tiistai 22. huhtikuuta 2014

Tehdään postmodernia ilmastotutkimusta

Kasvihuoneilmiö Helsingin Sanomien mukaan
Meille väitetään, että ihmiskunnan nykyisen energian tuotannon vuoksi ilmastomme on lämmennyt
esiteollisesta ajasta 0,9 astetta ja 1950-luvultakin noin 0,5 astetta. No, mistä tämä tiedetään? Maapallon eri puolilta tehdyistä mittauksista lasketut globaalit keskilämpötilat ovatkin nousseet. Sitä ei voi kiistää, tosin epäilyksen alaiseksi ainakin sen suuruuden voi asettaa. Lämpöaikasarjoissa on runsaasti puutteita niin ajallisessa kuin alueellisessa kattavuudessa. Meillähän on ollut aika harva mittausverkko mm. merillä, jotka kuitenkin muodostavat noin 70% maapallon pinnasta. Lisäksi kaikkia niiden tuloksiin vaikuttavia tekijöitä ei tunneta yksityiskohtaisesti, ja monissa tapauksissa niitä on säädetty tai adjusteerattu erilaisilla parametreilla, jolloin ne eivät enää kerro alkuperäisestä mittaustuloksesta. Jotkut tahot epäilevät myös globaalin keskilämmön laskenta-algoritmien vääristävän tulosta.

Tieteelliseksi selitykseksi lämpenemiselle annetaan tietysti kasvihuoneilmiötä ja erityisesti sen voimistumista, sillä eräiden kasvihuonekaasujen - varsinkin hiilidioksidin - pitoisuus ilmakehässä on kiistämättä viimeisen 100 vuoden aikana kasvanut.

Kasvihuonekaasuhypoteesin mukaan tuo lämpeneminen johtuu siis kasvihuonekaasujen lämpöä sitovasta vaikutuksesta mutta ei ainoastaan siitä. Iso osa ilmastojärjestelmään sitoutuneesta lämmöstä johtuu tuon sitovan pakotevaikutuksen aiheuttamista palautevaikutuksista, joita on monenlaisia. Merkittävin niistä on ilmakehän vesihöyrypitoisuuden nousu, kun hiilidioksidin lämmittämä ilma haihduttaa meristä enemmän vettä kiertoon. Muistetaan, että vesihöyry on myös kasvihuonekaasu, joka tietysti vahvistaa vähäisempien kasvihuonekaasujen lämmittävää vaikutusta. Palautevaikutus on siis hypoteesin mukaan positiivinen, koska se mahdollistaa suuremman energiamäärän (= lämmön) kerääntymisen ilmastoon. Kaikkein voimakkaimmin tuon lämpenemisilmiön pitäisi näkyä napa-alueilla, sillä samalla myös ilmakehän virtaukset voimistuvat, ja nehän sitä päiväntasaajan molemmilla puolilla päivittäin syntyvää lämpöä pohjoiseen ja etelään siirtävät.

Tiedemiehillä, jotka tuota kasvihuonehypoteesia mainostavat, on kuitenkin muutamia ongelmia. Ensinnäkin kasvihuonekaasujen pitkäaltoisen säteilyn aiheuttamaa muutosta on erittäin vaikeaa mitata. On tietenkin mahdollista mitata suljetussa koeympäristössä yksittäisen tekijän muutoksia, mutta koko ilmastojärjestelmämme merineen, mantereineen, ilmakehän kerroksineen ja ympäröivine avaruuden osineen sisältää niin paljon muuttuvia ja toisiinsa vaikuttavia elementtejä, että niiden kattava jäljittely ei ole mahdollista laboratorio-olosuhteissa. Niinpä ei ole varmuutta edes hiilidioksidin pakotevaikutuksesta, joskin melkoinen yksimielisyys sen pitoisuuden kasvun lämmittävästä vaikutuksesta toki on. Mutta absoluuttista arvoa et sille saa. Vielä suurempia epävarmuuksia liittyy moniin palautevaikutuksiin, joiden etumerkistäkin väitellään - siis lämmittävätkö ne vai jäähdyttävätkö. Siksi mm. IPCC:n viimeinen raportti ei osaa kertoa tarkasti, paljonko globaali ilmasto lämpenisi, jos ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuisi. IPCC antaakin melko laajan +1,5 - +4,5°C vaihteluvälin asialle, joskin monet tuoreet tutkimukset viittaavat vielä tuonkin alueen ulkopuolisiin arvoihin.

Amundsen-Scott. Etualalla ns. seremoniallinen etelänapa.
Jos kuitenkin haluaisit mitata vaikkapa vain kasvihuonehypoteesin ytimessä olevan hiilidioksidin pakotevaikutuksen ilmakehässä, eikä sinulla ole rahaa rakentaa riittävän suurta koelaboratoriota (suuruusluokka 9 000 000 kuutiokilometriä), löytäisitkö paikan, missä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden säteilyvaikutus olisi kaikkiin muihin pakotteisiin (mm. auringon säteily) ja palautevaikutuksiin (pilvet, meret jne.) verrattuna mahdollisimman hallitseva? Kirjassaan Landscapes & Cycles Jim Steele ehdottaa koepaikaksi etelänapaa. Tuo paikka onkin mielenkiintoinen, sillä siellä on sijainnut jo lähes 60 vuoden ajan Amundsen-Scott -tutkimusasema, joka on rekisteröinyt etelänavan lämpötiloja vuodet ympäriinsä.


Etelänapa sijaitsee melko keskellä Etelänapamannerta. Sieltä on matkaa merelle 1250 - 2750 kilometriä. Kun vielä muistetaan, että osan vuodesta tuo meri on satojen kilometrien matkalta jään peittämä, voimme kai sanoa eliminoimeemme merivirtojen muutosten mahdolliset lämpövaikutukset pois mahdollisimman hyvin. Veden vaikutuksen myös ilmakehästä voimme eliminoida tavanomaista paremmin, sillä Antarktikan kylmä ilma on myös hyvin kuivaa. Vesihöyryn puuttuessa hiilidioksidin lämpövaikutuksen pitäisi näkyä siellä mahdollisimman selvästi.

Edes yön ja päivän vaihtelu tai auringon lyhyaaltoinen säteily ei haittaisi mittauksiamme, sillä kevät- ja syyspäiväntasausten välisenä aikana niitä ei alueella näy. Voisimme siis käyttää etelänavan talvikuukausien - maalis-elokuun - tietoja, jotka ovat lähes vapaita auringon suorasta säteilypakotteesta. Tuona aikana myöskään ilmakehän otsonipitoisuuden muutokset eivät ole mittauksia haittaava asia.

Kuva 3
Kaikkein parasta on tietysti se, että etelänavalla ei ole mitään ihmisten aiheuttamaa paikallista lämpövaikutusta. Tutkimusasemasta huolimatta kukaan ei voine väittää, että alueelta voisi mitata kaupungistumisen aiheuttamaa lämpösaarekeilmiötä (UHI), joka monissa tapauksissa on pilannut kaupunkiemme lämpöaikasarjat. Eikä alueella ole hakattu metsiä, kuivatettu kosteikkoja, rakennettu vesialtaita, viljelty maata tai tehty muitakaan muutoksia maankäyttöön. Etelänavan ympäristö on lisäksi massiivisen jäätikön päällä oleva tasanko, jossa tuulet eivät aiheuta Föhn-ilmiön lailla adiabaattisia häiriöitä mittauksiin.

Etelänavan alueella siis kaikki muut tunnetut lämpötilaan vaikuttavat tekijät ovat minimissään, jotta mittausten mukaan ilmakehään melko tasaisesti sekoittuvan hiilidioksidin säteilypakote lämmittävine vaikutuksineen voisi näkyä. No katsotaanpa ensin etelänavalta mitattua hiilidioksidipitoisuutta. Kuvasta 3 olevasta punaisesta kuvaajasta näemme, että alueen ilman hiilidioksidipitoisuus on kasvanut vuoden 1958 noin 314 miljoonasosasta (ppm) vuoden 2012 arvoon 387.
Kuva 4

Haetaan seuraavaksi Excel-taulukkolaskentaohjelmaan Amudsen-Scott -tutkimusaseman lämpötilatiedot. Olen niistä koostanut graafin etelänavan talvikuukausien hyytävistä lämpötiloista kuvaan 4. Auringon laskettua maaliskuun 21. päivän tienoilla lämpötila laskee melko nopeasti ja saavuttaa alhaisimmat arvonsa heinä- ja elokuussa. Auringon nousu syyskuun 21. päivän tienoilla nostaa jo jonkin verran syyskuun keskilämpötilaa. Käytän seuraavissa kuvissa vain huhti-elokuun lämpötiloja, jotta saamme auringon suoran säteilyn vaikutuksen poistettua mahdollisimman hyvin.

Kuva 5
Katsotaanpa sitten, paljonko etelänavan ideaaliset olot antavat hiilidioksidin säteilypakotteeksi. Koska CO2-pitoisuus on aika merkittävästi (23 %:lla, kuva 3) noussut, pitäisi tietysti lämpötilankin vuosina 1958-2012 nousta. Tulos näkyy kuvasta 5.

Ohhoh! Jonkin asian on nyt täytynyt mennä pieleen, sillä edes tuossa adjustoidussa mittaussarjassa ei näy lämpenemistä. Sehän näyttää lineaarisella trendillä pientä viilenemistä sinä aikana, jolloin hiilidioksidin aiheuttaman pakotteen olisi IPCC:nkin mukaan pitänyt tulla näkyviin. Lämpötilamittauksissa täytyy olla vikaa!

Kuva 6
Tarkistetaanpa asia vielä käyttäen niitä välineitä - siis perusfysiikan kaavoja, vakioita jne. - joihin IPCC perustaa varmuutensa hiilidioksidin vaikutuksesta ilmaston lämmittäjänä. Haetaan siis sopiva supertietokoneavusteinen ilmastomallinnus etelänapa-alueelta - tässä tapauksessa se on uusimman CMIP5-laskentakierroksen RCP8.5-skenaarioiden keskiarvo - jonka olen sijoittanut kuvaan 6 sinisenä kuvaajana. Tarkemmin se esittää tuon mallinnusajosarjan viiden vuoden liukuvaa keskiarvoa, ja vertailun vuoksi vihreällä on esitetty kuvan 5 mitattujen talvilämpötilojen viiden vuoden liukuva keskiarvo, millä saamme mukavasti trendin esiin vuosien välisestä vaihtelusta.

No niin. Olemme tehneet postmodernin ilmastotutkimuksen, jonka perusteella voimme sanoa etelänavan talvikuukausien ilmaston lämmenneen noin 1,3 asteella, kun CO2-pitoisuus on noussut 23 prosentilla. Jakamalla tuon 1,3 astetta 0,23:lla, saamme pelkäksi CO2-pakotteeksi 5,6 astetta. Käytännössä se tarkoittaa, että vuonna 2100, kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus voi olla jopa yli 550 ppm, etelänavalla olisi 6-10 astetta nykyistä lämpimämpää, mikä hyvin vahvistaa Petteri Taalaksen ennusteet.

Nyt vaan hiomaan tekstiä englanniksi ja sitten lähettämään tutkimuspaperi Nature-julkaisuun. Saatamme olla ensimmäisiä, jotka ovat käytännön kokeella kyenneet määrittelemään CO2-pakotteen optimaalisimmissa oloissa. Nobelin fysiikan palkintoa en vielä odottele, mutta uusi työpaikka Ilmatieteen laitoksen ilmastonmuutosyksikön johtajana ei taida olla mahdoton ajatus. Niin, tottakai poistan paperista kuvan 5 ja kuvasta 6 vihreän kuvaajan viimeistään vertaisarvioijien vihjeestä sekä lisäksi piilotan käyttämäni datan. Ja toki lisäisin abstraktiin varoituksen, että moinen lämpeneminen saattaa muuttaa Etelämantereen valtavan jäätikön epävakaaksi, mikä todennäköisesti  viimeisen pingviinin huolimattomasta potkusta suistaa sen melkoisella molskahduksella mereen ennen vuotta 2152. Viimeistään silloin rantatonttien arvot Suomenselän länsipuolella ja Pori-Lappeenranta -linjan eteläpuolella romahtavat. Tuolla lisäyksellä pääsen Naturen lisäksi myös Hesarin pääkirjoitukseen ja Ylen uutisiin.

Olisiko lukijoilla vielä joitain lisäneuvoja matkalleni oikeaksi ilmastotutkijaksi vakiintunein postmodernein menetelmin?

PS. Steelen kirja Landscapes & Cycles on oikeasti mahtava tietopaketti. Steele ei suosittele tekemään postmodernia ilmastotutkimusta.

78 kommenttia:

  1. Miksi talvi, eihän aurinko edes paista silloin ja lämpösäteilyt muutenkin minimissään? Mitä jos plottaat Antarktisen kesän korkeimmat lämmöt?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Juuri siksi. Talvella horisontin taakse jäävä auringon lyhyaaltoinen säteily ei haittaa CO2:n pitkäaaltoisemman säteilyn vaikutusten havaitsemista.

      Poista
    2. CO2-lisän lämmittävä vaikutus on luokassa watti per neliömetri keskimäärin. Etelänavalla talvella eli yöllä ko. vaikutus on todennäköisesti varsin pieni murto-osa tuosta keskiarvosta. Pitäisikö ko. vaikutuksen näkyä selvästi Antarktiksen lämpötilassa vaiko ei? Veikkaan että ei, eli mistä ihmetys?

      Poista
  2. Ehkä talvella ylöspäin menevää lämpösäteilyä ei ole riittävästi että kasvihuoneilmiön voimistuminen näkyisi?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Mistä se "talvella ylöspäin menevää lämpösäteilyä" syntyisi, kun aurinko ei tuo lämpöä alueelle talvella.

      Tätähän voi käsitellä kesvihuonekaasuteorian mukaisesti, eli Antarktista lämmittäisi talvella pääosin ns. takaisinsäteily 340W/m^2.

      Siintä vain laskemaan Antarktiksen lämpötila, saa käyttää mustan kappaleen säteilylakeja, ja pienenä vinkkinä
      lisään että lumi näyttää lämpösäteilylle mustalta.

      Ilkka

      Poista
    2. Stefan-Bolzmann takaa että lämpösäteilyä syntyy vielä -80C lämpötilassakin. Voitaneen olettaa että sekä keskikesällä että keskitalvella, jolloin auringon korkeuskulma on vakio, saavutetaan tasapainotila eli lämpötila tasautuu (ainakin tyynellä säällä).

      Poista
    3. No laskin itse, tai siis koneeni.

      Mustan kappaleen säteilyn lämpötilan pitää olla 278K, eli +5C
      jotta se tuottaisi 340W/m^2, siis SB lain mukaan..

      Tämä saa ns. "takaisinsäteilyn" outoon valoon kun yläilmakehän lämpötila, eli se jonka pitäisi lämmittää Antarktista, on se mikä se on.

      Ilkka

      Poista
    4. Lisäys, kun .80C unehtu, onneksi jäi laskukone auki.

      -80C,n tuottamiseen vaaditaan säteilyä 74W/m^2

      Poista
  3. Eiku samanlainen tutkimus keskeltä Saharaa, mitä jo aiemmin suosittelin Jaana Kanniselle. Jos sieltä löydät lämpötiladataa, niin uusi ura urkenee ilman muuta. Taalas jo lupasi sen Nobelinkin, jos joku pystyy hänen teoriansa kumoamaan.

    Tapsa

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Sahära onkin mainio laboratorio pakkasöineen ja paahteisine päivineen.

      Sieltä irtoaa hyvin ilmankosteuden merkitys vuorokautiseen lämpötilanvaihteluun, jopa niin hyvin ettei ilmastotiede ole kovin kiinnostunut Saharasta laboratoriona, vaan mallintaa mielummin aiheesta supertietokoneella syöttäen siihen pääosin oletuksia ilmastosta jossa
      energia siirtyy pääosin säteilemällä.

      Ilkka

      Poista
  4. Tämä kirjoitus on yksi parhaimpiasi. Varsinkin yllättävä ja sarkastinen loppuhuipennus on hyvä. :)

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Höh, käytin kaikki taitoni tehdäkseni poliittisesti korrektin tutkimuksen ja taatakseni seuraavan tutkimuksen apurahat, ja sitten moititaan sarkasmista? ;-)

      Poista
  5. Entä jos tarkastellaan juhannusviikkojen pilvettömien päivien lämpötilaa? Aurinkohan on tuolloin koko viikon about samalla korkeudella joten keskiarvoistus viikon yli lienee sallittua?

    VastaaPoista
  6. Loistava artikkeli. Tämähän enemmän kuvaa sitä, että hiilidioksidi alhaisemman ominaislämpökapasiteettinsa verrattuna ilmaan toimii enemmänkin jäähdyttäjänä. Maapallon ekosysteemin erinomainen tapa säätää lämpötilaa alemmaksi, kun auringon säteilyteho kasvaa. Samalla lienee myös havaittavissa väärän säteilyfysiikan ilmiö, jossa kylmemmästä tuleva lämpösäteily lämmittää kuumempaa.

    Henkka

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Henkka, voiko kylmempi viilentää lämpimämpää?

      Poista
    2. Väärä kysymys, fysikaalisesti oikea on: Luovuttaako lämpimämpi energiaa kylmemälle ja vastaus on kyllä. Viilentyminen on lämpöenergian luovuttamista, ja sen voi tehdä vain kuumempi, kylmempi ei sitä tee.

      Henkka

      Poista
    3. Henkka, kaikki absoluuttista nollapistettä lämpimämmät kappaleet luovuttavat lämpöenergiaa säteilemällä, vrt. Stefan-Bolzmannin laki jolla tuo voidaan laskea. Säteilyeneria absorboituu kappaleisiin niiden lämpötilasta välitämättä. Mitään mystiikkaa tähän ei liity.

      Poista
    4. No voi voi, laita kylmempi kappale lämpimämpään ympäristöön ja havainnoi mitä tapahtuu.

      Eihän se kylmempi luovuta mitään lämpöenergiaa jolloin sen pitäisi jäähtyä, vaan ottaa vastaan sitä mikä näkyy kappaleen lämpenemisenä.

      Ilkka

      Poista
    5. Ilkka sekoittaa nyt kappaleen säteilemällä luovuttaman lämpöenergian (tapahtuu väistämättä) sekä sen vastaanottamaan lämpöenergian (tapahtuu myöskin väistämättä). Näiden erotus ratkaisee, ei mikään muu. Oppikoulufysiikka laskee tämän tasan ja täysin oikein.

      Poista
    6. No voi voi oppikoulufysiikallesi.

      Kansakoulussa opetettiin taas että = merkin eri puolella olevat lausekkeet voi vaihtaa keskenään.

      SB lain mustassa tasossa ei ole massaa, joka varastoisi mitään,
      jolloin mitään erotustakaan ei voi syntyä.

      Ilkka

      Poista
    7. Kaikki "kylmät" kappaleet säteilevät lämpöenergiaa lämpimämpiin kappaleisiin. Ainoa poikkeus on hypoteettinen abs. nollapisteessä oleva kappale, joka ei säteile. Tämä on jo 150 vuotta vanhaa täysin varmasti toimivaksi osoitettua fysiikkaa.

      Poista
    8. Aloitit siis taas epätieteellisen loputtoman inttämisesi kiistämällä perinteiset termodynamiikan lait.

      Näytä tuo ihmeellinen takaisinsäteily fysiikan oppikirjoista, onko sille oma yksikkökin tai joku kuvaaja.

      Jatka inttämistäsi yksin.

      Ilkka

      Poista
    9. On ikävää että et ymmärrä termodynamiikan lakeja. Selvitäpä itsellesi mihin kylmän kappaleen säteilemä energia päätyy, ilman että aloitat epätoivoisen käsienheiluttelun kvanttifysiikan yms. suuntaan.

      Poista
    10. Kylmempi kappale ei siirrä pätkääkään energiaa mihinkään lämpimämpään, ei edes säteilemällä, se vastaanottaa ympäristöstä lämpöenergiaa oli se sitten johtumalla, sekoittumalla tai säteilemällä. Kysymys on vain ja ainoastaan siitä kuinka paljon kuumempi siirtää energiaa, millä muodolla tahansa kylmempään ja kuinka paljon ja minkä verran aikaa siihen kuluu kunnes ne ovat tasapainotilassa jolloin kaikki energiansiirto niiden välillä on loppunut. On tosi ikävää että termodynamiikan lakeja tulkitaan täysin vailla pohjaa siitä mitä energiasiirtyminen oikeasti on.

      Henkka

      Poista
    11. Kuumempi säteilee energiaa kylmempään. Kylmempi säteilee energiaa kuumempaan. Koska kuumempi säteilee ENEMMÄN (Stefan-Bolzmann), on energian NETTOvirta kuumemmasta kylmempään. Tämä on minusta aivan tavattoman simppeliä eikä asiasta ole termodynamiikassa mitään epäselvyyttä.

      Poista
    12. Tuo anonyymi inttäjä (joka ei perustele mitenkään väitteitään, perhanan trolli) ehkä yrittää tarkoittaa tätä hypoteettista tilannetta:

      Meillä on 2 kappaletta, A ja B. A tulee suoraan pakastimesta ja B kuumasta uunista. Kune ne pannaan vierekkäin pöydälle, B luonnollisesti siirtää ensimmäisen minuutin aikana 100 yksikköä energiaa kappaleeseen A. Teoriassa myös kappale A siirtää lämpöä kappaleeseen B, noin 0,5 yksikköä samassa minuutissa. Tämä lämpösiirtymä on luonnollisesti olemassa vain puhtaan teoreettisena, koska sitä ei käytännössä voida mitata B:n valtavan energiahyökyaallon takia.

      Siis aivan harmiton ajatusleikki, ja samalla yhtä hyödytön.

      Poista
    13. Kyse on nollasummapelistä, jolla noi säteilynikkarit vaihtavat fotoneita
      ymmärtämättä aiheesta hölkäsen pöläystä.

      Minkä tahansa funktion = merkin eri puolelle voi laittaa mielivaltaiset suureet jotka kumoavat toisensa, mutta vain älyllisesti vajavainen voi uskoa että nollasummapalapelin toisensa kumoavat palaset on totta,
      lopputuloksen ollessa oikein, mikä ei todista että nollasumman tekijät ovat reaalisia.

      Tästä tuo harha kylmän lämmittävästä vaikutuksesta, ja mistä tämä mielipuolinen keksintö on kotoisin, no maailman johtavimmalta ilmastotieteeltä koska sen on pitänyt kyhätä teoria kylmän yläilmakehän lämmittävästä vaikutuksesta eli vastasäteilystä,
      aihe mitä Helsingin Yliopiston häpeäksi opetetaan tietämättömille
      teekkareille IPCC guru Jouni Räisäsen toimesta, käyttäen
      IPCC raportista kopsattua opintomonistetta kautta spekriviivojen
      levinneine olkapäineen.

      Ilkka

      Poista
    14. Herra Turkkulainen, kyllä kylmemmän kappaleen säteilemä energia voidaan mitata helpostikin, koska se on todellista energiaa. Teoria selittää todellisuuden käyttäytymisen tässä kohden tyhjentävästi.

      Poista
    15. Lämpimämmän kappaleen kappaleen lämpösäteilyn aallonpituus(molekyylien/atomien värähtelyn liike-enrgiasta syntyvä) on pienempi kuin kylmemmän kappaleen aallonpituus (molekyylien/atomien värähtelyn liike-energia on pienempi). Kaikessa tunnetussa fysikaassa energia siirtyy vain ja ainoastaan korkeammasta potentiaalista alhaisempaan. Jos tämä kylmemmästä kuumempaan siirtyvä energiansiirto olisi edes teoriassa mahdollista tarkoittaisi se myös, että vesi nousee ilman ulkoista työtä itsestään ylöspäin, mutta netto olisi alaspäin :). 100 km/h tunti kulkevaan auton perään voisi osua 50 km/h kulkeva auto ja 100 km/h kulkeva auto saisi lisää liike-energiaa. Vain nopeampi (vrt värähtely) suuremman liike-energia omaava voi antaa pienemmälle lisää liike-energiaa (nostaa kylmemmän lämpötilaa), ei ikinä toisinpäin. Energian siirtyminen kylmästä kuumempaan ei ole koskaan ollut missään termodynamiikan lakien alaista ja sotii erittäin pahasti kaikkea oikeaa fysiikkaa vastaan.

      Henkka

      Poista
    16. Asiat eivät Henkka ole kyllä ihan noin yksinkertaisia. Säteilyn siirtymistä kylmemmästä kuumempaan voidaan mitata niin, että laitetaan kaksi mustaa kappaletta säiliöön, jossa on vähän infrapunaa absorboivat seinät väliseinä.

      Molempiin osastoihin imaistaan tyhjiöt ja molempiin kappaleisiin on asennettu sähkövastukset.

      Toista murikkaa (kappalev 1) ruvetaan lämmittämään teholla P ja lämpötilaa mitataan jatkuvasti. Jossain vaiheessa kappaleen lämpötila lakkaa nousemasta.

      Silloin kytketään naapurikappaleeseen teho, vaikka P/2 ja jatketaan lämpötilan mittausta kappaleesta 1. Kappale 2 alkaa lämmetä, mutta ei koskaan saavuta kappaleen 1 lämpötilaa.

      Oleellinen kysymys on: alkaako kappaleen 1 lämpötila uudelleen nousta? Mitä luulette?

      Tuo vertaus erinopeuksisiin autoihinkin on vähän kyseenalainen. Esi se hitaampi kyllä voi törmätä nopeammman perään, mutta esim. hitaampi kuula voi törmätä nopeampaan kuulaan niin, että hitaampi pysähtyy ja nopeampi saa sen liike-energian kokonaisuudessaan. Nopeamman suunta siinä kyllä muutuu.

      Hitaampi autokin voi potkaista nopeampaavipuvarren kautta, jonka pitempi pää osuu nopeamman persuksiin ja antaa lisäpotkua.

      Ilmakehään liittyvän pohdinnan kirjoitin aiemmin, saas nähdä luovuttaako kuukkelinpesä sitä koskaan takaisin.

      Tapsa

      Poista
    17. Ontuu pahasti.

      Ensiksi SB laki käsittelee tapausta jossa on yksi säteilylähde, tässä
      ilmastotapauksessa aurinko.

      Jos on kaksi kuvaamaasi säteilylähdettä vuorovaikutuksessa keskenään, kumpikaan ei ole yksin SB lain kuvaama musta kappale tyhjässä avaruudessa jollon lämmönsiirto kappaleiden välillä ei ole
      sama kuin säteily tyhjään avaruuteen, joten näitä säteilynlähteitä on käsiteltävä yhtenä kokonaisuutena, eikä kuviteltava kylmemmän lämmittävän kuumempaa.

      Ilkka

      Poista
    18. Mikäs siinä nyt mahtoi ontua? En edes verrannut tätä tilannetta ilmastoon, siitä lähetin toisen postauksen. Henkan logiikkaa hiukan kritisoin.

      Voi tuon säteilyesimerkkini muuttaa niinkin, että tehdään sama testi kahdesti. Ensin säiliössä on vain yksi murikka ja sitä lämmitetään. Ympäristön lämpötila pidetään siinä, missä murikka on alun perin. Tätä kappaletta lämmitetään vakioteholla ja odotetaan sen lämpötilan vakiintumista.

      Sitten aloitetaan alusta ja pannaan naapurityhjiöön toinen, levymäinen musta kappale ilman lämmitystä. Sen lämpötila nousee naapuria lämmitettäessä. Stabiloituuko lämmitettävän kappaleen lämpötila samaan lukemaan kuin ensimmäisessä kokeessa?

      Lopputuloksesta huolimatta, nämä IPCC:n hurjat takaisinkytkennät eivät toimi, siinä on se oleellinen pointti.

      Tapsa

      Poista
    19. Kaikki absoluuttista nollapistettä lämpimämmät kappaleet säteilevät todellisia fotoneja, jotka kantavat energiaa ja absorboituvat kappaleisiin niiden lämpötilasta huolimatta. Tämän kun sisäistää on ymmärtänyt jo paljon.

      Poista
    20. Sillä ei kuitenkaan ole mitään tekemistä IPCC:n takaisinkykentöjen kanssa, jotka eivät näytä millään toimivan. Kaikki mahdollinen on vääristelty moneen kertaan ja merten oskillaatiot unohdettu arktisten jäiden määrän pantua CO2:n piikkiin.

      Tapsa

      Poista
  7. Samaa mieltä eli hieno kirjoitus. Kun (lämpenemis-)trendiä ei ole, sen puuttumiselle on tarpeetonta keksiä "syitä". Antero

    VastaaPoista
  8. Ei lämpenemistä yli 17-vuoteen: http://foxnewsinsider.com/2014/04/22/rpt-satellite-data-shows-no-global-warming-more-17-years

    VastaaPoista
  9. Kaikella arvonannolla keskustelijoita kohtaan sittenkin epäilynn siemen. Miten voidaan päätyä ajatukseen, että hiilidioksidimolekyyli käyttäytyy atomin tai mustan kappaleen tavoin absorptiossa? Ja millä ihmeellä absorption voidaan osoittaa lämmittävän ilmaseosta? Eikö ole niin, että co2-molekyylillä on erilaisia vapausasteita, joilla se purkaa absorptiossa syntyneen viritystilansa? Mikä näistä aiheuttaa ilmaseoksessa sellaisia muutoksia, että sen tiheys, opasiteetti ja lämmönjohtavuus muuttuu siinä määrin, että koko ilmamassan eristeominaisuudet muuttuvat mitattavassa määrin?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. No sitähän miekin ihmettelen.
      Tuostanan yliopiston Räisänen oli koonnut jonkuin opintomonisteen joka on peräisin IPCC pipliasta, mutta tais tulla herjattua tarpeeksi enkä viitti aloittaa uudestaan.

      Miten se kylmä kaasu jäähtyy tyhjässä avaruudessa, sano sinä.

      Ei kai vaan sillä ole jatkuva spektri kuten kiinteällä kappaleella,
      eli se lähettäisi mustan kappaleen säteilyä kun liekö sillä viritystiloja enään jäljellä?

      Itse laskin kylmästi paljonko IPCC,n "takaisinsäteily" 340 W/m^2 lämmittää mustaa kappaletta, ja sain SB lakia soveltaen lämpötilaksi +5C,
      ja lasku oli helppo koska IPCC antoi Watit, jolloin sain jättää kaikki spekrit emissiot sun muut absorptiot huomioitta, ja muuntaa Watit suoraan lämpötilaksi.

      Liekö kukaan ymmärtänyt mitä laskin jos ittekkään, mutta sainhan käsityksen aiheessa vallitsevasta, ööö, sanoisinko harmoniasta tai mittakaavasta.

      Ilkka

      Poista
    2. Missä sitten on näyttöä, että tuo absorptio nostaa ilmakehän lämpötilaa? Eikös lämpötila ylös mentäessä ole jo lähes sama joka puolella maailmaa, kun mennään vain muutaman kilometrin merenpinnan yläpuolelle? Adiabaattinen prosessi huolehtii noista lämpötiloista.

      Toinen juttu on sitten se takaisinsäteily, joka mielestäni ei ole säteilyä, vaan siroamista tai heijastumista, kohteesta riippuen. Pilvet kyllä pystyvät säteilemäänkin.

      Kylmemmästä lämpimämpään voi tulla sirontaa tai heijastusta. Jos vaikka laittaa peilin jääkaappiin, avaa sitten oven ja tähtää sitä taskulampulla, säteilyä tulee takaisin.

      Molekyylien en usko säilyttävän mitään viritystilaa, vaan energia siroaa heti pois molekyylistä. Siroaako se sitten kvantin tarkkaan johonkin suuntaan vai ympäriinsä, onkin vaikeampi kysymys. Jos on tarkkaan suunnatusta fotonista kyse, pitääkö ajatella myös niin, että vaikka VHF-taajuudella antennista lähtee fotoneja, jotka törmätessään puoliaallon mittaiseen metallisauvaan siroavat siitä mitkä mihinkin, tosin dipolin suuntakuvion mukaisesti?

      Vai onko niin, että tämä hiukkasluonne tulee esiin vasta taajuuksilla, jotka pystyvät virittämään atomin?

      Tapsa

      Poista
    3. "Kylmemmästä lämpimämpään voi tulla sirontaa tai heijastusta. Jos vaikka laittaa peilin jääkaappiin, avaa sitten oven ja tähtää sitä taskulampulla, säteilyä tulee takaisin. "

      Tuohon yleensä vastataan että laittamalla peili valonlähteen viereen ei valonlähde kirkastu, sekä kokoamalla auringonsäteitä yhteen ei voida saavuttaa korkeampaa lämpötilaa kuin auringon lämpötila, olkoon
      tässä tapauksessa 6000 astetta.

      Mielestäni aihetta pitäisi lähestyä joko aaltojen tai hiukkasten
      näkökulmasta, näiden yhdistely tekee homman vain sekavammaksi.

      Aaltoteoria on helpompi mieltää, tai sanoisinko havainnollisempi,
      ainakin jos on työskennellyt ikäänkuin aaltojen parissa ja ajatellut
      niinku silviisii..

      Ilkka

      Poista
    4. Itse olen radiotaajuuksien kanssa touhunnut koko työhistoriani Tiurin opastaessa D-työtäni 70-luvulla. Siksi tuon VHF-vertauksen teinkin enkä usko molekyylien pitkiin viritystiloihin.

      En kuitenkaan ymmärrä, miksi pidät ilmakehästä takaisin siroavaa säteilyä merkityksettömänä. Sen muutos CO2-pitoisuuden kasvaessa on kyllä lähes merkityksetön, jos ilmastomallien monikymmenkertaiset takaisinkytkennät eivät toimi.

      Jotenkin kuitenkin ymmärrän, että vakioteholla toimivan mustan säteilijän eteen pantu heijastin, nostaa säteilijän lämpötilaa.

      Tapsa

      Poista
    5. No siksi ku ei sieltä mitään takaisinsäteilyä tule, tai siis inaksen verran
      tulee eli kun vahvistaa kaikenkaikkiaan jotain 140dB saa ilmaistuksi n- -20dBm tehon elikkäs kirkkauslämpötilan eli kuinka lämpimältä näyttää.

      Itse Wilsonin ja Pezniakin innoittamana joskus suuntasin radiometrin jos toisenkin taivaisiin taajuuaslueelta 1,4 - 90GHz, aalonpituudesta riippuen sielä löytyi joitain kymmeniä Kelvineitä, mutta ei niillä ollut käyttöä kalibrointiin mihin tähtäsin, kun lukema vaihtelee sään mukaan.

      Vielä kerran kun IPCC esittää että takaisinsäteilyä on 340W/m^2,
      väite on mielpuolinen nollahypoteesi, yksin tuo energiamäärä riittäisi lämmittämään etelänavan +5 asteiseksi, näin sanoo SB laki.

      Linkistä ehkä selkenee mistä on kyse.

      http://en.wikipedia.org/wiki/Discovery_of_cosmic_microwave_background_radiation

      Ilkka

      Poista
    6. Ilmakehän vaimennus vaihtelee rajusti taajuuden mukana ja antennilämpötila samoin. 94 GHz on suurin taajuus, millä mikroaaltoyhteyksiä voidaan läpi ilmakehän saada aikaan, jolla vaimennus on 0,5.

      60 GHz on alue, missä hoidetaan satelliittienvälistä liikennettä, kun maasta ei pääse tulemaan mitään häiriöitä.

      Yli 90 GHz:n onkin sitten parin dekadin kaista, missä ei mene yhtään mitään maanpinnan ja avaruuden välillä. Tätä aluetta ei voida käyttää tietoliikenteeseen. Ainoastaan lyhyen kantaman systeemit ovat mahdollisia (kaukosäätimet).

      Asiaa valaisee vaikkapa tämä luento: http://www.it.lut.fi/kurssit/06-07/Ti5312600/luentokalvot/luento03.pdf

      Spektriä kannattaa vilkaista sivulta 21.

      IPCC:n keskiarvolukema ei kerro etelänavan lukemasta mitään.

      Tapsa

      Poista
    7. No sitähän mie ihmettelin miten Wilsom/Spezniak näkivät alkuräjähdyksen 2,7K himmeän ilmakehän läpi, joka näyttää kuumemmalta laajoilla aalto alueilla?

      Äskettäin on noussut epäilyjä että mitähän ne oikein mittasivat, mutta siinä menee samalla alkuräjähdykset ja plancin vakiot saman tien,
      mutta ei siintä tällä kertaa enempää ettei luomanne korttitalo eli käsityksenne maailmakaikkeudesta romahda.

      http://radio.aalto.fi/en/research/space_technology/hutrad-airborne_multifrequency_radiometer/

      Ilkka

      Poista
  10. Tais mennä postaus taas sinne kuukkelin munille.

    Tapsa

    VastaaPoista
  11. Mut on ny sitten kokonaan bannattu! Kenen toimesta lie? Vieläkö jatkuu, ku vaihdoin selainta?

    Tapsa

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Ei ole sinua bannattu koskaan. Mutta Googlen roskiksesta olen käynyt kommenttisi poimimassa turhan usein ja joskus pitkällä viiveellä. Pahoitteluni jälkimmäisistä. Jos joskus selviää, miksi roskikseen jouduit, kerrothan yhteydenottolomakkeella. Samanlaisia ongelmia on joskus muillakin, ja mielelläni heitä auttaisin.

      Poista
    2. No tuo "bannaus" oli kyllä ihan (puujalka)vitsi. Selaimen vaihto näköjään auttoi.

      Tapsa

      Poista
  12. Mulla vaan pyörii päässä kuva kylmälaukusta, jossa on läjä kylmäkalleja joiden päällä on kasa lämmintä olutta ja retkieväät. Sitten joku anonyymi ydinfyysikko tulee mun luo ja kertoo avuliaasti, että nämä kylmäkallet luovuttavat lämpöä mun oluisiin ja makkaroihin.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Olen varma, että jostain löytyy postmoderni mallinnus, jonka mukaan oluesi ja makkarasi lämpenevät. Mutta siitä ei oikeastaan ole kyse. Kysymys on siitä lämpeneekö oluesi kylmälaukussa nopeammin ilman kylmäkallepinoa vai sen kanssa. Ilmastofysiikan mukaan ne lämpenevät nopeammin, jos panet laukkuun pakastimesta otetut kylmäkallet.

      Poista
    2. Niin, nämä ovat niitä surullisia sukankuluttajia joita näkyy joskus korkeakoulujen käytävillä kaupittelemassa eetteripyörteitä viidellä
      eurolla, yksikin näista tieteen laitapuolen kulkijoista yritti lämmittää saunaansa CO2,hdella kun oli lukenut tiedejulkaisusta että CO2 absorboi lämpösäteilyä.

      Ilkka

      Poista
    3. No niinhän ne luovuttaakin verrattuna abs. nollapisteessä oleviin kylmäkalleihin. Tässä palataan taas siihen voiko kylmempi viilentää lämpimämpää ja mikä viilentää eniten...tietysti absoluuttinen nollapiste.

      Poista
    4. En Mikko tarkalleen ottaen sanonut, että olueni väitettäisiin lämpenevän, vaan että pakastimesta (hyvin huomioitu lisäys) vedetyt kylmäkallet luovuttavat lämpöä lämpimiin oluisiini. Sitä ei heti tavallinen retkeilijä tulisi ajatelleeksi tai edes huomaisi perille päästyään kylmenneen oluen korkatessaan.

      Poista
    5. Asia on hämmentävä. Joudun lukemaan kaikki kommentit pariin kolmeen kertaan. Tarkoitatko Mikko nyt, että joku väittää olueni lämpenevän kylmälaukussa nopeammin jäkylmien kylmäkallejen kanssa kuin ilman niitä? :O

      Poista
    6. Anonyymi: voiko kylmempi viilentää lämpimämpää. Kysytkö tätä. Ihan oikeastikko vakavasti kysyt voiko kulmempi viilentää lämpimämpää? Vai, että voiko kylmempi lämmittää lämpimämpää? Vai kenties sitä, että voiko lämpimämpi viilentää kylmempää?

      Arvoitus ratkennee, kun laitat sen lämpimän oluen jääkaappiin. Nopeamman tuloksen saat, jos laitat sen pakastimeen. Tule kertomaan sitten mikä lämpeni; jääkaappi, pakastin vai olut.

      Poista
    7. Lisäys: tarkimman tuloksen olutkokeeseen saa korkkaamalla ensin lämpimän oluen, maistelemalla sitä ja kirjoittamalla ylös muistiinpanoja empiirisistä havainnoista. Sitten korkaamalla tunnin jääkaapissa olleen tai pakastimesta makuutetun oluen, maistelemalla sitä ja vertaamalla empiirisiä havaintoja edellisiin muistiinpanoihin. Suositelen kokeen toistamista useampia kertoja ja mielellään vähintään muutaman hengen ryhmässä luotettavan tuloksen saamiseksi.

      Poista
    8. En minä ymmärrä tuota "kylmä lämmittää lämpimämpää" -perustelua muuten kuin siten, että lisäämällä yli absoluuttisen nollapisteen olevan säteilijän kiihdytät oluesi lämpenemistä tai ainakin hidastat sen jäähtymistä. Rehellisesti sanottuna en ymmärrä sitä ;-)

      Poista
    9. Eli vain laittamalla olueni keskelle absoluuttistanollapisteallasta saan olueni oikeasti kylmäksi?

      Poista
    10. Lähdetään siitä että normitilanne on että kylmäkallet ovat absoluuttisessa nollapisteessä. Kaikki tuota lämpimämmät kylmäkallet lämmittävät suhteellisesti ja paljon, koska systeemiin on tuotu lämpöenergiaa. Eikö tämä ole selvää?

      Poista
    11. Siis verrattuna nollaan kylmäkalleen jokainen yli 0K:n tuotu kylmäkalle lämmittää oluita?

      Poista
  13. Milloin lämmin olut maistuu hyvälle??

    Silloin, kun kylmää ei ole.

    Tapsa

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. On se lämminkin olut kylmää, kun tulet viikatteen kanssa herhiläisiä kuhisevalta hellepellolta.

      Poista
    2. Juu, en ollenkaan suosittele hellesäällä juomaan mitään jääkylmää. Itse tein Konoset golfkentällä, kun mittari näytti 29 ja olin ottanut jäillä seostettua juomaa evääksi.

      Väärin meni, ei kentällä vielä mitään tapahtunut, mutta kotiin päästyäni alkoi hirveä myllerrys mahassa ja neljä kertaa piti oksentaa, ennen kuin helpotti vasta kahden maissa yöllä. En suosittele kenellekään.

      Tapsa

      Poista
  14. "Väärä kysymys, fysikaalisesti oikea on: Luovuttaako lämpimämpi energiaa kylmemälle ja vastaus on kyllä. Viilentyminen on lämpöenergian luovuttamista, ja sen voi tehdä vain kuumempi, kylmempi ei sitä tee.

    Henkka"

    Tämä on mielestäni kauniisti sanottu. Pysäytti retkeilijän. Näinkö se tapahtuu? NO tietysti! Olen valaistunut.

    VastaaPoista
  15. Palaanpa vielä Amudsen-Scott -tutkimusasemalle. Jos hiilidioksidin säteilyn absorbtio on niin voimakasta kuin väitetään, miksi tutkimusaseman henkilökunta ei noissa kylmissä ja hurjasti fossiilisia polttoaineita lämmitykseen vaativissa oloissa nosta aseman sisäilman CO2-pitoisuutta vaikkapa 4000 ppm:an - siis kymmenkertaiseksi ulkoilmaan verrattuna? Sillähän säästettäisiin valtavasti aseman hiilijalanjäljessä, kun aseman tajuttomat lämmityskustannukset pienenisivät.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Miten tuo tarkalleen auttaisi?

      Poista
    2. Josko aseman sisätiloista karkaava lämpö absorboituisi paremmin sisäilmaan takaisinsäteillen ja pitäen ilman lämpimänä, jolloin tarvitaan vähemmän lämmitystä. Tietysti vaarana on vaikkapa James Hansenin hypoteeseja noudatellen saavuttaa ns. tipping point, jolloin lämpötilan nousu ei ole hallittua, ja sisällä olijat kirjaimellisesti paistuisivat takaisinsäteilylämmössä.

      Että tämmöisiä kyselen näin postmodernin ilmastofysiikan alla.

      Poista
    3. Post modernia ilmastofysiikkaa on jo onnistuttu tuotteistamaan,
      mutta pitää olla tarkkana ettei menisi yli mainitsemasi tipping pointin jolloin kanastakin jäisi vain hiiltynyt möhkäle takaisinsäteilyn kumuloituessa eli karatessa käsistä, pahimmassa tapauksessa sulattaen koko uunin.

      http://climateofsophistry.com/2012/12/15/the-fraud-of-the-atmospheric-greenhouse-effect-part-6-the-stupidity-of-backradiation/

      Ilkka

      Poista
  16. Kysymys
    Kun otan kaljapullon pakastimesta ja kasvoillani tunnen kylmää hohkaa.
    Silloin kasvoni ilmeisesti menettävät lämpöenergiaa.
    Onko kyseessä:
    1. Lämmön siirto konvektion kautta jolloin kylmä puhuri paleltaa
    2. Kylmästä hohkaa kylmää infrapunasäteilyä joka jäähdyttää kasvojani.
    3. Kasvoni alkavat säteillä pakastimeen päin infrapuna säteilyä joka jäähdyttää kasvojani, mutta säteily loppuu kun laitan pakastimen oven kiinni.
    4. Kasvoni ovat säteilytasapainossa, eli se lähettää ja vastaanottaa yhtä paljon infrapunasäteilyä ympäristön kanssa. Pakastimen avaus tekee loven lämpötasapainoon kun sieltä tulee vähemmän infrapunasäteilyä ja kasvoni kylmenevät.
    5. Jokin muu, mikä?
    Vilijonkka

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kylmäsäteilyä onko sitä.

      Sehän on selvästi havaittavissa, kun joku tulee pakkasesta turkissa lämpimään, kyllä iho aistii sen "kylmän hohkana", mutta vain läheltä.
      No kun kylmäsäteilyä ei ole olemassa, mitä se on, lämpösäteilyn
      puutetta vai lämmönjohtumisen puutetta, joka kuitenkin selvästi aistittavissa.

      Ilmamolekyylin nopeus on n. 450m/s lämpötiloissamme, nopeus jolla se viestittää lämpötilaa, kaipa kyse on johtumisesta säteilyn jäädessä ns. tiiron osille.

      Ilkka

      Poista
    2. 4.
      Kasvosi saavat lämpösäteilyfotoneja (ja siis lämpöenergiaa !) enemmän huoneen seinistä kuin pakastimesta/kaljapullosta. Tämä suhteellinen muutos tuntuu iholla. Se ihosi lämpenee taas kun viet pullon/pakastimen pois lähettyviltä.
      Ihoa kylmempi huone voi siis lämmittää ihoa. Vaikka nettolämmonsiirto on Suomen oloissa aina iholta huoneeseen tai pakastimeen/pulloon.


      (Ja näkee että S. on tästä ihan pihalla - ei osaa selittää ;D)

      Poista
    3. Joo, hienoa että Mikko loi tämän ketjun, tästä irtoaa vielä paljon hauskaa ja mukavaa :) Tietämättömyys on voimaa!

      Poista
    4. "Vaikka nettolämmonsiirto on Suomen oloissa aina iholta huoneeseen tai pakastimeen/pulloon."

      Pajonko suomen saunan oloissa on nettolämmönsiirto ihosta saunaan,
      pannaan lämpötilaksi 90C että on lukuja mistä lähteä sievistelemään.?

      Kuinka nopeasti saunoja muuttuu aiheessa mainituksi kylmä kalleksi jolla voi sitten lämmittää olusia?

      Ilkka

      Poista
    5. Etkö osaakaan laskea ? Noin yksikertaista ?

      Poista
  17. Mikko, miten selitat maan esihistorian valtavat ilmastovaihtelut ilman kasvihuoneilmiota?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Niiden selittäminen ilman ihmisen aiheuttamaa (CAGW)
      kasvihuoneilmiötä on helppoa, koska silloin ei ollit ihmistä.

      Syyyksi jäänee vain ns. luonnolliset vaihtelut.

      Ilkka

      Poista
    2. Saanen lisätä 6 osaisen dokumentin aiheesta, loistavine avauksineen,
      ja kun järkipuhe ei auta, sopii vedota tunteisiin, muttei nyyhkiviin jääkarhuihin vaan ehkäpä Andy Warholiin, ja punk musiikkiin alkuun.

      https://www.youtube.com/watch?v=1QL_HaYgLYA

      Ilkka

      Poista