Faktan tarkistuksia ilmastonmuutoksesta – hieman kemiaa ja per meg-arvo

Faktan tarkistuksia ilmastonmuutoksesta – hieman kemiaa ja per meg-arvo

Jos olisi olemassa ns. ”smokin gun” todistamaan ilmastonmuutoksen antropogeenisesta pakottamisesta, niin mikä se olisi? 

Teollistumisen päivistä lähtien, olemme nähneet ilmakehässä olevien hiilidioksidipitoisuuksien lisääntymisen. Riittäisikö se todistamaan, että se johtuu fossiilisten polttoaineiden palamisesta? 

Tarkastellaan sitä kemian näkökulmasta ja on käynyt ilmi, että se tekee tapauksen loppujen lopuksi melko vakuuttavaksi:

Maapallon ilmakehässä on 78.1% typpeä ja 20.9% happea, sekä jälkiä muista kaasuista, -mukaan lukien hiilidioksidi. 

Viimeisten 60 vuoden aikana, hiilidioksidipitoisuuksien kasvu teollistumisen alusta lähtien on tunnistettu ilmastonmuutoksen tärkeimmäksi syyksi josta erinomainen ja käytännön esimerkki ovat Keeling-käyrät. Havaijin Mauna Loa-observatoriossa ne osoittavat nopeaa nousua. Vuonna 2014 hiilidioksidipitoisuudet ylittivät ensimmäistä kertaa 400 ppm.

Fossiilisten polttoaineiden (hiili) polttaminen vaatii happea: C + O2 CO2. Molekyylipainon mukaan 1 gramma hiiltä yhdistyy 2.67 g happea, jolloin saadaan 3.67 g hiilidioksidia. (Hiilen, hapen ja hiilidioksidin molekyylipainot ovat vastaavasti 12, 16 ja 44.) 

Hiilidioksidipäästöt vuonna 2014 olivat 32 Gtn. Siksi 72.7% tästä massasta eli 23.3 Gtn on happea. Hapen kokonaispainoksi ilmakehässämme on arvioitu olevan 1 080 000 Gtn. Jakamalla nämä kaksi lukua ja kertomalla miljoonalla, ilmakehämme happipitoisuuden väheneminen hiilidioksidin muodostumisesta johtuen on n. 22 per meg. Kuten käy ilmi, kyse on juuri happipitoisuuden vuotuisesta laskusta.

Scripps O2 -ohjelma Kalifornian yliopistossa San Diegossa on dokumentoinut ilmakehämme happipitoisuuden laskun 1980-luvun lopusta lähtien. Scrippsin merentutkimuslaitoksen käyttämä menetelmä on interferometria, jossa käytetään hyväksi eri aallonpituuksien taitekykyjä happi- / typpisuhteen mittaamiseksi ilmakehässä. Happipitoisuuksien muutokset saadaan erityisesti vertaamalla ilmakehänäytteen O2 / N2 -moolisuhdetta 1980-luvun puolivälissä otetun vertailunäytteen vastaavuuteen, joka varastoidaan laboratorioon.

Mitattu suhde määritellään seuraavasti, jonka jo esitin edellisessä blogissani:

δ (O2 / N2) = 106 x [(O2 / N2) näyte / (O2 / N2) referenssi -1]

Mitta δ ilmaistaan ​​”per meg” arvona, missä yksi ”per meg” on yksi happimolekyyli miljoonasta. Hapen ”per meg” -mittauksen käyttö on osoittavampi kuin ppm -mitta, mutta ne ovat suunnilleen yhtä suuria kuin 4.77 meg – 1 ppm.

Professori Ralph Keelingin johdolla tehty tutkimus osoittaa, että happipitoisuudet laskevat tällä hetkellä n. 19 – 20 per meg vuotta kohti, eli noin 4 ppm / vuosi.

(Viite edelliseen blogiini: aikasarjat)

 

Happi- ja hiilidioksidimittaukset havaintoasemalta osoittavat, kuinka nämä kaksi suuntausta korreloivat lähes täydellisen negatiivisesti.

1 ppm: n kasvu ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksissa johtaa ilmakehän happitason laskuun 10 per meg.

Tiedot osoittavat, että happitaso laskee n. 20 per meg / v viimeisen vuosineljänneksen aikana. 

Edellä esitetyt laskelmat ovat osoittaneet, että vuonna 2014 ilmakehään lisättiin yhteensä 32 Gtn hiilidioksidia, mikä on noin 6 ppm. Mittaukset kuitenkin nousivat vain n. 2ppm:ää vuodessa. 

Mihin kaikki ylimääräinen hiilidioksidi päätyi? 

Ainakin 50% tai ehkä 2/3 osaa hiilidioksidipäästöistä absorboituu luontoon, -enimmäkseen valtameriin. Ilman tätä kemiaa ilmastonmuutos olisi vieläkin dramaattisempaa. Meret maksavat hinnan kaikesta ylimääräisestä hiilidioksidista, joka muodostaa hiilihapon veden kanssa ja tekee merestä happamamman, mikä puolestaan ​​vahingoittaa koralliriuttoja ja merien elämää.

Ilmakehämme hapen väheneminen on osoitus siitä, että hiilidioksidin kasvu ilmakehässämme on antropogeenista. Se on se ”smoking gun” depatissa ilmastonmuutoksen alkuperästä.

***

Muilta osin pyrin tutkimaan ja oikomaan (mikäli niihin kaikkiin kykenen) ilmastonmuutokseen liittyviä faktoja.

+1
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu