Näkökulma ilmastomuutokseen

Ilmaston lämpötilan – kuulemma kuumenee – nousu yksistään ei ole osoitus ilmakehän lämpenemisestä. Kaikki eivät ehkä ymmärretä eroa lämpötilan ja toisaalta lämpenemisen välillä. Lämpötilan lisäksi tarvitaan vastaava ilman kosteus. Tarkemmin kyse on siitä kasvaako ilmakehän lämpökapasiteetti vai ei. Pelkkä lämpötila ei välttämättä kerro edes ilmastomuutoksen suuntaa. Ilmakehän lämpenemisen tai jäähtymisen määrittää ilmakehän lämpökapasiteetti ja sen muutoksen suunta joka yksinkertaisimmin voidaan ilmaista käsitteellä ilman entalpia (kJ/kg ilmaa). Lämpötilan ja kosteuden välinen yhteys selviää ehkä parhaiten ilman Mollier diagrammilla ( kuva ).

EPSON scanner image

Kuvan perusdiagrammi on kopioitu: Thermodynamics of humid air; Markku J. Lampinen, translated by Juho Arjonranta.)

Piste A edustaa alailmakehän keskimääräistä tilaa, lämpötila 15C ja absoluuttinen vesihöyryn pitoisuus noin 8 grammaa per ilmakilo ja vastaava suhteellinen kosteus luokkaa 75%.

Jana A-B on adiabaatti kuten sen jatke aina kyllästysrajalle, samoin kaikki muutkin tämän kanssa yhdensuuntaiset suorat. Tässä tapauksessa ilman entalpia on noin 35 kJ/kg. Täysin kuivan ilman lämpötila on 35C ja esimerkiksi hellerajaa 25C vastaava ilman kosteus on noin 20%. Samalla entalpian arvolla ilman lämpötila voi tämän esimerkin mukaan vaihdella väillä 15C – 35C.

ilman lämpötilan ollessa vakio liikutaan isotermillä, esimerkiksi helleraja 25C voidaan saavuttaa täysin kuivalla ilmalla entalpia 25kJ/kg ja toisaalta ilman kosteudella 100%, entalpia 75kJ/kg.

Entalpian muutos määrittää ilmakehän lämpökapasiteetin muutoksen. Entalpia mittaussuureena on verrattavissa lämpötilaan, edellinen antaa tarkemman tiedon mahdollisen muutoksen suunnasta kuin pelkkä lämpötilan muutos.

Periaatteessa sääasema kohtainen entalpia voitaisiin laskea, koska niissä lämpötilan lisäksi mitataan myös ilman kosteus. Näistä voitaisiin muodostaa globaali anomalia ilmaston lämpömäärän eli entalpian muutokselle.

Muuten, kuten kuvasta voidaan päätellä ilmakehän tila muuttuu siinä määrin hitaasti, että lyhyellä aikaperspektiivillä sen tilan keskimääräistä muutosta voidaan pitää suunnilleen adiabaattisena.

+5
Kari Kivirauma

Perusinsinööri, projektipäällikkö, suunnittelupäällikkö, näissä leipälajeina lujuusoppi ja termodynamiikka.tehtaanjohtaja, yrittäjä. Kuntourheilija lajeina lähinnä juoksu, hiihto ja kuntosali. Perhokalastus ja retkeily, sekä kaikenlainen turhanaikaisen opiskelu lähellä sydäntä.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu