Vesi ja kasvihuone, osa 3


Kuva 1. Käytettyjä MODTRAN-asetuksia.

Yritän lopetella tätä sarjaa, jossa veden merkitystä ”kasvihuonekaasuna” tutkaillaan MODTRAN-säteilymallin avulla, käyttäen sitä ”köyhän miehen ilmastomallina”. Vaan eihän hiilidioksidia voi ohittaa. Se pääsee tässä osassa mukaan. MODTRAN-asetukset selvinnevät kuvan 1 taulukosta ja vastaavista koodeista kuvaajissa (Linkki).

Ensin otetaan pari kuivaa planeettaa (M3 ja M11), joissa on CO2-pitoisuus ilmakehässä 300 ja 600 ppm ja sitten vielä jälkimmäiseen lisätään vakioinen suhteellinen kosteus, jolloin saadaan M11-planeetta. Kuva 2 kertoo näiden ominaisuuksista. Helposti on nähtävissä, että vesi tekee planeetan ilmakehästä aivan erilaisen.

Kuva 2.

Koska planeetat ovat identtisiä, M11 voidaan ajatella saadun aikaan hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistamisella planeetasta M3. Tällöin tietenkin kiinnostaa, paljonko planeetan tasapainolämpötila kohoaa. Sitä ei saa kuvasta 2 oikein hyvin näkyviin, joten lähensin olennaista kohtaa kuvaajasta kuvaan 3.

Kuva 3.

Kuivan planeetan CO2-ilmastoherkkyys näyttäisi olevan MODTRAN:in mielestä 0,7 asteen luokkaa. Tätä on turha verrata IPCC:n lukemiin, koska ne ovat märän planeetan lukemia. Sensijaan tätä voisi verrata palautteettoman herkkyyden arvoon (Linkki), jonka Wikipedia sanoo olevan 1 asteen tietämissä. Tähän mennessä ei mitään hämmästeltävää, kun huomioi karkean menetelmäni. Pikemminkin niin, etten ole täysin metsässä tässä.

Käyttämällä alueella 1976 U.S. Standard Atmosphere -asetusta ja pilvisyydessä Standard Cirrus Model -asetusta havaitsin pääseväni siedettävän lähelle 15 asteen keskiarvoa, valitsin nämä asetukset ”normaali-ilmakehälle”. Hyvin tiedän, ettei tuo pilvisyys voi olla täysin kohdillaan, mutta parempaakaan yhtä asetusta ei helposti löytynyt. Kuvassa 4 näkyy kaavio, jossa planeetta M8 on nykytilaa vastaava ilmakehältään ja M12 sisältää sitten 800 ppm hiilidioksidia.

Kuva 4.

Tarkempi kuvaaja on sitten kuvassa 5 ja se herättääkin kysymyksiä, ainakin minulla.

Kuva 5.

Miten ilmastoherkkyys ei paljoakaan muuttunut, vaikka vesihöyryn vaikutuksen pitäisi tuplata lukema. Käyttämäni suhteellisen kosteuden asetus pitäisi olla tämän muutoksen salliva. Koska hain tasapainotilaa ja asetin lämpötilan, veden määrän ilmakehässä pitäisi olla palautteita vastaava. Ehkä joku blogin lukijoista osaa kertoa, mikä meni pieleen.

Tämän hetkisiä johtopäätöksiä tästä MODTRAN:in rääkkäämisestä:

  1. Vesihöyry ilmakehässä ei ole pelkästään palaute, vaan sitä esiintyisi runsaahkosti, vaikkei fossiileja olisi mailla halmeilla.
  2. Pienet ilmastoherkkyysarvot näyttäisivät syntyvän ihan ilman yrittämistä, eli niiden esiintyminen kirjallisuudessa on ymmärrettävää, vaikka ne eivät olisikaan tieteen viimeinen sana.
  3. Marsin vähäinen kasvihuoneilmiö moninkertaisine hiildioksidipitoisuuksineen maahan verrattuna voinee johtua veden vähäisyydestä kaasukehässä. Jos Mars tuotaisiin Maan kiertoradalle, siellä olisi lähes yhtä lämmintä kuin maassa, olettaen, että vettä olisi kaasukehän kostuttamiseen riittävästi.
  4. Sekin oletus, että hiilidioksidin ilmastoherkkyysarvo kaksinkertaistuu veden vaikutuksesta palautteiden kautta, korostaa itse asiassa veden merkitystä kasvihuonekaasuna. MODTRAN ei vain antanut näyttöä herkkyyden tuplaantumisesta näillä näppäimillä.

Jään odottamaan täydentäviä tietoja. Että ilmastotieteessä olisikin vesihöyry jotenkin kahteen kertaan käytetty CO2-pakotteen laskemisessa on varsin epätodennäköistä. Tosin professori Kauppisen ja tri Ollilan tulokset viittaavat, että jotain matoja voisi olla. Odottelen vielä, että ainakin minun mahdollinen MODTRAN-virheeni selviää. Vaikkei selviäisikään, koen tämän harjoituksen avartaneen näkymyksiäni. Ettei tämä ihan hukkaan ole mennyt.

 

 

 

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

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

Google photo

Olet kommentoimassa Google -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 )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.