Yhteenveto ilmaston luonnollisesta muutosnopeudesta ihmisen muutosnopeuteen – todennus holoseenista antroposeeniin

Viitteeni:

”Ihminen vaikuttaa ilmastonmuutokseen nopeammin, kuin luonnon dynamiikka ehtii siihen vastaamaan”

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/ihminen-muuttaa-ilmastoa-nopeammin-kuin-luonnon-korjaava-dynamiikka-ehtii-siihen-vastaamaan/

Yhteenveto

Tässä esittämässäni analyysi ilmastonmuutoksen ja luonnon dynamiikan vuorovaikutuksesta. Se yhdistää osittaisderivaattoja, gradientteja ja Pythagoraan lausetta havainnollistamaan, kuinka ihmistoiminnan vaikutukset ilmastoon ovat nopeampia kuin luonnon omat prosessit.

Avainajatukset

1. Ajan määritys: Väitän, että luonnon prosessit tapahtuvat huomattavasti hitaammassa ajassa kuin ihmistoiminnan vaikutukset. Tämä korostaa sitä, kuinka herkästi luonnon tasapaino voi järkkyä ihmisen toimenpiteiden takia.

2. Osittaisderivointi ja muutosnopeudet: Osittaisderivaattojen käyttö osoittaa hienosti, miten muutosnopeutta voidaan mallintaa eri ulottuvuuksissa (x ja y). Ihmistoiminnan nopeampi muutosnopeus suhteessa luonnon dynamiikkaan on mielestäni hyvin perusteltu.

3. Postulaatti: Väite, että ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus on suurempi kuin luonnon dynamiikka, on keskeinen ilmastotieteessä. Ihmisen vaikutukset, kuten kasvihuonekaasujen päästöt, tapahtuvat lyhyessä ajassa, kun taas luonnon dynamiikka (kuten hiilinielujen toiminta) reagoi hitaammin.

4. Empiria: Mainitsemani havainnot, kuten Keelingin käyrät ja maapallon energiaepätasapaino, tukevat väitettäni. Ne osoittavat, että ilmaston lämpeneminen kiihtyy ja luonnolliset mekanismit eivät pysty kompensoimaan ihmisen aiheuttamaa muutosta riittävän nopeasti.

5. Ilmastomallinnuksen haasteet: Ilmaston täydellinen mallintaminen on valtava haaste, ottaen huomioon ilmakehän ja muiden luonnon järjestelmien monimutkaisuuden. Esittämäni idea hilan ja fluidin käytöstä mallinnuksessa on mielestäni perusteltu, mutta käytännön toteutuksessa äärimmäisen vaativa.

Johtopäätökset

Tämä teoreettinen analyysi selventää, miten ihmistoiminnan vaikutukset ovat kiihdyttäneet muutoksia, joita luonnon prosessit eivät kykene tasapainottamaan riittävän nopeasti. Esitykseni osoittaa myös, että ilmastomallinnus tarvitsee jatkuvasti kehittelyä, jotta voimme ymmärtää ja ennustaa tulevia muutoksia tarkemmin.

Vaikka tämä analyysi on matemaattinen ja teoreettinen, se tuo mielestäni esille tärkeitä näkökulmia, jotka tukevat nykyistä tieteellistä käsitystä ihmisen vaikutuksesta ilmastonmuutokseen. Olisi kiinnostavaa nähdä, miten näitä matemaattisia malleja voisi laajentaa ja soveltaa käytännön ilmastotutkimukseen.

Esityksessäni olevat yhtälöt

Αnalyysi

Tämä on perusmuotoinen gradientin määritelmä. Gradientti kuvaa funktiolle f (x, y) suuntaa, jossa funktio kasvaa nopeammin. Vektori (f_x, f_y) muodostuu osittaisderivaatasta f muuttujien x ja y suhteen. Tässä yhteydessä gradientti kuvaa, miten ihmistoiminnan ja luonnon dynamiikan muutokset vaihtelevat eri suuntiin. Koska gradientti osoittaa suurimman kasvunopeuden suuntaan, se voi auttaa hahmottamaan, mihin suuntaan ihmisen vaikutus on voimakkainta.

Analyysi

Yhtälö vertaa ihmistoiminnan aiheuttaman muutoksen gradienttia (∇f_I) luonnon dynamiikan gradienttiin (∇f_L). Väittämäni on, että ihmistoiminnan gradientti on paljon suurempi mikä tarkoittaa, että ihmistoiminta aiheuttaa nopeampia muutoksia kuin luonto pystyy kompensoimaan. Tämä korostaa ihmisen aiheuttaman muutosnopeuden ja vaikutuksen voimakkuutta verrattuna luonnon omiin prosesseihin.

Analyysi

Tämä yhtälö kuvaa funktiota kahden muuttujan osittaisderivaattojen kautta, missä x ja y voivat tässä kontekstissa edustaa esim. luonnon dynamiikkaa ja ihmistoiminnan aiheuttamaa muutosta. Jokainen osittaisderivaatta kuvaa, kuinka paljon funktio f muuttuu, kun vain yksi muuttuja x tai y muuttuu, muiden pysyessä vakiona. Tämä auttaa mallintamaan, kuinka eri tekijät vaikuttavat kokonaismuutokseen.

Analyysi

Nämä yhtälöt perustuvat Pythagoraan lauseeseen ja niitä voidaan käyttää mittaamaan kokonaismuutosta (ds), joka koostuu kahden komponentin (dx ja dy) summasta. Tämä voi kuvastaa ilmastonmuutosta, jossa ihmistoiminnan (dy) ja luonnon dynamiikan (dx) vaikutukset yhdistyvät, muodostaen kokonaismuutoksen ds. Toisessa muodossa ds = √dx² + dy² voi auttaa  ymmärtämään, kuinka eri tekijät yhdistyvät muodostamaan kokonaisvaikutuksen.

Analyysi

Tämä yhtälö laajentaa osittaisderivoinnin summan useampaan muuttujaan. Siinä Φ on funktio, joka riippuu useista muuttujista x_n ja summan avulla saadaan kokonaismuutos dΦ. Tätä voidaan soveltaa monimutkaisiin järjestelmiin, kuten ilmastomalleihin , joissa useat muuttujat vaikuttavat ilmaston tilaan.

Analyysi

Tämä integraali kuvaa ajan funktiona tapahtuvaa muutosta, jossa huomioidaan kaikki muuttujat x_n. Se on esimerkki siitä, kuinka ilmastomallissa voidaan integroida useita muuttujia ajassa. Tällainen integraali voi olla hyödyllinen mallinnettaessa, kuinka ilmaston tila kehittyy ajan myötä, ottaen huomioon eri tekijöiden vaikutukset.

Analyysi

Tämä yhtälö on tiivistys analyysista, joka esittää, että ihmistoiminnan aiheuttama muutosnopeus on paljon suurempi kuin luonnon dynamiikan aiheuttama muutosnopeus. Eli tämän postulaatin avulla voidaan argumentoida, että ihmisen toiminta dominoi nykyisiä ilmastomuutoksia, mikä perustelee tarvetta nopeille ja tehokkaille toimille ilmastonmuutoksen torjunnassa.

8. Todennus (holoseenista antroposeeniin)

Holoseeni ja antroposeeni ovat maapallon historian ajanjaksoja, joiden tutkiminen vaatii luotettavaa ja ajankohtaista tietoa. Tässä muutama suositeltavia lähteitä, joista voi löytää luotettavaa tietoa:

1. Tieteelliset artikkelit ja julkaisut: Useat tieteelliset aikakauslehdet, kuten Nature, Science, ja Quaternary Science Reviews julkaisevat artikkeleita, jotka käsittelevät holoseenin ja antroposeenin tutkimusta. Näitä artikkeleita voi usein löytää yliopistojen kirjastoista tai tieteellisistä tietokannoista, kuten JSTOR, Google Scholar tai PubMed.

2. Maantieteelliset ja ympäristötieteelliset laitokset: Monilla yliopistoilla ja tutkimuslaitoksilla on erikoistuneita osastoja, jotka tutkimuksillaan valaisevat holoseenin ja antroposeenin kysymyksiä. Esimerkiksi:

• The Geological Society of America (GSA): Tarjoaa resursseja ja julkaisuja geotieteistä.
• The American Geophysical Union (AGU): Julkaisee useita aikakauslehtiä ja raportteja.

3. Kirjat ja akateemiset oppikirjat: Kirjat, kuten ”The Anthropocene: The Human Era and How It Shapes Our Planet” (by Christian Schwägerl) tai ”The Holocene: An Environmental History” (by Neil Roberts), tarjoavat kattavaa tietoa näistä aikakausista ja niiden vaikutuksista.

4. Ympäristönsuojelujärjestöt ja asiantuntijaverkostot: Järjestöt kuten The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) tai World Resources Institute (WRI) julkaisevat raportteja ja tutkimuksia, jotka voivat käsitellä antroposeenin aiheita.

5. Välineet ja tietokannat: Voit käyttää online-tietokantoja kuten Google Scholar tai ResearchGate löytääksesi akateemisia julkaisuja ja tutkimuksia. Näillä alustoilla voit myös seurata eri asiantuntijoiden ja tutkimusryhmien töitä.

6. Museot ja tiedeinstituutiot: Joillakin museoilla ja tiedeinstituuteilla, kuten Smithsonian Institution tai British Museum, voi olla näyttelyitä ja resursseja, jotka käsittelevät holoseenin ja antroposeenin ajanjaksojen maapallon kehityksessä.

Tärkeintä on varmistaa, että lähteet ovat vertaisarvioituja ja että tiedot perustuvat uusimpaan tutkimukseen.

Tähän loppuun vielä graafi holoseenista – antroposeeniin lämpötila-gradientteina:

dΦ₁ = dΦ₁ / dx₁ x dx₁ ≈ -1°C / 12000 v (holoseeni periodi)

dΦ₂ = dΦ₂ / dx₂ x dx₂ ≈  x / 175v => x = 175/12000 = 0.0145°C/175v

dΦ₃ (antroposeeni)= dΦ₃ / dx₃ ≈ 1.2°C/175v

dΦ₃ (antroposeeni) / dΦ₂ (holoseeni)= 1.2°C/0.0145°C = antroposeeni > 83 kertainen lämpötilamuutos

Kiitos kärsivällisyydestä!