Yleisön pyynnöstä lisäys edelliseen puheenvuorooni: miten parametrit (tai kertoimet) k ja λ määritellään!

Viitteeni

Onko US:n Puheenvuoron ilmastonmuutoskeskustelu mennyt ns. toisinajattelijoilta yli ymmärryksen?

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/onko-ilmastonmuutoskeskustelu-mennyt-ns-toisinajattelijoilta-yli-ymmarryksen/

 

1. Eksponentiaalisen kasvun kerroin k:

  • k kuvaa ihmisen aiheuttaman vaikutuksen (esimerkiksi kasvihuonekaasupäästöjen) kasvunopeutta ajan funktiona.
  • Sen määrittämiseksi tarvitaan historiallista dataa ihmisen toiminnasta ja sen vaikutuksista ilmastoon, kuten kasvihuonekaasupäästöjen määrän kasvu vuosien aikana.
  • k voidaan arvioida tilastollisin menetelmin sovittamalla eksponentiaalinen malli päästödatan päälle, esim. käyttämällä eksponentiaalista sovitusta.

2. Luonnon palautumiskerroin λ:

  • λ kuvaa, kuinka nopeasti luonnolliset prosessit pyrkivät palauttamaan lämpötilan takaisin tasapainotilaan.
  • Sen määrittämiseksi tarvitaan tietoa luonnon dynamiikasta ja ilmaston luonnollisista palautumisprosesseista, kuten merien ja metsien kyvystä sitoa hiilidioksidia.
  • λ voidaan arvioida käyttämällä tietoa luonnon palautumisnopeudesta ja mallintamalla sitä tilastollisesti.

Määrittämisen vaiheet

1. Historiallinen data ihmisen vaikutuksista

Ihmisen toiminnasta voidaan kerätä dataa, kuten fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja kasvihuonekaasupäästöistä ajan funktiona. Esim:

Tämä data osoittaa eksponentiaalista kasvua, jota voidaan käyttää k:n arvioimiseen.

2. Eksponentiaalisen kasvun sovitus

Sovitetaan eksponentiaalinen malli päästödatalle:Missä:

  • P(t) = päästöt tiettynä vuonna t
  • P0 = lähtöarvo

Tässä voidaan käyttää sovitusmenetelmiä, kuten lineaarista regressiota log (P(t)) = log (P0) + kt

3. Luonnon palautumisnopeus

Vastaavasti luonnon palautumisnopeudesta voidaan kerätä dataa, esimerkiksi kuinka nopeasti ilmakehän hiilidioksidipitoisuus laskee tai kuinka nopeasti lämpötila palautuu tietyn häiriön jälkeen. 

Tämä voi olla esimerkiksi:

Tästä voidaan nähdä luonnon palautumisprosessi ja arvioida λ.

4. Lineaarinen palautuminen

Sovitetaan lineaarinen malli:

λ voidaan arvioida käyttämällä jälleen regressioanalyysiä luonnon palautumisdatalle.

Esimerkki laskennasta

Eksponentiaalinen kasvu k

Tässä sovitetaan eksponentiaalinen malli päästödatalle ja saadaan arvio, joka perustuu kasvihuonekaasupäästöjen kasvunopeuteen ajan funktiona:

k ≈ 0.03 vuodessa

Luonnon palautumisnopeus λ

Tässä tapauksessa sovitetaan lineaarinen malli lämpötiladatalle ja saadaan arvio:

λ ≈ 0.01 vuodessa

Näillä parametreilla osittaisdifferentiaaliyhtälömme näyttää seuraavalta:

Mallini osoittaa, että ihmisen aiheuttama eksponentiaalinen kasvu k ≈ 0.03 vuodessa ylittää luonnon lähempänä lineaarista olevaa palautumista λ ≈ 0.01 vuodessa.

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