Kasvihuoneilmiön määritelmä

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Olivat säteilyhavainnot tarkkoja tai ei, säteilyn vaikutus on mitätön ilmakehässä ja maan pinnalla olevaan lämpötilaan. Lämpötila riippuu lämpöenergian määrästä eikä lämpötilalla ole osuutta säteilyn fotonien sisältämää energian määrään. Siitä huolimatta, vaikka lämpöenergia tulee ja lähtee maapallolta säteilynä.
Lähtevään energian määrään vaikuttaa eniten se, mistä lämpötilasta säteily poistuu avaruuteen. Kolmiatomiset molekyylit virittyvät joistakin maan pinnan tai ilmakehän säteilytaajuuksista ja emittoivat säteilyä virityksen purkautuessa lämpötilasta riippumatta. Ne siis voivat virityttyään lähettää energiaa kylmistäkin ilmakehän yläosista, mistä happi ja typpi säteilevät heikosti. Kasvihuonekaasuilla voi olla siitä syystä lämpötilaa alentava vaikutus, käytännössä kuitenkin mitätön, koska ovat hivenkaasuja. Ainakin kuvissa tämän säteilyn teho on mitätön, koska pääosa näistä taajuuuksista on kadonnut jo maan pinnan lähellä.
IR-spektrometreissä säteily kulkee laitteen sisällä olevassa ilmassa. Laitteiden sisällä olevasta ilmasta on H2O ja CO2 poistettava, jotta ne eivät vajaan metrin matkalla häiritse mittauksia pidättämällä tiettyjä taajuuksia, joita tutkittava näytekin voi pidättää. Näissäkin laitteissa säteilyn intensiteettiä mitataan säteilyn synnyttämän lämpöenergian avulla, kun säteilyä ei voi suoraan havaita. Lämpötilaeron havaitsemissa tarvitaan miljoonakertaista vahvistusta säteilyn vähäisen energian tähden.
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Säteilyn merkitystä lämpötilojen vaihtelussa liioitellaan

Espanjan yllä on tällä hetkellä meteorologien mukaan bolsa del frio, kylmä virtaus sanotaan suomeksi. Espanjalaiset puhuvat kylmästä pussista, mikä saattaa olla hieman tarkempi kuvaus. Kysymyksessähän on ilmamassa, jonka sisäinen energia on vähäisempi kuin ympäristössä.

Kylmä pussi ilmenee lämpötilan alenemisena noin 10 astetta ja sitä seuraa yleensä sadetta. Espanjan erinomaisten säätiedotusten kartalla näkyy laaja alue ja kylmä pussi vaeltaa pohjoisesta. Pohjoisesta tulee ilmaa, jonka latentti energia on vähäinen, ilma on kuivaa. (Lähtöhetkellä ilman suhteellinen kosteus voi olla jopa 100%.) Kuiva ilma haihduttaa runsaasti vettä menettäen lämpöenergiaansa eikä lämpötila pääse kohoamaan.

Kylmän pulssin aikana sataa runsaasti 40-60 litraa neliömetrille. Tämän vesimäärän haihduttamiseen on kulunut neliömetriä kohti 100-150 MJ lämpöenergiaa. Siinä syy ilman viileyteen, Haihtumiseen kulunut energia alentaa ilman lämpötilaa havaitun 10 astetta. Yöllä sateen aikana ilman lämpötila säilyy 18 asteessa, kun se kirkkaana yönä voi tähän aikaan pudota alle 10 asteen. Tämä ei suinkaan johdu kasvihuoneilmiöstä vaan, 100% kosteassa ilmassa sateen aikana haihtumista ei tapahdu ja sadepisaroidenkin lämpötila on reilusti yli 10 astetta, johtuen latentin energian muuttumisesta lämpöenergiaksi vesikaasun tiivistyessä pilviksi. Säteilyllä tapahtumassa on mitätön osuus, toisin kuin aurinkoisena päivänä, jolloin neliömetrille voi tulla energiaa auringon säteilystä tähän vuoden aikaan yli 10 MJ/d. Sekään säteilyenergia ei ole kovin merkittävä verrattuna 10 kertaiseen energiaan, jota 40 millimetrin sateen synnyttämiseen tarvitaan.

Veden faasimuutokset vaikuttavat lämpötiloihin suuresti. Vähäisetkin faasimuutosten pysyvät vaihtelut aiheuttavat tietenkin lämpötiloihin vähäisiä muutoksia myös pysyvästi. Ihmisen metsien hävitys ja rakentaminen vaikuttavat aivan ilmeisesti veden haihtumisen vähenemistä ja siten lämpötilojen kohoamista. Kun toiminta jatkuu, myös lämpötilat jatkavat kohoamistaan. Fossiilisten poltolla on mitätön merkitys.
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Kasvihuoneilmiön monet määritelmät eivät minua kiinnosta, mutta sen sijaan minua kiinnostaa hiilidioksidin saama uusi rooli. Tämä ilmenee IPCC:n AR5 WG1 raportin helmikuussa 2018 tehdyssä päivityksessä: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads ... _FINAL.pdf. Sivuilla 666-667 käsitellään CO2:ta ja vesihöyryä ja myönnetään "varovaisesti", että vesihöyry on kaksi tai kolme kertaa hiiklidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu.

Tähän liittyvä mielenkiintoinen trikki koskee sanoja palaute vs pakote. IPCC:n mukaan, vanhasta tottumuksesta, CO2:n lämmittävä vaikutus on ns säteilypakote kun taasen vesihöyryn lämmittävä vaikutus kirjataan säteilypalautteena. Juju tässä on se, että vesihöyryn lämmittävä vaikutus on säteilypalauteen muodossa ja palautteen aiheuttajaksi katsotaan CO2:n säteilypakote, joka siis "kiihdyttää haihduntaa", ehkä minimaalisesti?

Miten tähän on päädytty: "selvä pyy": kun CO2:n absorboima infrapunasäteily emitoituu sponttaanisti kohti vedenpintaa, se lämmittää veden pintakalvoa (infrapunasäteily ei juurikaan tunkeudu kalvoa syvemmälle) ja "heureka" näin vapautuva vesihöyry onkin monin verroin voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin itse CO2. Tästä IPCC vetää johtopäätöksen, että CO2:n pienikin ihmisen aiheuttama lisäys kiihdyttää haihtumista, eli varsinaisesta ilmaston lämmittämisestä vastaakin H2O, mutta jossa CO2 on näin määritelty ilmaston "säätönupiksi", höh?

Tämä vesihöyryn jo kauan hyväksytty ja kaikkein määräävimmäksi kasvihuonekaasuksi todettu, ilmaston lämpötilaan vaikuttava tekijä, on näin unohdettu koko ilmastoväittelyssä, koska ihminen ei pysty ilman vesipitoisuutta säätelemään. Siksi IPCC ei myöskään noteeraa sitä vesihöyryä, joka syntyy suoraan auringon lämmittäneestä vedestä, jota tuulet puhaltavat ilmaan. Tämän vesihöyryn ilmastovaikutus on IPCC:n mukaan vakio, koska sen säätelyyn ihminen ei pysty vaikuttamaan. Lisäksi vesihöyry molekyylin viipymä ilmassa on varsin lyhyt, koska se sataa maahan, mutta sitä tulee ilmaan jatkuvasti uuden haihtumisen myötä.

Tässä yhteydessä täytyy vielä korostaa, että yli 70% maapallomme pinta-alasta peittävän meren lämpötila tulee auringon valosta eikä infrapunasäteilystä, sillä CO2:n emittoima infrapunasäteily ei lävistä kunnolla edes meren pintakalvoa. Lisäksi tiedämme, että haihtuminen merenpinnalta kiihtyy sekä aallokon että etenkin tuulten vaikutuksesta, jne. Eikös olekin jännä keino vetää meitä ihmisiä höplästä? Lisäisin vielä, jopa tropiikissa avomerellä aurngon säteilystä kaikki energia kuluu veden lämmittämiseen ja siksi maksimi veden lämpö avomeriolosuhteissa jää noin 32 C asteeseen, koska siinä vaiheessa kaikki energia kuluu haihtumiseen.

Anterolle vielä toteaisin, että maapallomme ilmaston kaikkien prosessien pakkaamista fysikaalisiin laatikkomalleihin, kuten teollisissa prosesseissa on tapana, tuskin voi simuloida kaikkia todellisia ilmastossamme tapahtuvia prosesseja. Tarvitaan roppakaupalla parametrisointia eli arvailua siis "intelligent gueswork". Ilmaston pitkäaikaisessa ennustamisessa tiedämme sen olevan mahdotonta, eikä se onnistu säämallinnuksissakaan, vaikka meteorologit toisin väittävät. Heillä on lisäksi käytettävissä tehokkaat tutkat, jotka koko ajan kertovat miten ilmamassat liikkuvat, ym. ja siitähän on "helppo" interpoloida minne massat mahdollisest liikkuvat seuraavina päivinä. Lisätietoja meteorologit saavat säähavaintopallojen ym kertomista lämpötiloista ja kosteudesta, ym.
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

BorisW kirjoitti: 22.10.2019, 14:36:45 Miten tähän on päädytty: "selvä pyy": kun CO2:n absorboima infrapunasäteily emitoituu sponttaanisti kohti vedenpintaa, se lämmittää veden pintakalvoa (infrapunasäteily ei juurikaan tunkeudu kalvoa syvemmälle) ja "heureka" näin vapautuva vesihöyry onkin monin verroin voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin itse CO2. Tästä IPCC vetää johtopäätöksen, että CO2:n pienikin ihmisen aiheuttama lisäys kiihdyttää haihtumista, eli varsinaisesta ilmaston lämmittämisestä vastaakin H2O, mutta jossa CO2 on näin määritelty ilmaston "säätönupiksi", höh?
Tuota kohtaa on mielenkiintoista tarkastella
Kuinka suuren energian vesimolekyyli tarvitsee, jotta pääsee vapautumaan? 1 g vesikaasua sisältää energiaa 2,5 kJ. 18g, yksi mooli, sisältää energiaa 45 kJ. Moolissa on 6*10²³ molekyyliä, joten yhden molekyylin latentti energia on 7,5/10²⁰ J = 0,47 eV (elektroni volttia). Näkyvän valon energia on luokkaa 2 eV (550 nm), joten valofotoni voi hyvinkin iskeä vesimolekyylejä irti vedestä ja energiaa jää vielä kiihdyttämään molekyyli etäälle veden pinnasta.

Entä IR säteily? Valon aallonpituus on 550 nm ja IR säteily 5-27 kertaa pidempää (2700 nm, 4300nm, 15000 nm, CO2 säteily). Säteilyn energiahan on kääntäen verrannollinen aallonpituuteen. Näiden fotonien energia on siis alle 0.41, 0.26, 0.7 eV. Energia on kvantittunutta, joten CO2 säteily ei pysty irroittamaan vesimolekyylejä nestemäisestä vedestä. IR säteilystä lämpöenergiaakaan ei siirry veteen, koska vesi on korkeammassa lämpötilassa kuin ilmakehä, mistä säteily on peräisin. Tämäkin johtuu energian kvantittumisesta atomitasolla, IR säteilyn teho on liian heikkoa antamaa lisäpotkua vesimolekyylien lämpöliikkeelle. IPCC väitteille ei löydy fysikaalista pohjaa. Borikselle kiitoksia, kun tuo esille IPCC "tietoa".
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Kiitos unbiased, että valotit näitä energioita, joita vaaditaan vesimolekyylin irroittamiseksi vesikalvosta. Onko siis tästä ymärrettävä, että "raukan" CO2 molekyylin IR fotoni tai vaikka monien molekyylien fotoniparven energia ei riitä vesimolekyylin irrottamiseksi veden pintakalvosta? Jos näin on, niin millä ilveellä IPCC voi väittää CO2:ta ja sen IR-säteilypakotetta vesihöyryn määrän säätelijäksi?

Andrew Lacis etal juttu, jossa tuo ilmaston CO2 säätönuppi esitettiin 2010, löytyy: https://www2.bc.edu/jeremy-shakun/Lacis ... cience.pdf.

Kun tässä hiljan kysyin Andrew:ltä eikö auringon lämmittävä vaikutus riitä, ilman CO2:ta, haihduttamaan riittävästi vesihöyryä, hän vastasi, että tuolloin maapallon lämpötila olisi 10 astetta nykyistä alhaisempi???. Onko tässä vain kuviteltu CO2:n säteilypakotteelle 10 asteen ylimääräinen lämpövaikutus? Ehkä IPCC suuressa viisaudessaan olettaa, että tuuli on aina apuna murtamassa vesikalvon pintajännitystä?
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Kiitoksesi voi olla vähän liioiteltu, koska liikuin heikoilla jäillä. Vesimolekyyleillähän on jo lämpövärähtelystä omaa energiaa, joten pienikin lisäenergia voi voittaa sähkömagneettisen sidosvoiman.
Luultavaa kuitenkin on, ettei lämpösäteily keskimäärin riitä vapauttamaan vesimolekyyliä, mutta valo riittää hyvin. Käytännön todistekin on, pyykki kuivuu nopeasti auringossa, mutta hitaasti pilvisellä säällä.

Palataan Anteron kuvaan, jossa tehdään sama virhe kuin kai kaikissa kasvihuoneilmiötä todistelevissa kuvissa. On sekaisin säteilyä, kemiallista energiaa ja lämpöenergiaa sekä vähättelyä ja liioittelua, jotta saadaan voimakas kasvihuoneilmiö esille.
Kuva
24,2 kuvaa ilmeisesti maan pinnasta johtuvaa lämpöenergiaa ilmaan ja 90,8 vesikaasun sisältämää kemiallista energiaa. Kuvassa nämä energiat kuvataan siirtymäksi säteilynä takaisin maan pinnalle. Se on vastoin termodynamiikan 2. pääsääntöä. Ei lämpöenergia voi omin voimin palata takaisin korkeampaan lämpötilaan, kuten kuva esittää. Siihen tarvitaan lämmönsiirtokone, jota kukaan ei ole vielä löytänyt ilmakehästä. Tapahtumaa puolustetaan puhumalla lämmön nettosiirtymisestä. Sekin on selitys varmistaa, ettei selittäjä tiedä, mitä lämpöenergia on.

Lisäksi lämmön johtumista maasta ilmaan vähätellään ja kasvihuonekaasujen absoptiota liioitellaan. Tässä kuvassa näkyy hieman tarkemmin kaasujen absorptio, joka ei suinkaan ole liki 100% maan pinnan saamasta säteilystä (Antero 155,6/165=94%). Olisikohan luokkaa 10% kuvan pinta-aloista arvioiden? (Kuvassa näkyy sekä maanpinnan että ilmakehän säteilyn summa, joten taas liikutaan heikoilla jäillä.) Kuva lienee mitattu jollain suuren resoluution laitteella satelliitista. Lopussa nykyajan huippulaitteella otettu kuva hiilidioksidin pidätyskyvystä 15 mikrometrin alloilla. Pidätysalue ei ole levinnyt kuten edellisissä kuvissa, koska havaintomatka on 1 metri ja laitteen erotuskyky on suuri. Huomata pitää, jos metrin matkalla säteilystä on jäljellä 10%, niin 20 metrin matkan jälkeen on jäljellä .1² = 1%. Erikoista on, että talviaikaan hiilidioksidin säteilypiikki ulos näkyy alla olevassa kuvassa (670/cm).
Kuva
Mutta on myös muita kuvia, jossa absorptio on 70-85%.
Kuva
Kuva
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Hei Unbiased, TSI ja ilmakehän absorptio ym on kyllä tuttua, samoin lämmenneestä maasta johtumalla siirtyvä lämpö, jne. sen sijaan ihmettelen miten voidaan määrittää nämä lämpö (energia) vuot peräti desimaalin tarkkuudella per neliömetri. Eiköhän nämä ole lähinnä ns laatikkomallien antamia keskivertoja? arvoja?

Olin Anteron esitystä kasvihuoneilmiöstä ihmetellyt voidaanko koko maapallon eri tekijöiden panemista laatikkoihin ja sitten keskiarvoilla pelaten kertoa miten maapallon energiabudjetissa energia jakautuu ilmakehän eri osien ja maanpinnan eri väliaineiden välillä? Eiköhän jo Svensmarkin toteaminen kun hän sitä kosmisen säteilyn ja pilvisyyden vuorovaikutusta arvioidessaan toteaa: "jo 3:n % pilvisyyden muutos kompensoisi teollistumisen aikana todetun lämpenemisen.

Kyselin äsken Ole Humlumilta (climate4you) mitä mieltä hän on näkemyksestäni hiilidioksidin ja vesihöyryn kasvihuone termodynamiikasta. Hän on kansani samaa mieltä. Se mitä hän korosti oli tietysti ilmakehän eri osien suhteellista kosteutta ja kyllähän se vaihtelee eri korkeuksilla ja eri vuodenaikoina, jne.

Uusimmassa syyskuun raportissaan http://www.climate4you.com/Text/Climate ... r_2019.pdf kuva 40 kertoo kaiken vesihöyryn esiintymisestä.
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Olen samaa mieltä
Lämpötilan mittaaminen muutaman litran hyvin eristetyssä tilavuudessa 0,01 asteen tarkkuudella on jo hyvin vaikea tehtävä. Ilmakeän lämpötilaa mitataan 2 metrin korkeudelta muutaman metrin korkeudelta, nykyään automaattisesti kai aika tiheästi, ennen muutaman ketran päivässä. Näiden laatikoitten lämpötilojen keskiarvo voidaan tietysti laskea hyvin tarkasti, kun mittareita on tuhansia. Miten kukaan kuvittelee, että niistä saataisiin todellinen maan keskilämpötila, kun sitä ei edes ole olemassa muuta kuin kuvitelmissa. No lämpötilan mittaaminen on helppoa kaikkeen muuhun ilmakehän omianisuuksien mittaamiseen nähden. Miten mittaat maan pinnan sisältämän lämpöenergian ja siinä pienet muutokset? Nämähän olisi tarkkaan tiedettävä, jotta voisi havaita kasvihuoneilmiön lämmittävän vaikutuksen.
Uskon kyllä lämpötilojen kohoamiseen, joka näyttää olevan pysyvää. Eiköhän siitä ole selvä näyttö noin sadan vuoden ajalta. Mutta miksi lämpötilat ovat kohoamassa? Sen selvittämiseen tarvitaa kyllä muutakin kuin kasvihuoneilmiö.

Espanjassa itärannikolla tuotetaan suolaa. Rannikolla on muutamien neliökilometrien lammikoita, joista merivettä haihtuu kesän aikana. Viime kesä on näköhavaintojen perusteella ollut kuiva, kuuma ja aurinkoinen, lukuisat suolakasajonot ovat kooltaan yli 100000 m³.
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Säteilyenergian lämmön siirtotehoa verrattuna ilman liikeiden siirtämään energiaa liioitellaan

Yllä olevassa kuvassa säteilyenergiaa pyörii maan pinnan ja ilmakehän välillä noin 350 W/m².
Minkälaisia lämpöenergian määriä siirtyy ilman liikkeiden mukana?
Olkoon heikko ilmavirtaus virtaus 2 m/s maan pinnan lähellä. Esimerkiksi nouseva ilmavirtaus auringon lämmittäessä maan pintaa. Normaali pasaatituuli 8 m/s kuljettaa lämpöenerigaa 4 kertaisen määrän.
Ilmamolekyylin keskimääräinen energia on 3/2*k*T = 6,0/10²¹ J, kun T = 288 kelviniä (15 C) ja k on Bolzmannin vakio.
Ilmamolekyylejä kulkee neliömetrin pinta-alan läpi 2 m³/s = 2,6 kg/s. 2,6 kg = 2600g/28,8 mol/g/s = 93 mol/s. Neliömetrin pinnan läpi kulkevien molekyylien lukumäärä on 93 mol/s*Na = 5,8*10²⁵/s, joten liikkuvan ilman mukana kulkeva lämpöenergia neliömetrin pinnan läpi on 345 kJ/s = 345 kW. Lämpöenergiaa siirtyy siten noin 1000 (pasaatituulessa 4000) kertaa enemmän mekaanisen siirron kuin mahdollisesti säteilyn avulla. On melkoisen ilmeistä, että säteilylaskelmat ovat tältäkin osin merkityksettömiä.
Jos joku kannattaa kasvihuoneilmiötä, osoittakoon mahdollisen virheen laskemassa tai keksiköön muun kuin säteilyselityksen 33 asteen kasvihuoneilmiön puolesta. Kasvihuoneilmiö on olemassa, mutta sen merkitys on mitätön.
AnteroOllila
Viestit: 66
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

En tarkistanut, kirjoitinko tähän juttuun, että energiavirtojen todellinen tarkkuus on luokkaa muutamilta osin +/- 5 W/m^2 ja muutamilla +/- 10 W/m^2. Desimaalit ovat turhaa hienostelua, mutta ne kuvaavat sitä, kuinka taseet pitää saada kohdalleen.

Maapallo on lähtökohtaisesti tasapainossa energiavirtojen suhteen jo pelkästään siitä syystä, että aurinkoenergian määrä on vuositasolla hyvin vakio, mutta vuosisatojen kuluessa se voi vaihdella. Energiataseen luvut ovat tyypillisesti vähintään 5 vuoden keskiarvoja.

Unbiased jatkaa jankuttamista, että ei sieltä ilmakehästä mitään infrapunasäteilyä tule maanpinnalle. Tästä on turha edes keskustella,koska se on mittauksiin perutuva tosiasia, Jos ei usko edes mittauksia, niin sellaisen henkilön kanssa ei kannata vääntää kättä, koska se ei johda mihinkään. Jopa avaruudestakin tulee avaruuden taustasäteilyä, joka perustuu lämpötilaan + 3 Kelviniä.

Ilmakehän osalta Unbiased joutuu selittämään, että mihin katoaa latenttienergiaja lämpimän ilman kumpuaminen yhteenä 115 W/m^2. Se on valtava energiamäärä, kun vertaa sitä aurinkoenergiaan, jota suoraan pinnalle tulee vain 165 W/m^2. Avaruuteen tuo energiamäärä 115 W/m^2 ei voi mennä, koska avaruuteen energiaa siirtyy vain säteilemällä.
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

AnteroOllila kirjoitti: 26.10.2019, 23:24:10 En tarkistanut, kirjoitinko tähän juttuun, että energiavirtojen todellinen tarkkuus on luokkaa muutamilta osin +/- 5 W/m^2 ja muutamilla +/- 10 W/m^2. Desimaalit ovat turhaa hienostelua, mutta ne kuvaavat sitä, kuinka taseet pitää saada kohdalleen.

Maapallo on lähtökohtaisesti tasapainossa energiavirtojen suhteen jo pelkästään siitä syystä, että aurinkoenergian määrä on vuositasolla hyvin vakio, mutta vuosisatojen kuluessa se voi vaihdella. Energiataseen luvut ovat tyypillisesti vähintään 5 vuoden keskiarvoja.
Tuokaan väite ei ole totta säteilyenergian kohdalta kuin karkeasti. EI Niño aikana Tyynen meren lämpötila voi kohota laajalla alueella 5 astetta. Säteily lisääntyy siten 7%. Maan pinnan lämpötilat vaihtelevat ja säteilyn intensiteetti vaihtelee lämpötilan 4. potenssissa. Onkohan olemassa säteilytasapainoa? Jos auringon teho lisääntyisi prosentin (13,6 W/m²), maan pinnalle tuleva teho kasvaisi lukuun 241 W/m² olettaen pilvisyyden pysyvän entisenlaisena. Lämpötila kohoaisi tästä 0,26 astetta teoreettisesti laskien. Auringon tehon suurillakin muutoksilla on vähäinen vaikutus maan pinnan lämpötiloihin. Vaihtelu johtuu siten muista syistä.
Unbiased jatkaa jankuttamista, että ei sieltä ilmakehästä mitään infrapunasäteilyä tule maanpinnalle. Tästä on turha edes keskustella,koska se on mittauksiin perutuva tosiasia, Jos ei usko edes mittauksia, niin sellaisen henkilön kanssa ei kannata vääntää kättä, koska se ei johda mihinkään. Jopa avaruudestakin tulee avaruuden taustasäteilyä, joka perustuu lämpötilaan + 3 Kelviniä.
Kyllä jankutan sitä, että ilmakehässä lämpöenergiaa ei siirry yleensä ilmakehästä maan pinnalle vaan lämpöä siirtyy juuri päinvastaiseen suuntaan. Ilmastotieteessä esiintynyt ilmaus "ilmakehän lämpö on alkanut siirtyä meriin" on kasvihuoneilmiötä tukevaa valehtelua. Kuten edellisessä viestissä näytin, infrapunasäteily on ilmakehän lämpötiloissa aivan mitätön lämpöenergian siirtäjä eikä lämpöä siirry vastoin termodynamiikan lakeja. Johonkin vanhaan tietoon on kai uskottava eikä pelkkään moderniin kasvihuoneilmiöön.
Ilmakehän osalta Unbiased joutuu selittämään, että mihin katoaa latenttienergiaja lämpimän ilman kumpuaminen yhteenä 115 W/m^2. Se on valtava energiamäärä, kun vertaa sitä aurinkoenergiaan, jota suoraan pinnalle tulee vain 165 W/m^2. Avaruuteen tuo energiamäärä 115 W/m^2 ei voi mennä, koska avaruuteen energiaa siirtyy vain säteilemällä.
Ei latentti energia minnekään katoa, se muuttuu lämpöenergiaksi veden tiivistyessä pilviksi. Pilvien emissio on luokkaa 0,95, joten matalistakin lämpötiloista lämpöenergiaa katoaa säteilynä alemmassa lämpötilassa olevaan avaruuteen, ei sitä siirry korkeammassa lämpötilassa olevalle maan pinnalle. Säteilypinta-alaa kyllä riittää. Maan pinnalta lämpöenergia poistuu mekaanisesti ilmakehään suurimmaksi osaksi ja siirtymisnopeuteen vaikuttaa ilmakehän lämpötila.
Tekee mieli kysyä, miksi Suomessa on opittu kayttämään kaksinketaisia ikkunoita? Kaipa siksi, että ilma on huonompi johtamaan lämpöä kuin lasi. Sama ilmiö toimii maapallollakin, koska liki kaikki lämpö poistuu säteilynä ilmakehästä eikä maan pinnalta. Ikkunoissa ulompi lasi asettuu liki ulkoilman lämpötilaan, josta lämpö johtuu ulkoilmaan. Ikkunoissakin ihmisiä on huijattu ostamaan kallit lasit, jotka absorboivat vähän enermmän lämpösäteilyä kuin pelkkä lasi. Omassa talossani on pari kolminkertaista ikkunaa. Pakkasella kaksinkertaisten ikkunalasien lämpötila on 2 astetta alempi, joten kolminkertaisista laseista on mitätön hyöty. Ilmavuodoilla on huomattava merkitys enerrgian kulutukseen. On sattunut tapauksia, joissa taloon on vaihdettu kolminkertaiset lasit ja kuitenkin energian kulutus on lisääntynyt, kun entisillä laseilla ikkunat teipattiin tiiviksi talviaikaan. Kolminkertaisista laseista on hyötyä, jos on kolminkertaiset karmit.

Jankutan säteilymittauksista vielä kerran. Infrapunasäteily on energialtaan niin heikkoa, ettei sitä voi suoraan havaita. Säteily havaitaan lämpövaikutuksesta
Most of the energy of the infrared radiation emitted from the earth and its atmosphere is concentrated in the 3 - 100 μm range. A pyrgeometer is used to observe infrared radiation. This is a thermopile radiometer with a sensor that converts absorbed radiant energy into thermal energy using a thermocouple.
Teknisesti mitataan lämmön siirtoa mittarin ja mitattavan kohteen välillä, ei säteilyn intensiteettiä. Mittaustuloksesta sitten arvioidaan säteilyn intensiteetti. Eipä voi valoakaan suoraan havaita. Valosssa on jo niin paljon energiaa, että se pystyy irroittamaan elektronin metallilevystä. Elektroni kiihdytetään sähkökentässä ja osuu seuraavaan metallilevyyn irroittaen jo usempia elektroneja. Kun levyjä on kymmenen, saadaan jo elktronimonistimella niin suuri sähköpulssi aikaan, että se voidaan havaita.
AnteroOllila
Viestit: 66
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

Unbiased esittääk koko ajan fyysikasta omia käsityksiään, jotka eivät pidä paikkaansa. "Infrapunasäteilyä ei voi havaita". Minä voin tuntea sen suoraan ihollani saunan kiukaasta ja kyllä siihen on kehitetty tarkat mittarit. Satelliiteissa olevat mittarit pystyvät mittaamaan maanpallon säteilemän infrapunasäteiyn, joka on vain 240 W/m^2, kun ilmakehä säteilee 346 W/m^2. Väitätkö, että satelliittimittaukset ovat huijauata osa suurta salaliittoa?
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Kaipa kukin esittää omia käsityksiää vaikka lainauksenakin

Antero hyvä, sinulla onkin erikoisia ominaisuuksia, voit havaita infrapunasäteilyn, jota ei suoraan voi havaita millään ihmisen aisteilla tai rakentamilla laitteille. Voidaan havaita vain säteilyn joko lämpötilaa alentava tai kohottava vaikutus.
Tiedän fysiologiastakin sen verran, ettei iho havaitse mitään IR säteilyä, eikä iho edes havaitse ihon lämpötilan kohoamista (ihosolujen molekyylien nopeampaa värähtelyä). Ihossa saavat hermopäätteet molekyylien kiihkeämmästä värähtelystä aikaa sähköisen viestin aivoihin, jotka tulkitsevat näköaistin mukana ollessa havainnon IR-säteilystä, jos siitä on aivoissa ennakkoon tietoa. Tavallinen IR säteilystä tietämätön pulliainen havaitsee vain kiukaasta tulevan lämpöä, joka onkin realistinen havainto, jos kiukaasta on myös näkö tai hajuhavainto.
Aivan samalla tavalla satelliitinkin ternoelementit muuttavat säteilyn aiheuttaman lämpövärähtelyn (erottelee rajapinnoille sähkövarauksia) sähköiseksi signaaliksi mittauslaitteeseen. Säteilyä ei suoraan havaita, havaitaan sen lämpövaikutus. IR säteilymittaukset ovat aina ensin jonkin laitteen manipuloimia ja sitten kenties vielä tutkija manipuloi lisää.
(Lisäselvennys: Kun säteilymittari suunnataan kohti ilmakehää, säteilymittarin termoelementin lämpötila alenee ilmakehään suuntautuvan sähkömagneettisen säteilyn ( intensiteetti Wi) vaikutuksesta. Tehdään olettamus, jos ilmakehää ei olisi, mittarin säteily olisi intensiivisempää (Wa) ja lämpötila olisi alempi. Sitten tehdään päätelmä, että ilmakehästä tulee mittariin säteilyä Wa - Wi = kasvihuoneilmiö. Säteilyn osalta näin voinee olettaa, mutta tosiasia on, maan pinnalta lämpöä poistuu ilmakehään ja siitä avaruuteen. Vaikuttavatko kasvihuonekaasut maan pinnan lämpötilaa korottavasti, siihen onkin vaikea vastata, kun ei ole tarkkaa tietoa, mikä ilmakehässä vaikutta sen säteilyyn ja kuinka paljon maan pinta säteilee, josta ei voi olla tarkkaa havaitoa tai keskiarvoa suuren lämpötilan ja emissiivisyyden vaihtelun johdosta. Kasvihuoneilmiö on pelkkä ristiriitainen olettamus.)

Satelliitit sinun mukaasi havaitsevat "vain 240 W/m^2, kun ilmakehä säteilee 346 W/m^2". Etkö huomaa mitään ristiriitaa? Olisi aika kummallista, jos ilmakehä säteileilisi enemmän energiaa maan pintaa (288 K) kohti kuin avaruuteen (3 K). Vielä kummallisempaa olisi, jos ilmakehän säteily siirtäisi enemmän lämpöenergiaa kohti maan pintaa kuin 300 kelviniä alemmassa lämpötilassa olevaa avaruutta kohti. Jokin selitys siihen tarvitaan. Minulle ei kelpaa selitykseksi yksi sana, kasvihuoneilmiö tai sanat, se on mitattu.
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Antero ja Unbiased, en oikein ymmärrä miten päädytte samasta asiasta eri lopputuoksiin. Ainakin itse olen jo vuosia sitten leikkinyt MODTRAN ohjelmalla ja selvitellyt miten ilmakehässä ja maanpinnassa sekä ilmassa lentävien koneiden välistä infrapuna säteilyä mitataan. MODTRAN ohjelmisto http://modtran.spectral.com/modtran_home oli jo vuosikymmeniä sitten US Airforce'a varten kehitetty ohjelmisto jolla pyrittiin selvittämään muun muassa lämpöhakuisten ohjusten ja muiden aseiden toimivuutta eri lämpötiloissa ym. Tuolloin oli myös eri maastoympäristöissä koekenttiä, jossa saattoi muunnella parametrejä ja mitata/tulostaa alas ja ylös päivällä ja yöllä, pilvisellä ja kirkkaalla säällä ja paljon muita vaihtoehtoja. Ohjelmalla leikitessä oli aivan selvää, että lämpösäteily oli oikeata säteilyä ja todella tunnistettavissa. Tänäpäivänä infrapunalämpömittareita löytyy moneen lähtöön ja lämpökameroitakin löytyy jopa kotikäyttöö.

Palaisin jo aiemmin UB:ltä kysyttyäni, "miten helposti CO2:n absorboima IR fotoni pystyy irrottamaan vesipinnasta vesihöyrymolekyylin?". Saman kysymyksen esitän nyt myös Anterolle liittyen viestiini:
Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä
Kirjoittaja BorisW » 22.10.2019, 14:36:45

Nimittäin tuossa mainitsemassani IPCC:n esityksessä väitetään, että pienikin CO2:n lisäys irrottaa IR-säteilynsä kautta vedenpinnasta vesihöyryä, jonka IPCC myöntääkin olevan tosi voimakas kasvihuonekaasu, joka onkin se varsinainen maapalloa lämmittävä tekijä. Tosin CO2 toimii säteilypakotteena ja vesihöyry sen säteilypalutteena???

Lisäksi haluasin toistaa mitä olin jo aiemmin kysynyt Anterolta saamatta vastausta: millä ilveellä voit pakottaa maapallon erittäin dynaamisen (kaoottisen) ilmaston yksinkertaiseen laatikkomalliln ja pelaamaan koko maapallon kattavilla keskiarvoilla ja kertomaan niiden perusteella miten maapallon eri kerrosten terminen dynamiikka toimii?
unbiased
Viestit: 1458
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Kasvihuoneilmiön määritelmä

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Vilkaisin vähän tuota ilmastomallia. Heti pisti silmään outo yksikkö atm cm/km, jota selvittäessä tuli esille, miksi en sitä tunne.
The units used to describe the amount of gas, atm-cm, are often not found in physics textbooks.
En ole perehtynyt "ilmastotieteeseen", eikä se minua juuri kiinnostakaan muuta kuin sen virheitten osalta. Tuo ilmakehän vesimäärän mittayksikkökin on kummallinen. Ilmaisee maanpinnalle sataneena vesikerroksena, kuinka paljon ilmassa on kilometriä kohti vettä. Järkevää olisi käyttää samaa yksikköä kuin hiilidioksidille 400 ppm = 400ml/m³ (tai 600 mg/kg). Vesikaasulla 8 g/kg = 10,4 g/m³ = 13 litraa/m³ =13000 ppm lähellä maan pintaa. No tästähän se paljastuisi vesikaasun ylivoima kasvihuonekaasuna.
Hiilinielut: Puu sitoo kiloa kohti hiilidioksisa 1,8 kg, mutta on tuottanut 1000 kg vesikaasua ilmakehään sitä tuottaessaan. Puu on kasvihuoneilmiön tuottaja ei poistaja. Arviointini mukaan lisää kasvihuoneilmiötä 100 kertaiseksi kasvunsa aikana. Ei 1200 kertaiseksi, koska vesi palaa takaisin maan pinnalle noin viikon aikana. Oikeasti puut kuitenkin alentavat lämpötiloja haihduttaessaan vettä. Taas yksi osoitus kasvihuoneilmiön ristiriitaisuudesta.

Spektroskopiasta sen sijaan on vanhaa tietoa. IR fotoneja ei pysty havaitsemaan. Eri alueittan IR säteilyn tuottamaa lämpöenergiaa kylläkin voidaan havaita. Useimmiten säteily jaetaan eri komponentteihin hilassa tapahtuvalla interferenssillä. (Uurrettu, yleensä lasista valmistettu levy, jossa tapahtuu säteilyn interferenssi, ja säteily jakaantuu eritaajuuksiin kuin valo prismassa.) Sittten säteily kulkee kapeasta raosta, jolloin saadaan detektroille kapea taajuusväli. Detektrori koostuu yleensä termeolementeistä, joten säteilyn tuottama energia mitataan. Säteilyä voidaan myös suodattaa, kuten valoakin sitä absorboivilla materiaaleilla. Detektori voidaan jäähdyttää toisten termolementtien ja sähkön avulla, jolloin voidaan havaita heikkoakin säteilyä, kuten lämpöhakuisissa ohjuksissa. Yksikään IR mittari ei mittaa suoraan säteilyä vaan sen lämpötilaa kohottavaa tai alentavaa vaikutusta. IR fotonien energia ei tietääkseni pysty irroittamaan mistään aineesta valon tapaan elektroneja, joita voitaisiin havaita, saati vesimolekyylejä veden pinnasta. Tietenkin IR säteily riittävän intensiivisenä voisi lisätä veden lämpötilaa kiehumispisteeseen saakka, jossa molekyylien liike-energia riittää voittamaan vettä koossa pitävät sähköiset voimat.
Vasta viime vuosikymmenien https://en.wikipedia.org/wiki/Fourier-t ... ectroscopy on mahdollistanut paremman resoluution IR spektroskopian. Tässä suomalainen J.Kauppinen on ollut maailman huippua. Hän onkin todennut hiilidioksidin vaikutuksen mitättömäsi väitettyyn verrattuna. Vrt sivun alussa olevat kuvat Eath Atmosphere ja sen alla olevan huonon resoluution laitteisiin perustuva kuva maan säteilystä. Ei muuten ole ylemmän kuvan resoluutiokaan huippua, kuten tämä kuva hiilidioksidin absorbtiosta mitattuna huippulaitteella, joita ei avaruudessa vielä ole. Jaa onpa ollut yksi laite, jonka parin metrin peili hiottiin Tuorlassa. Laite mittasi avaruuden IR säteilyä ja laitteessa oli heliumjäähdytteinen termoelementti. Laite pystyi toimimaan vain muutaman vuoden, koska heliumhuolto ei toiminut miljardien kilometrien etäisyydelle.
Kuva
Lisätään vielä yksi huippukuva hiilidioksidin läpäisevyydelle ilmakehässä aaltoalueella 13,33 - 16,67 mikrometriä, josta ylempi kuva on pieni osa suurella resoluutiolla. Ylemmän kuvan piikkikumpareet näkyvät kahtena yhdistyneenä transmittance piikkinä 650,2/cm kohdalla. Näissäkin kuvissa säteilyn määrä on saatu säteilyn aiheuttaman lämpötilan kohoamisen avulla. Tarvitaan todellista huipputekniikkaa ja miljoonakertaisia vahvistyksia signaaleille.
Kuva
Vastaa Viestiin