-2 ≈ 151Wm-2

Mutta ei näistä laskelmista tällä kertaa sen enempää, sillä ne perustuvat paitsi Planckin mustan kappaleen säteilyyn, myös Stefan-Boltzmann säteilylakiin.

Edellisessä osassa 1. viittasin siihen, että Maa saa 99.97% energiastaan Auringosta ja loput 0.03% muodostuu Maan litosfäärissä.

Nyt herää kysymys! 

Miksi aikavälillä 2003 – 2020 ilmakehässä oleva luonnollinen lämpötilan vaihtelu on n. nelinkertainen  (0.2°C) verrattuna siihen, mitä tapahtuu SORCE -TIM mittausten perusteella TSI (Total Solar Irradiance) -vaihteluna, joka on vain noin:

(1Wm-2)?

Tämä tehollinen arvo vastaisi lämpötilavaihtelua ≈ 0.05°K (0.05°C), jonka tulisi olla se todellinen luonnollinen lämpötilan vaihtelu myös Maan pinnalla?

Lähde: Met Office

Mitkä muut tekijät sitten vaikuttavat tähän luonnolliseen lämpötilan vaihteluun (0.2°C)?

On sanomattakin selvää, että taustalla ovat ilmakehässä tapahtuvat muutokset, jotka sieppaavat energiaa (Wm-2). Mutta mistä tämä sieppausenergia on peräisin, kun Maa saa 99.97% energiastaan Auringosta, sillä ei Maa itse tuota energiaa kuin sen 0.03%?

Mikäli herrat Max Planck ja Stefan – Boltzmann olivat oikeassa (ja mikseivät olisi), niin minun logiikallani ilmakehässä oleva kasvihuoneilmiö on voimistunut. 

Suorat havainnot ovat todistaneet, että ilmakehässä olevat kasvihuonekaasut (CO2, CH4, N2O, CFC:t ja HCFC:t, O3, HFC:t, PFC:t ja SF6) ovat vaihtelevasti lisääntyneet. 

Tästä listasta puuttuu vesihöyry (H2O), joka on tärkein luonnollisen kasvihuoneilmiön aiheuttaja. Vesihöyry on siis voimakkain kasvihuonekaasu, joka lisää luonnollista lämpötilan vaihtelua!

Ihmiskunta myös lisää vesihöyryn pitoisuutta, mutta ei suoraan vaan lämpenemisen aiheuttaman kasvaneen meriveden höyrystymisen kautta.

Entä sitten pilvet? Siitä seuraavassa osassa 3.

0
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu