Vähän vaikeamman kautta El Nino ja La Nina -tapahtumat (ONI -index), sekä lämpötila-anomalia ja CO2:n vaikutus!

ONI -index

”Ensemble Oceanic Nino Index (ENS ONI) (1850-2023)”

Lähde: 

https://www.webberweather.com/ensemble-oceanic-nino-index.html

Kuten oheisesta linkistä kuvasta 1. ENS ONI time series (1850 – Nov 2023), ”ENS ONI value °C) voi todeta, pitkän aikavälin vaikutus lämpötilaan kohtuullisen helposti kumoutuu ja saa arvon ~±0. 

Tämän voi tarvittaessa integroida eli summata. Integraatio voidaan tehdä ymmärtämällä El Niñon ja La Niñan muodostamaa aaltoliikettä. Integraatio tarkoittaa käytännössä näiden ilmiöiden yhdistämistä pitkällä aikavälillä. Jos haluamme laskea tämän ilmiön integraalin, meidän on käsiteltävä tätä aaltoliikkeen kaltaisena ilmiönä.

Matemaattisesti voimme kuvata El Niñon ja La Niñan käyttäytymistä kohtuullisena sinimuotoisena funktiona. Oletetaan, että tämä ilmiö voidaan esittää seuraavanlaisena funktioina:

f(t) = A sin (𝛚t)

Missä:

  • A = amplitudi, joka kuvaa ilmiön voimakkuutta
  • 𝛚 = kulmataajuus, joka määrittää ilmiön syklistä luonnetta
  • t = aika

Koska haluamme integroida tämän funktion, voimme käyttää seuraavaa yhtälöä:

∫ f(t) dt = ∫ A sin (𝛚t) dt

Tiedämme, että integraali sinifunktiosta on:

∫ sin (𝛚t) dt = -1/𝛚 cos (𝛚t) + C

Missä:

  • C = integrointivakio. Joten koko integraali on:

∫ A sin (𝛚t) dt = – A/𝛚 cos (𝛚t) + C

Tämä kuvaa El Niñon ja La Niñan vaikutusta ajan funktiona. Huomaa, että tämä tulos osoittaa, että pitkällä aikavälillä, tämän ilmiön vaikutukset vuorottelevat ja kumoavat toisensa!

Jos haluamme tarkastella tiettyä ajanjaksoa, esimerkiksi t = 0 ja t = T, voimme laskea seuraavasti:

[-A/𝛚 cos (𝛚t)]0T = – A/𝛚 cos (𝛚T) – (-A/𝛚 cos (0))

Koska cos (0) = 1:

-A/𝛚 cos (𝛚T) + A/𝛚

Tämä kuvaa tämän ilmiön vaikutusta tietyn ajan T sisällä. Pitkällä aikavälillä, T on suuri, tämä arvo vaihtelee välillä -A/𝛚 ja A/𝛚, mutta pitkän aikavälin keskiarvo on nolla!

Eli vielä kertaalleen. Kuten tämän ilmiön luonteeseen kuuluu, tässä integraali kuvastaa sitä, että El Niñon ja La Niñan positiiviset ja negatiiviset vaiheet kumoavat pitkällä aikavälillä toisensa!

Lyhyemmillä aikaväleillä puhutaan kohinasta, ei singaalista!

Vielä vaikeamman kautta

Jos halutaan tarkastella tätä ilmiötä vielä vaikeamman kautta, (sillä se ei noudata tarkalleen sinimuotoista vaihtelua), sekin voidaan ratkaista integroimalla. Oletetaan, että meillä on indeksin arvot E (t) ja haluamme integroida ne ajan ajanjaksolla t = 0, ajanjaksoon t = T:

0T E(t) dt ≈ ∑i=0N E(ti) Δt

Missä:

  • E (ti) = indeksin arvo ajanhetkellä ti
  • Δt = aikavälin pituus (esim. kuukausi)

Tämän laskemiseksi voimme käyttää NINO3.4-indeksin arvoja ja tarvittaessa hakea ne NOAA:n tiekokannasta, mutta ajan puutteen vuoksi en siihen ryhdy. Joka tapauksessa ensi vaiheessa oleva integraatio kertoo tuon summan ~±0.

Joten El Niño ja La Niña -ilmiö pitkällä aikavälillä, ei vaikuta globaalin lämpötilan nousuun!

Globaali lämpötila ja CO2

Kun kysytään, että miten globaali lämpötila muuttuu El Niño ja La Niña -ilmiön aikana pitkällä aikavälillä, kun ihminen on lisännyt CO2 :ta ilmakehään?

Oletetaan, että El Niño ja La Niña -ilmiö, globaali lämpötila ja CO2 -pitoisuus muodostavat kolmen muuttujan systeemin:

  • T (t): Globaali lämpötila ajan t funktiona
  • E (t): El Niño ja La Niña -indeksi ajan t funktiona
  • C (t): CO2 -pitoisuus ajan t funktiona

Mallin muodostaminen

1. El Niño ja La Niña ja globaali lämpötila:

El Niño ja La Niña vaikutus globaaliin lämpötilaan voidaan mallintaa käyttäen indeksin vaikutusta lämpötilan muutosnopeuteen:

∂T/∂t = α E(t)

Missä:

α = El Niño ja La Niña -indeksin vaikutuskerroin globaaliin lämpötilaan

2. CO2 ja globaali lämpötila:

CO2 -pitoisuuden vaikutus globaaliin lämpötilaan voidaan mallintaa käyttäen CO2:n lämmittävää vaikutusta:

∂T/∂t = β ln (C(t))

Missä:

β = CO2 vaikutuskerroin globaaliin lämpötilaan

Yhdistämällä nämä kaksi vaikutusta saamme yhdistetyn yhtälön:

∂T/∂t = αE(t) + β ln (C (t))

Ratkaisu

Tämä osittaisdifferentiaaliyhtälö voidaan ratkaista numeerisesti, käyttämällä El Niño ja La Niña -indeksiä ja CO2:n dataa. Jälleen ajan puutteen vuoksi en tähän ryhdy, sen voi halutessaan joku toinen ratkaista. Tämä joku toinen voisi olla periaatteessa kuka tahansa ilmastodenialisti! 

Ratkaisuksi ei riitä kohina (dT = 0.1 x ONI/)!

Peräkaneettina voisi vielä mainita, että WMO:n ja IPCC:n synergiaa ja kansainvälisiä vertaisarvioituja tutkimuksia, on tällaisilla keskustelupalstoilla suorastaan järjen vastaista epäillä, ja asettaa niitä kyseenalaiseksi. Se on täysin turhaa ajan haaskausta. Jos haluaa oikeasti vaikuttaa, se tulee tapahtua IPCC:n sisällä, ei sen ulkopuolella!

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