Vähän vaikeamman kautta kansantajuinen kuvaus maapallon lämpötilan kehityksestä – auringon osuus muutokseen mitätön

Tasapainoyhtälön johtaminen

Tulevan ja lähtevän säteilyn tasapainottaminen ilmakehän huipulla antaa kaavan:

S (1 – α) / 4 = σεTe4 + (1 – ε) σTs4

Ilmakehän kerroksesta tulevan ja lähtevän säteilyn tasapainottaminen antaa kaavan:

σεTs4 = 2σεTe4

(Huomaa, että SW-säteily ei sisälly tähän tasapainoon, koska ilmakehä ei absorboi lyhyillä aallonpituuksilla)

Lopuksi tulevan ja lähtevän säteilyn tasapainottaminen antaa yhtälön:

S (1 – α) / 4 + σεTe4 = σTs4

Yhtälöjärjestelmän ratkaiseminen (Ts ja Te)

Ts4 = S (1 – α) /[4σ(1 – ε/2)]

2Te4 = Ts4

Tai yksinkertaisemmin:

Ts = {(1 – α) S / [4σ(1 – ε/2)]}0.25

Te = Ts / 20.25

Johdettuna vain yksi kaava ja paljon numeroita

Ts = {(1 – α) S / [4σ (1 – ε/2)]}0.25

Ts = maapallon keskimääräinen pintalämpötila

α = albedo (0.31)

S1 = TSI (1362.0Wm-2 )

(ks. TSI 2003 – 2020)

σ = Stefan-Boltzmann vakio (5.67 x 10-8)

ε = emissivisyys (0.8)

(Huom! Maapallon emissiivisyys vaihtelee välillä 0.6 – 1.0, josta keskiarvo on 0.8. ”NASA”)

Kun nämä arvot syötetään yo. kaavaan, maapallon keskimääräiseksi pintalämpötilaksi Ts1 saadaan:

 Ts1 = {(1 – 0.31) 1362.0/ [4σ (1 – 0.8/2)]}0.25 ≈ 288.27K (15.12°C)

S2 = TSI (1360.5Wm-2 )

(ks. TSI 2003 – 2020)

Ts2 = {(1 – 0.31) 1360.5 / [4σ (1 – 0.8/2)]}0.25 ≈ 288.19K (15.04°C)

Ts1 – Ts2 = 15.12 – 15.04 ≈ 0.08°C

Vaikka tarkasteltava aikaväli 2003 – 2020 on suhteellisen lyhyt, auringon maan pintaan tuottama lämpötilamuutos (peak to peak) on tänä aikana ollut vaivaiset ~0.08°C. Jos TSI:n nousunopeus (joka tuossa graafissa kasvaa aurinkomaksimiin) olisi huomattavasti suurempi kuin ~0.08°C, sen pitäisi kasvaa vähintään 10 kertaiseksi, jotta se maan pinnalla saavuttaisi edes ~0.8°C muutoksen lämpötilaan.

Otetaan pilvet uudelleen tarkasteluun

Eli se väittämä, että maan albedon (α) vähenemisen seurauksena, pilvikerrosten (alimmat pilvet) fragmentoituminen olisi merkittävästi lisännyt auringon SW-säteilyä maan pintaan, joka on ikäänkuin ylittänyt kasvihuonekaasujen tehollisen vaikutuksen, ei pidä paikkansa. 

Syy tähän löytyy edellisistä laskelmista, missä TSI:n tuottama lämpötilan kasvu vuosina 2003 – 2020 (0.08°C) ei kykene vaikuttamaan pilvimuodostelmiin suuntaan eikä toiseen. 

Se miksi albedo (α) näyttäisi olevan laskevalla trendillä vuodesta 2000 – 2020, siihen pitää hakea syitä ihan muualta, kuin auringon tehon muutoksen kautta alapilvien fragmentoitumiseen.

Ps. Tämä foorumi ei ole tiedefoorumi, ja ehkä blogistin olisi viisaampaa siirtyä sellaisille foorumeille, missä näihin kysymyksiin suhtauduttaisiin vähän mielekkäämmin kuin vain periaatteellisesti vastustamalla ja mutu-tuntumalla.

HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

FMI

el. vanh. tut. (elektr. ins. fysiikka)
.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu