Ilmastonmuutos, ekologinen ja hiilijalanjälki (yhdistetty)

[tinnitus]

Olet varmaan oikeassa että en ole aikaisemmin ilmaissut asioita termodynaamisen tasapainon termein. Tässä kohtaa lienee paikallaan antaa sinulle julkinen tunnustus. Olen tämän varjonyrkkeilymme sivutuotteena tullut tutustuneeksi ilmastonmuutokseen liittyvään fysiikkaan paljon perusteellisemmin kuin olisin muuten tullut tehneeksi.

Olen myös hyvin selvillä siitä, että aloittamalla tarkastelu juuri sopivasta kohtaa edellistä isoa El Ninoa voidaan vielä hetken aikaa löytää tarkasteluväli jolle laskettu regressiosuora ei näytä lämpenemistä. Tämä vaatii kuitenkin yhä tarkempaa kirsikanpoimintaa, ja vuoden päästä voimme muistella vanhoja hyviä aikoja kun vielä voittiin vääntää kättä paussista.

Mutta kenties annamme jäsen Eläinrakkaan tehdä itse omat johtopäätöksensä.

[Arkipiispa]

Katselin nyt hieman tuota dataa ja jos siis tarkennan taustaa niin olen tietoliikennetekniikan insinööri, eli hieman on tullut otettua "pohjia" tuosta datan näytteistämisestä...

Ihan ensi kommenttina graafiisi sanoisin että jätä pois tuo "every:" tai korvaa se ainakin "mean:" -funktiolla. Tässä on takana lähinnä se, että signaalikäsittelyn teorian pohjalta uskaltaisin heittää vähintäänkin lähtöoletuksena, että silloin kun mukana saattaa olla ilmiöitä jotka ovat vuodenaikariippumattomia - tai; joiden esiintyminen ei tapahtu täsmälleen samana vuodenaikana, tulee Nyquistin teorian mukaan näytteisiin mukana virhettä joka ei perustu lainkaan todellisuuteen. Tällöin vaihemodulaation takia data vääristyy.

Ymmärrät mitä ajan takaa, jos ajattelet sääilmiötä joka vaihtuu tammikuusta helmikuuhun hitaalla - sanotaan 5 vuoden - syklillä. Ottaessasi every: funktiolla näytteen aina vain esim. tammikuusta muttet koskaan helmi- tai maaliskuusta, saat käyräksesi todellisuudessa tuon vaihtuvan sääilmiön vaihtelukäyrän, vaikka mitään todellista muutosta ei olisi tapahtunut. Vastaava ilmiö tapahtuu myöskin, jos otat esim. every:7 (12 ei jaollinen 7:llä) ; jolloin normaalit täysin tasaisetkin vuodenaikaisvaihtelut aiheuttavat käyrään huippuja ja matalia kohtia 7 vuoden jaksolla.

Tuntemattoman signaalin analysointi on sitten pirullista puuhaa muutenkin. Tuolla http://woodfortrees.org/ sivustolla käytössä ei ole oikeasti päteviä työkaluja tällaisen monimutkaisen signaalin analysointiin, enkä nyt jaksa tänään vielä sitä lähteä ottamaan omaan scilab-ympäristöönikään, vaikka se signaalin analysoinnin kannalta onkin upea - joskin järeä - työkalu. Minua vahvasti demotivoi tätä tekemästä myöskin se, että jotta datasta saadaan esiin se mitä oikeasti on ollut datan muutokseen syynä, pitäisi ensin tuntea ne ilmiöt joita olettaa dataan vaikuttavan. Ja kuten jo totesin aiemmin, en usko että toistaiseksi vielä on löydetty riittävää määrää niistä moninaisista ja varsin kompleksisista ilmiöistä jotka säätelevät maapallon todellista lämpötilaa.

Mutta takaisin analyysin pariin. Joka tapauksessa tuolta sivustolta löytyy tuo mean: -funktio, jota nyt voi paremman puutteessa käyttää johonkin. Tosin, on nyt heti sanottava että mean-funktio - olkoonpa kuinka tehokas tahansa - raiskaa jokaisen datan raskaasti kun pidemmällä aikavakiolla lähdetään koskemaan dataan. Kun käytin varsin radikaalia (lue: törkeän raiskaavaa) parametria 60 tuolle funktiolle, alkoi data löytää sen perusmuodon jota nyt silmämääräisestikin siitä suodattamattomana voi löytää (jos on edes hieman silmää näille asioille). Katsopa tätä:
http://woodfortrees.org/plot/hadcrut4gl/from:1900/mean:60

Kun katsot tuota käyrää, huomaat tietysti sen että vuosiluvut heittävät häränpyllyä verrattuna raakaan dataan johtuen mean: -funktion luonteesta, mutta toisaalta näet myös kaksi suvantovaihetta vuosien 1970 ja 2000 välillä. Vastaavasti, voidaan tuosta sanoa että jossakin vuosien 1920, -40, -60, -80 ja 2000 paikkeilla esiintyy tiettyjä huippuja. Nuo huiput eivät tule fourier-analyysillä esiin, koska ne eivät ole "tasan" 20v välein. Kuitenkin on erittäin merkittävää, että nuo huiput ovat nähtävissä, koska ne ovat ulkopuolella 5-v "keskiarvojaksosta".

Jos vertaat 1940-huippua ja 2000-huippua, niitä molempia seuraa pidempi tasaantumisjakso kuin muita mainitsemiani huippuja. Näiden jaksonaika tuntuisi olevan karkeasti 40 vuotta.

Analyysin kannalta nämä jaksot (n. 20-v ja n. 40-v) ovat äärimmäisen kriittisiä arvioitaessa sitä, mitä v. 2000 huipun jälkeen on tapahtumassa. Ts. seuraako vuotta 2000 uusi n. 40 vuoden jakso vai uusi 20 vuoden jakso. 20-vuoden jakso alkaa olla jo kutakuinkin myöhässä näyttäytyä, mutta silläkin on vielä aikaa osoittautua muutama vuosi, koska lähtölämpätila on korkeampi kuin aiemmmin.

Summa summarum; kaikkein oleellisinta datan arvioinnissa ei suinkaan tässä ole ineaarinen trendi - vaan se, mistä nämä jaksot ovat peräisin. Siksi juuri ennen kaikkea haluaisinkin ymmärtää miksi nämä jaksot pystyvät kokonaan "pysäyttämään" trensin mukaisen kehityksen - mikä siis itsessään on selkeästi nouseva. Mutta jos lämpötila olisi vahvasti CO2:n funktio, ei näitä 20/40v jaksoja pitäisi todellakaan näkyä tässä graafissa. Siksi pitää ensisijaisesti pystyä kehittämään fundamentaalinen selitys näille jaksoille.

Sanon tämän aivan oletuksena - mutta jos oletamme että tuo 1940-1970 näkyvä tasaantuma jatkuu 2000-2030, niin siinä tapauksessa tulemme vasta 2040 näkemään vastaavan vahvan kasvun kuin 1970 jälkeisenä aikana. Mutta toisaalta - niin kauan kuin CO2:n vaikutus tuntuu kompensoituvan näinkin voimakkaasti muilla ilmiöillä, on hyvin vähän mitä oikeasti voidaan väittää "totuudeksi" CO2:n ja lämpötilan välisestä korrelaatiosta. On mahdollista että lämpötilan nousu aiheuttaa kompensoivia efektejä jotka rajoittavat lämpötilan nousua - kuten pilvimassan lisääntyminen joka heijastaa suuremman osan tulevasta säteilystä takaisin vaaruuteen ennen kuin se on ehtinyt absorboitua.

Tätä asiaa pitää pohtia vielä lisää, paremman ajan kanssa (lähipäivinä). Mutta jos vain löydätte jostakin kandidaatteja selittämään tätä pidempiaikaista (20-40v) vaihtelua, niin olisi hienoa kuulla.

Olen myös hyvin selvillä siitä, että aloittamalla tarkastelu juuri sopivasta kohtaa edellistä isoa El Ninoa voidaan vielä hetken aikaa löytää tarkasteluväli jolle laskettu regressiosuora ei näytä lämpenemistä.

Tuotanoin... kirjoitit tämän kun olin päässyt jo tähän vaiheeseen ja olin juuri lähettämässä viestiäni. Mutta kommentoin vielä tuota sen verran että itse asiassa lineaaristen funktioiden sovittaminen logaritmisten, eksponentiaalisten ja aikaviiveellisten funktioiden tulkintaan ei mielestäni ole sinänsä hedelmällistä, että tehdessämme regressiokäyrää rajoitetulta ajalta, unohdamme tyystin sen tosiasian, että niin tehdessämme olemme juuri tehneet oletuksen, että tutkimamme ilmiö ei ole palautuva. Se taas on vastoin termodynamiikan II peruslakia. Ilmiöitä tutkittaessa pitää ensisijainen huomio laittaa kiistattoman evidenssin löytämiseen... ja koska tiedämme että lämpeneminen ei voi olla pitkällä tähtäimellä lopullinen tila, pitää miettiä regressiosuoraa piirtäessä nimenomaan niitä rajoja, kuinka pitkälle se voisi jatkua vaikuttamatta prosesseihin jotka kompensoivat sitä.

Tarkoitan... jos nostamme maapallon CO2-pitoisuutta 1%:iin ilmakehästä, on triviaalia ettei lämpötila nouse sen CO2-määrän suhteessa kuin mitä se nousi 1920-1940-luvuilla... joten koska olemme jo nyt nähneet että "lämpötilakäyrä" ei ole suora viiva pienellä hajonnalla eikä myöskään dominantisti CO2-pitoisuuden lineaarinen funktio, ei ole perusteltua väittää että se olisi suora lineaarisesti CO2:n pitoisuuden funktiona myöskään tulevaisuudessa, ellei ensin pystytä esittämään sitä funktiota joka on saattanut sen poikkeamaan CO2-pitoisuuden funktiosta noina mainittuina ajankohtina.

Yhtä hyvin voisin piirtää lämpötilakäyrää helmikuun 15. päivästä juhannukseen ja väittää että maapallo käyrän mukaan kiehuu ensi vuoden lopulla... ja jos taas piirrän käyrän viimeisen 10.000 tai miljoonan vuoden ajalta, voin turvallisesti sanoa että 1.000 vuoden päästä on nykyistä kylmempi. Ja molemmat johtopäätökset ovat ihan yhtä syvältä...

[mannym]

Olet varmaan oikeassa että en ole aikaisemmin ilmaissut asioita termodynaamisen tasapainon termein. Tässä kohtaa lienee paikallaan antaa sinulle julkinen tunnustus. Olen tämän varjonyrkkeilymme sivutuotteena tullut tutustuneeksi ilmastonmuutokseen liittyvään fysiikkaan paljon perusteellisemmin kuin olisin muuten tullut tehneeksi.

Olen myös hyvin selvillä siitä, että aloittamalla tarkastelu juuri sopivasta kohtaa edellistä isoa El Ninoa voidaan vielä hetken aikaa löytää tarkasteluväli jolle laskettu regressiosuora ei näytä lämpenemistä. Tämä vaatii kuitenkin yhä tarkempaa kirsikanpoimintaa, ja vuoden päästä voimme muistella vanhoja hyviä aikoja kun vielä voittiin vääntää kättä paussista.

Mutta kenties annamme jäsen Eläinrakkaan tehdä itse omat johtopäätöksensä.

Kuinkakohan järeällä poralla täytyisi porata että se uppoaa peruskallion kaltaiseen kalloosi. Paussin tarkastelu aloitetaan tästä päivästä ja lasketaan taaksepäin. Otetaan uudelleen, aloitetaan tästä päivästä ja lasketaan taaksepäin. Kun tästä päivästä laskee taaksepäin edelliset vajaa 19 vuotta niin trendi näyttää tältä.

(http://4.bp.blogspot.com/-KGCvmU2zOWU/Vogex7QqnnI/AAAAAAAAFUg/VHUPmtWEJ7I/s320/Kuva1.PNG)

Sitten toinen seikka, minä en ole väittänyt missään välissä etteikö ilmasto olisi lämmennyt viimeisen 100 vuoden aikana. Minä olen väittänyt ettei satelliittisarjojen mukaan ole lämmennyt viimeiseen liki 19 vuoteen. Enkä ole myöskään kieltänyt sitä etteikö lämmöt olisi nousseet sitten vuoden 1979. Mutta tästä päivästä taaksepäin laskien edelleen 0 trendin voi ylettää liki 19 vuoden taakse.

(http://woodfortrees.org/graph/rss/plot/rss/trend/plot/rss/from:1997/trend)

Kun puhutaan satelliittisarjoista käytät mielelläsi argumenttina koko satelliittisarjan mittaista regressiosuoraa. Mutta sitten Hadcrut 4 kohdalla pätkäiset historian pois ja keskityt vain 70 luvusta eteenpäin. Joka mielestäni on varsinaista kirsikanpoimintaa. Kysyin myös 1910 - 1945 välisestä lämpenemisestä globaalisti Hadcrut 4 sarjan mukaan. Se lämpeneminen kun on lähes yhtä jyrkkä ellei jyrkempi kuin 1970 - 2015 regressiosuoralla tarkasteltuna. Viitsisitkö nyt vastata miten 1910 - 1945 signaali eroaa oleellisesti 1970 - 2015 signaalista? Vai onko tämä taas tilanne jossa haluat sivuuttaa historiasta ne seikat jotka eivät sovi teoriaasi?

Niin ja ne paljon puhumasi regressiosuorat näyttävät tältä.
(http://woodfortrees.org/graph/hadcrut4gl/mean:12/plot/hadcrut4gl/from:1970/trend/plot/hadcrut4gl/trend/plot/hadcrut4gl/from:1910/to:1945/trend)

Ottaen tietysti huomioon sen että CO2 tasot ylittivät 300ppm tuossa 1945 - 1950 välillä jossain, niin 20ppm tason nousu riitti nostamaan lämpötiloja 1910 - 1945 miltei 0,6 astetta mutta vaadittiin sitten reilu 100ppm jotta päästiin 0,4 astetta korkeammalle tasolle kuin 1945. Ja jos oikein piikikkääksi alkaa niin 1880 tienoilla oli piikkivuosi joka oli 1940 luvun tasoinen, mut ei olla niin piikikkäitä.

Sitten tämä

Hiilidioksidin vaikutus on logaritminen

johon muuten vastasin lokakuun viimeinen päivä, mulla on muuten hieno kuvakin.
http://wattsupwiththat.com/2013/05/08/the-effectiveness-of-co2-as-a-greenhouse-gas-becomes-ever-more-marginal-with-greater-concentration/

According to well understood physical parameters, the effectiveness of CO2 as a greenhouse gas diminishes logarithmically with increasing concentration and from the current level of ~390 ppmv, (parts per million by volume). Accordingly only ~5% of the effectiveness of CO2 as a greenhouse gas remains beyond the current level.
This inconvenient fact is well understood in the climate science community. It can be accurately modeled using the Modtran program maintained and supported at the University of Chicago.

Remarkably, IPCC Published reports , (TAR3), do actually acknowledge that the effective temperature increase caused by growing concentrations of CO2 in the atmosphere radically diminishes with increasing concentrations. This information is in their report. It is well disguised for any lay reader, (Chapter 6. Radiative Forcing of Climate Change: section 6.3.4 Total Well-Mixed Greenhouse Gas Forcing Estimate).

The diminishing percentage effectiveness of CO2 as a greenhouse gas as acknowledged by the IPCC and its concomitant diminishing temperature effect are as follows:

increment cumulative

0-100 ppmv: according to David Archibald / Modtran data ~2.22°C ~2.22°C

100-200 ppmv: plants die below this level of CO2 +~0.29°C ~2.51°C

200-300 ppmv: noted as the preindustrial CO2 level +~0.14°C ~2.65°C

300-400 ppmv: current level IPCC attributes all as Man-made +~0.06°C ~2.71°C

400-600 ppmv: business as usual till 2100 +~0.08°C ~2.79°C

(http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2013/05/clip_image002_thumb7.jpg?w=619&h=376)

[ämpee]

Muutamia huomioita keskustelun sisällöistä.

Meren ja ilmakehän vuorovaikutuksessa on otettava huomioon veden ominaislämpökapasiteetti normaalipaineessa verrattuna ilmakehän vastaavaan.
Suhdeluku tietääkseni on noin 800 veden hyväksi, joten voidaan hyvällä syyllä sanoa veden lämmittävän ilmakehää, eikä päinvastoin.

Puhuttaessa absorptiosta ja emissiosta ilmakehän eri kaasujen toimesta, pitää edelleen ottaa huomioon, että ala-ilmakehässä tapahtuva lämmön siirto on kineettinen ilmiö. Absorptiota tapahtuu vasta ilmakehän yläkerroksissa, jossa kaasu on riittävän harvaa, ja josta enin osa syntyneestä säteilystä katoaa avaruuteen.

Jääkaudet ja hiilidioksidi.
Hiilidioksidi on aina, tutkimusten mukaan, seurannut lämpötilaa, eikä päinvastoin.
Hiilidioksidin määrä interglasiaalin lopussa on korkeimmillaan, alkaa jäähtyminen.
Jääkauden lopussa hiilidioksidin määrä on alimmillaan, alkaa lämpeneminen.
Mitä johtopäätöksiä tuosta edellisestä voi tehdä ?

Nykyinen lämpeneminen voidaan myös selittää ihmisten toimesta tapahtuneella ympäristön sotkemisella, jolloin auringon säteilystä entistä suurempi osa jää likaan kiinni, niin maalla kuin vesissäkin.

[Professori]

Kun vuosi vaihtui tarkastelin aiempien vuosien tapaan ilmakehän hiilidioksidin ja maapallon ilmaston lämpenemisen välistä suhdetta. Lyhyesti sanottuna analyysini ei edelleenkään tue nykyisiä ilmastomalleja.

Vuodesta 2011 alkaen on kuitenkin olemassa tilastollisesti merkitsevä riippuvuussuhde hiilidioksidin ja lämpötilan välillä. Se näyttäisi olevan pelkästään tilastollinen sattuma, jonka taustalla on maapallon ilmastolle tyypillinen muutaman vuoden pituinen lämpenemisjakso. Jatkossa onkin mielenkiintoista nähdä jatkuuko tuo lämpenemistrendi myös nykyisen El Ninon loppumisen jälkeen.

Tekemäni analyysi täällä: http://professorinajatuksia.blogspot.fi/2016/01/hiilidioksidikonsentraation-ja-ilmaston.html

[mannym]

Twitter on toisinaan ihan hyvä lähde. Varsinkin kun yksi maanpäällisiä aikasarjoja ylläpitävä piällikkö myöntää hölmöjä.
(http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2015/12/img_20151214_145725.jpg?w=720)

Niille jotka eivät tiedä, Gavin Schmidt on NASA GISS:in johtaja joka korvasi aiemmin palvelleen James Hansenin. Hän tunnustaa että teorian (AGW) mukaan troposfäärin tulisi lämmetä maanpintaa nopeammin. Todellisuus näyttää seuraavalta.

(http://woodfortrees.org/graph/gistemp/mean:60/plot/rss/mean:60/plot/uah/mean:60/plot/hadcrut4gl/mean:60)


Teoria täten kusee. Jäsen eläinrakas näemmä hiljensi tinnituksen, hämmentävää 

[tinnitus]

Tiedot poismenostani ovat suuresti liioiteltuja. Näyttää tosin siltä, että en ainakaan alkuvuodesta ehdi kovin aktiivisesti kirjoitella, mutta toki käyn ainakin lämpimästi hyvästelemässä paussin.

Hiilidioksidin rooli nousee säännöllisin välein esiin tässä keskustelussa. Sen ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä mistä kasvihuoneilmiö perimmiltään johtuu. Vasta sen jälkeen tulee ymmärrettäväksi, minkä takia vesihöyryn vaikutus ei poista hiilidioksidin lisäämisen lämmittävää vaikutusta.

Kasvihuoneilmiö

Tarkastellaan auringosta saapuvia näkyvän valon fotoneja. Ilmakehässä on vain vähän kaasuja, jotka absorboisivat näitä fotoneja, joten fotonit kulkevat esteettä ilmakehän läpi. Ne osuvat maan pintaan, jolloin osa niistä heijastuu takaisin ja osa absorboituu pintaan. Absorboituneiden fotonien energia nostaa pinnan lämpötilaa, jolloin se alkaa lähettää infrapunasäteilyä, toisin sanoen fotoneja joiden aallonpituus on suurempi kuin näkyvällä valolla.

Molekyylien geometriasta johtuen ne kykenevät absorboimaan energiaa vain tietyillä aallonpituuksilla olevista fotoneista. Kun infrapunafotoni osuu molekyyliiin, joka kykenee sen absorboimaan ("kasvihuonekaasuun"), muuttuu fotonin energia molekyylin liike-energiaksi eli lämmöksi. Tämä ylimääräinen energia voi joko siirtyä törmäysten kautta muihin ilmakehän molekyyleihin, jolloin se lämmittää myös muita kuin kasvihuonekaasuja, tai emittoitua uudelleen fotonina. Kun molekyyli emittoi fotonin, uusi fotoni lähtee satunnaiseen suuntaan, osuu jälleen molekyyliin jne. Tämä prosessi tunnetaan nimellä radiative transfer (mahdollisesti hyvä suomenkielinen vastinekin on olemassa), ja se levittää sisääntulevan säteilyn energian ilmakehän eri osiin.

Osa fotoneista (tai oikeastaan niiden energiasta) päätyy lopulta niin ylös ilmakehään, että kasvihuonekaasujen molekyylejä on hyvin harvassa. Tällöin fotoni jatkaa matkaansa avaruuteen, ja sen sisältämä energia poistuu maapallolta.  Mitä lämpimämpi ilmakehä on, sitä enemmän fotoneja sieltä karkaa, jolloin järjestelmä asettuu lopulta termodynaamiseen tasapainoon, jossa ilmakehän lämpötila asettuu arvoon jossa maapallolle virtaa yhtä paljon energiaa kuin sieltä lähtee.

Pelkästään säteilyfysiikkaan perustuva laskelma antaa kuitenkin maapallon pintalämpötilaksi aivan liiian suuren arvon. Tämä johtuu siitä, että alailmakehän lämpeneminen saa aikaan konvektiota, jolloin lämmin ilma kuljettaa energiaa ilmakehässä ylöpäin sekä suorana lämpöenergiana että faasimuutoslämpönä. Vasta konvektion huomioiminen kertoo mihin ilmakehän lämpötila asettuu tasapainotilassa.

Yksityiskohtaisempi selitys löytyy esimerkiksi osoitteista http://www.aip.org/history/climate/Radmath.htm ja http://www.aip.org/history/climate/simple.htm

Ennen kuin yllä oleva tyrmätään alarmistien spekulaationa, huomautan että täsmälleen sama selitys löytyy myös WUWT:ista: http://wattsupwiththat.com/2011/03/29/visualizing-the-greenhouse-effect-molecules-and-photons/

Hiilidioksidin lisääntyminen

Tarkastellaan seuraavaksi mitä tapahtuu, kun hiilidioksidin määrä lisääntyy ilmakehässä. Kuten aiemminkin, osa fotonien energiasta kulkeutuu yläilmakehään mistä se lopulta pääsee karkaamaan avaruuteen. Yläilmakehä on hyvin kuivaa, joten siinä korkeudessa mistä energia karkaa on lähinnä hiilidioksidimolekyylejä absorboimassa fotoneja. Hiilidioksidi sekoittuu tasaisesti ilmakehään, joten kun hiilidioksidin kokonaismäärä kasvaa, kasvaa myös hiilidioksidimolekyylien määrä siinä korkeudessa mistä fotoneja pääsi aikaisemmin karkuun, ja fotonit absorboituvat suuremmalla todennäköisyydellä. Tämän johdosta fotonit pääsevät karkaamaan avaruuteen vasta korkeammalta ilmakehästä.

Korkeammalla ilmakehä on kuitenkin kylmempi, joten se säteilee pienemmällä teholla. Energiaa virtaa sisään samalla teholla kuin aikaisemmin, mutta sitä poistuu pienemmällä teholla kuin aikaisemmin, joten termodynamiikan mukaisesti ilmakehän energiasisältö vääjäämättä nousee. Toisin sanoen ilmakehän lämpötila nousee. Sitä mukaa kun lämpötila nousee, kasvaa myös ylimmän ilmakehän avaruuteen säteilemän energian määrä. Lopulta järjestelmä asettuu uuteen termodynaamiseen tasapainoon, jossa ilmakehän lämpötila on aikaisempaa korkeampi, ja sisään ja ulos säteilevät energiat ovat tasapainossa.

[mannym]

Tiedot poismenostani ovat suuresti liioiteltuja. Näyttää tosin siltä, että en ainakaan alkuvuodesta ehdi kovin aktiivisesti kirjoitella, mutta toki käyn ainakin lämpimästi hyvästelemässä paussin..

Korkeammalla ilmakehä on kuitenkin kylmempi, joten se säteilee pienemmällä teholla. Energiaa virtaa sisään samalla teholla kuin aikaisemmin, mutta sitä poistuu pienemmällä teholla kuin aikaisemmin, joten termodynamiikan mukaisesti ilmakehän energiasisältö vääjäämättä nousee. Toisin sanoen ilmakehän lämpötila nousee. Sitä mukaa kun lämpötila nousee, kasvaa myös ylimmän ilmakehän avaruuteen säteilemän energian määrä. Lopulta järjestelmä asettuu uuteen termodynaamiseen tasapainoon, jossa ilmakehän lämpötila on aikaisempaa korkeampi, ja sisään ja ulos säteilevät energiat ovat tasapainossa.

Tule toki hyvästelemään paussi. Joka lyhenee El Ninon myötä. Jonka CO2 riippuvuutta et vieläkään ole todistanut. Luotat täyten luonnollisen tapahtuman nostamaan lämpöön ja väität sen johtuvan ihmisestä.

Kun nyt sitten vielä näyttäisit kuinka ilmakehä olisi lämmennyt niin asia olisi selkeämpi. Vinkkinä hadcrut 4 sarja ei kykene kertomaan ilmakehän lämpötiloja. Ne satelliitit joilla ilmakehän lämpenemistä mitataan kertovat liki 19 vuoden paussista. Jota ei pitäisi "tiedemiesten" tai sinun mukaasi olla.

Sitten on tämä.

Hiilidioksidi sekoittuu tasaisesti ilmakehään

NASA:n OCO2 satelliitti muuten todensi juuri ettei hiilidioksidi ole tasaisesti sekoittunut ilmakehässä.

Kerros nyt tinnitus kuinka paljon CO2 lämmittää? Sanotaan että ilmakehän pitoisuus kasvaa arvoon 500ppm, kuinka paljon ilmakehä lämpiää?

[tinnitus]

Edellisestä viestistä tuli pikähkö, joten otan nyt erikseen kantaa usein esitettyyn vastaväitteeseen jonka mukaan hiilidioksidin määrä on aika noussut vasta lämpötilojen nousun jälkeen. Hiukan paradoksaalisesti tämä väite on samaan aikaan sekä totta, että suurin syy miksi pidän kasvihuoneilmiötä merkittävänä tekijänä ilmaston kannalta.

Jääkausien syynä pidetään nykyään yleisesti ns. Milankovitchin jaksoja, jotka liittyvät Maan kiertoradan pieniin muutoksiin. Nämä muutokset vaikuttavat siihen paljonko pohjoinen pallonpuolisko saa eri vuodenaikoina auringon säteilyä. Vastaava ilmiö tapahtuu tietysti symmetrisesti eteläisellä pallonpuoliskolla, mutta pohjoinen on jääkausien kannalta merkittävä sen takia, että suurin osa mantereista on siellä.

Milankovichin teoriaa vastustettiin  pitkään, koska jaksoihin liittyvät säteilyenergian muutokset ovat hyvin pieniä. Todistusaineisto kuitenkin osoittaa, että jääkausien loppuminen oli geologisessa mittakaavassa hyvin nopea tapahtuma, jota näin pienet muutokset eivät yksin saisi aikaan. Lopulta eri ajoitusmenetelmät ajoittivat  jääkaudet niin tarkasti Milankovitchin jaksoihin, että oli selvää ettei kyse voinut olla pelkästä sattumasta. Vasta 1980-luvulla selvisi miten pienet säteilymäärän muutokset voivat aiheuttaa dramaattisia muutoksia, kun jäänäytteistä opittiin eristämään hiilidioksidia. Kävi ilmi, että jääkauden loppuessa lämpötilan nousun myötä myös hiilidioksidin määrä nousi.

Tässä kohtaa on tärkeää ymmärtää mikä ero on väitteillä "lämpötila nousi ensin, sitten hiilidioksidi" ja "lämpötilan nousu alkoi ensin, sitten alkoi hiilidioksidin nousu". Ensimmäinen väite ei tarkaan ottaen pidä paikkansa, sillä suurimman osan aikaa jääkauden loppuessa lämpötila ja hiilidioksidi nousevat käsi kädessä.

Jos hiilidioksidi todella on tärkeä maapallon lämpötilan säätelijä, niin lämpötilan ja hiilidioksidin ajallinen suhde jääkauden päättyessä on juurikin se mitä havainnot osoittavat. Pieni muutos säteilyn määrässä aiheuttaa pienen lisäyksen biologisessa toiminnassa ja mahdollisesti meren lämpötilassa, jolloin hiilidioksidin määrä alkaa lisääntyä, joka nostaa lämpötilaa, joka puolestaan lisää hiilidioksidia jne.

Jääkausien nopea päättyminen ei ole mikään mallien luoma artefakti, vaan havaittu tosiasia. Kasvihuoneilmiö on ainoa uskottava selitys mihin olen itse törmännyt. Hiilidioksidin merkityksen ilmaston kannalta voi toki kiistää, mutta uskottavaksi tällainen kiistäminen muuttuu vasta jos sen seurana on uskottava vaihtoehtoinen selitys jääkausien nopealle loppumiselle.

Lisää jääkausien tutkimuksen historiasta voi lukea osoitteessa https://www.aip.org/history/climate/cycles.htm

Samassa osoitteessa https://www.aip.org/history/climate/index.htm on muutenkin esitelty hyvin yksityiskohtaisesti ilmaston tutkimuksen historiaa. Suosittelen.

[tinnitus]

Olet sen verran pitkään vaatinut että minun pitäisi referoida tiedettä omin sanoin. Nyt kun olen sen tehnyt, niin lienee kohtuullista pyytää että ottaisit siihen jotain kantaa. Onko sinulla jotain huomautettavaa esittämistäni kasvihuoneilmiön fysikaalisista perusteista?

[ämpee]

Tarkastellaan auringosta saapuvia näkyvän valon fotoneja. Ilmakehässä on vain vähän kaasuja, jotka absorboisivat näitä fotoneja, joten fotonit kulkevat esteettä ilmakehän läpi. Ne osuvat maan pintaan, jolloin osa niistä heijastuu takaisin ja osa absorboituu pintaan. Absorboituneiden fotonien energia nostaa pinnan lämpötilaa, jolloin se alkaa lähettää infrapunasäteilyä, toisin sanoen fotoneja joiden aallonpituus on suurempi kuin näkyvällä valolla.

Pinnan lämpötila siirtyy enimmäkseen kineettisesti ilmakehään, jos se siirtyisi infrapunasäteilynä, niin meillä ei olisi infrapunakameroita jotka toimivat ilmakehässä.

[Jiigee]

Fakta taitaa tässä ilmastonmuutoksessa olla, että me emme ymmärrä vielä ollenkaan mitä auringossa oikeasti tapahtuu.  Se on niin valtava pallo ja siellä tapahtuvat ilmiöt vuorovesi- ja painovoimareaktion kautta ovat sellaisia, että me emme käsitä niistä vielä yhtään mitään.  Aurinko on se pääsyy, miksi täällä jääkausia - pieniä ja isoja - on ollut ja tulee olemaan. Nyt kannattaisi keskittyä nauttimaan tästä nykyisestä lämpöjaksosta; se kun tulee vääjäämättä loppumaan. AGW-teoria on osoittanut, ettei se toimi.  Perusfysiikka on siinä kunnossa, mutta takaisinkytkennät (esim. vesihöyryn vaikutus) on arvioitu täysin väärin.  Lopputuloskin on siten sutta ja sekundaa kuten olemme jo varsin hyvin nähneet reaalimaailman ja mallinnuksien erkaantuessa yhä enemmän toisistaan.

[tinnitus]

Pinnan lämpötila siirtyy enimmäkseen kineettisesti ilmakehään, jos se siirtyisi infrapunasäteilynä, niin meillä ei olisi infrapunakameroita jotka toimivat ilmakehässä.

Oletko koskaan istunut terassilämmittimen alla? Energia siirtyy sieltä sinun ihollesi nimenomaan infrapunasäteilynä. Ihan samoin maan pinta säteilee infrapunasäteilyä joka absorboituu tiettyihin molekyyleihin. Tyndall havaitsi nämä asiat jo 1800-luvulla.

[mannym]

Olet sen verran pitkään vaatinut että minun pitäisi referoida tiedettä omin sanoin. Nyt kun olen sen tehnyt, niin lienee kohtuullista pyytää että ottaisit siihen jotain kantaa. Onko sinulla jotain huomautettavaa esittämistäni kasvihuoneilmiön fysikaalisista perusteista?

Sanotaan näin. Otan kantaa kirjoittamaasi joka ei vastannut yhteenkään esitettyyn kysymykseen, sitten kun olet vastannut niihin noin sataan kertaan esitettyihin kysymyksiin.

Miten 1910 - 1940 välinen lämpeneminen oleellisesti eroaa 1970-2016 välisestä lämpenemisestä? Miten ilmakehä lämpenee hitaammin kuin maanpinta, vaikka teorian mukaan sen kuuluisi lämmetä enemmän?

Jotenkin arvasin että jäsen eläinrakkaan viesti menee kuuroille korville ja alkaa keskittyminen aiheen sivusta. Jääkausillahan on aivan järkyttävästi tekemistä 1850 jälkeisten lämpötilojen kanssa.

[tinnitus]

Sanotaan näin. Otan kantaa kirjoittamaasi joka ei vastannut yhteenkään esitettyyn kysymykseen, sitten kun olet vastannut niihin noin sataan kertaan esitettyihin kysymyksiin.

Olen kysellyt jo pitkään sen fysiikan perään mikä nyt lämmittäisi palloa ennen näkemättömästi

Olen yrittänyt vastata tähän kysymykseesi. Esitin mekanismin millä kasvihuonekaasut lämmittävät maapalloa, ja perustelin myös miksi hiilidioksidin lisääminen väistämättä nostaa ilmakehän lämpötilaa. Tämä ei ole aiheen sivusta puhumista, vaan aivan keskeinen asia. Jos fysiikka toimii esittämälläni tavalla, niin lämpeneminen on väistämätöntä, ja ainoa asia mistä voidaan enää olla eri mieltä on lämmön jakautuminen järjestelmän eri osiin.

Ainoa tapa osoittaa että lämpeneminen ei ole väistämätöntä on osoittaa tuo fysiikka vääräksi (tai vaihtoehtoisesti osoittaa termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö pätemättömäksi). Siihen nyt odotan kommentteja.

[mannym]

Olen yrittänyt vastata tähän kysymykseesi. Esitin mekanismin millä kasvihuonekaasut lämmittävät maapalloa, ja perustelin myös miksi hiilidioksidin lisääminen väistämättä nostaa ilmakehän lämpötilaa. Tämä ei ole aiheen sivusta puhumista, vaan aivan keskeinen asia. Jos fysiikka toimii esittämälläni tavalla, niin lämpeneminen on väistämätöntä, ja ainoa asia mistä voidaan enää olla eri mieltä on lämmön jakautuminen järjestelmän eri osiin.

Ainoa tapa osoittaa että lämpeneminen ei ole väistämätöntä on osoittaa tuo fysiikka vääräksi (tai vaihtoehtoisesti osoittaa termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö pätemättömäksi). Siihen nyt odotan kommentteja.

Ensimmäinen boldaus, esitit toki mekanismin se päteekö se hetken perästä. Siten hiilidioksidin lisääminen väistämättä nostaa ilmakehän lämpötilaa. Johon vastasin aiemmin mm perustuen ipcc:n raporttiin hiiliioksidin lämmittävän vaikutuksen logaritmisesta vähenemisestä.

Toinen boldaus on fysiikka joka jakaa lämmön järjestelmän eri osiin. Kun esittämäsi kasvihuoneteorian mukaan ilmakehän tulisi lämmetä enemmän kuin maanpinnan, Eikä näin tapahdu satelliittitelemetrian taikka säähavaintopallojen mukaan. Niin silloin kasvihuoneteorian fysiikka kusee.

Kolmas boldaus, termodynamiikalla on myös toinen, kolmas ja neljäskin pääsääntö tai laki. Jotta kasvihuoneteorian fysiikka pitäisi paikkansa, kasvihuonekaasujen kuten hiilidioksidin tulisi toimia vapaasti termodynamiikan toisesta laista välittämättä.

The 2nd law of thermodynamics states disorder (called entropy) of any system (such as Earth's atmosphere) must always increase, and for any heat transfer to occcur from cold gases or bodies to warmer gases or bodies would result in an impossible decrease of entropy forbidden by the 2nd law of thermodynamics.

Alla kuvattuna Maxwellin demoni johon tinnituksella on kai olemassa ratkaisu.
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/Maxwell's_demon.svg/1920px-Maxwell's_demon.svg.png)

Kysyin muistaakseni aiemmin, mihin hiilidioksidin absorboima ylimääräinen lämpö katoaa, kun troposfääri ei ole lämmennyt? Toisen termodynamiikan lain mukaan edelleen ylöspäin kohti avaruutta tai kohti kylmää? Vaiko termodynamiikan toista lakia rikkoen kohti maata?

[tinnitus]

Ensimmäinen boldaus, esitit toki mekanismin se päteekö se hetken perästä. Siten hiilidioksidin lisääminen väistämättä nostaa ilmakehän lämpötilaa. Johon vastasin aiemmin mm perustuen ipcc:n raporttiin hiiliioksidin lämmittävän vaikutuksen logaritmisesta vähenemisestä.

Ymmärsinkö oikein, että voimme lukita vastauksen jäsen mannymin mielestä hiilidioksidi lämmittää ilmakehää logaritmisesti? Vai tarkoititko jotain muuta?

Toinen boldaus on fysiikka joka jakaa lämmön järjestelmän eri osiin. Kun esittämäsi kasvihuoneteorian mukaan ilmakehän tulisi lämmetä enemmän kuin maanpinnan, Eikä näin tapahdu satelliittitelemetrian taikka säähavaintopallojen mukaan. Niin silloin kasvihuoneteorian fysiikka kusee.

Kuten sanoin, lämmön jakautumisesta järjestelmän sisällä voidaan keskustella. Jos luet esitykseni fysiikasta, niin se ottaa kantaa vain kokonaisenergiataseeseen. Ainoa millä on pitkän aikavälin lämpötilojen kannalta merkitystä on juuri kokonaisenergiatase.

Kolmas boldaus, termodynamiikalla on myös toinen, kolmas ja neljäskin pääsääntö tai laki. Jotta kasvihuoneteorian fysiikka pitäisi paikkansa, kasvihuonekaasujen kuten hiilidioksidin tulisi toimia vapaasti termodynamiikan toisesta laista välittämättä.

Wikipediasta (tai mistä tahansa fysiikan oppikirjasta):

Termodynamiikan toinen pääsääntö: entropian kasvu

    eristetyn systeemin prosessi etenee kohti suurinta todennäköisyyttä eli suuntaan jossa entropia kasvaa ja vapaa energia vähenee.

Ymmärtänet miksi toinen pääsääntö ei ole sovellettavissa maapalloon.

[Lasse]

Jääkausien nopea päättyminen ei ole mikään mallien luoma artefakti, vaan havaittu tosiasia. Kasvihuoneilmiö on ainoa uskottava selitys mihin olen itse törmännyt. Hiilidioksidin merkityksen ilmaston kannalta voi toki kiistää, mutta uskottavaksi tällainen kiistäminen muuttuu vasta jos sen seurana on uskottava vaihtoehtoinen selitys jääkausien nopealle loppumiselle.

Mutta ihmisen toiminnasta ei kai nuo jääkausien loppumiset aiheutuneet?

Scientific studies have shown that atmospheric Carbon Dioxide in past eras reached concentrations that were 20 times higher than the current concentration.

http://www.biocab.org/carbon_dioxide_geological_timescale.html

Jos ilmakehässä on ollut kaksikymmentä kertaa nykyistä enemmän hiilidioksidia, eikä meret haihtuneet silloinkaan ja torakatkin kuolleet, niin miksi nyt minun pitäisi hytistä kylmästä ja lähettää fyrkat punakilville?

[mannym]

Ymmärsinkö oikein, että voimme lukita vastauksen jäsen mannymin mielestä hiilidioksidi lämmittää ilmakehää logaritmisesti? Vai tarkoititko jotain muuta?

Ymmärsit ihan oikein, hiilidioksidilla on ilmakehää lämmittävä vaikutus. Se vaikutus vähenee logaritmisesti. Luvut olen antanut jo useamman kerran ja todennut ettei nykyinen "pitää lopettaa päästöt heti tai pallo lämpenee 2 astetta" ole muuta kuin propagandaa. IPCC:n mukaan Ihmisen aiheuttama lämpötilamuutos kun CO2 on noussut 100ppm on 0,0646 C, Sinä katsot lämpötilagraafia 70 luvulta ja väität näkeväsi ihmisen signaalin selkeästi. 

Kuten sanoin, lämmön jakautumisesta järjestelmän sisällä voidaan keskustella. Jos luet esitykseni fysiikasta, niin se ottaa kantaa vain kokonaisenergiataseeseen. Ainoa millä on pitkän aikavälin lämpötilojen kannalta merkitystä on juuri kokonaisenergiatase.

Kokonaisenergiataseen muutos CO2 lisäyksen osalta on jotain olemattoman ja mitättömän välillä. Sillä holoseenioptimi sun muut nykyistä lämpimämmät kaudet olivat CO2 tasoiltaan nykyistä alhaisempia. Hence AGW kasvihuoneteoria kusee.

Wikipediasta (tai mistä tahansa fysiikan oppikirjasta):

Termodynamiikan toinen pääsääntö: entropian kasvu

    eristetyn systeemin prosessi etenee kohti suurinta todennäköisyyttä eli suuntaan jossa entropia kasvaa ja vapaa energia vähenee.

Ymmärtänet miksi toinen pääsääntö ei ole sovellettavissa maapalloon.

En tosiaan ymmärrä, kerro toki. Väitätkö nyt että maapallo on avoin eikä suljettu systeemi? Miten lämpö johtuu kylmästä lämpimään? Tai no lainataan.

This incorrect assumption that Earth is defined as an "open system" and not a physically "closed system" is often utilized by AGW proponents to claim that the atmosphere or Earth can rightfully violate the Second Law of Thermodynamics, such as by decreasing total entropy, transferring heat from cold to hot [which requires an impossible decrease of total entropy], warming of the surface from -18C to +15C by greenhouse gases such as CO2 (radiating at a very, very cold peak radiating temperature of -80C), and various other physical absurdities.

While individual components of the Earth may be considered by definition an open physical system (where highly-localized decreases of entropy may intermittently occur), the Earth's climate system including land, oceans, and atmosphere in total are considered to be a closed thermodynamic system, for which the 2nd Law of Thermodynamics applies and requires total system entropy to always increase.

Tähän mennessä olet esittänyt tasan 0 lukemaa siitä kuinka paljon CO2 lämmittää, eli ns ilmastosensitiivisyyteen et ole ottanut kantaa. Kerro toki lisää avoimesta systeemistäsi ja kuinka se joutuu noudattamaan termodynamiikan lakia nro 1 mutta voi skipata lain nro 2.

[svobo]

Molekyylien geometriasta johtuen ne kykenevät absorboimaan energiaa vain tietyillä aallonpituuksilla olevista fotoneista. Kun infrapunafotoni osuu molekyyliiin, joka kykenee sen absorboimaan ("kasvihuonekaasuun"), muuttuu fotonin energia molekyylin liike-energiaksi eli lämmöksi. Tämä ylimääräinen energia voi joko siirtyä törmäysten kautta muihin ilmakehän molekyyleihin, jolloin se lämmittää myös muita kuin kasvihuonekaasuja, tai emittoitua uudelleen fotonina.

Molekyylit absorboivat ja emittoivat eniten sen-energisiä fotoneita, jotka vastaavat niiden elektronikuoren energiatasoja. Nimenomaan absorboidun fotonin energia ei mene molekyylin kineettiseksi energiaksi. Hiilidioksidi taas toimii kuin ikkunalasi, auringon valo tulee läpi, mutta lämpökameran kuvassa ikkuna on kuin läpinäkymätön seinä - se ei päästä läpi lämpösäteilyä.   

[ämpee]

Pinnan lämpötila siirtyy enimmäkseen kineettisesti ilmakehään, jos se siirtyisi infrapunasäteilynä, niin meillä ei olisi infrapunakameroita jotka toimivat ilmakehässä.

Oletko koskaan istunut terassilämmittimen alla? Energia siirtyy sieltä sinun ihollesi nimenomaan infrapunasäteilynä.

Olen, ja huomion arvoista on, että säteilyn kohteena olevat pinnat lämpenevät, mutta ei väliaineena oleva ilma.

[mannym]

Palaan hetkeksi termodynamiikan maailmaan.

Wikipediasta (tai mistä tahansa fysiikan oppikirjasta):

Termodynamiikan toinen pääsääntö: entropian kasvu

    eristetyn systeemin prosessi etenee kohti suurinta todennäköisyyttä eli suuntaan jossa entropia kasvaa ja vapaa energia vähenee.

Ymmärtänet miksi toinen pääsääntö ei ole sovellettavissa maapalloon.

Termodynaamisia systeemeita on se kolme kategoriaa. 1, avoin. 2, suljettu. 3, eristetty. Nämä ovat helposti jaettavissa.
1, avoin. Avoimessa systeemissä sekä energia että massa liikkuvat systeemiin ja systeemistä ulos vapaasti.
2, suljettu. Suljetussa systeemissä energia liikkuu systeemiin ja systeemistä pois, massa ei vapaasti poistu systeemistä.
3, eristetty. Energia eikä massa liiku systeemiin/systeemistä pois.

Maapallo kokonaisuutena on kategoriassa 2. Sillä energia (säteilyt) liikkuvat maasta pois mutta massa ei liiku. Tämä on varsin yksinkertaisesti todistettu sillä että tarvitaan valtavia määriä energiaa että saadaan siirrettyä massaa systeemin ulkopuolelle (avaruusraketit).
Täten termodynamiikan toinen laki pätee maapalloon varsin vahvasti. Hiilidioksidilla ja muilla kasvihuonekaasuilla on ominaismassa. Jotka pysyvät maan vetovoiman vaikutuksesta sen vetovoiman piirissä eivätkä karkaa.

Jos kyseessä olisi avoin systeemi, kaasut karkaisivat. Jos taas kyseessä olisi eristetty systeemi, pallolle ei tulisi ulkopuolista energiaa/massaa.

[tinnitus]

Palaan hetkeksi termodynamiikan maailmaan.

Wikipediasta (tai mistä tahansa fysiikan oppikirjasta):

Termodynamiikan toinen pääsääntö: entropian kasvu

    eristetyn systeemin prosessi etenee kohti suurinta todennäköisyyttä eli suuntaan jossa entropia kasvaa ja vapaa energia vähenee.

Ymmärtänet miksi toinen pääsääntö ei ole sovellettavissa maapalloon.

Termodynaamisia systeemeita on se kolme kategoriaa. 1, avoin. 2, suljettu. 3, eristetty. Nämä ovat helposti jaettavissa.
1, avoin. Avoimessa systeemissä sekä energia että massa liikkuvat systeemiin ja systeemistä ulos vapaasti.
2, suljettu. Suljetussa systeemissä energia liikkuu systeemiin ja systeemistä pois, massa ei vapaasti poistu systeemistä.
3, eristetty. Energia eikä massa liiku systeemiin/systeemistä pois.

Maapallo kokonaisuutena on kategoriassa 2. Sillä energia (säteilyt) liikkuvat maasta pois mutta massa ei liiku.

Toinen pääsääntö sanoo, että eristetyn järjestelmän entropia kasvaa monotonisesti. Mapallo ei ole eristetty järjestelmä. Toinen pääsääntö ei näin ollen sano mitään maapallon entropiasta. Jos haluat laskea entropian määrää, niin ensimmäisenä approksimaationa pitäisi ottaa huomioon aurinko joka puskee maahan energiaa 173000 TW teholla jatkuvasti.

Anonyymi lähteesi väittää:

disorder (called entropy) of any system (such as Earth's atmosphere) must always increase

Lähde siis joko ei tiedä mistä puhuu tai kusettaa sinua tarkoituksellisesti. Voit valita näistä mieluisamman.

[tinnitus]

Jäsenet ämpee ja svobo epäilevät kykeneekö infrapunasäteily lämmittämään ilmaa.

Tähän mennessä on selvitetty, että terassilämmittimestä lähtenyt ihmisen iholla olevaan molekyyliin törmännyt infrapunafotoni absorboituu ja sen energia muuttuu lämmöksi.

Nyt kiinnostaisi kuulla mitä tapahtuu kun infrapunafotoni törmää vesimolekyyliin tai hiilidioksidimolekyyliin. Mitä tapahtuu molekyylin absorboimalle energialle?

[Arkipiispa]

Jäsenet ämpee ja svobo epäilevät kykeneekö infrapunasäteily lämmittämään ilmaa.

Tähän mennessä on selvitetty, että terassilämmittimestä lähtenyt ihmisen iholla olevaan molekyyliin törmännyt infrapunafotoni absorboituu ja sen energia muuttuu lämmöksi.

Nyt kiinnostaisi kuulla mitä tapahtuu kun infrapunafotoni törmää vesimolekyyliin tai hiilidioksidimolekyyliin. Mitä tapahtuu molekyylin absorboimalle energialle?

No absorboitunut energia muuttuu molekyylin lämpöenergiaksi.

Tuleva säteily voi joko absorboitua, heijastua (takaisin), sirota, taittua tai jatkaa läpi kaasun. Todennäköisyydet edellisille riippuvat aallonpitoisuudesta ja molekyylien ominaisuuksista. Mutta mitä tekemistä tällä on asian kanssa ?

Hiilidioksidi, vesihöyry, happi ja typpi ovat käyttäytyneet aallonpituuden funktiona aivan samoin 1940-1970 ja 1998-2015 kuin ne ovat käyttäytyneet 1970-1998. Koetapa siis kenties keksiä joku parempi selitys ?

[mannym]

Toinen pääsääntö sanoo, että eristetyn järjestelmän entropia kasvaa monotonisesti. Mapallo ei ole eristetty järjestelmä. Toinen pääsääntö ei näin ollen sano mitään maapallon entropiasta. Jos haluat laskea entropian määrää, niin ensimmäisenä approksimaationa pitäisi ottaa huomioon aurinko joka puskee maahan energiaa 173000 TW teholla jatkuvasti.

Anonyymi lähteesi väittää:

disorder (called entropy) of any system (such as Earth's atmosphere) must always increase

Lähde siis joko ei tiedä mistä puhuu tai kusettaa sinua tarkoituksellisesti. Voit valita näistä mieluisamman.

Sotket eristetyn suljettuun. Mikä oli oikeastaan odotettavissa. Lainaan wikipediaa koska se edelleen on kosher sinullekin.

The second law of thermodynamics then states that the sum of the entropies of the participating bodies always increases.

Sitten termodynaamiset systeemit.

Closed system[edit]
Main article: Closed system § In thermodynamics
In a closed system, no mass may be transferred in or out of the system boundaries. The system always contains the same amount of matter, but heat and work can be exchanged across the boundary of the system. Whether a system can exchange heat, work, or both is dependent on the property of its boundary.

Isolated system[edit]
Main article: Isolated system
An isolated system is more restrictive than a closed system as it does not interact with its surroundings in any way. Mass and energy remains constant within the system, and no energy or mass transfer takes place across the boundary.

Open system[edit]
In an open system, matter may pass in and out of some segments of the system boundaries. There may be other segments of the system boundaries that pass heat or work but not matter. Respective account is kept of the transfers of energy across those and any other several boundary segments. In thermodynamic equilibrium, all flows have vanished.

Sitten nimettömän lähteeni höpötyksiin.

Thermodynamic types of systems as applied to the Earth are described in this excerpt from The Physical Environment: an Introduction to Physical Geography by Michael Ritter, PhD.: Closed Systems
Earth as a closed system
The Earth as a closed system

The earth system as a whole is a closed system. The boundary of the earth system is the outer edge of the atmosphere. Virtually no mass is exchanged between the Earth system and the rest of the universe (except for an occasional meteorite). However, energy in the form of solar radiation passes from the Sun, through the atmosphere to the surface. Earth in turn emits radiation back out to space across the system boundary. Hence, energy passes across Earth's system boundary, but not mass, making it a closed system.
The interface between systems is not always easy to identify, others more so. The interface between the hydrosphere and lithosphere at a shoreline is easy to recognize as a definite planar boundary between a solid and fluid. The interface between the atmosphere and hydrosphere is less easy to discern as the hydrosphere comprises both liquid water of the surface and water held in the air.

Joko nimelliseksi muuttunut lähteeni kusettaa minua, kuten wikipediakin tai sitten sinä. Varmaan vaikea arvata ketä veikkaan?

[q

[tinnitus]

Ennen kuin innostut yhtään enempää termodynamiikasta, niin katsotaan alkuperäistä väitettäsi:

Kolmas boldaus, termodynamiikalla on myös toinen, kolmas ja neljäskin pääsääntö tai laki. Jotta kasvihuoneteorian fysiikka pitäisi paikkansa, kasvihuonekaasujen kuten hiilidioksidin tulisi toimia vapaasti termodynamiikan toisesta laista välittämättä.

The 2nd law of thermodynamics states disorder (called entropy) of any system (such as Earth's atmosphere) must always increase, and for any heat transfer to occcur from cold gases or bodies to warmer gases or bodies would result in an impossible decrease of entropy forbidden by the 2nd law of thermodynamics.

Tämä on selvää potaskaa. Huomaa ensinnäkin boldaamani "any". Toisekseen jokainen jääkaappi siirtää lämpöä kylmemmästä kaasusta lämpimämpään kaasuun. Tämä on mahdollista, koska toinen pääsääntö sanoo vain että näin ei voi tapahtua spontaanisti. Jos prosessiin liittyy entropiaa lisäävää työtä (esimerkiksi kompressorin pyöritys) niin mitään ongelmaa ei ole.Työhön tarvittava energia voi tulla jopa maapallon ulkopuolelta, jos jääkaappi saa sähkönsä aurinkokennoista.

Kysyin muistaakseni aiemmin, mihin hiilidioksidin absorboima ylimääräinen lämpö katoaa, kun troposfääri ei ole lämmennyt? Toisen termodynamiikan lain mukaan edelleen ylöspäin kohti avaruutta tai kohti kylmää? Vaiko termodynamiikan toista lakia rikkoen kohti maata?

Kuvittelet siis ilmeisesti, että termodynamiikan toinen pääsääntö kieltää kaiken säteilyn kylmästä lämpimään. Jos näin olisi, niin maapallo olisi suoraan auringon suunnasta musta läiskä, ja kuu olisi maasta katsoen näkymätön. Näin ei selvästikään ole. Myös säteilyfysiikka muuttuisi hyvin erikoiseksi, jos fotonien pitäisi vältellä kaikkia niitä suuntia missä on kuumempaa. Maapallolta ei voisi lähteä yhtään fotonia kohti tähtiä, koska tähtien pintalämpötila on maan lämpötilaa suurempi.

Ja vastauksena kysymykseesi mihin hiilidioksidin absorboima lämpö menee, niin vastaus on joka suuntaan. Sanoin sen  jo alkuperäisessä kasvihuoneilmiön kuvauksessani:

Kun molekyyli emittoi fotonin, uusi fotoni lähtee satunnaiseen suuntaan, osuu jälleen molekyyliin jne.

Keskimäärin puolet fotoneista lähtee siis kohti avaruutta, toinen puoli takaisin kohti maata.

[mannym]

Ennen kuin innostut yhtään enempää termodynamiikasta, niin katsotaan alkuperäistä väitettäsi:

Kolmas boldaus, termodynamiikalla on myös toinen, kolmas ja neljäskin pääsääntö tai laki. Jotta kasvihuoneteorian fysiikka pitäisi paikkansa, kasvihuonekaasujen kuten hiilidioksidin tulisi toimia vapaasti termodynamiikan toisesta laista välittämättä.

The 2nd law of thermodynamics states disorder (called entropy) of any system (such as Earth's atmosphere) must always increase, and for any heat transfer to occcur from cold gases or bodies to warmer gases or bodies would result in an impossible decrease of entropy forbidden by the 2nd law of thermodynamics.

Tämä on selvää potaskaa. Huomaa ensinnäkin boldaamani "any". Toisekseen jokainen jääkaappi siirtää lämpöä kylmemmästä kaasusta lämpimämpään kaasuun. Tämä on mahdollista, koska toinen pääsääntö sanoo vain että näin ei voi tapahtua spontaanisti. Jos prosessiin liittyy entropiaa lisäävää työtä (esimerkiksi kompressorin pyöritys) niin mitään ongelmaa ei ole.Työhön tarvittava energia voi tulla jopa maapallon ulkopuolelta, jos jääkaappi saa sähkönsä aurinkokennoista.

Sotket kuitenkin tuohon työn. Kuinka kylmä kaasu siirtää lämpöä lämpimämpään kaasuun, ilman kompressoria tai muuta mekaanista työtä? Kuten esmes ilmakehässä?

Kysyin muistaakseni aiemmin, mihin hiilidioksidin absorboima ylimääräinen lämpö katoaa, kun troposfääri ei ole lämmennyt? Toisen termodynamiikan lain mukaan edelleen ylöspäin kohti avaruutta tai kohti kylmää? Vaiko termodynamiikan toista lakia rikkoen kohti maata?

Kuvittelet siis ilmeisesti, että termodynamiikan toinen pääsääntö kieltää kaiken säteilyn kylmästä lämpimään. Jos näin olisi, niin maapallo olisi suoraan auringon suunnasta musta läiskä, ja kuu olisi maasta katsoen näkymätön. Näin ei selvästikään ole. Myös säteilyfysiikka muuttuisi hyvin erikoiseksi, jos fotonien pitäisi vältellä kaikkia niitä suuntia missä on kuumempaa. Maapallolta ei voisi lähteä yhtään fotonia kohti tähtiä, koska tähtien pintalämpötila on maan lämpötilaa suurempi.

Ja vastauksena kysymykseesi mihin hiilidioksidin absorboima lämpö menee, niin vastaus on joka suuntaan. Sanoin sen  jo alkuperäisessä kasvihuoneilmiön kuvauksessani:

Kun molekyyli emittoi fotonin, uusi fotoni lähtee satunnaiseen suuntaan, osuu jälleen molekyyliin jne.

Keskimäärin puolet fotoneista lähtee siis kohti avaruutta, toinen puoli takaisin kohti maata.

Miten ihmeessä hiilidioksidi joka tähän mennessä on absorboinut fotonin siten lämmeten, yhtäkkiä lähettää sen fotonin kohti maata? Tai miten se hiilidioksidi joka on absorboinut fotonin täten lämmenten, lähettää sen lämmön kohti maata? Siten ettei sitä lämpenemistä huomata troposfäärissä? Vähän kuten mallien mukaan lämpötilojen tulisi olla noussut mutta lämmöt ovat kadonneet jonnekin, kai niitä nyt jostain mertenpohjasta haetaan nyt, minne ne ovat menneet poijujen kykenemättä niitä havainnoimaan.

Sitten sotket fotonin lämpöön. Nämä kun eivät ole 1:1 kuten varmasti tiedät mutta haluat vain sotkea.
Haluaisin oikeasti nähdä miten kylmä siirtää lämpöä lämpimään. Noin niinkuin ilmakehässä. Miten kilometrien korkeudessa absorboiva CO2 kykenee lämmittämään maanpintaa tai muutamaa metriä sen yläpuolella, ilman että sitä lämmön siirtymistä nähdään siinä välissä tai voidaan havaita?

[mannym]

Huomaan tinnitus että sinulla on aikaa vastata kun koet olevasi ns tietävä. Mutta et viitsi vastata yksinkertaisiin kysymyksiin, koska se paljastaisi että tietosi ovat varsin hatarat. Jotta totuus ei unohtuisi.

Miten 1910 - 1945 signaali eroaa oleellisesti 1970 - 2015 signaalista? Miten 1970 - 2015 välisestä signaalista voi nähdä ihmisen vaikutuksen mutta 1910 - 1945 välisestä ei voi?
(http://woodfortrees.org/graph/hadcrut4gl/mean:12/plot/hadcrut4gl/from:1970/trend/plot/hadcrut4gl/trend/plot/hadcrut4gl/from:1910/to:1945/trend)

[tinnitus]

Noteerasin kyllä että et enää olekaan kovin kiinnostunut fysiikasta, mutta ei nyt luovuteta vielä kun kerran tulit siitä kysyneeksi. Itse kukin voi vaikka vahingossa oppia jotain.

Miten ihmeessä hiilidioksidi joka tähän mennessä on absorboinut fotonin siten lämmeten, yhtäkkiä lähettää sen fotonin kohti maata?

Spontaneous emission is the process by which a quantum system such as an atom, molecule, nanocrystal or nucleus in an excited state undergoes a transition to a state with a lower energy (e.g., the ground state) and emits quanta of energy.
...
The phase of the photon in spontaneous emission is random as is the direction in which the photon propagates.

https://en.wikipedia.org/wiki/Spontaneous_emission

Tämä on ihan tyypillistä luonnolle. Kvanttitasolla tapahtumat ovat satunnaisia, ja makrotason luonnonlait seuraavat näistä tilastollisina ominaisuuksina. Kasvihuoneilmiön kohdalla fotonien absorboituminenja uudelleen emissio satunnaisiin suuntiin johtaa siihen, että tietty osa energiasta karkaa avaruuteen ja tietty osa jää maan pinnalle ja ilmakehään.

Olen kyllä hyvin perillä siitä, että lämpö ja fotonit ovat eri asioita. Kuitenkin silloin kun puhutaan lämmön siirtymisestä säteilyn välityksellä, on fotonien energialla ja lämmöllä yksi yhteen suhde.