“Ilmastohätä” on myytti, sanoo Nobel-palkinnon voittaja John Clauser. Tässä on miksi Hän on oikeassa
Nobel-palkittu fyysikko John Clauser paljasti hiljattain pitämässään luennossa, kuinka hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mallit ja analyysit, joihin poliitikot ja aktivistit tukeutuvat “ilmastokriisiä” koskevien väitteiden tueksi, eivät täytä tieteen perusstandardeja. tiedustelu. Clauser sai Nobel-palkinnon vuonna 2022 kvanttikettumuksen havaintomittauksesta ja ymmärtää hyvin ongelman erottaa fyysinen signaali taustamelusta.
Clauser osoittaa, että korjattuna IPCC:n virhealttiiden aritmetiikkaan ja tilastoihin nähden havaintotiedot eivät tue tehon epätasapainoa, jonka väitetään olevan vastuussa ilmaston lämpenemisestä. Lisäksi ilmastomallien tulokset ovat ristiriidassa havaintojen kanssa. Clauser pohtii konvektion, pilvien ja niiden vaihtelevuuden rooleja negatiivisen takaisinkytkentämekanismin aikaansaamisessa ja ehdottaa, että tämä toimii termostaattina, joka stabiloi pintalämpötiloja. Clauserin johtopäätös on, että väitteillä “ilmastokriisistä” puuttuu tieteellinen sisältö ja että Net Zero -politiikka on tarpeeton este.
Clauserin puhe on saatavilla YouTubessa . On kuitenkin syytä tarkastella uudelleen fysiikan argumentteja, jotka perustuvat ilmakehän energiavirroista saatuihin havaintoihin ja kumoavat käsityksen ihmisen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä (AGW) aiheuttamasta ilmastokriisistä.
Energia virtaa ilmastojärjestelmässä
On hyödyllistä aloittaa yksinkertaistetulla kuvauksella Maahan saavuttavasta aurinkoenergian virtauksesta, sen muuntamisesta maapallon ilmastojärjestelmän toimesta ja siitä aiheutuvasta (enimmäkseen lämpö) energiavirrasta, joka lähtee Maan ilmakehästä. Tämä näkyy kuvassa 1, joka on otettu IPCC:n tuoreesta raportista.
IPCC-kaaviossa näkyy energiaepätasapaino, joka on saapuvan näkyvän ja UV-auringon säteilyn erotus 340 W/m 2 , josta on vähennetty heijastuva määrä (100 W/m 2 ), vähennettynä lähtevä infrapuna (IR) lämpösäteily (239). W/m2 ) . Väitetty epätasapaino ilmakehän huipulla on 0,7 W/m 2 (anna tai ota 0,2), ja IPCC väittää, että tämä edistää ilmastojärjestelmän jatkuvaa lämpenemistä.
Tähän laskelmaan tarvittavat säteilymittaukset tehdään eri aallonpituuksilla satelliittien mukana olevilla instrumenteilla, ja havaintovirheet ovat väistämättömiä. Yhdistämällä taulukossa 1 esitetyt sisääntulevien, heijastuneiden ja lähtevien virtojen epävarmuusalueet käyttämällä tavallista tilastollista neliöjuurisääntöä osoittaa, että lasketun epätasapainon virhemarginaali on itse asiassa 3 W/m 2 , noin 15 kertaa suurempi kuin IPCC:n ilmoittama virhemarginaali 0,2 W/m 2 . Lyhyesti sanottuna ei ole havaittu energiaepätasapainoa. Väitettyä epätasapainoa 0,7 W/m 2 peittää havaintovirhe, ja tieteellisestä näkökulmasta Clauser kuvailee sitä “huijaukseksi”.
Luonnollinen vaihtelu
Tärkeää on, että IPCC-käsittely aliarvioi ilmastojärjestelmän läpäisevän aurinkoenergiavirran luonnollista vaihtelua. Yksi avaintekijä, joka ohjaa tätä vaihtelua, on “albedo”, pilvistä tai pinnasta heijastuvan auringonvalon osuus . Pilvisyys, joka tyypillisesti peittää noin kaksi kolmasosaa maapallon pinnasta, on itse asiassa varsin dynaaminen, ja sen seurauksena albedo vaihtelee kuukausittain välillä 0,275-0,305. Clauser arvioi, että tuloksena oleva kuukausittainen vaihtelu heijastuneessa energiassa kattaa alueen (95-105 W/m 2 ). Clauser huomauttaa, että IPCC:n käyttämät Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) -tietokonemallit eivät toista tätä vaihtelevaa kuukausittaista mallia, joten niistä täytyy puuttua pilvien fysiikan keskeisiä näkökohtia.
Tämä on merkittävää, koska pilvien ja albedon vaihteluiden aiheuttama luonnollinen vaihtelu vähentää sekundääristen kasvihuonekaasujen, kuten CO 2 , vaikutusta . Lisäksi maapallon ilmastojärjestelmän suhteellinen vakaus näiden aurinkoenergian syöttöjen heilahtelujen edessä osoittaa, että negatiiviset takaisinkytkentämekanismit toimivat.
Pintalämpövirrat ja ilmakehän tasapainon luonne
Ennen kuin palataan pilvien aiheeseen, on paikallaan vielä kommentoida kuvan 1 energiavirtoja. Termodynamiikassa on ratkaisevan tärkeää erottaa energia ja lämpö. Termodynamiikan ensimmäinen laki sanoo, että energia säilyy. Termodynamiikan toinen pääsääntö sanoo, että entropia ei koskaan vähene, ja tämä puolestaan seuraa, että lämpö vain virtaa kuumimmista kohteista kylmempiin eikä koskaan päinvastoin. Ilmakehän prosessien fysiikan ymmärtämiseksi on tarpeen ottaa huomioon tämä lämpövirtojen suuntaus. Siten IPCC-kaaviossa esitetty “kasvihuonekaasujen alas pinta” energiavirta (339-347 W/m 2 ) ei itse asiassa edusta lämpövirtausta; pikemminkin se yksinkertaisesti vastustaa osaa “yläpinnan” energiavuosta (395-400 W/m 2 ), minkä seurauksena pinnan jäähdytysnopeus säteilyllä määräytyy eron (56 +/-5 W) perusteella. /m 2 ). Tämän näkemyksen avulla voimme tarkastella pinnan lämpövirtojen tasapainoa taulukon 2 mukaisesti.
Nykyään käytössä olevat yleiskiertoilmastomallit ovat saaneet vaikutteita Nobel-palkitun fyysikon Syukuro Manaben työstä, joka vuonna 1967 esitteli ilmakehän järjestelmän paradigman olevan säteilevässä konvektiivisessa tasapainossa 1 . Taulukosta 2 voidaan nähdä, että piilevän ja aistivan lämmön konvektiivinen virtaus on kaksi kertaa säteilyä tärkeämpi maapallon pinnan jäähdytyksessä. Manaben sisällyttäminen konvektioon merkitsi selvää parannusta aikaisempaan säteilymalleihin verrattuna. Voidaan kuitenkin kysyä, onko ilmastomallinnusyhteisössä edelleen taipumus yrittää ymmärtää ilmakehän dynamiikkaa puhtaasti säteilyn eikä konvektiivisten lämpövirtojen perusteella, ja onko tämä syynä ilmastomallien jatkuvaan kyvyttömyyteen ottelun tarkkailu
Säteilevä pakottaminen ja negatiiviset palautteet
Manaben varhainen työ, joka vahvistettiin äskettäin Happerin ja van Wjngaardenin 2 tekemillä jalostetuilla laskelmilla 2 , kuvaa kasvihuonekaasujen vaikutusta “säteilypakotuksella”, toisin sanoen niiden ohimenevällä vaikutuksella ilmakehän huippuun (ToA). energiatasapaino Molemmat laskevat, että CO 2: n kaksinkertaistumisesta johtuva säteilypakote johtaa noin 3 W/m 2 lähtevän lämpösäteilyn vähenemiseen kirkkaalla taivaalla. Stefan-Boltzmannin lakia soveltamalla, jonka mukaan mustan kappaleen säteily kasvaa lämpötilan neljännellä potenssilla (mitattuna Kelvin-asteina), kertoo meille, että ilmakehän säteilylähteiden lämpötilan pitäisi nousta noin 0,75 °C tuottaakseen ylimääräistä. kompensoivaa säteilyä Ilmastofysiikan avainkysymys on, mikä on kompensoiva maanpinnan lämpötilavaste, joka tarvitaan lämpösäteilyn palauttamiseksi ToA:ssa?
IPCC:n käyttämät 27 CMIP-ilmastomallia sisältävät ECS:n (Equilibrium Climate Sensitivity), jonka maanpinnan lämpötila nousee 1,8–5,6 °C kaksinkertaistamalla CO 2 3 -päästöt . Tämä on 2,5–7,5 kertaa korkeampi kuin ilmakehän lämpötilavaste 0,75 °C, mikä tarkoittaa, että CMIP-malleihin on sisällytetty joitakin erittäin merkittäviä positiivisia takaisinkytkentämekanismeja, jotka moninkertaistavat alkuperäisen pakotuksen.
Clauser tekee yleisen havainnon, joka perustuu Le Chatelier’n periaatteeseen, että tasapainossa oleva monimutkainen fyysinen järjestelmä sisältää tyypillisesti useita negatiivisia takaisinkytkentämekanismeja, jotka toimivat pikemminkin vastustamaan kuin vahvistamaan pakottamista, ja kyseenalaistaa IPCC:n oletettujen positiivisten palautteiden perustan.
Itse asiassa on paljon helpompaa tunnistaa negatiiviset palautemekanismit kuin tunnistaa positiiviset palautteet. Taulukossa 3 on esitetty ilmeiset negatiiviset takaisinkytkennät vasteena pintalämpötilan nousuun 1°C, joita seuraa perusfysiikan soveltaminen kuvan 1 lämpövirtoihin.
Clausius-Clapeyron-relaatio tarkoittaa, että ilman kyllästetty vesihöyrypitoisuus kasvaa 7 %, kun lämpötila nousee 1°C nykyisestä maapallon keskiarvosta noin 15°C. Tämän perusteella IPCC arvioi 1,3 W/m 2 positiiviseksi takaisinkytkennän ilmakehän vesihöyrypitoisuuden lisääntymisen ja siitä johtuvan pintasäteilyn absorption vuoksi. Kuitenkin, kuten Clauser huomauttaa, Clausius-Clapeyron-relaation on myös johdettava vastaavaan lisääntymiseen haihtumisen, pilvien muodostumisen ja sateen määrässä, samoin kuin siihen liittyvän piilevän lämmön (veden haihtumisen) siirtymisen pois maanpinnasta. Tästä johtuvat negatiiviset palautteet toimivat kompensoimaan säteilypakottavuutta. Erityisesti (a) pilvien lisääntyneen auringon heijastuksen vaikutuksella on suora vaikutus ToA-energiataseeseen ja (b) konvektion fysiikka tarkoittaa sitä, että lämmitetty ilma laajenee, saa kelluvuutta ja kohoaa tropopaussiin (noin 11 km:n kohdalla). korkeus), vapauttaen samalla ylimääräistä lämpöään lämpösäteilynä avaruuteen. Vaikka osa pintalämpösäteilystä absorboituu ilmakehään, taulukosta 3 käy selvästi ilmi, että tunnistetut negatiiviset palautteet ovat IPCC:n laskeman positiivisen palautteen kääpiöjä.
Clauser huomauttaa, että pilvien negatiivisen palautteen määrä ei riipu pelkästään niiden laajuudesta, vaan myös niiden jakautumisesta maan pinnalle ja niiden heijastavuudesta. Suurin osa pilvistä muodostuu auringonvalon voimakkaasta imeytymisestä valtameriin, joissa pilvien heijastuksen jäähdytysvaikutus on suurempi kuin maan päällä. Yhdessä terminen, konvektiivinen ja pilvi negatiivinen takaisinkytkentä muodostaa termostaattimekanismin, joka stabiloi maan pinnan lämpötilaa pakotusta vastaan riippumatta siitä, johtuuko tämä auringonpaisteen vaihtelusta (esimerkiksi pilvipeitteen muutoksista) vai kasvihuonekaasujen vaikutuksesta. Clauser arvioi yhdistetyn negatiivisen nettotakaisinkytkentävoimakkuuden välillä 7-14 W/m 2 / 1 °C, mikä on yhdenmukainen taulukon 3 suuruusluokkien kanssa.
Jos oletetaan kokonaisnegatiivinen nettopalaute (10) W/m 2 / 1 °C pinnalla, Clauserin alueen keskellä, tämä olisi kolme kertaa suurempi kuin säteilyvoima, joka aiheutuu hiilidioksidin kaksinkertaistumisesta kirkkaalla taivaalla. 3 W/m2 , joten pintalämpötilan nousu, joka tarvitaan säteilypakotteen kompensoimiseksi, tarkoittaisi vain 0,3 °C:n ECS:ää. Tällä negatiivisen takaisinkytkennän tasolla IPCC:n käyttämä ECS-alue 1,8–5,6 °C yliarvioi CO 2: n vaikutuksen kertoimella 6–19 kertaa.
Vastaavasti tällä negatiivisten takaisinkytkentöjen alueella ECS-alue 1,8 °C – 5,6 °C merkitsisi sitä, että lämpövuon lisäys pinnasta on 18-56 W/m 2 kompensoimaan pelkkä 3 W/ m 2 säteilypakote ilmakehässä. Mihin loppu lämpövirta menee? Termodynamiikan ensimmäinen laki edellyttää, että tämä energia ei voi kadota, ja termodynamiikan toinen laki edellyttää, että ilmakehän lämpö voi siirtyä vain viileämmälle pinnalle (eli säteillä avaruuteen). IPCC:n ilmastomallit näyttävät rikkovan joko ensimmäistä tai toista termodynamiikan lakia, mahdollisesti molempia.
Johtopäätökset
Yhteenvetona Clauser väittää, että negatiiviset takaisinkytkentämekanismit maapallon ilmastojärjestelmässä stabiloivat lämpötiloja lämpenemistä vastaan, koska säteilypakotteet lisääntyvät. Tästä seuraa, että ei ole olemassa hiilidioksidin aiheuttamaa ihmisen aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä. Negatiiviset takaisinkytkennät toimivat samalla tavalla tasaamaan pintalämpötiloja jäähtymistä vastaan. Tällainen termostaattinen mekanismi, joka hyödyntää veden termodynaamisia ominaisuuksia, voi selittää, kuinka vesirikas planeetta, kuten Maa, on ollut vieraanvarainen elämälle läpi historian.
IPCC:n ja sen puolestapuhujien julkaisema ilmastonarratiivi perustuu huonoihin tilastoihin, virheelliseen tiedonkeruuun ja fyysisten mekanismien epätäydelliseen käsittelyyn, joka sisältää tärkeiden negatiivisten palautteiden huomioimatta jättämisen.
Negatiivisten palautteiden analyysi viittaa siihen, että hiilidioksidin 50 prosentin lisäys esiteollisesta ajasta (280 ppm) nykyiselle tasolle (420 ppm) on todennäköisesti syy vain noin 0,15 °C:n ilmaston lämpenemiseen.
Fysiikan selityksessä maapallon historiallisista lämpenemis- ja jäähtymissykleistä sekä 1970-luvulta lähtien havaitusta lämpenemisestä on tarkasteltava monien muiden ilmastokirjallisuudessa käsiteltyjen luonnollisten mekanismien aiheuttamaa vaihtelua, kuten auringon kiertokulkua, kiertoradan/kuun sykliä, pilven vaihtelua. , valtamerten kierrot, tulivuoret, otsonin vaihtelu, kaupunkien lämpösaaret ja niin edelleen. Nämä eivät kuulu tämän huomautuksen soveltamisalaan.
DR. Rudolph Kalveks on eläkkeellä oleva johtaja. Hänen on teoreettisen fysiikan tohtori.
- S. Manabe ja RT Wetherald, Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Given Distribution of Relative Humidity, J. Atmos. tietää 24, 241 (1967). ↩︎
- van Wijngaarden, WA ja Happer, W., 2020. Maan lämpösäteilyn riippuvuus viidestä eniten esiintyvästä kasvihuonekaasusta. arXiv preprint arXiv:2006.03098 . ↩︎
- Zelinka, MD, Myers, TA, McCoy, DT, Po‐Chedley, S., Caldwell, PM, Ceppi, P., Klein, SA ja Taylor, KE, 2020. Suuremman ilmastoherkkyyden syyt CMIP6-malleissa. Geophysical Research Letters , 47 (1), p.e2019GL085782. ↩︎
