Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 25.11.2016, 09:28:42

Ilmatieteen laitos kertoo varovasti seuraavaa
http://ilmatieteenlaitos.fi/pilvisyyden ... ampotilaan
Pilvisyys on tärkeä tekijä päivittäisessä lämpötilavaihtelussa. Runsas pilvisyys estää tehokkaasti suoran auringonsäteilyn pääsyn maanpinnalle, mutta toisaalta pilvet estävät yöllistä kylmenemistä.

Jos pilvisyys lisääntyy, miten muuttuu lämpötila maan pinnan läheisyydessä. Svensmarkin teorian ja havaintojenkin mukaan tuleva säteily heikkenee
Kuva
Tätä ei voi kiistää. Ottaako Svensmark kantaa lämpötilojen muuttumiseen?

Kysymys: Vaikuttaako pilvien aiheuttama säteilyn väheneminen siten, että myös lämpötilan tarkkailussa havaitaan lämpömittarilukemien alenemista?
Mielestäni vaikutus on päin vastoin lämpötilaa nostava. Aion myöhemmin perustella mielipidettäni teoreettisen fysiikan avulla.

Vai onko ainoa tieto saatavissa vain äänestyksen ja konsensuksen avulla, mikä ilmastotieteessä on tavallista?

nokikolari
Viestit: 74
Liittynyt: 15.09.2010, 18:00:32

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja nokikolari » 25.11.2016, 10:09:04

Tuoto sivuten, mielenkiintoisia tuloksia
http://nzclimatescience.net/index.php?o ... 9&Itemid=1

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 26.11.2016, 10:26:36

Paperi on opposio-ilmastopolitiikkaa. Eihän mitään ilmakehän lämpöenergian lisääntymistä (lämpenemistä) ole mittausten mukaan olemassakaan. Keskimääräinen lämpötila lienee vähän kohonnut. Sen normaalisti ajatteleva kansalainen uskoo olevan lämpenemistä, koska on käytännössä saanut huomata, että lämpötilan noustessa useimmiten myös kappale lämpenee.
Monen mielestä ei jääpala lämpene sulaessaan, kun lämpötila pysyy koko ajan nollassa, vaikka sulaminen tarvitsee runsaasti lämmitystä.
Hakusanalla "lämpeneminen" löytyy ilmastonlämpenemispropagandan joukosta tervekin aihe http://www02.oph.fi/etalukio/opiskelumo ... minen.html Harva kuitenkin osallistuu lukion fysiikan opetukseen, jossa siinäkin pakkosyötetään ilmastopolitiikkaa https://ouluma.fi/2010/06/ilmastonmuutos/ Perehtynyt fysiikan opettaja voi kuitenkin hypätä koko aiheen yli tekemättä pahaa virkavirhettä.

Miten mallintaa pilvien vaikutusta lämpötiloihin?
On valtavasti yksinkertaistettava, jos asian esittää lyhyesti ja helppotajuisesti. On oletettava, että maapallolla on olemassa keskimääräinen lämpötila ja että on olemassa jokin keskimääräinen säteilylämpötila, josta maapallo säteilee pois saamansa keskimääräisen aurongon säteilystä saamansa energian. On oletettava, että pilvisyyden lisääntymisestä huolimatta ilmakehä säilyttää nykyisen rakenteensa. Näillä perusteilla on helppo osoittaa, että pilvisyyden lisääntyminen kohottaa maan pinnan lämpötilaa huomattavasti.

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 28.11.2016, 10:20:52

Malli pilvisyyden vaikutuksesta lämpötilaan

Täydellisesti pilvien peitossa olevan maapallon pintalämpötila olisi 47 astetta, 32 astetta korkeampi kuin nykyisen osittain pilvessä olevan Maan lämpötila
Seuraa valitettavan pakollinen ja pitkä teoreettisen fysiikan perustelu. Pitää ymmärtää lämmön siirtymisteho säteilyn avulla kappaleesta (lämpötila T) alemmassa lämpötilassa (Ty) olevaan kappaleeseen W = 5.67E-8(T^4-Ty^4) ja keskimääräinen säteilyvuo pinta-alayksikköä kohti.

Maa saa lämpöenergiansa auringon säteilystä ja menettää saamansa säteilyn ajan mittaan lämpösäteilynä avaruuteen. Kuten tunnettua pilvisyys vaimentaa auringon tulevaa säteily maan pinnalle. Voisi siten kuvitella, että pilvien lisääntyessä pinnan läheinen lämpötila alenee ja lämpösäteily avaruuteen heikkenee. Loppulämpötilaan vaikuttaa kuitenkin myös lähtevän säteilyn teho, joka riippuu vahvasti lämpösäteilyä absorboivasta pilvisyydestä.

Maan etäisyydellä auringon säteilyvakio on 1360 W/m2. Jokaista maan pinnan neliömetriä kohti kohdistuu säteilyä keskimäärin 1360W/4 = 340 W. Maa heijastaa pois 30.6% (albedo on 0.306), joten maahan jäävä säteilyenergian teho on 240 W/m2. Tämän verran maan tulee säteillä avaruuteen, jotta energiatasapaino säilyy.

Seuraavissa malleissa kaikki luvut ovat keskimääräisiä neliömetriä kohti ja pintojen emissiivisyys =1. 60% maan pinnasta on pilvessä, pinta on lämpötilassa 15 C =288K (yleisesti tunnettuja lukuja). Pilvettömän alueen säteilyn osuus avaruuteen on 0.4*5.67*10^-8*100^4*2.88¨4 W = 156 W. Pilvinen maan pinta säteilee kohti pilviä, jotka pidättävät kaiken lämpösäteilyn. Pilvien tulee säteillä ulos 84 watin teholla. Pilvien säteilylämpötilaksi tulee 223 K = -50 C. Tämä lämpötila todella vallitseekin 10 km:n korkeudella ylimpien pilvien tasolla. Lämpötila ero maan pintaan on 65 astetta. Maan pinta säteilee kohti pilviä keskimääräisellä teholla 0.6*5.67*(2.88^4-Tp^4) = 84. Tästä voi laskea alapilvien lämpötilan Tp = 258 K = -15 C, joka lämpötila on 4.6 km:n korkeudella (Standardoitu lapse rate 6.49 K/km). Maan vetovoimasta johtuvasta lämpötilaerosta johtuen 10 km:n lämpötilaksi saa -15C - 6.5C/km*5.4km = -51 C, joka sopii hyvin edelliseen ulossäteilyn lähtölämpötilaksi saatuun -50 C.

Maan albedo 0.306 muodostuu keskimääräisenä maan pinnan albedosta ja pilvien albedosta. Oletetaan, Maan pinnan albedo on sama kuin Kuun 0.123. 40% maan pinnasta saa säteilyä teholla 0.4*(1-0.123)*341 W = 120 W. Loppu pinta saa säteilyä pilvien läpi .6*(1-Ap)*340 W = 240 W -120 W = 120 W. Pilvien albedoksi tulee Ap = 0.41. Pilvet heijastavat 41% tulevasta säteilystä.

Mitä seuraa, jos koko taivas on pilvessä? Oletetaan, pilvien albedo säilyy entisenä. Maahan kohdistuva säteilyteho on 0.59*340 W = 200 W puolipilvisen maan 240 W:n sijasta. Pilvet säteilevät keskimäärin vastaavalla teholla ja pilvien lämpötilaksi saadaan 255 K = -18 C. Toiseksi voidaan olettaa, kun ilmakehä muutoin pysyy samanlaisena, että pilvisellä maapallolla vallitsee saman suuruinen lämpövähete 6.5 K/km ja pilvet ovat samalla korkeudella. Maan pinnan lämpötilaksi tulee siten -18+ 65 = 47 astetta. Pilvisyyden lisääntyminen siten lisää maan pinnan lämpötilaa. Voisi sanoa, että pilvet ovat kasvihuoneen katto. Kasvihuonekaasujen merkitys on pilvien rinnalla aivan mitätön. Ilmakehän kosteuden mahdollisia muutoksia ei ole voitu ottaa mukaan.

Entä maa jonka taivas on pilvetön? Oletetaan albedoksi 0.123. Maa saa säteilyä 298 W, jonka se säteilee pois. Pintalämpötilaksi tulee 269 K = -4 C. Tämäkin malli tukee väitettä, pilvisyys lisää maan pinnan lämpötilaa. Jos Kuu pyörisi nopeasti lämpökapasiteettiinsa nähden, Kuun lämpötila olisi keskimäärin -4 C.

Edellä oleva on vain suuntaa antava malli, sillä lämpötiloilla on kyllä matemaattinen keskimääräinen arvo, mutta keskimääräisellä arvolla vain harvoin on termodynaamista merkitystä. Emissiokerroin eri säteilytaajuuksille vaihtelee eikä ole 1. Malli on kuitenkin monin verroin tarkempi, kuin yleisesti tunnettu kasvihuoneilmiömalli, jossa pilvisyyden vaikutus ulossäteilyssä jätetään tarkoituksella pois. Tarkoituksena on tehdä propagandaa hiilidioksidipäästöjen vaarallisuudesta.
The greenhouse effect is the process by which radiation from a planet's atmosphere warms the planet's surface to a temperature above what it would be without its atmosphere.

An ideal thermally conductive blackbody at the same distance from the Sun as Earth would have a temperature of about 5.3 °C. However, because Earth reflects about 30%[14][15] of the incoming sunlight, this idealized planet's effective temperature (the temperature of a blackbody that would emit the same amount of radiation) would be about −18 °C.[16][17] The surface temperature of this hypothetical planet is 33 °C below Earth's actual surface temperature of approximately 14 °C.[18]

Lainauksen alku on suoraa valehtelua, tietämättömyydestä se ei voi johtua. Alemmassa lämpötilassa olevasta ilmakehästä ei voi siirtyä lämpöä korkeammassa lämpötilassa olevalle maan pinnalle edes säteilemällä.

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 01.12.2016, 11:02:17

Pieni selvennys edellisen viestin loppulauseeseen:

Harva osaa tehdä eroa lämpösäteilyn jä lämmön välillä johtuen suomen sanavalinnasta. Lämpösäteily ei ole lämpöä, vaan sähkömagneettista säteilyä, joka kyllä absorboituu helposti ihoon ja tuntuu lämmöltä, vaikka ei sitä ollut ennen absorboitumista. Kappaleen lämpö on molekyylien satunnaisen suuntaista liikettä, molekyylien kineettistä energiaa, joka lisääntyy korkeammasta lämpötilasta tulevan sähkömagneettisen säteilyn absorboituessa kappaleeseen. Alemmasta lämpötilasta tuleva säteily ei nosta lämpötilaa.
Eikö sitten alemmasta lämpötilastakin tullut säteily lämmitä kohdettaan, kun se absorboituu kohteeseen? Ei lämmitä, mutta vähentää kohteen omaa lämpösäteilyä, joka riippuu ympäristön lämpötilasta. On siis selvää, etteivät kasvihuonekaasut tuo lisää lämpöä, mutta voivat estää maan pinnan säteilyjäähtymistä. Toisaalta kasvihuonekaasut säteilevät myös paremmin lämpösäteilyä kuin typpi ja happi, joten niiden lisääntyminen viilentää ilmakehää. Laskumallini mukaan kasvihuonekaasut viilentävät siksi myös maan pintaa, päin vastoin kuin väitetään. Ne toimivat toisin kuin pilvet, ainakin niin nyt arvelen, koska kasvihuonekaasut pidättävät vain pienen osan maan lämpösäteilytehosta ja pilvet liki kaiken.
Kohteen jäähtyminen hidastuu ympäristön lämpötilan kohotessa ja loppuu, kun ympäristö on samassa lämpötilassa. Lämpö siirtyy aina korkeammasta lämpötilasta alempaan lämpötilaan, ellei jokin muu voima pakota toisin. Esimerkiksi tuuli voi tuoda lämmintä ilmaa kylmemmälle alueelle. Tuulen taas aiheuttavat ilman paine-erot ja tuulen suuntaan vaikuttaa lisäksi maan pyöriminen.

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

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja Tapsa » 01.12.2016, 11:27:38

"Ei lämmitä, mutta vähentää kohteen omaa lämpösäteilyä, joka riippuu ympäristön lämpötilasta."

Eihän se mitään lämpösäteilyä vähennä, paitsi nettosäteilyä. Jos alas säteily pienentää energian karkaamista säteilynä, niin lämmittääkö se maanpintaa, on määrittelykysymys.

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 01.12.2016, 12:30:08

Tapsa kirjoitti:"Ei lämmitä, mutta vähentää kohteen omaa lämpösäteilyä, joka riippuu ympäristön lämpötilasta."

Eihän se mitään lämpösäteilyä vähennä, paitsi nettosäteilyä. Jos alas säteily pienentää energian karkaamista säteilynä, niin lämmittääkö se maanpintaa, on määrittelykysymys.

Etkö vieläkään osaa erottaa lämpösäteilyä lämpöenergiasta? Mitä tarkoitat energian karkaamisella ja minkä energian, säteilyenergian vai lämpöenergian? Ilmastonmuutosuskonto on tuonut yksinkertaisia mielikuvia monen ajatuksiin säteilystä, vaikka fysiikka tulkitsee sähkömagneettista säteilyä edelleen kahdella tavalla, hiukkasia ja söhkömagneettisen kentän aaltoliikettä. Miten EM-säteily muuntuu lämpöenegiaksi (ja päin vastoin) on monimutkainen ilmiö, jota yleensä kuvataan vain sanalla absorboituminen.
Matemaattisesti yhtälön W = e(T1^4-T2^4) voi jakaa W =e*T1^4 -eT2^4 (kappaleen 1 lämpöenergian siirto kohti kappaletta 2 pinta-alayksikköä kohti teholla W), T1>T2) voi jakaa. Kun negatiivista energiaa ei ole, käytännössä yhtälöä ei voi jakaa eikä puhua energian nettosiirrosta, ei säteily- eikä lämpöenergian.

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

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja Tapsa » 01.12.2016, 13:19:54

Kyllä osaan erottaa molekyylien värähtelyn SM-säteilystä, jonka kanssa olen työskennellyt koko työikäni. Maapallolta energia voi karata vain säteilynä. Meinaatko, että SM-säteilyä ei voi kulkea vastakkaisiin suuntiin samanaikaisesti?

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 02.12.2016, 08:57:39

Tapsa kirjoitti:Kyllä osaan erottaa molekyylien värähtelyn SM-säteilystä, jonka kanssa olen työskennellyt koko työikäni. Maapallolta energia voi karata vain säteilynä. Meinaatko, että SM-säteilyä ei voi kulkea vastakkaisiin suuntiin samanaikaisesti?

Esitän vastakysymyksen, joka myös on vastaus kysymykseesi. No, kulkeeko lämpöä vastakkaisiin suuntiin samanlaisesti kahden kappaleen välillä SM-säteilyn avulla?

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

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja Tapsa » 02.12.2016, 15:14:34

Energiaa kulkee S-B:n lain mukaan.

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 03.12.2016, 10:30:11

Tapsa kirjoitti:Energiaa kulkee S-B:n lain mukaan.

Vastasit kaarrellen jättäen määrittelemättä, mistä energiasta on kyse. Vai tarkoititko sittenkin liike-energiaa? Niinkin on joku aprikoinut puhuen fotonien liike-energiasta.
Kaartelematon vastaus kysymykseeni
No, kulkeeko lämpöä vastakkaisiin suuntiin samanlaisesti kahden kappaleen välillä SM-säteilyn avulla?

on, EI KULJE. Muutkin tämän tietävät ja jopa usealla kielellä sanottuna
Lämmön siirtyminen tapahtuu spontaanisti aina korkeammasta lämpötilasta matalampaan eli lämpimästä kylmään. Tämän ilmaisee termodynamiikan toinen pääsääntö, jonka mukaan lämpötilaerot pyrkivät tasoittumaan. Lämpö voi siirtyä kolmella eri mekanismilla, jotka ovat johtuminen, säteily ja kuljetus eli konvektio.
Heat transfer ceases when thermal equilibrium is reached, at which point all involved bodies and the surroundings reach the same temperature. Thermal expansion is the tendency of matter to change in volume in response to a change in temperature.

Tästä englannin määrittelystä voi esittää kysymyksen, siirtyykö sen kuvaamassa prosessissa lämpöä? Varmuuden vuoksi käännän muutaman alkusanan
Heat transfer ceases = lämmön siirtyminen lakkaa (loppuu).
Hakusanalla heat net transfer löytyi fysiikan puolelta mm.
On average, there is no net energy transfer resulting from the collisions of particles at the perimeter.

Lämpö on tilastollinen käsite, ei se ole säteilyä tai yksittäisten molekyylien tai fotonien törmäilyä.

Kasvihuoneilmiön välttämättömänä selityksenä keksitty ilmakehän kasvihuonekaasujen lämmön takaisin säteily elää vahvana jopa ilmastonlämpenemiseen kriittisesti suhtautuvien ajatuksissa. Uskotaan ilmastoauktoriteettien keksimään lämmön netto säteilyyn.

Hakusanalla heat transfer climate löytyi
Because greenhouse gas molecules radiate heat in all directions, some of it spreads downward and ultimately comes back into contact with the Earth’s surface, where it is absorbed. The temperature of the surface becomes warmer than it would be if it were heated only by direct solar heating. This supplemental heating of the Earth’s surface by the atmosphere is the natural greenhouse effect.

Tässä on jo pientä perääntymistä, mutta tummentamassani viimeisessä lauseessa palataan entiseen, alemmassa lämpötilassa olevasta ilmakehästä siirtyy spontaanisti säteilyn vaikutuksesta lämpöä alemmassa lämpötilassa olevalle maan pinnalle. Selvä ristiriita lainaamieni määritelmien kanssa.

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

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja Tapsa » 03.12.2016, 17:09:26

S-B:n laki koskee mustan tai emissiokerroin huomioonottaen muunkin kappaleen lähettämää säteilyä lämpötilan funktiona. Ei pitäisi jäädä mitään epäselvyyttä.

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 04.12.2016, 11:31:37

Tapsa kirjoitti:Energiaa kulkee S-B:n lain mukaan.

S-B:n laki koskee mustan tai emissiokerroin huomioonottaen muunkin kappaleen lähettämää säteilyä lämpötilan funktiona. Ei pitäisi jäädä mitään epäselvyyttä.

Viimeinen lauseesi koskee SM-säteilyä ja vain sähkömagneettista energiaa. SB:n laista koskien lämmön siirtymistä voi lukea tarkemmin tästä. https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_r ... t_transfer (Pitää lukea tarkasti, kappale puhuu lämmön siirtymisestä ja siinä sana energia tarkoitaa lämpöenergiaa.)
SM-kenttä kuljettaa siis sähköistä energiaa, joka voi muutoksessa pysyä edelleen sähköisenä energiana kuten aiheuttamalla antennissa sähköisiä värähtelyja. Lämpöä se ei voi siirtää samassa tai korkeammassa lämpötilassa olevaan kohteeseen, kuten edellisestä viestistäni selvästi ilmenee.

Voisit kyllä kertoa suoraan, mistä syystä haluat tästä vängätä. Siksikö, että kuitenkin uskot ilmastotieteen markkinoimaan lisälämpöä tuottavaan kasvihuoneilmiöön? vrt. edellä "supplemental heating of the Earth’s surface by the atmosphere".

unbiased
Viestit: 1294
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja unbiased » 04.12.2016, 11:32:35

unbiased kirjoitti:
Tapsa kirjoitti:Energiaa kulkee S-B:n lain mukaan.

S-B:n laki koskee mustan tai emissiokerroin huomioonottaen muunkin kappaleen lähettämää säteilyä lämpötilan funktiona. Ei pitäisi jäädä mitään epäselvyyttä.

Viimeinen lauseesi koskee SM-säteilyä ja vain sähkömagneettista energiaa. SB:n laista koskien lämmön siirtymistä voi lukea tarkemmin tästä. https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_r ... t_transfer (Pitää lukea tarkasti, kappale puhuu lämmön siirtymisestä ja siinä sana energia tarkoitaa lämpöenergiaa.)
SM-kenttä kuljettaa siis sähköistä energiaa, joka voi muutoksessa pysyä edelleen sähköisenä energiana kuten aiheuttamalla antennissa sähköisiä värähtelyja. Lämpöä se ei voi siirtää samassa tai korkeammassa lämpötilassa olevaan kohteeseen, kuten edellisestä viestistäni selvästi ilmenee.

Voisit kyllä kertoa suoraan, mistä syystä haluat tästä vängätä. Siksikö, että kuitenkin uskot nyky-ilmastotieteen markkinoimaan lisälämpöä tuottavaan kasvihuoneilmiöön? vrt. edellä "supplemental heating of the Earth’s surface by the atmosphere".

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

Re: Pilvisyyden vaihtelut, vaikuttavatko keskilämpötilaan?

Viesti Kirjoittaja Tapsa » 04.12.2016, 12:01:19

Juu kyllä minä uskon "kasvihuoneilmiöön". Ne IPCC:n lukemat sen vaikutuksesta nykyisiin lämpötiloihin ovat kyllä propagandaa ja perustuvat maapalloon, josa ei ole vettä. Lisääntyvän hiilidioksidin vaikutus vaan on hyvin marginaalinen.

Sähkömagneettinen säteily kyllä muuttuu ennen pitkää lämmöksi, jos ei karkaa avaruuteen.

Vastaa Viestiin