Ilmastoherkkyys

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Lorentz3 kirjoitti:
Kari A. kirjoitti:Tästä seuraa perustava tietoteoreettinen ongelma. Miten voidaan vertailla kahta niin erilaista palloa, kuin ilmakehällä ja vesivaipalla varustettu konkreettinen maapallo ja hypoteettinen, tietyn albedon omaava teoreettinen pallo, jonka on ajateltu sijaitsevan auringosta yhtä etäällä kuin maapallo ja joka olisi kooltaan suunnilleen maapallon kokoinen?

Miten voidaan vertailla?? No käyttämällä fysiikkaa ja luonnontieteitä, tietenkin. Kuvittelitko että nykyteknologia on putkahtanut jostakin runsaudensarvesta keijukaisten taikomana, sen sijaan että se perustuisi luonnonlakien syvälliseen ymmärtämiseen?


Jos Kari nyt tarkoittaa ilmakehätöntä planeettaa, niin mitä lämpötilaa sillä vertaat fysiikalla ja luonnontieteillä ilmakehään 2 m:n korkeudella?

En kyllä tajua mistä hatusta tuo - 18 astetta on revitty. Jos pallomme oletetaan mustaksi tai ainakin yhtä mustatksi tulevan kuin lähtevänkin säteilyn suhteen, voimme todeta, että lähtevä säteilyintensiteetti olisi 240 W/m^2 keskimäärin. Ilmakehättömän maan pinnalle tulisi silloin täydet 342 W/m^2 Auringosta, koska mitään vaimennusta ei olisi. Lievä ristiriita, vai mitä? Ym. tehon mukaan lämpötilan pitäisi olla n. + 5 astetta.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

No tietenkin keskilämpötilaa ei voida äsken esittämälläni tavalla laskea, koska lämpötilan ja säteilytehon välillä on se tunnettu, potenssiin 4 - riippuvuus.

Ilmakehättömällä pallollahan lämpötilaerot olisivat vallan hirveät. Lienee syytä lopettaa koko spekulointi moisella pallolla.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Tapsa kirjoitti:No tietenkin keskilämpötilaa ei voida äsken esittämälläni tavalla laskea, koska lämpötilan ja säteilytehon välillä on se tunnettu, potenssiin 4 - riippuvuus.

Ilmakehättömällä pallollahan lämpötilaerot olisivat vallan hirveät. Lienee syytä lopettaa koko spekulointi moisella pallolla.

Approksimaationa voidaan olettaa että ilmattoman Maapallon lämpötilat ovat samat kuin Kuun. Satasen verran plussaa auringossa ja -150C varjossa.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Lorentz3 kirjoitti:
Tapsa kirjoitti:No tietenkin keskilämpötilaa ei voida äsken esittämälläni tavalla laskea, koska lämpötilan ja säteilytehon välillä on se tunnettu, potenssiin 4 - riippuvuus.

Ilmakehättömällä pallollahan lämpötilaerot olisivat vallan hirveät. Lienee syytä lopettaa koko spekulointi moisella pallolla.

Approksimaationa voidaan olettaa että ilmattoman Maapallon lämpötilat ovat samat kuin Kuun. Satasen verran plussaa auringossa ja -150C varjossa.


Kyllä, mutta sillä oletuksella, että vettäkään ei täällä olisi.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Tapsa kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:
Tapsa kirjoitti:No tietenkin keskilämpötilaa ei voida äsken esittämälläni tavalla laskea, koska lämpötilan ja säteilytehon välillä on se tunnettu, potenssiin 4 - riippuvuus.

Ilmakehättömällä pallollahan lämpötilaerot olisivat vallan hirveät. Lienee syytä lopettaa koko spekulointi moisella pallolla.

Approksimaationa voidaan olettaa että ilmattoman Maapallon lämpötilat ovat samat kuin Kuun. Satasen verran plussaa auringossa ja -150C varjossa.


Kyllä, mutta sillä oletuksella, että vettäkään ei täällä olisi.

Vesi ei pysy ilmattomalla planeetalla, tai vastaavasti vesiplaneetalla on kaasukehä.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Lorentz3 kirjoitti:Vesi ei pysy ilmattomalla planeetalla, tai vastaavasti vesiplaneetalla on kaasukehä.


Eli turhaa spekuaatiota nämä jorinat.
Kari A.
Viestit: 20
Liittynyt: 23.03.2012, 05:05:08

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Kari A. »

Eivät nämä pohdiskelut ole ihan turhaa plörinää. Jos kaivatte minkä tahansa esityksen, jossa ns. kasvihuonekaasujen vaikutusta lämpötilaan pohditaan, törmäätte tähän 33 asteen maagiseen marginaaliin. Minä vetelen näitä nyt muistista, koska muutama vuosi sitten tuli asiaa vähän tutkituksi. Nykyinen yleisesti vallalla oleva käsitys on, että ilmakehän lämpötila on noin +15 astetta Celsiusta.

Energia tulee maahan Auringon säteilystä siten, että säteily muuttuu maa- ja vesipinnassa lämmöksi ja nämä pinnat eri tavoin lämmittävät ilman. Keskeiset energiamuunnokset ovat konvektio, kosteuden haihdunta ja IR-säteily. Pieni osa auringon suorasta säteilystä lämmittää ilmakehän vesihöyryä ja erinäisiä hiukkasia ja tätä kautta ilmamassaa. Ilman lämpötilavaihtelu on tunnetusti suurta riippuen maantieteellisestä sijainnista sekä vuoden- ja vuorokauden ajasta. Ääriarvot liikkuvat jossakin +80 ja - 70 Celsiusasteen välimaastossa.

Näistä luvuista on lupa päätellä, että ilmaseoksen lämpötila lähellä maanpintaa on jossakin näiden lukemien välillä, mutta ei juuri muuta. Teoreettista tapaa keskimääräisen pintalämpötilan laskemiseen ei suoraan ole, koska käytettävissä ei ole yksikäsitteisiä arvoja sen paremmin todelliselle maatason albedolle, kuin pintamateriaalien johtavuudelle ja lämpökapasiteetillekaan.

Juuri siksi lähtölaskelmassa käytetään hypoteettista maapallon kokoista palloa (musta säteilijä), jolle annetaan tietty albedoarvo. Laskelmaan sisältyvän SB-vakion avulla tulokseksi saadaan lämpötila -23 C eli 250 K. Erilaiset korjauslaskelmat muuttavat tätä astelukua ja siksi monissa esityksissä onkin päädytty lukemaan -18 C. Kasvihuoneilmiön tilille saadaan 33 astetta hyvää sen takia, että mitattu keskilämpö on tuo +15 C. Näin kasvihuoneilmiön selittää mm. Ursan julkaisu Ilmakehä ja sää, sivulla 90. Ja näin sen selittävät myös kaikki kasvihuoneuskovaiset.

Tässä vaiheessa keskeinen kysymys kuuluu: pitääkö tuo laskelma teoreettisen pallon pinnan lämpötilan keskiarvoksi paikkansa? Ja jos pitää, niin onko todella niin, että ilman lämpötilaero on kasvihuonekaasujen ansiota?

Täydennys:

Ajattelu on hyvä rajata tilanteeseen, jossa maapallon pinta on sileä ja albedo kaikkialla sama. Ei myöskään vettä, mutta sen sijaan ilmakehä, jossa suunnilleen nykyinen kaasupitoisuus ja -jakautuma. Naiivi lähtöolettamus on sellainen, että ilman lämpötila maatason tuntumassa olisi sama kuin pinnan lämpötila. Kun se kuitenkin on tutkitusti tuo +15 C, niin syynä ylimääräiselle lämmölle on kasvihuoneilmiö. Näin ajattelun logiikka kulkee.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Kari A. kirjoitti:Eivät nämä pohdiskelut ole ihan turhaa plörinää. Jos kaivatte minkä tahansa esityksen, jossa ns. kasvihuonekaasujen vaikutusta lämpötilaan pohditaan, törmäätte tähän 33 asteen maagiseen marginaaliin. Minä vetelen näitä nyt muistista, koska muutama vuosi sitten tuli asiaa vähän tutkituksi. Nykyinen yleisesti vallalla oleva käsitys on, että ilmakehän lämpötila on noin +15 astetta Celsiusta.

Energia tulee maahan Auringon säteilystä siten, että säteily muuttuu maa- ja vesipinnassa lämmöksi ja nämä pinnat eri tavoin lämmittävät ilman. Keskeiset energiamuunnokset ovat konvektio, kosteuden haihdunta ja IR-säteily. Pieni osa auringon suorasta säteilystä lämmittää ilmakehän vesihöyryä ja erinäisiä hiukkasia ja tätä kautta ilmamassaa. Ilman lämpötilavaihtelu on tunnetusti suurta riippuen maantieteellisestä sijainnista sekä vuoden- ja vuorokauden ajasta. Ääriarvot liikkuvat jossakin +80 ja - 70 Celsiusasteen välimaastossa.

Näistä luvuista on lupa päätellä, että ilmaseoksen lämpötila lähellä maanpintaa on jossakin näiden lukemien välillä, mutta ei juuri muuta. Teoreettista tapaa keskimääräisen pintalämpötilan laskemiseen ei suoraan ole, koska käytettävissä ei ole yksikäsitteisiä arvoja sen paremmin todelliselle maatason albedolle, kuin pintamateriaalien johtavuudelle ja lämpökapasiteetillekaan.

Juuri siksi lähtölaskelmassa käytetään hypoteettista maapallon kokoista palloa (musta säteilijä), jolle annetaan tietty albedoarvo. Laskelmaan sisältyvän SB-vakion avulla tulokseksi saadaan lämpötila -23 C eli 250 K. Erilaiset korjauslaskelmat muuttavat tätä astelukua ja siksi monissa esityksissä onkin päädytty lukemaan -18 C. Kasvihuoneilmiön tilille saadaan 33 astetta hyvää sen takia, että mitattu keskilämpö on tuo +15 C. Näin kasvihuoneilmiön selittää mm. Ursan julkaisu Ilmakehä ja sää, sivulla 90. Ja näin sen selittävät myös kaikki kasvihuoneuskovaiset.

Tässä vaiheessa keskeinen kysymys kuuluu: pitääkö tuo laskelma teoreettisen pallon pinnan lämpötilan keskiarvoksi paikkansa? Ja jos pitää, niin onko todella niin, että ilman lämpötilaero on kasvihuonekaasujen ansiota?

Täydennys:

Ajattelu on hyvä rajata tilanteeseen, jossa maapallon pinta on sileä ja albedo kaikkialla sama. Ei myöskään vettä, mutta sen sijaan ilmakehä, jossa suunnilleen nykyinen kaasupitoisuus ja -jakautuma. Naiivi lähtöolettamus on sellainen, että ilman lämpötila maatason tuntumassa olisi sama kuin pinnan lämpötila. Kun se kuitenkin on tutkitusti tuo +15 C, niin syynä ylimääräiselle lämmölle on kasvihuoneilmiö. Näin ajattelun logiikka kulkee.

Tästä on varmaan paras aloittaa, voit kokeilla erilaisia kasvihuoneilmiön vahvuuksia:

https://en.wikipedia.org/wiki/Idealized ... ouse_model
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

-18C on Maapallon "effective temperature":

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

...joka on johdettu mm. täällä:

http://eesc.columbia.edu/courses/ees/cl ... radiation/
Kari A.
Viestit: 20
Liittynyt: 23.03.2012, 05:05:08

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Kari A. »

En minä aio mitään kokeilla.

Pikemminkin yritän saada selville, oletteko mielestänne ymmärtäneet, mistä tässä on kyse? Onko hypoteettisen kasvihuoneilmiön vaikutus ilmakehän alaosan kaasuseoksen keskimääräiseen lämpötilaan tuo mainittu 33 astetta?
Vai olisiko niin, että ajatus -18 asteen laskennallisesta pohjalämpötilasta eli kasvihuoneajattelun perusta on täysin harhainen?
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Kari A. kirjoitti:En minä aio mitään kokeilla.

Pikemminkin yritän saada selville, oletteko mielestänne ymmärtäneet, mistä tässä on kyse? Onko hypoteettisen kasvihuoneilmiön vaikutus ilmakehän alaosan kaasuseoksen keskimääräiseen lämpötilaan tuo mainittu 33 astetta?
Vai olisiko niin, että ajatus -18 asteen laskennallisesta pohjalämpötilasta eli kasvihuoneajattelun perusta on täysin harhainen?

Postasin myöhempään viestiin miten se -18C lämpötila on johdettu, kerro missä sitä harhaa on.

edit: "effective temperature" on alempi kuin todellinen lämpötila johtuen siitä että planeetta ei ole täydellinen musta kappale. Kun tähän laskimeen syötetään kasvihuoneilmiön vahvuudeksi 0, saadaan todelliseksi lämpötilaksi -10 astetta: http://www.astro.indiana.edu/~gsimonel/ ... ture1.html
Viimeksi muokannut Lorentz3, 23.03.2012, 16:42:07. Yhteensä muokattu 1 kertaa.
pexis
Viestit: 477
Liittynyt: 19.11.2008, 10:56:25

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja pexis »

Asiat eivät todellakaan ole niin hyvin hallussa kun annetaan ymmärtää.

NASAn (huom! todellakin NASA) viimeisten tietojen mukaan CO2 onkin termostaatti, joka viilentää ilmakehää.
Whole lotta watts added to the atmosphere
(CO2) and nitric oxide (NO), two substances that play a key role in the energy balance of air hundreds of km above our planet’s surface.

Carbon dioxide and nitric oxide are natural thermostats.

CO2 and NO are the most efficient coolants in the thermosphere.


Opettavainen video:
ScienceCasts: The Surprising Power of a Solar Storm

Toivottavasti emme kohta joudu rajoittamaan CO2 pitoisuuksia ilmakehän jäähtymisen pelossa.
juakola
Valvoja
Viestit: 482
Liittynyt: 07.02.2010, 02:05:48

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja juakola »

Minusta asiaa on mielekästä kiistää lähinnä laskennallisesti herkkyyden kautta, mutta ei toimintaperiaatetasolla. Tuo maapallon -18C ilman kasvihuoneilmiötä saadaan suoraan auringon sille antaman säteilyn intensiteetistä, toki albedon huomioiminen voisi olla tässä epävarmuustekijä. Mutta se on kyllä fakta että maan pinta säteilee enemmän kuin aurinko säteilee siihen joten ilmakehän IR-läpinäkyvyys ei voi olla siten 100%, eikä se sitä myöskään mittausten mukaan ole.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Lorentz3 kirjoitti:-18C on Maapallon "effective temperature":

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

...joka on johdettu mm. täällä:

http://eesc.columbia.edu/courses/ees/cl ... radiation/


Vähän vajavaiseksi jäi tuo kaava. Albedon arvo puuttuu ja Viimeiseen kaavaan on jostakin putkahtanut A, mitä ei aiemmissa kaavoissa näy. Sen kyllä voi kuvitella olevan ilmakehän vaikutuksen tulevaan säteilyyn. Kaavasta kuitenkin puuttuu pitkäaaltoisen säteilyn albedo kokonaan, se on varmaan vähän pienempi kuin lyhytaaltoisen, mutta ei kuitenkaan nolla.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Ilmastoherkkyys

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Tapsa kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:-18C on Maapallon "effective temperature":

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

...joka on johdettu mm. täällä:

http://eesc.columbia.edu/courses/ees/cl ... radiation/


Vähän vajavaiseksi jäi tuo kaava. Albedon arvo puuttuu ja Viimeiseen kaavaan on jostakin putkahtanut A, mitä ei aiemmissa kaavoissa näy. Sen kyllä voi kuvitella olevan ilmakehän vaikutuksen tulevaan säteilyyn. Kaavasta kuitenkin puuttuu pitkäaaltoisen säteilyn albedo kokonaan, se on varmaan vähän pienempi kuin lyhytaaltoisen, mutta ei kuitenkaan nolla.


Vielä tuosta Wikin linkistä. Hyvä että siinä puhutaan tehollisesta lämpötilasta eikä keskiarvosta.
Vastaa Viestiin