Kasvihuoneilmiön määritelmä

[Tronic]

Tronicille voi heti huomattaa, kun puhut energiasta, kerro mitä energiaa tarkoitat. Olen sanonut, että latentti energian ei lisää ilmakehän lämpöenergiaa vaan vähentää sitä. Latentti energia on sähköistä tai eritellymmin kemiallista energiaa. Tronic siis vääristelee sanomisiani.

Puhuin IR-alueen sähkömagneettisesta säteilystä, jota myös lämpösäteilyksi kutsutaan. Vaikka kaikki kappaleet ovat saman lämpöisiä, säteilevät ne kuitenkin Stefan-Boltzmannin lain mukaisesti. Nettona energiaa ei kuitenkaan tässä keittiöesimerkissä siirry mihinkään, sillä jokainen pinta absorboi saman verran kuin säteilee. Ilmakehässä nämä toisiaan kumoavat energiavirrat täytyy mallintaa, kuten Antero on tehnyt.

En keksi mitä muunlaista säteilyä voisi tällaisessa asiayhteydessä olla, joten tällä foorumilla voinee olettaa säteilyn aina tarkoittavan em. mekanismia.

AO. Maan etäisyydelllä oleva musta kappale asettuu -18 C asteen lämpötilaan, kun se saa 1/4 osan auringon säteilystä joka pinta-alayksikölleen, jolta myös säteily poistuu avaruuteen.

Tässä tilanteessa tasapainolämpötila on 279 K eli 6 ℃. Ilmastotieteessä esiintyvään lukemaan 255 K (-18 ℃) päästään, kun otetaan mukaan Maan albedo, jolloin taas ei voida enää puhua mustasta kappaleesta.

Jos kappale onkin 15 asteen lämpötilassa, jostain on tultava lisäenergiaa, edellyttäen, että kappale on avaruudessa. Kasvihuoneilmiö olisi sitten käsittämätön, joka toisi tarvittavaa lisälämpöä kappaleeseen. Selitys on luonnonlakien vastainen, mutta noin se kuitenkin näyttää menevän perille. Kasvihuonekaasut toimivat ikiliikkujina.

Ei kai kukaan oikeasti esitä tällaista lisäenergiaa syntyvän? IPCC:n keskeisin teesi on, että osa planeetan pinnalta lähtevästä (mustan kappaleen) säteilystä palaa takaisin. Kuten ilmeisesti esitit, avaruudesta nähtynä kappaleen säteilyn on oltava tasapainossa, eli käytännössä avaruuteen näkyvän säteilyn on siten oltava "kylmempää" kuin pinnalta lähtevän. Kun näin on, ei energiaa synny tyhjästä missään.

Potentiaalienergian muutos, tai kinemaattisen kaasuteorian näkökulmasta liikenopeuden muutos gravitaatiokentässä, selittää suoraan sen miksi ylempänä oleva ilma on viileämpää. Kun tällainen (IR-säteilyyn mitenkään liittymätön) ilmiö on olemassa, on jo pelkästään sen puolesta mahdollista planeetan pinnalla tai riittävän syvällä kaasukehässä mahdollista olla kymmeniä tai satoja asteita kuumempaa kuin mustan kappaleen tasapainotila edellyttäisi.

[unbiased]

Varmistin vain, että tarkoitat sähkömagneettista säteilyä, joten lämpöenergiaa ei siirry ruukkujen välillä. Monihan pitää kokemuksiensa mukaan lämpösäteilyä lämpöenergian siirtymisenä tai peräti lämpöenergiana.

Kiitos, korjaus kohtaan 2 osui paikalleen. Mutta jatketaan niin, että musta kappale saisi 240 W/m² säteilyä pinnalleen. Lämpötila olisi tuolloin -18 C =255 K. Jos lämpötilan havaittaisiinkin olevan 15 C =288 K, jostain olisi tultava tietty määrä lisäenergiaa tai kappale olisi musta kappale vain valolle, mutta ei olisikaan musta kappale omalle IR-säteilylleen. Emisiivisyys olisi siinä tapauksessa 0,67. Samaa luokkaa kuin hiilikuidulla tai hapettuneella messingillä. (Kiiilloitetulla e =0.03).

"Ei kai kukaan oikeasti esitä tällaista lisäenergiaa syntyvän? IPCC:n keskeisin teesi on, että osa planeetan pinnalta lähtevästä (mustan kappaleen) säteilystä palaa takaisin."
Säteily, siis sähkömagneettinen säteily voi palata, mutta säteily ei siirrä energiaa alemmasta lämpötilasta korkeampaan. (Sähköisen energian siirroista emme välitä, koska kysymyksessä on lämpötilan muutos.) Siirtyvä energiahan voidaan arvioida kaavasta Wsiirtyvä = e*5,67/10⁸*(Tmaa⁴ - Tilma⁴) Tmaa>Tilma. On uskontoa, että kylmistä oloista siiryy energiaa lämpimään. Kun tämä ei kaikkia tyydytä, alkavat puhua nettosiirtymistä.
Riittää, kun maan pinnan ja ilmakehän emissiivisyys keskimäärin on e=0.68. Vaikuttavatko hiilidioksidi tai kasvihuonekaasut emissiivisyyteen? Ilmakehä varmasti vaikuttaa, koska 64% säteilystä on lähtöisin ilmakehästä. Kaasujen emissiivisyydestä ei minulla ole tietoja ilmakehän lämpötiloissa.

[unbiased]

Onko pelkää sattumaa, että maapallon saama auringon säteily määr on hyvin tarkkaan sama kuin maapallon säteilemä saäteilymäärä? Mittalaitteiden täytyy toimia eri aallonpituusalueilla.

Kyllä se vuosikeskiarvonakin lienee sattumaa. Olosuhteet säteilylle vaihtelevat riittävästi. Kiitos kuitenkin avartavasta keskustelusta. Ehdin vasta nyt syventyä artikkeliisi. Luulen kuitenkin laskuissa olevan sekaisin lämpöenergiaa ja sähkömagneettista säteilyä, jolloin tulokseen ei voi luottaa. Ilmakehään absorboituu säteilyä, kumpuaa lämpöenergiaa ja siirtyy latenttia energiaa. Ei niitä voi käsitellä samoissa yhtälöissä, koska ovat eri energialajeja etenkin, kun säteily ei siirrä lämpöenergiaa alemmasta lämpötilasta korkeampaan. Muut energialajit voivat siirtyä vastoin termodynamiikan 2.pääsääntöä, sääntö koskee vain lämpöenergiaa. Lämpömittari näyttää vain lämpöenergiaa, joten sähkömagneettisen säteilyn kulkua on turha miettiä. Lämpötiloistahan kasvihuoneilmiö on alkujaan keksitty.

Valofotoneilla energia (luokkaa 2,5 eV) on riittävä irrottamaan tietyiltä pinnoilta elektroneja, joiden energiaa voidaan kiihdyttää noin 100 voltin jännitteellä useissa elektrodeissa. Voidaan synnyttää havaittava sähköpulssi. IR fotonien energia on alle 0,5 eV, eikä ole konstia havaita niitä muuta kuin suurena joukkona, jotka saavat heikon lämpövaikutuksen aikaan. Lämpövaikutuksen havaitsemiseksi on sitäkin elektronisesti vahvistettava miljoona kertaiseksi, jos on IR säteilyn kapeasta kaistasta kysymys.

On siten aivan järkyttävän kummallista, että pyrgeometrin lämpösiirtymistä lasketaan säteilyintensiteetit ja sitten taas ryhdytään laskemaan lämmön siirtymisiä. Kun pyrgeometri suunnataan ilmakehään, pyrgeometrin lämpötila-anturista (termistori tai termoelementti) siirtyy lämpöenergiaa säteilyn avulla ilmakehään. Pyrgeometri ei suinkaan mittaa ilmakehän säteilyä, vaan lämmön siirtymistä anturista ilmakehään. Säteily ja takaisin säteily ovat vain kikkailua kasvihuoneilmiön todistamiseksi. Ei ole mitään kasvihuoneilmiötä, jossa ilmakehästä siirtyisi lämpöenergiaa takaisin maan pinnalle. On kyllä ilmakehä, joka on maan pinnan säteily-ympäristö ja vaikuttaa lämpöenergian siirtymiseen maan pinnasta säteilyn avulla avaruuteen. Hiilidioksidi ei tähän vaikuta juuri sen enempää kuin valtakaasutkaan. Ilmakehän vesipisarat, jotka absorboivat liki kaiken tehon pitkäaaltoisesta säteilystä, ovat merkittävä tekijä kaasuihin verrattuna. Näistä vesipisaroista maan lämpöä poistuu heikkona säteilynä avaruuteen matalista lämpötiloista.

Karkea laskuesimerkki: Ilmakehästä 60% sisältää vesipisaroita tai jääkiteitä riittävän tiheästi (ohuttakin pilveä) pysäyttääkseen maan termisen säteilyn. Ylimpien pisaroitten lämpötila on -50 C. Ulossäteily on tällöin .4*390 + .6*140 = 240 Lasku ei ole tiedettä, koska maan pinnan lämpötila ei ole 15C, vaan vaihtelee välillä +58 C - -60 C. Myös ulossäteilylämpötila vaihtelee, joten on liikaa samaa pyöristystä lähtöarvoissa kuin sinunkin artikkelissasi.

[Tronic]

@unbiased

Olen pitänyt kirjoituksiasi jo pidempään hieman sekavina, mutta pohjalla on näemmä jokin täysin oma pseudofysiikka. Melkoisen kummallista esittää, etteikö mustan kappaleen säteily nimenomaan olisi lämmön säteilyä ja energiaa siirtävää (oli sitten kyse terminologiaan liittyvästä saivartelusta taikka fundamentaalisemmasta näkemyserosta). Termodynamiikasta on syytä muistaa, että se koskee ylipäätäänkin vain makroskooppisia järjestelmiä, joissa esim. lämpötila ja paine ovat tilastollisia suureita -- eivät hiukkasten ominaisuuksia. Jos maailmaa katsoo oppitotuutena termodynamiikan toinen pääsääntö, ja sitten johtaa siitä kaiken muun, joutuu kyllä pahasti hakoteille. Lämpösäteily lähtee hiukkasen mekaanisesta energiasta ja jos vastaavaa täydentävää energiaa ei muualta tule, niin kyllä siinä silloin hyvin konkreettisesti tapahtuu energian luovutusta, mikä hiukkasjoukkoa tarkastellessa näkyy yleensä jäähtymisenä.

Nyt kun ne hiukkaset ovat vaihtelevissa olosuhteissa (gravitaatiokentät, säteilyspektrit jne), syntyy varsin helposti tilanteita, joissa sitä toista pääsääntöä ei noin vain voikaan soveltaa edes makroskooppisen kokoluokan ilmiöihin.

Itse asiassa olen jo alkanut suosiolla ohittaa kaikki keskustelut, joissa argumentaatio olennaisilta osin tukeutuu toiseen pääsääntöön. Mitä nyt olen pari vuosikymmentä fysiikkaa ja vuosikymmenen ilmastojuttuja seuraillut niin likipitäen aina, kun toinen pääsääntö tai entropia mainitaan, perustellaan niillä jotakin sellaista, mikä ei todellisessa maailmassa pidä paikkaansa.

[AnteroOllila]

Tronicille.

Sama havainto. On ihan turha vääntää kättä pseudofysiikasta, joka näyttää pohjautuvan tuohon termodynamiikan 2. sääntöön, että kylmästä tilasta ei voi siirtyä lämpimämpään paikkaan. Juuri nytkin lämpöpumppuuni siirtää hyvällä hyötysuhteella lämpöä kylmästä ulkoilmasta lämpöä tänne sisäilmaan ja lämpötilaero on noin 10 astetta.

Tähän lyhyt tositarina, jonka kuulin Nesteellä työskennellessäni. Nesteen toiminta-ajatus oli vuorineuvos Raaden aikaan nostaa suomalaisen puunjalostusteollisuuden jalostusastetta. Sen ainut konkreettinen tulos taitaa olla Helsinki-Vantaan lentoaseman muovilla kyllästetyt parketit, jotka ovat ainutlaatuiset maailmassa. Nesteen tutkimuslaitoksen tutkijat ideoivat uusia tuotteita ja yksi raportti käsitteli lämpöpumppuja ja niiden hyvää hyötysuhdetta n. 70-luvun alkuvaiheilla tyyliin, että 1 kW sähkötehoa voi siirtää lämpöä huoneeseen 2-3 kW. Sehän näyttää vähän fysiikan lakien vastaiselta. Raade sai kaikista tutkimusraporteista kopiot ja hän palautti ne kommentein pilkut ja pisteet oikeille paikoille korjaten. Tähän raprottiin hän oli kirjoittanut, että joko fysiikan lait eivät pidä paikkaansa, tai hän on tyhmä. Voinette arvata, että kukaan ei antanut palautetta, että kumpi vaihtoehto on oikein.

Tämä minun määritelmäni IPCC:n kasvihuoneilmiöstä on vähän samanlainen. Olen hieman pettynyt, että itse asiaan liittyviä kommentteja on tullut vain Unbiased-henkilöltä, joka kieltää koko kasvihuoneilmiön olemassaolon. Tämän voin tulkita niinkin, että kenelläkään muulla ei ole mitään väitteitä omaa kasvihuoneilmiötäni vastaan.

Tämä asia on siitä kiva juttu, että sitä voi arvioida pelkästään fysiikan perustiedoilla ilman tarkempaa tietoa ilmakehäfysiikasta.

[unbiased]

Tronicille: Mistähän töpselistä se kasvihuoneilmiön lämpöpumppu ottaa virtansa? Samaa näköjään voisi kysyä samanmieliseltä Ollilalta. Niinpä en ryhdy kinaamaan, vaan kehotan opiskelemaan esimerkiksi, mitä Wikipedia kertoo lämmön siirtymisestä. https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer
Otan yhden, kun alusta ei osaa tulkita Wikipedian koodia, karkeasti määritellyn lain lämmön siirtymisestä (edellyttää samaa emissiivisyyttä aineilla a ja b) ϕ q = ϵ σ F ( T a ⁴ − T b ⁴ ). Tummensin asiaan liittyvät kohdat. F on säteilygeometriasta riippuva vakio.
Teidän postmodernin fysiikan mukaan ilmakehässä kasvihuonekaasut toimivat lämpöpumppuina, jonka energia lähdettä ette kerro tai tiedä. (Postmodernihan tarkoittaa, että ilmiöt ja asiat on moniarvoisia ja miellyttävät enemmistöä. Perinteinen tiede pyrkii yksinkertaisuuteen eikä miellytä kaikkia.)

Thermal radiation is a direct result of the random movements of atoms and molecules in matter. Since these atoms and molecules are composed of charged particles (protons and electrons), their movement results in the emission of electromagnetic radiation, which carries energy away from the surface.

The Stefan-Boltzmann equation, which describes the rate of transfer of radiant energy, is as follows for an object in a vacuum :

ϕ q = ϵ σ T 4 . {\displaystyle \phi _{q}=\epsilon \sigma T^{4}.} {\displaystyle \phi _{q}=\epsilon \sigma T^{4}.}

For radiative transfer between two objects, the equation is as follows:

ϕ q = ϵ σ F ( T a 4 − T b 4 ) , {\displaystyle \phi _{q}=\epsilon \sigma F(T_{a}^{4}-T_{b}^{4}),} {\displaystyle \phi _{q}=\epsilon \sigma F(T_{a}^{4}-T_{b}^{4}),}

where

ϕ q {\displaystyle \phi _{q}} {\displaystyle \phi _{q}} is the heat flux,
ϵ {\displaystyle \epsilon } \epsilon is the emissivity (unity for a black body),
σ {\displaystyle \sigma } \sigma is the Stefan–Boltzmann constant,
F {\displaystyle F} F is the configuration factor between two surfaces a and b, [15] and
T a {\displaystyle T_{a}} {\displaystyle T_{a}} and T b {\displaystyle T_{b}} {\displaystyle T_{b}} are the absolute temperatures (in kelvins or degrees Rankine) for the two objects.

Radiation is typically only important for very hot objects, or for objects with a large temperature difference.

Onhan siinä, mutta sen paineen pitäisi tehdä työtä, jotta syntyisi lämpöä. Jos meillä on kaasusylinteri, jossa on 100 baaria painetta, niin se sylinteri ei lämpene eikä pysy lämpimänä tuon paineen vuoksi.

On juuri päinvastoin. Jos painesäiliön paine tekee työtä, säiliön lämpötila alenee eikä synnytä lämpöä. Mutta tämä onkin käytännön fysiikkaa eikä moniarvoista todistelua kasvihuoneilmiön puolesta.
Pistän tähän vielä omaa pseudofysiikaksi kutsuttua tietoa ilmakehästä. Ilmakehä lienee energiatasapainossa keskimäärin, koska ei ole mitään konetta pitämässä yllä energia eroja, estämässä energioitten tasoittumista.
Ilmakehän energia on pääasiassa neljän energian summa, joka pysyy siis vakiona. Lämpöenergia, sähköinen energia, potentiaalienergia ja tuulienergia. Tuulienergia ja salamat ovat niin mitättömiä muihin verrattuna, että jätetään ne pois. Vakion derivaatta on nolla, joten massayksikköä kohti
dEh + dEs + dEp = 0 muutoksien summa on nolla. dEh = Cp*dT, dEs on likimain nolla, jos ilmassa ei tapahdu kemiallisen energian muutoksia, dEp = g*dh.
Siten Cp*dT + g*dh = 0 ja dT = -g*dh/Cp. Kaasuille Cp = noin 1 kJ/K massayksikköä kohti ja g likimain 9,8 kgm/s² sekä J=kgm²/s², Joten dT = - 9,8 K/km, kun ilma on kuivaa. Tässä syy miksi lämpötila alenee korkeuden kasvaessa niin Maaplaneetalla kuin Venuksellakin (dT = -9K/km). Maassa on vesikaasua ilmassa, joka korkeuden kasvaessa ja lämpötilan aletessa alkaa tiivistyä vedeksi luovuttaen lämpöenergiaa. Näin korkeuden kasvaessa lämpötila alenee keskimäärin havaitut 6,5 astetta kilometrillä 9,8 asteen sijasta. Tämä on vanhaa tietoa ja helppoa omaksua, jota nyt suosittu kasvihuoneilmiö ei ole itsenäiselle ajattelijalle. Eipä ollut litteä maakaan helppo omaksua varsinkin merellä liikkuville ajattelijoille.

[unbiased]

Keskustelu on ollut kiinnostava, vaikka riidanhaluisuuttakin on esiintynyt, normaali ilmiö somessa. Toivottavasti keskustelu innostaa lukijoitakin eikä ainakaan pitkästytä.

Mediassa kasvihuoneilmiön läpimurto on kovin vaikea kohde fysiikkaa tuntevallekin. Vaikeus johtuu siitä, että virheellisiä väitteitä on hankala todistaa vääräksi yleistä mielipidettä vastaan, joka puolustautuu epätäsmällisillä kommenteilla. Esimerkkinä vastauksena omaan väitteeseeni

lämpöenergiaa ei siirry kohti maan pintaa kuin harvoissa poikkeustapauksissa

Olen selkeästi esittänyt, että ilmakehästä siirtyy energiaa maanpinnalle infrapunasäteilyn muodossa. Sille on aivan selkeät perusteet:

Ollilan lause lienee totta sähkömagneettisen energian kohdalta. Sähkömagneettista energiaa siiryy ilmasta maahan on totta. Totta on myös, että Ollilan alussa liittämästä kuvasta voi todeta, vielä enemmän siirtyy sähkomagneettista säteilyenergiaa maan pinnalta ilmakehään (korkeampi lämpötila ja parempi emisiivisyys). Esitetty vastaväite osoittaa siis perusteellisesti ilmastuna minun väitteeni todeksi, koska sähkömagneettinen säteily tunnetusti siirtää lämpöenergiaa kahden systeemin välillä, loppuen kunnes lämpötilaerot ovat tasoittuneet. Sopivan hämärästi kirjoitetusta lauseesta voi lukija saada Ollilan haluaman kuvan kasvihuoneilmiön olemassaolosta. (Kasvihuonekaasut palauttavat lämpöenergiaa säteilemällä takaisin maan pinnalle sitä enemmän mitä enemmän niitä on ilmakehässä. Juuri tämä on termodynamiikan 2. pääsännön vastainen. Lämpötilat pyrkivät tasoittumaan myös sähkömagneettisen säteilyn avulla, kuten Ollilan aloistuskuvastakin voi nähdä. Tietenkin mitä pienemmät lämpötilaerot, sitä hitaammin tasoittuminen tapahtuu. Vaikuttavatko kasvihuonekaasut lämpötilaeroihin, tämä olisikin toinen keskustelun aihe.)
Esimerkki, miten kasviuoneilmiömielipidettä puolustellaan vääristelemällä vastapuolen sanontoja lainaamatta niitä.

- Unbiased kieltää mittauksin todennetun säteilyn ilmakehästä maanpinnalle.
- Törmäsin jossain Unbiasedin erikoiseen kommenttiin, että latenttienergia ei toisi lisäenergiaa ilmakehään, vaan päinvastoin.

- En ole missään kieltänyt sähkömagneettista säteilyä, mutta olen sanonut ettei se ole lämpöenergiaa.
- Latentin energian olemassaolo lisää ilmakehän kokonaisenergiaa, mutta vähentää lämpöenergiaa, joka näkyy lämpömittarissa. Latentti energia ei siinä näy. Hyvin merkittävä asia, koska kasvihuoneilmiön väitetään kohottavan juuri lämpötiloja.

[AnteroOllila]

Olen tänään kirjoittanut tästä asiasta bogin Uuteen Suomeen, jossa haastan professori Heikki Järvisen puolustamaan IPCC:n kasvihuonemääritelmän oikeellisuutta. Toistaiseksi syvä hiljaisuus.....

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/aveoll ... nt-3048172

[unbiased]

Olen tietääkseni ainut suomalainen tutkija, joka on julkaissut tieteellisiä artikkeleita spektrianalyysiä käyttäen ja sen avulla määritellyt mm. CO2:n säteilypakotteen arvon.

Kun ilmaisee tietävänsä eniten Suomessa "spektrianalyysistä", luulisi sanoja käyttävän tuntevan ainakin tämän tutkijan, jonka spektroskopiaa koskeviin ensimmäiseen kymmeneen julkaisuun on viitattu 2500 kertaa. Muistelen, että Kauppisen mukaan hiilidioksidin pidätyskyky on vain murto-osa siitä, mitä yleisesti uskotellaan ja vaikuttaisi mitättömän vähän lämpötiloihin, jos kasvihuoneilmiö olisi todellinen.
https://scholar.google.com/scholar?hl=f ... inen&btnG=

Hyvin paha virhe on puhua vain energiasta, koska niitä on ilmakehässäkin pääosin kahta lajia, mekaanista energiaa (lämpöenergia ja potentiaalienergiaa) ja sähköenergiaa (säteily ja latentti energia). Ei niitä saa sotkea eikä sotkeutua niiden muutoksissa. Säteilyenergialla on mitätön osuus muiden energialajien rinnalla maapallon lämpötiloissa. Kilo ilmaa maan pinnalla omaa lämpöenergiaa karkeasti 125 kJ ja 5 kilometrin korkeudessa lämpöenergiaa 75 kJ ja potentiaalienergiaa 50 kJ. Kilo ilmaa omaa latenttia energiaa noin 10 kJ (liki 10% ilman energiasta) maan pinnan läheisyydessä. (vesikaasua ilmakehässä 35 kg?)
KORJAUS 20.1019: Eipä korjatakaan, muistin sittenkin suunnilleen oikein.

Kilo ilmaa (0,77 m³) säteilee termisesti maan pinnalla niin vähän, ettei sitä luultavasti voi havaita. Aiheen alun kuviossa ilmakehän säteily ulos on 211,5 W/m², siis luokkaa 0,02 W/kg. Yön aikana (12h) ilma jäähtyisi säteilyn johdosta 0,9 astetta. Tosiasia on, että ilma jäähtyy yön aikana yli 10 kertaisen määrän, johtuen siitä, että maan pinta jäähtyy säteilystään ja ilmasta johtuu lämpöä maan pintaan. Jotakin on siis pahasti pielessä säteilylaskelmissa. Keskitytään kuin laumaeläimet johonkin mitättömään kasvihuoneilmiöön, kun vähäisetkin latentin energian muutokset vaikuttavat lämpötiloihin merkittävästi. Kasvihuoneilmiöuskovaiset eivät edes yritä vastata asiallisesti muuta mieltä olevien viesteihin. Niin syvä on usko.

Maan saama lämpöenergian teho auringosta on jossakin 240 W/m². Luultavasti maa menettää monella erilaisella teholla keskimäärin saamansa energian vuosien kuluessa. Mistä osistaan maa tuon lämpöenergian menettää termisenä säteilynä, sitä pitäisi miettiä ja tutkia, eikä leikkiä keskimääräisillä säteilytehoilla. Pitäisi miettiä myös ilmakehän energian jakautumista mekaaniseen energiaan ja latenttiin energiaan. Lämpömittari osoittaa vain mekaanisen energian lämpöenergiaosuutta, joka on todennäköisesti lisääntynyt ainakin joillakin alueilla.

Tulee mieleen historia 1600 luvun alun lääkäristä, joka keksi käyttää fysiikkaa lääketieteen tutkimuksessaan. Siihen aikaan uskottiin 2000 vuotta vanhaan käsitykseen, että sydän pumppaa verta siihen tuleviin suoniin ja imaisee veren takaisin sydämeen. William Harvey leikkeli eläimiä ja alkoi mitata veren painetta suonissa. Eräissä suonissa oli suurempi ja toisissa alempi paine. Lisäksi sydämessä oli läppiä. Hän päätteli, että veri kiertää suonistossa ja sydän toimii pumppuna. Hänen julkaisunsa tyrmättiin asiantuntijoiden taholta. 4 vuotta Harveyn kuoleman jälkeen ja mikroskoopin keksimisen jälkeen, havaittiin hiussuonet ja 2000 vuotta uskomus hävisi. Jos jotain ei voi nähdä tai havaita, se voi silti olla olemassa.

[unbiased]

Aiheen alussa oli kuva

Tarkastellaanpa sen pahimpia virheitä.
1. Latentti lämpö 90.8. Vesikaasun tiivityessä latentista lämmöstä tulee lämpöenergiaa, joka ei voi millään keinoin palata korkeammassa lämpötilassa olevalle maan pinnalle. Lämpöenergiaa muuttuu sähkömagneettiseksi säteilyksi, mutta sekään ei siirrä lämpöä korkeampaan lämpötilaan. (Ilmakehässä ei ole sähköllä tai jollain muulla energialla käyviä lämpöpumppuja.) Lämpöenergia syntyy pilvien muodostuessa ja häviää säteilynä avaruuteen pilvien yläpinnalta, joiden emissiivisyys on liki 1. Ei ole siis kysymys kasvihuoneilmiöstä, vaan normaalista lämmön siirtymisestä maapallolta alhaisista lämpötiloista pilvien yläpinnoilta. Tämä lämpömäärä on poissa maan pinnalta, eikä poistu säteilynä maan pinnalta. Maan lämpöä siten poistuu erilaisista lämpötiloista. Kasvihuoneilmiö putoaa näin lukuun 270.6.6-90.8 = 179.8
2. Mitä on kuuma ilma? Tarkoitetaan varmaan lämpöenergiaa, joka siirtyy johtumalla maan pinnasta ilmaan. Tämäkään lämpöenergia ei voi palata millään konstein takaisin maan pinnalle. Kasvihuoneilmiö kutistuu lukuun 179,8-24,2 = 155,6.
3. Luvusta 155,6 kiistellään, aihettakin on. Mikä osa kasvihuonekaasujen pidättämästä säteilystä muuttuu lämmöksi ja mikä osa säilyy säteilyenergiana. Selvää on, että lämmöksi siirtyvä osa ei voi palata korkeampaan lämpötilaan maan pinnalle. Kasvihuonekaasujen säteilykään ei voi samasta syystä palauttaa lämpöenergiaa maan pinnalle. Seurauksena kasvihuoneilmiön vaikutus on 156.6-155.6 = 0

Jos kasvihuoneilmiö olisi 100 %, siitähän seuraisi lämpöenergian kerääntymistä maan pinnalle loputtomasti, kunnes maanpinta saavuttaisi lämmönlähdettään aurinkoa korkeamman lämpötilan. Tästäkin syystä kasvihuoneilmiö on pakkoa hylätä ristiriitaisena hypoteesina.

[AnteroOllila]

Professori Järvinen ei näytä tulevan ulos tutkijan kammiostaan. Olisiko niin, että ei ole mitään hyvää sanottavaa IPCC:n kasvihuoneilmiöstä?

[AnteroOllila]

Unbiased jatkaa samalla linjalla oman fysiikkansa kanssa, joten siitä ei sen enempää. Se on turhaa kädenvääntöä.

Hänelle näyttää olevan myös vieras käsite Sensible heat eli suomennokseni lämpimän ilman kumpuaminen. Trooppisella vyöhykkeellä kumpuaa lämmintä ilmaa troposfäärin yläosaan, josta sitä siirtyy kohti napa-alueita, jossa se jäähtyy painuessaan alaspäin ja hakeutuu takaisin päiväntasaaja-alueelle aiheuttaen pasaatituulet.

[unbiased]

Unbiased jatkaa samalla linjalla oman fysiikkansa kanssa, joten siitä ei sen enempää. Se on turhaa kädenvääntöä.

Hänelle näyttää olevan myös vieras käsite Sensible heat eli suomennokseni lämpimän ilman kumpuaminen. Trooppisella vyöhykkeellä kumpuaa lämmintä ilmaa troposfäärin yläosaan, josta sitä siirtyy kohti napa-alueita, jossa se jäähtyy painuessaan alaspäin ja hakeutuu takaisin päiväntasaaja-alueelle aiheuttaen pasaatituulet.

Tulen jatkamaankin edelleen fysiikan kanssa, jota en suinkaan ole itse keksinyt, mutta jota yritän soveltaa niin, että mahdollisimman moni lukija pääsisi jyvälle, mitä tarkoitan ja mitä tapahtuu. Ilmastotiede on lähinnä ilmastopolitiikkaa joko puolesta tai vastaan.

Sensible heat = tuntoaistilla havaittava lämpö. Sitähän juuri lämpöenergia on. Sen tuntee ihollaan ja sen ilmaisee lämpömittari. Lämmintä ilmaa todella kohoaa kaikkialla, missä aurinko lämmittää maata, josta sitten johtuu lämpöä (sensible heat, voi sitä sanaakin käyttää) ilmaan. Tästä ilma alkaa laajeta ja kohota (kummuta jos niin halutaan) samalla jäähtyen (menettäen sensible heat), kun tekee töitä ilman painetta ja gravitaatiovoimia vastaan. Miksi laajenee? Kun ilma saa lisää lämpöenergiaa, molekyylien nopeus kasvaa ja ne tönivät hitaammin liikkuvia molekyylejä kauemmaksi. Laajentunut ilma on keveämpää ja pyrkii nousemaan. Siihenkin kuluu energiaa kuten rappusia noustessa. Ilma ottaa nousuenergiansa (ja laajenemisenergiansa) lämpöenergiastaan. Lämpötila alenee, sensible heat = lämpöenergia vähenee.
Tarkkaa kieltä käyttäen sensible heat on vain sitä lämpöenergiaa, joka nostaa lämpötilaa. Lämpöenergia voi sulattaa jäätä, silloin energiasta ei käytetä sanaa sensible heat. Jäätyessä vapautuva energia voi nostaa ilman lämpötilaa ja siitä voi käyttää sanaa sensible heat.

Ilman lämpökapasiteetti on aika mitätön noin 1.3 kJ/K/m³, kun veden vastaava lämpökapasiteetti on 4,182 MJ/K/m³. Ilma ei paljoa lämpöä siirtele eikä sulata paljoa jäitäkään. Pasaatituuletkin johtuvat pääasiassa maan pyörimisestä ja Kuun gravitaatiosta, joka myös aiheuttaa merivirrat ja merkittävän lämpöenergian siirtymisen päiväntasaajalta napoja kohti. Arktisen jäätikön vaihtelut johtuvat merivirtojen vaihtelusta. Pienet lämpötilan muutokset vaikuttavat tuskin mitään. Tuulisuuskin vaikuttaa enemmän.

Figure 2. Adding heat to water can either raise the temperature or change the phase.[3] The heat that changes the temperature is sensible heat, the heat that changes the phase is latent heat.

[unbiased]

Tässähän on kuvan esittämä kasvihuoneilmiö. Ilmakehässä kasvihuonekaasut hoitavat kuvan lasin tehtävän. Onko jokin pielessä?
Lasin suhteen ainakin on. Lasin emissiivisyys IR-säteilylle on suuri luokkaa 0,93. Lasi siis todella pidättää IR säteilyn liki täysin. Absorboimansa säteilyn johdosta lasin lämpötila kohoaa. Tämän seurauksena lasin itsensä lähettämän IR säteilyn teho kasvaa nelinkertaisesti. Kuvan kukan emissiivisyys ei yllä lasin tasolle, joten ei siis ole lasin aiheuttamaa kasvihuoneilmiötä säteilyn osalta. Jos molemmilla puolilla lasia on sama lämpötila, lämpöä ei johdu, lasi alentaa lämpötiloja verrattuna siihen ettei lasia olisi.

Entäpä hiilidioksidi? Tullaankin hyvin monimutkaisiin selityksiin, josta lasikasvihuone on kaukana. Hiilidioksidin emissiivisyydestä on tietoa vain korkeissa lämpötiloissa ja niitä on voimalaitossuunnittelijoilla. Emissiivisyys on kuitenkin lämpötiloista riippuva, joten emissiivisyydestä ei taida olla tietoa ilmakehän lämpötiloissa. Eihän muidenkaan kaasujen emissiivisyydestä ole selviä tietoja saatavana.

Hiilidioksidilla on ominaisuus, jossa se pystyy absorboimaan aivan tietyn aallonpituuden IR säteilyä, jos säteily fotoni osuu CO2 molekyylin vaikutusalueelle. CO2 molekyylejä on vielä kilometrin korkeudessa niin tiheässä, että fotoni osuu vaikutusalueelle 10 metrin matkalla todennäköisyydellä noin 0,995, siis lähes varmasti. Maan säteilemän termisen säteilyn aallonpituudet, joita CO2 pidättää pysähtyy täysin puiden latvojen alapuolella. Mitä säteilyenergialle tapahtuu? Useimmiten CO2 molekyylissä fotonin aiheuttama viritystila purkautuu välittömästi ja molekyyli lähettää saman tai vähän heikomman (pidemmän aallonpituuden) fotonin mielivaltaiseen suuntaan. Pieni osa säteilystä jää kohottamaan ilman lämpötilaa absorbointialueella. On helppo osoittaa, että noin matalista korkeuksista kaikki hiilidioksidin emittoimat fotonit päätyvät takasin maan pinnalle, koska maan pinta absorboi niitä. On siten selvää, ettei noita kasvihuonekaasujen pidättämiä aallonpituuksia näy maapallon spektrissä. Kuinka paljon tämä nostaa maan pinnan lämpötilaa? Varmasti hiukan, mutta tällä alueella lämmön siirtyminen on johtumalla ja konvektiolla (ilman liikkuessa) on huomattavasti tehokkaampi lämmön siirtäjä, joten, jos kasvihuoneilmiö on olemassa, se on hyvin heikko.

Entä korkeammalla ilmakehässä? Kasvihuonekaasujen pidättämää säteilyn osaa ei enää ole juuri olemassa. Sitä on vain sen verran, kuin ilmakehä itse säteilee laajaspektristä säteilyä. Suurin osa tästä syntyy korkean emissiivisyyden pilvissä ohuessa ilmassa. Siellä tapahtuu aivan samaa kuin maan pinnalla. Hiilidioksidin pidättää säteilyn nyt vain vähän pidemmällä matkalla, koska CO2 molekyylejä on harvemmassa. Ehkä matka olisi 20 metriä. Pidättynyt energia palaa pilviin ja on jälleen poissa maapallon spektristä. Tässäkin kasvihuonekaasujen merkitys on marginaalinen. Siksi sanon, ettei kasvihuoneilmiötä ole olemassa.

Aiheen aloituskuva väittää maan pinnan säteilevän 395,6 W/m² termistä säteilyä. Luvun tarkkuus on jo sitä luokkaa, ettei kuva esitä todellisia lukuja. Termistä säteilyä ei voi suoraan mitata sen heikon tehon johdosta, mitataan siis termisen säteilyn siirtämää lämpöenergiaa. Jo se aiheuttaa virhettä. Kun maan pinnan lämpötila vaihtelee rajoissa -80 C ja +58 C ja emissiivisyys rajoissa 0,2 - 0,96, mielestäni säteilyluvut ovat pääosin todellisuuteen perustumattomia. Ei siis ole helppo löytää reaalisia perusteita voimakkaalle (33 astetta) kasvihuoneilmiölle.

Jokin vaikuttaa maan pinnan lämpötiloihin. Melkoinen osa Maan lämpöenergiasta poistuu ilmakehästä. Mistä lämpötiloista poistuminen tapahtuu? Pilvien yläpinnat ovat juuri lentoliikenteen korkeudella -50 asteen pakkasessa. Jos puolet maan pinnan säteilystä poistuu näistä lämpötiloista ja toinen puoli maan pinnalla, 15 asteen keskimääräinen lämpötila selittyy täysin ilman kasvihuoneilmiötä.

[AnteroOllila]

Olen käyttänyt tarkkoja lukuja, mutta olen todennut artikkelissani, että todellinen tarkkuus näissä luvuiisa on n. plus-miinus 5 W/m^2. Tarkoilla luvuilla on se etu, että energiataseessa lukujen pitää täsmätä. Desimaalien ei pidä antaa hämätä tässä tapauksessa.