https://www.facebook.com/groups/14510592724?multi_permalinks=10159080372837725&hoisted_section_header_type=recently_seen
Hannu Walter 13.09...TODISTAMATON TEORIA
• Ihmisen aiheuttama ilmaston lämpeneminen (polttamalla fossilisia polttoaineita ja siten myötävaikuttamalla ilmakehän CO2-päästöihin) on teoria, ja se on edelleen todistamaton teoria.
- Huolimatta joidenkin väitteistä, jotka sanovat, että tiede on ”vakiintunut” ja että on olemassa ”tieteellinen yksimielisyys”...
• Kun katsoo ilmastohälytystutkimuksen ponnisteluja ja heidän teoriansa testaamista, huomaa, ettei yksikään heidän ponnisteluistaan ole johtanut siihen johtopäätökseen, että teoria olisi oikea.
• Tutkimukset, jotka ovat väittäneet tukevansa teoriaa, eivät ole koskaan julkaisseet tietojaan tai menetelmiään tarkistettavaksi.
• Tunnetuin näistä ilmastoväittämistä on Michael Mannin lätkämaila, jonka väitettiin osoittavan suhteellisen vakaata ilmastoa ennen 1900-luvun puoliväliä...
Harvoinpa näkee kirjoitusta, johon on onnistuttu sisällyttämään noin monta väärinkäsitystä ja vääristelyä. Siksipä siis tämä viesti, ja sitä seuraavat viestini. Aloitetaan tärkeimmästä, eli
Miten on osoitettu että juuri kasvihuoneilmiön voimistuminen ja ennen kaikkea sen voimistuminen ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisäämisen johdosta voi lämmittää ilmastoa ja nyt myös lämmittää sitä 1/n?
Ilmastoskeptikoiden keskuudessa elää sitkeästi se harhakäsitys, että ”lätkämailatutkimukset” (esim. Mann ym. 1998, Mann ym. 1999) olisivat olennainen tai jopa ainoa todiste siitä, että juuri hiilidioksidi nyt lämmittää ilmastoa. Kun he samalla myös kuvittelevat, että joku on (muka) osoittanut nuo lätkämailatutkimukset virheellisiksi, tai että kun niiden aineistoja ei (muka) suostuta luovuttamaan julkisuuteen, mitään todisteista hiilidioksidin roolista nyt menossa olevassa lämpenemisessä ei heidän mielestään tietenkään ole.
Tämä harhakäsitys on niin kummallinen, että täytyy ihmetellä, miten se pysyy elossa. Eihän esimerkiksi Mannin ja kumppaneiden yllä mainituissa tutkimuksissa käytetä mitään sellaisia mittaustuloksia, joiden perusteella voisi väittää, että ilmastoa on teollistumisen alun jälkeen lämmittänyt juuri kasvihuonekaasupitoisuuden lisääntyminen. Ehkäpä tämä harhakäsitys syntyy siitä, että Mannin ja kumppaneiden lätkämailatutkimusten arvostelu on skeptikkopiireissä ollut niin laajalti ja niin maanisesti harrastettu aktiviteetti, että asiasta tietämätön ja yksipuolisesti perehtynyt lukija tosiaan luulee niiden olevan tärkeimpiä todistuskappaleita ihmisperäisestä lämpenemisestä.
Siksi kirjoitan tämän viestiketjun, jossa referoin mahdollisimman lyhyesti sen, millaisen evidenssin perusteella esimerkiksi Exxonin omat tutkijat jo 1970-luvulla, ennen kuin yhtään ”lätkämailatutkimusta” oli julkaistu, päätyivät siihen käsitykseen, että hiilidioksidin lisääminen ilmakehään lämmittää ilmastoa huomattavasti (viestini kuva).
Varsinainen todistusaineisto sille, että nykyinen lämpeneminen johtuu kasvihuonekaasujen, ennen kaikkea hiilidioksidin lisäämisestä ilmakehään, on siis jotain ihan muuta kuin "lätkämailat". Voi aivan perustellusti väittää, että vaikka kukaan ei olisi koskaan tehnyt yhtään paleoklimatologista lämpötilarekonstruktiotutkimusta, voisimme silti olla hyvin varmoja siitä, että ihmiskunnan ilmakehään lisäämät kasvihuonekaasut nyt lämmittävät ilmastoa. Tarkastelen tässä viestiketjussa tähän liittyvän tutkimuksen historiaa ja sieltä löytyviä todisteluja.
Jo 1820-luvulla Joseph Fourier tajusi, että Maan ilmakehä voi ja sen täytyykin jollain tavalla pidättää lämpösäteilyä. Hänen nykynäkökulmasta karkean päättelynsä perustana oli se silloisen (ja nykyfysiikan) näkökulmasta hyvin perusteltu huomio, että jos ilmakehässä ei tapahtuisi Maasta poistuvalle lämpösäteilylle mitään, vaan se pääsisi karkaamaan suoraan avaruuteen, Maan pintalämpötila olisi huomattavasti kylmempi kuin se todella on. Hän yritti toistuvasti selittää tätä asiaa käyttämällä analogiana lasikaton peittämää laatikkoa, mikä ilmeisesti johti siihen, että Fourierin löytämää ilmiötä ryhdyttiin kutsumaan kasvihuoneilmiöksi. Fourier ei kuitenkaan silloisilla työkaluillaan kyennyt esittämään numeerista mallia siitä, miten ilmakehä absorboi lämpösäteilyä.
1Siihen ei myöskään kyennyt John Tyndall, joka kuitenkin 1800-luvun puolivälissä onnistui laboratoriossa osoittamaan, että eräät kaasut (mm. hiilidioksidi ja vesihöyry) voivat absorboida lämpösäteilyä.
2. Tätä ennen jo Eunice Foote onnistui vuonna 1856 kokeellisesti osoittamaan, että hiilidioksidi voi absorboida lämpösäteilyä, mutta hänen työnsä jäi miltei tuntemattomaksi.
Tietääkseni ensimmäisen numeerisen mallin (yksinkertaisen energiabalanssimallin) siitä, mitä maapallon pintalämpötilalle tapahtuu, kun ilmakehään lisätään hiilidioksidia, esitti Svante Arrhenius. Hän myös ensimmäisen kerran kytki tällaiseen malliin hiilidioksidin lisäämisestä seuraavan albedopalautteen ja vesihöyrypalautteen. Jo tuohon aikaan tiedettiin, että vesihöyry on tärkein kasvihuonekaasu, mutta Arrheniuksen ajatus siitä, että hiilidioksidi on ikään kuin vipu, joka säätelee itseään voimakkaamman kasvihuonekaasun (vesihöyryn) pitoisuutta ilmakehässä, oli silti tärkeä askel eteenpäin kasvihuoneilmiötä ja siihen vaikuttavia tekijöitä koskevassa tutkimuksessa.
3Tyndallin ja Arrheniuksen väitteitä siitä, että esimerkiksi hiilidioksidi tai vesihöyry voivat absorboida lämpösäteilyä, ei itse asiassa juuri heidän aikalaistensa muodostamassa tiedeyhteisössä epäilty. Sen sijaan Arrheniuksen väitettä siitä, että hiilidioksidin lisääminen ilmakehään saattaisi kasvattaa pinnan keskilämpötilaa jopa 5 astetta pitoisuuden kaksinkertaistuessa epäiltiin siksi, että hiilidioksidin lämmittävän vaikutuksen uskottiin jo saturoituneen, ennen kaikkea sen takia, että sen absorbtiokaistoissa oli vahvaa päällekkäisyyttä vesihöyryn, paljon voimakkaamman kasvihuonekaasun kaistojen kanssa.
Lisäksi Arrheniuksen karkeat laskelmat eivät tietenkään todistaneet mitään lämpösäteilyn kulusta oikeassa ilmakehässä, vaikka perustuivatkin sen ajan empiirisiin havaintoihin. Niinpä seuraava tärkeä askel hiilidioksidin lisäämisen lämmitysvaikutuksen osoittamisessa liittyi empiirisiin tutkimuksiin ja teoretisointiin, joilla pyrittiin mallintamaan lämpösäteilyn kulkua sen lähdettyä maanpinnalta. Koko 1900-luvun alkupuolen ajan tutkijat, esimerkiksi W.H. Dines, parantelivat ja tarkensivat tähän liittyviä laskelmia. Vielä 1930-luvulle asti kuitenkin uskottiin, että hiilidioksidin lämmittävä efekti olisi jo saturoitunut.
Jo 1920-luvulla George Simpsonin tutkimukset veivät asiaa eteenpäin. Hän oivalsi, että kasvihuoneilmiön kuvaamisessa on tärkeää ottaa huomioon se, miten vesihöyry absorboi ja emittoi lämpösäteilyä sen koko spektrillä. Simpson myös tavallaan loi modernin ilmastomallintamisen pohjan tutkiessaan sitä, miten lämpö kulkeutuu tropiikista kohti Maan napoja sekä ilmakehässä että sen sisältämässä vesihöyryssä.
4U.S. Naval Research Laboratoryn tutkija Edward O. Hulburt kehitti 1930-luvulla ilmakehän säteilyä ja konvektiota kuvaavan mallin, johon liittyvässä tutkimuksessaan hän päätyi siihen johtopäätökseen, että CO2:n pitoisuuden kaksinkertaistuminen noistaisi pintalämpötilaa useita asteita.
5Tietämättöminä Hulburtin käyttämistä uusista empiirisistä aineistoista useimmat alan tutkijat kuitenkin vielä tuolloinkin uskoivat, että hiilidioksidin efekti kasvihuoneilmiössä olisi jo saturoitunut. Vuonna 1938 G.S. Callendar yritti elvyttää teorian hiilidioksidin lisäämisen voimistavasta vaikutuksesta kasvihuoneilmiöön. Hänenkin yrityksensä jäivät puolitiehen, eivätkä vakuuttaneet tiedeyhteisöä. Lisäksi empiirisiä mittauksia kaasujen pystyprofiileista ja lämpösäteilyn kulusta ilmakehässä oli vielä vähän. Niinpä kesti tämän vuosisadan jälkipuoliskolle, että hiilidioksidin lämmittävä vaikutus saatiin osoitettua.
6 Tähän mennessä oli kuitenkin jo osoitettu seuraavat seikat:
-kasvihuonekaasumolekyylit (ennen kaikkea vesihöyry ja hiilidioksidi) voivat absorboida ja emittoida lämpösäteilyä
-maapallolla vallitsee tämän takia kasvihuoneilmiö, joka nostaa pintalämpötilaa huomattavasti verrattuna siihen tilanteeseen, että ilmakehä olisi lämpösäteilylle täysin läpinäkyvä (jokainen lämpösäteilyn taajuudelle virittynyt fotoni karkaisi pinnalta suoraan avaruuteen valon nopeudella)
-ilmakehän eri kaasujen pystyprofiili täytyy ottaa huomioon, kun lasketaan kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutusta.
Toistaiseksi osoittamatta olivat nämä seikat
-hiilidioksidin kasvihuonekaasuefekti ei ole (ollut) vielä saturoitunut
-miten eri kasvihuonekaasujen pystyprofiilit tarkasti ottaen vaikuttavat kasvihuoneilmiöön, ja mikä osuus eri kasvihuonekaasuilla siten on kasvihuoneilmiössä ja sen voimistumisesta seuraavassa lämpenemisessä
-kuinka paljon hiilidioksidin lisääminen ilmakehään vaikuttaa maapallon keskimääräiseen pintalämpötilaan
Siitä, miten nämä seikat onnistuttiin osoittamaan jo 1900-luvun jälkimmäisen puoliskon tutkimuksessa, jatkan seuraavassa postauksessa.
Lähteet(1) Fourier, J. (1824). Remarques Générales sur les Températures Du Globe Terrestre et des Espaces Planétaires. Annales de Chemie et de Physique 27: 136-67. Englanniksi kääntänyt Ebeneser Burgess, "General Remarks on the Temperature of the Earth and Outer Space," American Journal of Science 32: 1-20 (1837)
(2) Tyndall, John (1873). Further Researches on the Absorption and Radiation of Heat by Gaseous Matter (1862). Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat, s. 69-121. New York: Appleton.
(3) Arrhenius, Svante (1901a). Über die Wärmeabsorption Durch Kohlensäure und Ihren Einfluss auf die Temperatur der Erdoberfläche. Förhandlingar Svenska Vetenskapsakademiens 58: 25-58.
(4) Ks. esim. Simpson, George C. (1939-40). "Probable Causes of Change in Climate and Their Limitations." Proceedings of the Linnaean Society of London 152: 190-219.
(5) Hulburt, E.O. (1931). The Temperature of the Lower Atmosphere of the Earth. Physical Review 38, 1876-90.
(6) Callendar, G.S. (1938). "The Artificial Production of Carbon Dioxide and Its Influence on Climate." Quarterly J. Royal Meteorological Society 64: 223-40
