Ilmastoherkkyyden näkyminen pintalämpötiloissa, osa 1


Tämä on oikeastaan tilaustyö. Minulle tuntematon kommentoija kyseli, että voisinkohan piirtää näkyville 2 °C:n ilmastoherkkyyden vaikutuksen RSS-lämpötilasarjaan. Seuraaviakin tilaajia silmälläpitäen on Roskasaitilla nyt käytettävissä tilit-sivu.

Vaikka jotain olen ilmastoherkkyydestä aiemminkin kirjoittanut, aloitan tässä kuitenkin vauhdinoton Wikipedian (Linkki) ja IPCC:n aineistosta (kuva 1), että satunnaisellekin lukijalleni syntyisi hyvä pohja. Ilmastoherkkyys on siis lämpötilaero, joka ilmakehän keskimääräisessä pintalämpötilassa esiintyy, kun hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu ja muutos johtaa tasapainoon. Tätähän ei ole voitu kokeellisesti määrittää, mutta esim. Wikipedia esittää nyt, että todennäköisin arvo olisi 1,3 °C, kun aiemmin on IPCC esittänyt todennäkösimmäksi arvoksi 3 °C:ta, joskin vaihteluväli on ollut laaja. Kuvasta 1 vielä nähdään, että ilmastoherkkyyttä on tavallaan kahta laatua, lennosta mitattava hetkellinen ilmastoherkkyys (TCR) ja varsinainen tasapainotilan ilmastoherkkyys, jonka lyhenteinä näkyy kirjallisuudessa CS ja ECS. Karkeasti näiden kahden suhde on 2:3.  Wikipedia kertoo ainakin englanniksi, että ilman seurannaisvaikutuksia CO2:n ilmastoherkkyys olisi 1 °C, josta lukemasta vallitsee konsensus.

Kun nyt ei ollut tarkoitus keksiä uutta ilmastoherkkyysarvoa, vaan käyttää annettua arvoa tunnettuihin mittauksiin, löysin yhden mielestäni hyvän artikkelin laskentamenetelmän pohjaksi (Linkki). Hyvinkin mahdollista, että tältäkin osin keksin pyörää uudestaan, mutta on siinä silti mahdollisuus aina oppia virheistään.  Kyse on siis hiilidioksidipitoisuuden logaritmin ja lämpötilamuutoksen kohtalaisesta korrelaatiosta.

Kuva 2.

Kuva 2.

Kuvassa 2 on piiretty kolmen teoreettisen ilmastoherkkyyden kuvaajat. Keltainen suora on piirretty hiilidioksdipitoisuusmuutoksen 280…560 ppm mukaisesti ilmastoherkkyydellä 4 °C. Lämpötilaväli on tarkoituksellisesti 14…18 °C, vaikkei se vaikuta suoran kulmakertoimeen eikä leikkauspisteeseen.  Sininen suora vastaa tilattua ilmaherkkyyttä 2 °C ja punertava suora herkkyyttä 1 °C. Tässä on valittu hiilidioksidin pitoisuusväliksi 337,05…674,1 ppm ja lämpötilaväliksi n. 13,9…14,9 °C. Alemmat arvot vastaavat  mitattuja keskiarvoja vuodelle 1979.  X-akselin arvot ovat siis luonnollisia logaritmeja, jotka on otettu CO2-pitoisuuksien numeroarvoista ppm-yksiköissä. Arvo x=0 vastaa pitoisuutta 1 ppm. Se on jo niin lähellä nollaa, että approksimoin sen perusteella  hiilidioksittoman maapallon pintalämpötilan. Tämän yksinkertaisen mallinnuksen ehdoilla ilmastoherkkyys  4 °C johtaisi päätelmään, ettei muita ”kasvihuonetekijöitä” olekaan, kun CO2. Näin siksi, että pelkkä hiilidioksidin poisto johtaisi lämpötilaan, jota on pidetty maapallon pintalämpötilana ilman ns. kasvihuonevaikutusta, siis ilman kaasukehän lämpöeristevaikutusta.  Toinen mielenkiintoinen löytö tästä teoreettisesta kuvaajasta on ilmastoherkkyydellä 1 °C saatu pohjatulos n. +5,5 °C. Se vastaa aika hyvin sitä, mitä saadaan hiilidioksidin arvioiduksi osuudeksi ilmakehän eristevaikutuksessa. Näiden kahden herkkyysarvon väliin jäävä herkkyys 2 °C voisi kuvata vaikka sellaista tapausta, jossa hiilidioksidilla on ilmastossa kohtuullisesti positiivisia palautekytkentöjä.

Sarja jatkuu lähiaikoina ainakin vielä yhdellä osalla, ellei tule tälle aloitukselle tyrmäävää tai kumoavaa palautetta.

 

Advertisements

5 responses to “Ilmastoherkkyyden näkyminen pintalämpötiloissa, osa 1

  1. Kiitos
    Asiaa ei voida kokeilla, tosi. Mutta voidaan ajatella, että vaikkapa viimeiset 150 vuotta maapallon toteutunutta historiaa on yksi koe. Siis yksi koe, jossa varmasti useita vaikuttavia suuresti tuntemattomia tekijöitä mukana. Ja mukana myös moninaisia realitymaailman tehostavia tai supistavia palautevaikutuksia toteutumina.

    DocMartyn kuvan 1 mukaan CO2 oli v 1864 tasolla 280 ppm ja nyt 150 vuotta myöhemmin 400 ppm. Kasvu siis 120 ppm. Tämä aikana ja tällä nousuvälillä on useasti kerrottu lämpöjen nousseen 0,8 astetta. Kuva 2.

    Joku osaa varmaan vielä logaritmia laskuissa pyörittää ja ratkaista, mihin ilmastoherkkyyteen tämä viittaisi. Minun sisäinen likiarvo- kalkulaattorini saa tuosta maksiarvoksi noin 1,3 – 1,7 astetta. Siis maksimiarvoksi, jos olettaa, että kaikki lämmönnousu johtui CO2:sta ja sen lisukkeista. Otaksun nimittäin että tuossa on ainakin puolet muistakin syistä johtuvia lämmönnousua, eli mm. ihan palautumaa tuolloin olleista erityisen kylmistä ajanjaksoista.

    Lopputulema:
    * Hyvä arvio ilmastoherkkyydeksi palautevaikutuksineen viimeisen 150 vuoden toteutuman pohjalta on 0,7 astetta.
    * Edelleen, jos vaikkapa nykytilanteesta eteenpäin saamme kaksinkertaistettua CO2 määrän ilmakehässä joskus 100-200 vuoden kovin ponnisteluin, niin voimme toivoa ilmaston lämpenevän tuon 0,7 astetta lisää.

    PS:
    Joku taitava voisi välittämiesi tietojen pohjalta laatia exceliin kansan-laskurin, jossa voi valita halutun vuosivälin ja siitä tuloksena tulisi tämän aikavälin mukaan arvioitu ilmastoherkkyys. Tulos olisi varmaan mielenkiintoisesti herkkä valitulle aikavälille. Ja itse kukin voisi lisäksi sitten arvioida paljonko antaa painoa muille syille missäkin kohtaa antaa.

    Tykkää

  2. No niin, ilmastoherkkyyttä voidaan mallintaa CO2 pitoisuuden funktiona, jolloin joskus se on jotain ja sitten lähellä nollaa kokonaistuloksen ollessa sitä tai tätä jollon voi valita haluamansa
    ilmastoherkkyyden käytettäväksi ilmastokokouksisissa sekä meditaatiossa.

    Viimeisten 18 vuoden kuluessa ilmastoherkkyys on ollut jotakuinkin
    nolla, liekö kyse jopa nollahypoteesista?

    Nooh’ oli miten oli mielestäni on absurdia juontaa kuvitteellinen ”säteilypakote” tai mikä lienee Phlogistoni väärintulkitusta SB laista
    kun perinteinen termodynamiikka selittää sen yksinkertaisesti
    paineen tilanyhtälöllä jolloin kolmiulotteisen maailmamme ”black
    body” sijaitsee juuri sillä korkeudella kuin SB laki tuottaa lämpötilaksi eli jossain 5 km korkeudessa, joka sitäpaitsi vaihtelee.

    Tästä se ihmeellinen kasvihuoneilmiö, kun paineen tilanyhtälö on riippumaton kaasun koostumuksesta. oli CO2,ta tai ei painovoiman hoitaessa ilmanpaineen.

    http://www.ilovemycarbondioxide.com/pdf/Greenhouse_Effect_on_the_Moon.pdf

    Tykkää

  3. Luin nyt perään mutakin hyviä ed. juttujasi CO2-herkkyydestä. Ja bongasin linkkisi Mikko Mäkiseen syyskuulta. Jees, naapurin poika entis Lappeenrannasta. Oli kyllä silloin enemmän kiinnostunut jatsi-musiikista. Enpä arvannutkaan, että on noin etevä muutoinkin. Tai arvasin tiesin Mikon blokin, joka on parasta suomessa ilmastotieteen alalta aiooneihin.

    Tuo Mikon juttu oli siis:
    http://ilmastorealismia.blogspot.fi/2014/09/ilmastoherkkyytta-arvioimassa.html#more

    Tuli minulle oikeastaan uutena, ja sen hyvät keskustelut. Vaikka tulokseni onkin aika lailla samankaltaisia. Jokin kuitenkin sitoi ajatukseni, etten sitä oikeastaan huomannut.

    Te toverit olette niin tuotteliaita, ettei teitin perässä pysy.

    Ens kerralla voin käyttää suoraan Mikon tai Riston alkulukuja. Ne on selvästikin paremmat kuin meikän satunnaisesti valitut lähteet.

    Tykkää

  4. Hyvää pohjaselvitystä, lupaavaa jatkoa ajatellen.

    Meinasin vähän fiksata woodfortreessiä niin, että sillä voisi piirtää monimutkaisempia funktioita, kuten RSS – k*ln(co2) ja datasarjoihin tarttis tietty Mauna Loan lisäksi IPCC:n päästöskenaarioista johdetut ekstrapolaatiot.

    C-koodia, helppo nakki.

    Tykkää

  5. No mutta, paineen tilanyhtälön mukaan kaasu vastaa lämmittämiseen laajenemalla avoimessa systeemissä, mikä on havaittu jopa Skylab avaruusaseman putoamisena ennenaikaisesti.

    Laajeneminen eli kaasun harveneminen antaa säteilevien kaasujen
    emissiolle avaruuteen suuremman mahdollisuuden,
    eli eräänlainen termostaatti sekin.

    Minusta Jyrki Kauppsen oivat tutkimukset johtivat tutkijan harhaan
    koska CO2 absorttion tuottama signaali saatiin aikaan suljetussa
    mittauskammiossa jossa kaasu ei pystynyt vastaamaan laajenemalla.

    Joka tapauksessa Kauppinen & all saivat säteilypakotteeksi
    murto osan IPCC,n vastaavasta.

    http://theendofthemystery.blogspot.fi/2010/11/venus-no-greenhouse-effect.html

    Ilkka

    Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s