Vuodesta 2014 kymmenen vuotta ilmastonmuutosta  – yhteenveto

Kymmenen vuotta ilmastonmuutosta

Tulee kymmenen vuotta täyteen kun alotin puheenvuoroni kirjoittamisen täällä US:n puheenvuorossa ja lähes poikkeuksetta kaikki ovat liittyneet ilmastonmuutokseen. Suurimman osan kirjoituksistani olen jo poistanut ja päätynyt lopulta ajatukseen, että ilmastonmuutosta on lähes mahdoton mallintaa täydellisesti siitä yksinkertaisesta syystä, että muuttujia on liikaa, jotka ovat sekä lineaarisia, että epälineaarisia kaikkine takaisinkytkentöineen, ja vielä niin, että ne ovat toisistaan riippuvaisia. Vaikeutta lisää vielä se, että erilaisia malleja on hyvin runsaasti, jotka poikkeavat toinen toisistaan. Tulee hyvin voimakas vaikutelma, että ne ovat toistensa klooneja ja herää kysymys, että mikä oli se alkuperäinen aito versio ja mikä viimeisin. Eli kehitys kehittyy tässäkin mielessä ja loppua ei näyttäisi olevan näköpiirissä. Tämän vuoksi palaan vuoteen 2014 ja ensimmäisiin puheenvuoroihini.

Ihminen vaikuttaa ilmastonmuutokseen nopeammin, kuin luonnon dynamiikka ehtii siihen vastaamaan

Ilmastonmuutoksen mallintaminen

Tätä mallia voisi kuvata ihmistoiminnan aiheuttamaan muutosnopeuteen, suhteessa luonnon dynamiikkaan, missä osittaisderivoin vain kahden muuttujan funktiota [z = f (x, y)], eli mihin suuntaan gradientti f eniten kasvaa.

z = f(x, y) => ∂f / ∂x ja ∂f / ∂y => f = (fx, fy)

∂f / ∂x (i) + ∂f / ∂y (j) <=>

fI = (∂fI / ∂xI) , (∂f I / ∂yI) <=>

fL = (∂fL / ∂xL , (∂fL / ∂yL)

(∂fI / ∂xI, (∂fI / ∂yI) / (∂fL / ∂xL, (∂fL / ∂yL) = fI / fL >> 1

I = ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus

L = luonnon dynamiikka

Perusteluja

Dynamiikkaa

Luonnon dynamiikka pyrkii hidastamaan ihmistoiminnan aiheuttamaa muutosnopeutta, kunnes tasapaino saavutetaan. Ihmistoiminnan aiheuttamia muutoksia ovat maan käytöstä (fossiilinen energia) vapautuneet kasvihuonekaasut, jotka ovat alkaneet lämmittämään ilmakehää. Luonnolliset kasvihuonekaasut eivät lisäänny silloin, kun luonnon dynamiikka on tasapainossa. Luonnolliset kasvihuonekaasut pitävät maapallon keskilämpötilan tasaisena.

Postulaatti

Ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus on suurempi, kuin luonnon dynamiikka. Luonnon dynamiikka on pienempi kuin 100%, kunnes se lähestyy arvoa 100%.

dΦ = (dΦ / dx) dx

dΦx = (dΦ / dx) dy

dΦy = (dΦ / dy) dy

(dx = luonnon dynamiikka)

(dy = ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus)

Kiteyttäminen

Osittaisderivaatat ja gradientti

Kun tarkastellaan funktiota z = f (x, y), jossa x ja y ovat ihmistoiminnan ja luonnon dynamiikan muuttujia, gradientti f kuvaa suuntaa, johon funktio f kasvaa nopeimmin.

Gradientti määritellään muodossa f = (∂f/∂x , ∂f/∂y)

Ihmistoiminnan ja luonnon dynamiikan gradientit

Jos merkitsemme ihmistoiminnan aiheuttaman muutosnopeuden gradientiksi fI ja luonnon dynamiikan gradientiksi fL, voidaan niiden suhdetta tarkastella seuraavasti:

fI / fL = (∂fI/∂xI , ∂fI/∂yI) / (∂fL/∂xL , ∂fL/∂yL)

Oletus on, että tämä suhde on >> 1, eli fI/fL >> 1, mikä tarkoittaa, että ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus on paljon suurempi kuin luonnon dynamiikan.

Perustelut

  • Luonnon dynamiikka pyrkii saavuttamaan tasapainotilan, jossa luonnolliset kasvihuonekaasut pysyvät vakaina. Ihmistoiminta kuitenkin vapauttaa lisää kasvihuonekaasuja, mikä nostaa ilmakehän lämpötilaa.
  • Luonnolliset kasvihuonekaasut ja niiden vaikutus on vakaa, kun taas ihmistoiminnan vaikutus on nopeasti kasvava, mikä aiheuttaa suurempaa muutosta ilmastossa.

Tämän voi kirjoittaa differentiaalimuodossa, jossa dΦ on muutos funktion Φ arvossa:

dΦ = (dΦ/dx) dx + (dΦ/dy) dy

dx edustaa luonnon dynamiikkaa ja dy ihmistoiminnan aiheuttamaa muutosnopeutta.

Johtopäätökset

Ihmistoiminnan vaikutus: Analyysini viittaa siihen, että ihmistoiminnan aiheuttama ilmastonmuutos on merkittävästi nopeampaa kuin luonnon kyky kompensoida tätä muutosta. Tämä korostaa ihmistoiminnan kriittistä roolia ilmastonmuutoksessa.

Tarve toimille: Koska ihmistoiminnan vaikutus on niin suuri, käsitykseni mukaan siihen tarvitaan kiireellisiä toimia ihmisten aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ja luonnollisten tasapainomekanismien tukemiseksi.

Tämä matemaattinen lähestymistapa voi auttaa ymmärtämään ilmastonmuutoksen eri tekijöiden suhteellista vaikutusta ja korostaa tarvetta keskittyä ihmistoiminnan luontoa rasittavaan rajoittamiseen ja sen vaikutusten lieventämiseen. Katsonkin, että omasta puolestani ilmastonmuutoksesta kirjoittelu kiteytyy tähän, jolloin sen täydellisen ilmastonmuutoksen mallintaminen jää nähtäväksi.

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