Vain yksi yhtälö kertoo enemmän kuin tuhat sanaa ilmaston lämpenemisestä osa 2.

Jatkoa osaan 1.

Jatkoa edelliseen puheenvuorooni, josta syntyi polemiikkia liittyen funktioon S (t, x). Ettei jäisi epäselvyyksiä, tässä puheenvuorossa avaan tuota funktiota.

Alkuperäinen kaava siis oli tämä

∂T/∂t = κ∇² T + S (t, x)

Viitteeni:

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/vain-yksi-yhtalo-kertoo-enemman-kuin-tuhat-sanaa-ilmaston-lampenemisesta/

Funktio S (t, x)

Tämä funktio kuvaa säteilylähteitä ja nieluja ja on hieman monimutkainen funktio, joka sisältää useita erilaisia säteilyyn ja energian jakautumiseen liittyviä tekijöitä, kuten:

a) Auringon säteily S_AUR (t, x):

Auringosta tuleva säteily on ilmaston perimmäinen energianlähde. Tämän säteilyn määrä riippuu sijainnista x (esim. leveysasteesta) ja ajasta t (esim. vuorokaudenaika, vuodenaika, auringonpilkut). Tämä osa S(t, x):ää on luonnollinen lämpötilaa ylläpitävä tekijä.

b) Kasvihuonekaasut S_KASVIHUONE (t, x):

Tämä komponentti kuvaa, miten kasvihuonekaasut, kuten hiilidioksidi (CO₂), metaani (CH₄) ja vesihöyry (H₂O) vaikuttavat lämpötilaan. Kasvihuonekaasut absorboivat ja emittoivat lämpösäteilyä, mikä estää osan Maasta karkaavasta lämmöstä pääsemästä takaisin avaruuteen. Tämä vaikutus tekee S(t, x) -termistä merkittävän ilmaston lämpenemisessä.

c) Aerosolit ja muut ilmakehän hiukkaset S_AEROSOLIT (t, x):

Aerosolit, kuten pöly, saasteet ja tulivuorenpurkausten hiukkaset, voivat joko heijastaa auringonsäteilyä takaisin avaruuteen (viilentävä vaikutus) tai absorboida säteilyä (lämmittävä vaikutus). Näiden vaikutus on myös mukana S(t, x):ssä ja ne voivat vaihdella paljon paikallisesti ja ajallisesti.

d) Pilvet S_PILVET (t, x):

Pilvet vaikuttavat maapallon energiataseeseen kahdella tavalla: ne heijastavat auringonsäteilyä (viilentävä vaikutus) ja toisaalta ne voivat myös vangita lämpösäteilyä (lämmittävä vaikutus). Pilvityyppi ja pilvien määrä vaihtelevat sekä ajallisesti että paikallisesti, mikä tekee tästä osasta S(t, x):ää tärkeän muuttujan ilmaston dynamiikassa.

e) Ihmisen vaikutus S_IHMINEN (t, x):

Fossiilisten polttoaineiden polttaminen, metsien hävittäminen, maanviljelys ja muut ihmistoimet muuttavat suoraan ja epäsuorasti ilmaston säteilytasapainoa. Esimerkiksi hiilidioksidin lisääminen ilmakehään ja maanmuokkaukset ovat merkittäviä komponentteja, jotka sisältyvät S(t, x):ään ihmisen aiheuttamaan osaan.

Yhdistettynä funktioon S (t, x)

S (t, x) = S_AUR (t, x) + S_KASVIHUONE (t, x) + S_AEROSOLIT (t, x) + S_PILVET (t, x) + S_IHMINEN (t, x)

Yhtälön säteilylähdettä ja nieluja kuvaava termi S(t, x) on siis kokoelma erilaisia prosesseja, jotka vaikuttavat Maapallon lämpötilaan eri ajankohtina ja paikoissa. Näistä erityisesti kasvihuonekaasujen vaikutus S_KASVIHUONE (t, x) on ilmaston lämpenemisen kannalta keskeinen tekijä, koska se estää osaa lämpösäteilystä pääsemästä takaisin avaruuteen ja lämmittää ilmakehää. Kasvihuonekaasut yhä lisääntyvät ja se on itse asiassa ainoa komponentti, joka kasvaa eksponentiaalisesti S_IHMINEN (t, x), ja siihen on tuskin mitään lisättävää.

Jotkut ovat kritisoineet sitä, että esitykseni ovat vaikeaselkoisia. Mutta ilmastonmuutos on äärimmäisen vaikea prosessi ja siksi olen pyrkinyt supistamaan sen vain muutamiin yhtälöihin. Ja siksi vain yksi kaava voi kertoa enemmän kuin tuhat sanaa ilmaston lämpenemisestä.

Havainnot

Ilmaston lämpenemistä kuvaavia graafeja löytyy hyvin runsaasti asianmukaisista lähteistä, kuten esim. NASA!