Klimatologian mysteerit

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Klimatologian (ilmastotieteen) aiheessa on käsitelty viimeksi termodynamiikan perusasioita. Termodynamiikka ei ole helppoa varsinkaan, kun on kysymys säteilytermodynamiikasta.

Helposti saatavilla oleva tieto on maan albedo eli auringon säteilyn heijastumisen osuus.
Kuva
Kuvan mukaan 30% auringon säteilystä heijastuu eli albedo on keskimäärin 0.30.

Auringon säteilyn jakautumasta tiedetään
Kuva
UV säteilyn osuus 7%, valo 44% ja IR säteily 48%.

Yleisesti sanotaan, maa säteilee kuin musta kappale IR säteilyä, emissiokertoimena pidetään lukua 1. Tämän perusteella maa myös vastaanottaa IR säteilyä kuin musta kappale eikä heijasta sitä. Auringon säteilystä jää siis maahan IR osuus 48%. Heijastuminen tapahtuu siten valon osalla ja se on 30%. Valoa ja UV-säteilyä tulee siten maahan 51%-30% = 21%. Ylemmän kuvan mukaan ilmakehään absorboituu 19%. Myös väitetään, että ilmakehä on läpinäkyvä maan pinnan lämpösäteilylle kasvihuonekaasuja lukuunottamatta, joten ilmakehä ei pidätä myöskään auringon lämpösäteilyä. Maan pinnalle tulee vain vaivaiset 2%. Emme kuitenkaan elä pimeässä, joten tulkintani on ristiriitainen.

Ristiriita on seurausta kasvihuoneilmöolettamuksista. Ilmakehän on pakko pidättää myös lämpösäteilyä suuret määrät, jotta maan pinnalle tulisi kuvien mukaisesti riittävä määrä valoa. Tähtitieteen mukaan, jos tähti on 45 astetta horisontin yläpuolella, sen säteily heikkeneen 0,1 magnitudia eli 10%. Tätä voisi pitää jonkinlaisena ilmakehän absorbtiona valolle. Tämä olisi 4,4%. UV säteilystä siroaa ehkä 3%, joten IR säteilystä absorboituu yli 20%. Maapallo ei ole musta kappale, joten kasvihuoneilmilaskelmat eivät ole faktatietoa. Ei myöskään https://www.ilmastofoorumi.fi/foorumi/v ... f=3&t=2399 voi olla faktatietoa, koska laskelmat perustuvat mustan kappaleen säteilyyn.
AnteroOllila
Viestit: 67
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

En rupeaa kiistelemään näistä säteilyasioista, mutta kerron seuraavat faktat. CERES-satelliittimittausdata auringon tuleva energia mitataan aallonpituusalueella 0,3 - 100 mikrometri, maapallon heijastama säteilyalueella 0,3 - 5 mikrometriä ja maapallon emittoima säteily aallonpituusalueella 3-100 mikrometri.ä. Tulokset osoittavat, että maapallo saa n. 340 W/m2 lyhytaaltoista säteilyä (n. 0,3 - 5 um) ja takaisin heijastuu n. 100 W/m2 eli nettoenergia, joten maapallo saa on n. 240 W/m2. Tämän luvun vahvistaa oikeaksi maapallon säteilemä pitkäaaltoinen säteilymäärä 240 W/m2.
unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Ylempi kuva kaiketi perustuu juuri Ceres-satelliitin mittaushavaintoihin. Alempi kuva on teoreettinen mustan kappaleen säteilykuvio lämpötilassa 5700 kelviniä.
AnteroOllila
Viestit: 67
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

Kuva on yksi monista energiatasekuvista. Siinä ei ole ensimmäistäkään lukuarvoa, joten on vaikea sanoa, onko se CERES-mittauksiin perustuva.
unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Auringon säteilyteho on 1364 W/m² maan etäisyydellä, joten prosentit kyllä ilmaisevat luvutkin.

Meinasin tarkistaa tarkemman luvuarvon ja panin hakusanaksi "solar power". Haku paljasti nykytieteen sairauden. Vastausena tuli sivukaupalla aurinkopaneeleista mainoksineen.

Aurinkopaneelien käyttöhän on täysin järjetöntä, jos vain on totta tieto, neliömetrin aurinkopaneelin valmistaminen kuluttaa energiaa kaikkiaan 3370 kWh. (En viitsi eritellä tässä, mitä kukin vaihe tarvitsee.) Paneeli tuottaa keskimäärin 7 W/m². Helppo lasku antaa tulokseksi, että paneelin täyryy toimia 55 vuotta, jotta sen valmistukseen tarvittu energia saadaan takaisin aurinkoenergiana. Tuskin paneelit toimivat näin pitkään. Onneksi on halpaa fossilista energiaa, joten paneeleita pystytään valmistamaan.

Olen itsekin saanut useita tarjouksi aurinkopaneelien asennuksesta. Olen kuitenkin luonnon ystävä ja energian säästäjä, luotan oikeaan tieteeseen ja olen kieltäytynyt tuhlaamasta rahojani huijareitten tarpeisiin. Purjeveneessäni tietenkin on aurinkopaneeli, koska merellä ei ole töpseleitä.
Viimeksi muokannut unbiased, 15.10.2020, 18:49:22. Yhteensä muokattu 1 kertaa.
Carbonautti
Viestit: 939
Liittynyt: 01.09.2015, 19:59:12

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja Carbonautti »

Haku termillä total solar irradiance antaa paljon tuloksia. Esimerkiksi climate4you-sivustolta:
-
Kuva
unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

Auringon teho on säilynyt jo pitkään 0,1% rajoissa. Mielenkiintoinen on 11 vuoden sykli säteilyssä, jossa teho vaihtelee 1 W/m² (0,07 %) verran. Miksi sen syytä ei yritetäkään selvittää, vaikka syy on mahdollisesti hyvin yksinkertainen. Jupiterin synodinen kiertoaika on 11,862 vuotta kuin sattumalta. Jupiter aiheuttaa aurinkoon sanatapaisen vuorofluidi virtauksen kuin Kuu Maahan. Saturnuksen synodinen kiertoaika on 29,457 vuotta, joten silläkin on vaikutuksensa yhdessä Juiterin kanssa. Noin 30 vuotta on aika, jolloin Jupiterin ja Saturnuksen vuorofluidit ovat maksimissaan. Kuun ja Auringon vuorovesi-ilmiö on maksimissaan parin viikon välein.

1930 luvulla alkoi lämmin kausi (ei kai muuta, kuin oltiin mielissään lämpöisistä säistä, kun klimatologia oli lapsen kengissä), 1970 luvulla kylmeni (klimatologia oli varttunut ja se pelotteli uudella jääkaudella). 1990 alkoi lämmetä (klimatologia oli jo miljardi resurseissaan, no kaikkiahan tietävät). Nyt olisivat vuodet, jolloin alkaisi viiletä. Toivottavasti astronomiset voimat ovat merkittäviä auringon säteilyssä ja alkaa villetä, se voisi viivästyttää läntisen tieteen ja kulttuurin lopullista rappiota.
esalil
Viestit: 13
Liittynyt: 09.10.2018, 15:24:15

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja esalil »

Onhan ne prosentit ja watit/m2 hienoja juttuja, mutta kun ilmastonmuutoksesta puhutaan, niin puhutaan lämpötilan muutoksista eikä wateista/m2. Niin että pystyisikö joku esittämään ylläolevan kaavion lämpötilan muutoksina. Muistan jossain tieteellisessä artikkelissa nähneeni, että jää lähettää LWIR-säteilyä 300W/m2. Miksi sitä ei käytetä lämmitykseen, jos kaikki watit/m2 lämmittävät?
AnteroOllila
Viestit: 67
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

Selvään kysymykseen selvä vastaus. Jos puhutaan ilmastomalleista, niin silloin puhutaan ilmastopakotteesta ilmakehän ylärajalla ja se on se muutos W/m2, mitä on tapahtunut vuoden 1750 jälkeen. Kun kerrot tuon säteilyypakotteen muutoksen 0,5:llä niin saat lämptlilamuutoksen IPCC:n tieteen mukaan, mutta jos haluat oikean arvon, niin kerro se 0,27:llä.
esalil
Viestit: 13
Liittynyt: 09.10.2018, 15:24:15

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja esalil »

Kiitos selvästä vastauksesta. Unbiased tuolla ylempänä sanoo, että auringon säteilyteho vaihtelee 1 watin verran/m2. Sinun mukaasi tämä siis edustaa 0.27C.
Et ottanut kantaa jään säteilyyn.
AnteroOllila
Viestit: 67
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

Kyllä jää säteilee 300 W/m2, jos sen lämpötila on nollan paikkeilla. Kaikki materiaali maailmankaikkeudessa säteilee sähkömagneettista säteilyä.

Miten se sitten lämmittää, onkin eri juttu. Jonkin kohteen lämpötila määräytyy siihen tulevien ja siitä poistuvien energiavirtojen perusteella.
esalil
Viestit: 13
Liittynyt: 09.10.2018, 15:24:15

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja esalil »

Kuution kimpale jäätä siis säteilee 1,8 kW. Termodynamiikan 2. pääsääntö sanoo, että se ei lämmitä 20C olohuonetta, mutta se lämmittää -20C pakkashuonetta. Miksi, niin kuin edelleen monet lähteet kertovat, ilmakehän hiilidioksidin takaisinsäteily lämmittäisi maanpintaa? Säteilyhän lähtee korkeammalta, ts. kylmemmästä?
Modernimpi teoria (jota en oikein ymmärrä) sanoo, että kun hiilidioksidin määrä ilmakehässä kasvaa, niin sen avaruuteen säteilemä LWIR lähtee korkeammalta eli kylmemmästä ilmakehästä. Kun se on kylmempää, niin se on heikompaa, eli vähemmän lämpöä poistuu, jolloin alapuolella olevan ilmakehän lämpötilan pitää nousta. Jos näin on, niin kaiketi lapse rate muuttuu? Onko sellaisesta viitteitä?
unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

AnteroOllila kirjoitti: 18.10.2020, 07:15:43 Kyllä jää säteilee 300 W/m2, jos sen lämpötila on nollan paikkeilla. Kaikki materiaali maailmankaikkeudessa säteilee sähkömagneettista säteilyä.

Miten se sitten lämmittää, onkin eri juttu. Jonkin kohteen lämpötila määräytyy siihen tulevien ja siitä poistuvien energiavirtojen perusteella.
Siis milloin ja miten materiaali, ja erityisesti kaasumainen materia, säteilee?

Jäähän voi sulaa sekä auringon paistaessa tai pilvisellä säällä, eikä lämpötila olekaan tulevan ja lähtevän säteilyn yksikäsitteinen funktio. Onko edes koskaan riittävän tarkasti?
unbiased
Viestit: 1477
Liittynyt: 13.01.2015, 09:31:57

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja unbiased »

esalil kirjoitti: 17.10.2020, 22:44:08 Kiitos selvästä vastauksesta. Unbiased tuolla ylempänä sanoo, että auringon säteilyteho vaihtelee 1 watin verran/m2. Sinun mukaasi tämä siis edustaa 0.27C.
Et ottanut kantaa jään säteilyyn.
Jos auringon teho lisääntyy 1 W/m2 eli 1.000733 kertaiseksi, lämpötilojen muutoksesta ei voi sanoa mitään paitsi jos olettaa kaikkien muiden lämpötilaan vaikuttavien tekijöiden säilyvän entisen kaltaisena. Maan ulossāteily W = jokinvakio*Tpot4 ja verrannollinen tulosateilyyn. Siten Tu =Tv*4.juuri(1.000733) = 288*1.000183=288.053 kelvinia. Täysin mahdoton havaita.
Todennäköisesti lämpötiloihin vaikuttavat olosuhteet vaihtelevat, mutta pysyvät keskimäärin valikoima.
AnteroOllila
Viestit: 67
Liittynyt: 18.04.2013, 11:49:01

Re: Klimatologian mysteerit

Viesti Kirjoittaja AnteroOllila »

Unbiased virittelee taas keskustelua päästäkseen esittelemään omaa erikoista fysiikkaansa. Jos muistan oikein, hänen mielestään kaasumaiset aineet eivät säteile eikä ilmakehä sen vuoksi säteile 345 W/m2 maanpinnalle ja jos säteileekin, niin se ei lämmitä, eikä sitä säteilyä voida edes mitata. Hän oikaissee, jos muistan jotakin väärin.

Maanpinta säteilee eli emittoi pitkäaaltoista eli infrapunasäteilyä 395 W/m2. Tästä säteilystä absorboituu ilmakehään 155 W/m2 eli säteilyenergia muuttuu lämmöksi, ilman absorptiota säteilyä menee ilmakehään suoraan 28 W/m2 ja lukuisten absorptio ja emissiotapahtumien jälkeen avaruuteen menee 212 W/m2 (avaruuteen yhteensä 240 W/m2). Lukuarvot hieman vaihtelevat eri esityksissä, mutta tästä asiasta ovat kaikki energiatase-esitykset yksimielisiä. Kasvihuonekaasujen molekyylit siis absorboivat ja emittoivat. On toinenkin mekanismi, jonka avulla kaikki materiaali pystyy säteilemään sen lämpötilan perusteella.
Vastaa Viestiin