Todiste havaintoihin perustuvasta ihmistoiminnan aiheuttamasta numeerisesta muutosnopeudesta – Maapallon lämpötilakehitys

Alustus

On kaksi tekijää, jotka säätelevät Maapallon lämpötilaa: Aurinko ja luonnollinen kasvihuoneilmiö. Maapallo saa 99.97% energiastaan Auringosta ja loput 0.03% energiastaan Maapallo tuottaa itse. 

Auringon aktiivisuutta mittaava satelliitti 

SORCE (Solar Radiation & Climate Experiment)

Auringon aktiivisuutta TSI (Total Solar Irradiance) on mitattu ja siitä on tehty rekostruktio aina vuodesta 1600 lähtien. TSI -arvon lähtökohdaksi otin vuoden 1850, jota voidaan pitää aikajaksona, jolloin esiteollinen aika alkoi. 

Oheiset aikasarjat osoittavat, kuinka paljon Auringon TSI on keskimäärin tänä aikana muuttunut.

Kuten aikasarjoista voidaan päätellä, mitään varsinaista nousevaa trendiä ei ole havaittavissa. Itse asiassa, keskimääräinen muutos (erotus) TSI -arvossa on ollut aikavälillä 1850 – 2020 ~ -0.25Wm-2. Eli Auringon keskimääräinen TSI -arvo on ollut laskussa jo ~170 vuotta. Tosin muutos on hyvin vähäinen.

Antaako tämä viitteitä seuraavasta pienestä jääkaudesta, jota kuitenkin hidastaa luonnollisen kasvihuoneilmiön lisääntyminen ihmistoiminnan seurauksena, ja nostaa Maapallon keskimääräistä lämpötilaa.

Lähde: SORCE 

https://lasp.colorado.edu/home/sorce/data/tsi-data/

Ensimmäinen havainto luonnollisesta kasvihuoneilmiöstä

Fyysikko ja matemaatikko Joseph Fourier oli ensimmäinen, joka tutki Maan lämpötilaa matemaattisesta näkökulmasta. Hän tutki lämpötilan vaihteluita päivin ja öin, sekä kesän ja talven välillä ja päätteli, että planeetta oli paljon lämpimämpi kuin yksinkertainen analyysi voisi antaa olettaa. Fourier laski, että olisi paljon kylmempää, jos auringon tulevalla säteilyllä olisi ainoa lämmittävä vaikutus. Hänen ajatuksensa siitä, että maapallon ilmakehä toimii eristeenä, on ensimmäinen muoto siitä, mitä nyt kutsumme luonnolliseksi kasvihuoneilmiöksi. Hän ei kuitenkaan käyttänyt tuota termiä, joka esiintyi ensimmäisen kerran ruotsalaisen meteorologin Nils Gustaf Ekholmin töissä noin vuonna 1900.

Jos otamme vertailuun normaalin kasvihuoneen, se on vain karkea esimerkki ilmakehässä olevasta luonnollisesta kasvihuoneilmiöstä. Kasvihuoneessa, sen sisään tuleva lämpöenergia ei pääse välittömästi karkaamaan takaisin ulkoilmaan. Eli osa lämmöstä jää kasvihuoneeseen ja osa vähitellen vapautuu lasin ja muiden rakenteiden läpi ulkoilmaan. Se lämpötilaero mikä muodostuu näiden eri pintojen välille määrittelee, kuinka nopeasti lämpötilaero tasoittuu.

Sama ilmiö tapahtuu myös ilmakehässä olevalle luonnolliselle kasvihuoneilmiölle, mutta prosessi on huomattavasti monimutkaisempi. Mutta periaatteessa, kun luonnollinen kasvihuoneilmiö on tasapainossa, myös lämpötilaero pysyy tasaisena, tai se vaihtelee luonnollisesti sen mukaan, mikä on Auringosta tulevan TSI -arvon muutos.

Havainnot Maapallon globaaleissa lämpötiloissa

Suoria kohtuullisen luotettavia lämpötilamittauksia on tehty maamittausasemilta aina ~1700 luvulta lähtien. Silloinen havaintoverkko oli kohtuullisen rajattu vain muutamiin kansallisiin tutkimuslaitoksiin. Nyttemmin verkko on laajentunut ympäri Maapalloa. Tämän lisäksi lämpötiloja mitataan myös satelliittien avulla. Tähän verkkoon sisältyvät myös ns. Argo-poijut, jotka mittaavat valtamerien lämpösisältöä (In-situ observointijärjestelmä). 

Ihmisen osuus havaittuun lämpenemiseen esiteollisesta ajasta lähtien 

Ohessa laaja Naturessa julkaistu tutkimus Tammikuulta 2021.

Ote tutkimuksesta

Pariisin sopimuksessa osapuolet sopivat pitävänsä maapallon keskilämpötilan nousun ”reilusti alle 2 °C:ssa esiteolliseen aikaan verrattuna ja pyrkivänsä rajoittamaan lämpötilan nousua 1.5 °C:een esiteolliseen aikaan verrattuna”. Ihmisen aiheuttamien ilmastopakotteiden osuuden lämpenemiseen tähän mennessä seuranta on avainasemassa näiden tavoitteiden saavuttamisen ymmärtämisessä. Tässä käytimme ”Detection and Attribution Model Intercomparison Project” ilmastomallisimulaatioita, sekä säänneltyä optimaalista sormenjälkien ottoa osoittamaan, että ihmisen aiheuttamat pakotteet aiheuttivat 0.9–1.3°C lämpenemisen maapallon pinnanläheisen ilmakehän keskilämpötiloissa vuosina 2010 – 2019 verrattuna vuoteen 1850 – 1900, verrattuna havaittuun 1.1°C:n lämpenemiseen. Kasvihuonekaasut ja aerosolit muuttivat lämpötilaa 1.2 – 1.9 °C ja vastaavasti –0,7 – 0.1°C, ja luonnolliset pakotteet vaikuttivat merkityksettömästi.

Lähde: Nature Tammikuu 2021

https://www.nature.com/articles/s41558-020-00965-9

Huom! Kuvan saa auki paremmin ao. linkistä.

https://www.nature.com/articles/s41558-020-00965-9/figures/4

Johtopäätös

Maapallon keskimääräinen lämpötilakehityksen muutosnopeus on suurempi, kuin luonnon korjaava dynamiikka.

Nykyinen lämpeneminen on luokkaa runsas 1.1°C, kun luonnolliset pakotteet ovat oheisen tutkimuksen mukaan  merkityksettömät (vertaa TSI = -0.25Wm-2). Eli se vastaa lämpötilamuutosta noin:

Ihmisen aiheuttama numeerinen muutosnopeus (~1.1°C) lämpötilassa on paljon suurempi, kuin luonnon korjaava dynamiikka (~-0.01°C). 


Viite: ”Maapallon lämpötilakehitys”

Tämä oli neljäs kohta, jossa tuli numeerisesti todistettua, että ihmistoiminnan aiheuttama kasvukehitys on suurempi, kuin luonnon korjaava dynamiikka.

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/ihmiskunnan-aiheuttama-kasvukehitys-vs-luonnon-dynamiikka-vuodelta-2014-alkuperaisesta-puhtaaksi-kirjoitettuna/

+1
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu