Ilmastokeskustelun jyvät ja akanat

Tämä on eräänlainen työjärjestyspuheenvuoro kestoteemaan.

Tiedotusvälineiden, mutta myös kouluopetuksen maailmakuvaa värittää usko tuhoisaan ilmaston muuttumiseen. Syntyy vaikutelma, että lähes kaikki maailman katastrofit ja onnettomuudet johtuvat katastrofaalisiksi muuttuneista sääoloista.

Näin tapahtuu esimerkiksi silloin, kun puhutaan ilmastopakolaisuudesta.  Näytetään uskottavan, että joskus historiassa sääolot eivät ole vaihdelleet, vaan vallitsi jonkinmoinen Edenin harmonia.

Jyvien ja akanoiden erottelussa auttaa ilmastosuodatin. Sen avulla uutisesta tai väitteestä suodatetaan erilleen alla listatut ilmiöt. Kun suodatus on tehty, jäljelle jäävät ne ilmiöt, jotka saattavat johtua sääsuhteiden muutoksista eri puolilla maapalloa. Ilmasto nimittäin muuttuu ja muutokset ovat olleet toisinaan hyvinkin suuria ja nopeita.

Dramaattisia muutoksia voi tutkia vanhoista kronikoista. Ne kertovat tapahtumista lämpimällä keskiajalla ja sitä seuranneen ns. pikkujääkauden viileiltä vuosisadoilta. Kirjoitettua kuvausta sääoloista on olemassa Euroopassa jo 1000 vuoden ajalta. Voi kysyä, miksi vertailevaa tutkimusta ei ole aiheesta kiinnostuneille tarjolla.

Kun on päästy niin pitkälle, että todella näyttää kysymys olevan sääolojen muutoksesta, jää vielä jäljelle sen pohdinta, mikä voisi olla ihmisen toimintojen, kuten teollisuuden ja rakentamisen, liikenteen, maatalouden ja maankäytön rooli todetussa muutoksessa.

Suodatettavia ilmiöitä seurauksineen ajattelun pohjaksi seuraavassa (listaa voi täydentää omien tietojensa mukaisesti):

  • Sodat, hirmuvallan aiheuttamat inhimilliset tuhot ja reviirikamppailut aineellisine hävityksineen.
  • Väestön hallitsematon kasvu sosiaalipoliittisine seurauksineen.
  • Väestön keskittyminen rannikkoalueille, joilla sadekausi, maanvyörymä, tulva, pyörremyrsky, ukkonen tai tautiepidemia voi aiheuttaa joukkotuhon.
  • Olematon infrastruktuuri ja kunnallistekniikka, köyhyys, eriarvoisuus, asuntokurjuus.
  • Eräät geologiset prosessit, kuten Bangladeshin maan painuminen, luetaan tiedon puuttuessa ilmastonmuutoksen aiheuttaman vedennousun piiriin. Toisaalta jää huomiotta, että alueen maapinta-ala todellisuudessa kasvaa eroosion Himalajalta kuljettamien maamassojen ansiosta.
  • Ryöstöhakkuut, maan anastaminen alkuperäisasukkailta ja heidän elinkeinonsa tuhoaminen.
  • Tehoviljelystä ja sateista aiheutuva eroosio, joka vie maasta mullan ja ravinteet; tähän liittyvä viljelytekniikan virheellisyys, ryöstöviljely ja –hakkuut, maan autioituminen
  • Slummiutuminen, työttömyys, ”liikaväestö” suurkaupunkien liepeillä, tästä aiheutuva muuttopaine ja väestön kasautuminen myös ongelmallisille alueille (tulvamaat, suistomaat, maanjäristysalueet)
  • Vuosikymmeniä jatkunut viljelymaan keinokastelu, ravinnetasapainon hävittäminen ja maan tuoton romahtaminen. Tähän liittyy metsien vuosisatainen hävitys ja kuivuus. Tyyppiesimerkki Espanja jättimäisine kasvihuoneviljelmineen.
  • Alkuperäisasukkaiden energiantarpeen tyydyttäminen hakkaamalla metsät kymmenien kilometrien etäisyydeltä asutuksesta.
  • Ryöstökalastuksen aiheuttama vesialueiden köyhtyminen, elinkeinonharjoittamisen mahdottomuus, ympäristön pilaantuminen, myös kalastaminen myrkyillä ja räjähteillä, joka hävittää koralliriuttoja.

Kun ilmastokatastrofipuheesta otetaan erilleen suodattimeen listattujen tekijöiden aiheuttamat vaikutukset,  niin jäljelle saattaa jäädä todellinen sääolosuhteiden muutoksista ja vaihteluista aiheutunut ongelma. Sitä kelpaa sen jälkeen käydä analysoimaan. Kyse on syiden ja seurausten oikean järjestyksen määrittelystä.

Kasvihuoneilmiö ilman seiniä ja kattoa

Tässä jutussa haluan nostaa aluksi esille englantilaisen kemistin Jack Barrettin, joka vuonna 1995 julkaisemassaan artikkelissa esitti ns. kasvihuonekaasujen keskinäisen ”voimakkuuden” omiin spektrografisiin mittauksiinsa perustuen. Hän osoitti, että hiilidioksidin lisääntyminen ei olennaisesti lisää sen absorptiota (J. Barrett, Spectrochim. Acta Part A, 51, 415, 1995).

Toinen syy hänen mainitsemiseensa on siinä, että Barrett kuuluu niihin tutkijoihin, joiden ura IPCC-vetoisen ilmastotieteen piirissä on joko kokonaan pysähtynyt  tai päätynyt sivuraiteelle ”väärien” ajatusten tai tutkimustulosten johdosta.

Barrettin julkaisukiellosta huolehti  sittemmin aateloitu kemisti John Houghton, jota pääministeri M. Thatcher käytti neuvonantajanaan hiilen pannaan julistamisessa niin maan alla kuin taivaallakin.

Kasvihuoneteoreettisista neuvoistaan Houghton sai aatelisarvon lisäksi  IPCC:n tieteellisen työryhmä ykkösen johtajan paikan.

Barrettin osittain päivitetty artikkeli on julkaistu otsikolla GREENHOUSE MOLECULES, THEIR SPECTRA AND FUNCTION IN THE ATMOSPHERE julkaisussa Energy & Environment, Volume 16, No.6 2005.

Artikkelissa Barrett osoittaa, että hiilidioksidin osuus maatasolta tulevan IR-säteilyn absorboinnissa 100 metrin korkeuteen asti on noin 17 prosenttia vesihöyryn osuuden ollessa 68 prosenttia. Tilanne ei olennaisesti muutu, vaikka hiilidioksidin pitoisuus kaksinkertaistuisi.

Tässä oli Barrettin pääsynti. Se että hiilidioksidin hypoteettinen vaikutus ilmakehän lämmittäjänä ei juuri nimeksikään lisäänny sen prosentuaalisen pitoisuuden kasvaessa, ei sopinut (eikä sovi nykyisinkään) virallisen, ilmastokatastrofia saarnaavan IPCC-tieteen puitteisiin.

Barrett_1

”Kasvihuonekaasujen” osuus kasvihuone-efektissä Barrettin mukaan:

Barrett_2

Barretin artikkeli sisältää runsaasti tietoa kasvihuoneajattelun perusteista ja myös hiilidioksidin ominaisuuksista. Se antaa realistisen kuvaan absorptiokaasujen keskinäisestä merkityksestä kasvihuoneilmiöhypoteesin puitteissa.

Gerlichin kvanttihyppy

Samoihin aikoihin Barrettin alkuperäisartikkelin kanssa saksalainen matemaattisen fysiikan tohtori Gerhard Gerlich julkaisi artikkelin, jossa osoitti kasvihuoneilmiön olevan fiktio vailla tieteellistä pohjaa: ”Die physikalischen Grundlagen des Treibhauseffekts und fiktiver Treibhauseffekte”, in: ”TreibhausKontroverse und Ozon-Problem”, Europäische Akademie für Umweltfragen (1996), S. 115-147. Sen jälkeen hän kirjoitti aiheesta lukuisia artikkeleita ja kiersi ympäri maata luennoimassa aiheesta.

Vuonna 2007 (2009) Gerlich yhdessä Ralf D. Tscheuschnerin kanssa julkaisi IPCC-leirissä kohun ja parjauskampanjan nostattaneen julkaisun ”Falsification Of The Atmospheric CO2 Greenhouse Effects Within The Frame Of Physics”. Tutkielmassa fyysikot käyvät lävitse kasvihuoneajattelun juuret Svante Arrheniuksestsa lähtien ja tarkastelevat hypoteesin eri versioita osoittaen, että niiltä puuttuu tieteellinen, termodynamiikan peruslakien kanssa yhteensopiva pohja.  (arxiv.org/pdf/0707.1161).

Tässä loikkaan nyt yli vuosikymmenten kiistelyn ja halpahintaiset väärennykset sekä aktiivisen vaikenemisen ja julkaisukiellot, joiden kohteeksi poikkeavat näkemykset systemaattisesti ovat IPCC-vetoisen ilmastotutkimuksen piirissä joutuneet. Tavoitteena on yrittää kuvata lyhyesti myös ”vasta-alkajille”, mistä kasvihuoneteoriassa on kysymys ja syyt, miksi hypoteesi ei voi pitää paikkaansa. Tämä on samalla sen kertausta, mitä aikaisemmin olen yrittänyt blogissani pohtia.

Mikä on kasvihuoneilmiö, Wikipedian ja IL:n kertomana

Alla on lyhennettynä kaksi kansantajuista esitystä, jotka todennäköisesti on kuitenkin tehty vakavalla mielellä laajaa yleisöä silmällä pitäen.

Ensinnä Wikipedia.

”Kasvihuoneilmiö on ilmiö, jossa useista eri aallonpituuksista muodostuvan sähkömagneettisen säteilyn (säteilyspektrin) tietyt aallonpituusalueet lämmittävät väliainetta (ks. absorptio), esimerkiksi maapallon kaasukehää ja pintaa. Lämmennyt väliaine/materiaali puolestaan säteilee (emittoi) lämpöenergiaansa ainoastaan infrapunasäteilyn aallonpituusalueella ulospäin. Infrapunasäteilyn eli lämpösäteilyn läpäisykyky on verraten huono, mistä syystä se (läpäisemisen sijaan) absorboituu tai heijastuu mm. kaasumaisiin väliaineisiin muita aallonpituusalueita intensiivisemmin. Täten siis systeemiin sisälle tuleva sähkömagneettinen säteily pääsee huonommin säteilemään ulos systeemistä, mikä nostaa systeemin peruslämpötilaa jonkin verran.

Myös kasvihuoneissa kyseistä ilmiötä tapahtuu, joskaan ilmiö ei arkkityyppisesti liity kasvihuoneisiin, kuten termi kasvihuoneilmiö antaa ymmärtää.[1]

Joseph Fourier havaitsi kasvihuoneilmiön vuonna 1824, ja kvantitatiivisesti sitä tutki ensimmäisenä Svante Arrhenius 1896. Ilmiössä kasvit lähettävät auringon valoa takaisin avaruuteen, jonne se ei pääse johtuen epämetallien oksideista ja muista kaasuista, joita syntyy liikenteessä ja teollisuuden tehtaissa.” …

”Kasvihuonekaasujen vaikutuksesta ilmakehän lämpötila on korkeampi kuin se muuten olisi. Kasvihuonekaasut päästävät lähes täydellisesti lävitseenauringosta tulevan säteilyn, varsinkin näkyvän valon, mutta absorboivat eli imevät huomattavan osan planeetan pinnalta lähtevästä pitkäaaltoisemmasta lämpösäteilystä (infrapunasäteilystä). Kasvihuonekaasumolekyyli kykenee rakenteestaan johtuen muuttamaan absorboimansa lämpöenergian uudelleen säteilyenergiaksi, jolloin osa energiasta palaa takaisin lämmittämään maan pintaa[4].” Wikipedia

Sekavalta vaikuttavalle kirjoittajalle näyttää olevan epäselvää, mikä ilman lämmittää – mutta myös moni muu seikka. Se on suurimmaksi osaksi maan/veden pinta, joka lämpiää auringon säteilyenergian voimalla ja lämmittää edelleen ilman. Ilmakehällä on siis lattialämmitys. Lämpö muodostuu aineessa, eikä ole säteilyä.

Ilmakehä on hyvä eriste. Maapallon pinta ja vedet tulisivat kuumiksi, ellei systeemissä olisi ilmajäähdytystä. Maan ja veden pinnan lämpöä purkaa suoraan avaruuteen IR-(infrapuna)säteily, jonka osuus poistuvasta energiasta on kuitenkin vain noin 6 prosenttia. Suuri osa maatason lämmöstä lauhtuu aineen virtauksen välityksellä eli ilmaseoksen kaasujen noustessa ylöspäin, jolloin ilma laajenee ja jäähtyy. Merkittävän osan lämmöstä kuljettaa yläilmoihin haihtuminen. Näitä ilmiöitä voi tarkastella esijäähdytyksenä.

Lopun jäähdytysprosessista hoitavat troposfäärissä pääosin vesihöyry ja hiilidioksidi säteilemällä lämpöenergian avaruuteen. Hiilidioksidin säteilykorkeudessa (n. 11 km) vallitsee yli 50 asteen pakkanen. Vesihöyryn säteilyn keskimääräinen korkeustaso on noin 4-5 kilometriä ja lämpötila -20 asteen tienoilla. NASA:n kaavio osoittaa energiavirtojen kulun auringosta maahan ja maasta pois. Kannattaa panna merkille, että tämä kaavio ei tunne lainkaan monien kasvihuoneteoreetikoiden rakastamaa hiilidioksidin ns. takaisinsäteilyä ilmasta maahan.

NASAn energiabudjetti.

NASAn energiabudjetti.

Wikipedian kirjoittajalle näyttää olevan tuntematonta, että lämpö tarkoittaa ilmaseoksen kineettistä energiaa, ei säteilyä.

Hiilidioksidi ei alailmakehän paineessa kykene säteilemään siitä yksinkertaisesta syystä, että ennen kuin fotonin törmäyksen synnyttämä viritys purkautuu säteilyksi, molekyyli törmää muihin ilmamolekyyleihin ja purkaa tässä yhteydessä viritystilansa. Tapahtumaa kutsutaan relaksaatioksi.

Molekyylien ja atomien relaksaatiossa on periaatteellinen ja teeman kannalta perustava ero. Kun atomi virittyy fotonin adekvaatista törmäyksestä, se emittoi säteilemällä saamansa energian automaattisesti eteenpäin.

Kun hiilidioksidimolekyyli virittyy, se voi purkaa saamansa energian säteilemällä – jos siihen on ennen törmäystä aikaa. Tilastollisesti troposfäärin alaosassa relaksaatio eli paluu fotonin aiheuttamasta viritystilasta tapahtuu molekyylin vapausasteiden vuoksi rotaation ja värähtelyn kautta Jablonski-diagrammin  mukaan. Relaksaatiossa hiilidioksidimolekyyli palaa lämpötasapainoon ympäröivän molekyylimassan kanssa. 

Lämpöjakautuma

Jablonski-diagrammi kuvaa, millä tavalla säteilyn todennäköisyys kasvaa, kun noustaan ilmakehässä ylöspäin ja ilmanpaine eli molekyylitiheys alenee. Noin 10 kilometrin korkeudessa hiilidioksidi säteilee lähes 100-prosenttisesti.

Kun katsotaan yllä olevassa kuvassa  troposfäärin lämpöprofiilia (ylhäällä kylmempi, alhaalla lämpimämpi, mutta aina viileämpää keskimäärin kuin maatasolla), niin selviää että lämmön siirtyminen hiilidioksidista tai mistä tahansa ilmaseoksen molekyylistä maata lämmittämään on fysikaalinen mahdottomuus.

Hiilidioksidimolekyylillä ei voi olla ilmaseoksessa muista molekyyleistä poikkeavaa, omaa ja erillistä lämpötilaa. Ilmaseoksen lämpö eli kineettinen energia on murskaavalla enemmistöllä valtamolekyylien eli typen, hapen ja argonin lämpöä.

Kaiken kukkuraksi fysiikasta puuttuu kokonaan erillinen ”säteilyenergian säilymisen laki”.

Ilmatieteen laitos

Ja mitä Ilmatieteen laitos haluaa suurelle yleisölle kasvihuoneilmiöstä kertoa. Lyhyt sitaatti oppimateriaalista:

”Maapallon ilmakehä toimii kasvihuoneen tavoin päästäen sisään auringon lyhytaaltoisen säteilyn, mutta estäen tehokkaasti maanpinnan ja ilmakehän itsensä lähettämän pidempiaaltoisen lämpösäteilyn poistumisen. Tämä ilmiö on kasvihuoneilmiö.

Osittain kasvihuoneilmiö on välttämätön elämälle maapallolla. Jos kasvihuoneilmiötä ei esiintyisi, heijastuisi liian paljon lämpösäteilyä pois maapallolta ja keskilämpötilamme täällä olisi noin 33 astetta kylmempi kuin nyt, eli n. -18 oC.”

On vaikea ymmärtää, mitä kirjoittaja ajattelee. Hänen mielestään ilmakehä estää tehokkaasti pitkäaaltoiseen lämpösäteilyn poistumisen. Kirjoittaja tarkoittaa IR-säteilyä, mutta on kaikin tavoin hukassa. Ongelmahan ei ole säteilyn estyminen, vaan se, mitä ilmakehän lämpö on ja miten maan ja vesien pinta lämpenee tai jäähtyy. Sitä pohdittiin aikaisemmin.

Säteily ei suinkaan esty, sitä tapahtuu suoraan maatasolta avaruuteen ja myös absorptiokykyisten kaasujen avulla, tietyin edellytyksin. Maatason ja ilmakehän jäähdytysmekanismi on kuitenkin paljon monimutkaisempi prosessi kuin vain absorptiokaasujen absorptio ja emissio. Prosessin pelkistäminen kirjoittajan tavoin on anteeksiantamaton virhe ja suoranaista lukijoiden harhaan johtamista.

Myös Ilmatieteen laitoksen oppimateriaalin kirjoittajalle näyttää olevan epäselvää, että ilman, maan ja veden lämpö on kineettistä energiaa, ei molekyylien, ei myöskään ns. kasvihuonekaasujen molekyylien säteilyä.

Ilmaseos muodostaa eristekerroksen maapallon ympärille. Se ei estä jäähtymistä, mutta turvaa suuren lämpökapasiteettinsa avulla keskimäärin suotuisan elinympäristön monimuotoisille organismeille. Ellei jäähdytystä olisi, ilmakehä lämpenisi ja tekisi elämän suurelta osin mahdottomaksi tai ainakin hankalaksi. Tässä ohitettakoon vain maininnalla maapallon vesivaipan rooli lämpötaloudessa. Sen kapasiteetti ylittää moninverroin ilmakehän lämpövaraston ja turvaa osaltaan lämpötalouden jatkuvuuden.

Ns. kasvihuonekaasut osallistuvat omalla vähäisellä lämpökapasiteetillaan ilmakehän kokonaiskapasiteetin muodostamiseen. Valtaosa kineettisestä lämmöstä on sitoutunut ilmakehän valtakaasuihin. Vesihöyryllä on tärkeä funktio sääilmiöissä veden dramaattisten olotilamuutosten vuoksi. Sekä vesihöyry että hiilidioksidi osallistuvat ilman jäähdyttämiseen sekä siirtämällä lämpöä materiaalivirtauksina yläilmakehään että säteilemällä energiaa avaruuteen.

Ilmakehä kokonaisuutena on sekä eristyspatja että lämmönvaihdin. Sen toimintojen korvaaminen tai kuvaaminen parilla ns. kasvihuonekaasulla on mahdottomuus. Aurinko, vesi ja tuuli eivät tarvitse hiilidioksidin apua maapallon ilmaston säätelyyn.

Kari Arvola

Myytti joka murtui

 

Näin sen piti mennä:

Hansenin klassikkokäyrä ja todellisuus.

Näin se meni:

Lämpötilan mitattu kehitys eri puolilla maapalloa 1880-2010.

Ja nyt ollaan tässä, jo 18 vuotta:

Vuoden 1998 jälkeen ei ole lämmennyt.

Ja tässä IPCC:n skenaariot vuoden 2007 raportissa. Alimmainen lilanvärinen viiva kuvaa tilannetta, jonka mukaan virheellisesti niin kutsutut  kasvihuonepäästöt eivät ole lisääntyneet vuoden 1999 tasosta.

IPCC-projektiot v.2007

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oli ihan unohtua: hiilidioksidin piti olla se lämmittäjä ja ilmaston tuhoaja. Omia pohdintojani asiasta olen esitelyt useissa blogiteksteissäni.

Niille, joita asia syvällisemmin kiinnostaa suosittelen kolmea perustavaa laatua olevaa tutkielmaa:

Click to access climatethermoslayer.pdf

http://tallbloke.wordpress.com/2011/12/28/unified-theory-of-climate-nikolov-and-zeller/

Click to access 0707.1161.pdf

 

Suuri saatana ja ilmastonmuutos

Miltei päivittäin keskusteluissa ja varsinkin mediassa törmää väitteeseen, usein totena esitettyyn, jonka mukaan” ilmastonmuutos” aiheuttaa sitä tai tätä. Ilmastonmuutos on näissä uutisissa totaalinen toimija, subjekti, joka aikaansaa eri puolilla maailmaa monenlaisia ja usein pelottavia ilmiöitä.

Suomen kielen sana ”ilmasto” on selvästi monikollinen, se viittaa useampaan  ilmastoon,  ilmastojen joukkoon. Ei ole tiedossa, kuka käsitteen on kieleen tuonut, mutta harvinaisen hyvin hän tai he ovat osuneet asian ytimeen.

Sillä tosi on, ilmasto on alueellisten sääparametrien muodostama monimutkainen järjestelmä. Keskeiset sääparametrit eli säätä määrittävät tekijät ovat lämpötila, ilmanpaine, kosteus, tuuli ja sade.

Kun puhutaan maapallon ilmastosta, puhutaan itse asiassa sen eri alueitten ilmastoista, joita on myös totuttu kutsumaan ilmastovyöhykkeiksi. Tuo sana on kuitenkin lähes unohtunut , lähinnä kai sen vuoksi, että viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana median ja politiikan kielenkäytössä on omaksuttu asiallisesti ja loogis-semanttisesti harhaanjohtava ja virheellinen ilmastokäsitteen tulkinta.

Tärkeä on ymmärtää, että ilmasto ei ole globaali toimija eli subjekti. Edelleen pitäisi tämän perusteella käsittää, ettei myöskään ”ilmastonmuutos” sanana voi tarkoittaa subjektia, joka määrittää sääilmiöt muutoksineen eli ilmaston eri alueilla.

Asia on juuri päinvastoin: alueellisten ilmastojen kokonaisuutta voidaan kylläkin kutsua abstraktisesti ilmastoksi, mutta se ei sano käsitteen asiasisällöstä sen enempää. Käsitteellä ”ilmastonmuutos” ei voida tarkoittaa ilmiötä, joka aiheuttaa sitä tai tätä punkeista puukuolemiin ja pakolaisvirtoihin.  Sää ja sen eri osatekijät määrittävät ilmaston, alueellisesti ja ajassa.

Ilmastonmuutos ei ole globaali, meteorologisesti tai fysikaalisesti määriteltävissä oleva subjekti. Sen sijaan esimerkiksi käsite ”ilmakehä” on täsmällisesti määriteltävissä oleva asia. Sen kaasukokoonpano  tunnetaan, sen lämpötilaa ja ilmaseoksen liikkeitä ja virtauksia seurataan tarkoin ja niistä voidaan puhua täsmällisin käsittein.

On ilmeistä, ettei käsitteiden selkeys ja määriteltävyys ole arvossa ns. ilmastokeskustelussa.  Syykin on selvä: Ilmastokeskustelu on suurimmaksi osaksi luonteeltaan poliittista ja ideologista. Siitä on tullut myös suurvaltapoliittisen päätöksenteon yksi osa. Siksi keskustelua ja julkisuutta määrittävät enemmän eri osapuolten poliittiset ja taloudelliset, kuten myös osallistujien henkilökohtaiset intressit, kuin pyrkimys selvittää ja selostaa itse asiaa, ilmastoon liittyviä asiayhteyksiä.

Keskustelijoiden pätevyys on myös pohdinnan arvoinen asia. Some-yhteiskunnassa ollaan demokraattisia ja jokainen voi sanoa julkisuudessa näkemyksensä myös ilmastoaiheesta. Ja niin myös tapahtuu aivan siitä riippumatta, onko asianomaisella harmaintakaan aavistusta siitä, mistä puhuu.

Ilmasto on ihmiskunnan kannalta hyvin tärkeä asia, on ollut aina. Siksi sääolojen muutosten ymmärtäminen ja rehellinen selvittäminen on tutkijoiden velvollisuus. Tutkimusta ei saa välineellistää ja alistaa poliittisten tai taloudellisten instituutioiden ja yksittäisten henkilöiden tarpeita palvelemaan, kuten viimeisten vuosikymmenten aikana on selvästi tapahtunut.

Suuri saatana ilmastoaiheisessa mediamyllytyksessä on hiilidioksidi, elämän kannalta keskeinen, hajuton ja väritön kaasu. Kun olen ilmastoaiheeseen yrittänyt perehtyä enemmän tai vähemmän aktiivisesti vuoden 2002 jälkeen, ei vielä tähän mennessä ole eteen tullut ensimmäistäkään todistusta sellaisesta fysikaalisesti mekanismista, jonka toiminnan seurauksena hiilidioksidi voisi vaikuttaa sääparametreihin ja sitä kautta ilmastoon, sen paremmin alueellisesti, kuin globaalistikaan.

Mikä signaali?

Katastrofia saarnaavat ilmastotieteilijät puhuvat mielenkiintoisella tavalla havaitsemistaan signaaleista. Ilmastonmuutosta kuvaavat signaalit osoittavat heille ilmakehän lämpenevän silloinkin, kun mittaukset kautta maailman eivät sen paremmin maa-asemilla kuin satelliiteissakaan lämpenemisväitettä tue. Viimeksi tätä näkökulmaa levitti veronmaksajille Ilmatieteen laitoksen johtaja Petteri Taalas.

Väitteen takana on lähtöajatus, joka perustuu keskeisiin ilmastokatastrofiteorian olettamuksiin.Koska ilmakehä on lämmennyt pidemmällä aikavälillä 0,x astetta ja hiilidioksidi on samaan aikaan lisääntynyt, niin lämpeneminen jatkuu, koska hiilidioksin määrä ilmakehässä lisääntyy. Jos ilma mittausten mukaan ei lämpenekään, niin lämpö on mennyt muualla, josta se jossain vaiheessa jälleen pullahtaa ilmoille. Ujo henkilö saattaa arkailla kysymystä, mikä lämpö on minne piiloon mennyt, jos kerran ilmakehä ei ole 17 vuoteen lämmennyt? Kysymys ei kuitenkaan ole hölmö, koska lämpöä ei voi luoda eikä hävittää eikä sitä synnytetä tai siirrellä paikasta toiseen myös spekulaatioilla tai höpinöillä. Tarvitaan mittaustuloksia, ei väitteitä.

Kun mittaustuloksia ei ole, niin signaaleina piiloutuneesta lämpenemisestä voivat olla ilmastodogmaattisessa katsannossa mitä erilaisimmat meteorologiset ilmiöt, kunhan niillä on uutisarvoa ja näyttävyyttä.  Signaaliksi kelpaa esim. jossain riehunut rajumyrsky, tai toisaalla todettu kuivuus. Myös erityinen kylmyys tai paahtava helle kelpaavat signaaleiksi, joka kertovat hälyttäjille ilmaston muutoksesta. Mutta nämä signaalit eivä osoita ilmaston lämpenemistä, vaan säiden vaihtelevaisuutta. Eikä luonnonkulkuun kuuluvien rajujenkaan sääilmiöiden syy voi olla ilmaston tai paremmin ilmakehän lämpeneminen, sillä sellaista ei ole 17 vuoteen tapahtunut. Meteorogisten listausten tekeminen ei ole todiste yhteenkirjoitetusta, toimivaksi subjektiksi mielletystä Ilmastonmuutoksesta.

Syy ja seuraus, säät ja ilmat

Hälyyttäjät ovat jääneet oman retoriikkaansa vangeiksi. Ilmastolla tarkoitetaan sääsuhteiden kokonaisjärjestelmää. Sääsuhteet ovat maapallolla moninaisia ja vaihtelevat suuresti alueellisesti ja ajassa. Ei ole olemassa sellaista yhtenäistä oliota kuin globaali ilmasto, jonka voitaisiin väittää aiheuttavan sitä tai tuota. Ei ilmasto tee säitä tai yksittäisiä sääilmiöitä. Säät eri puolilla maapallon tekevät pitkässä juoksussa ilmaston.

Säätilan ja sääolojen keskeisiä parametreja ovat lämpötila, ilman kosteus, ilmapaine sekä tuuli- ja sadesuhteet. Nämä poikkeavat toisistaan alueellisesti niin paljon, että perinteinen tiede puhuu hyvin perustein ilmastovyöhykkeistä. Ehkä tunnetuin luokittelu menee Köppenin ja Geigerin ja heidän seuraajiensa piikkiin. Heille ilmasto on käsitteenä abstraktio, joka sisältää maapallon sää- ja kasvillisuusvyöhykkeet, ilmastot.

Muutoksia tapahtuu, on tapahtunut aina. Muutoksilla on syynsä, jotka usein ovat alueellisia, esim. maankäytöstä aiheutuneita lämpötilan ja tuulisuhteiden muutoksia. Muutokset voivat aiheutua myös ilmavirtausten voiman tai suunnan muutoksista. Pitkällä tähtäimellä myös esimerkiksi pilvisyyden vaihtelu voi vaikuttaa lämpötilaan, samaten ilmakehään pääsevät epäpuhtaudet kuten hiili ja noki tai moninaiset muut myös luonnollisten prosessien ilmaan syytävät hiukkaset ja aeorosolit.

Mikä ilman lämmittää

Ilmakehän lämpö syntyy maan ja merten pintojen lämmöstä. Ilmakehällä on siis lattialämmitys, joka saa energiansa auringosta. Vain noin 19 prosenttia maan piiriin tulevan säteilyn energiasta absorboituu suoraan ilmakehän kaasuihin kuten vesihöyryyn ja pilviin. 51 prosenttia imeytyy maahan ja vesistöihin, jotka lämmittävät ilman. Ilman jäähdyttämisestä huolehtii ilmakehä (pilvet, absroptiokaasut 64%). Maatason suoran säteilyn osuus jäähdytykseen on vain noin 6 prosenttia. Maanpinnalla tapahtuvalla haihtumisella on suuri lämpöä ilmakehään siirtävä vaikutus. Osa lämmöstä siirtyy ilmaan suoran kosketuksen kautta.

Kannattaa kuitenkin pitää selkeästi mielessä, että lämpö poistuu maapallolta suurimmaksi osaksi ilmakehän kaasujen säteilyn avulla. Maatasolta ilmakehään tulevaa IR-säteilyä kykenevät siirtämään avaruuteen kuitenkin vain absorptiokykyiset kaasut, kuten vesihöyry, hiilidioksidi, ilokaasu ja metaani. Ilmakehän pääkaasut typpi, happi ja argon toimivan kineettisen energian eli lämmön varaajina, mutta eivät kykene lämpöä ilmakehästä poistamaan. Syntipukiksi tehty hiilidioksidi jäähdyttää, ei lämmitä.

NASAn energiabudjetti.

NASAn energiabudjetti.

 

Jos lämpömuutoksia koskevista signaaleista puhutaan, ne olisi myös Ilmatieteen  laitoksella syytä kytkeä konkreettisesti maapallon lämmitys- ja  jäähdytysjärjestelmän prosesseihin. Niillä on suhteellisen täsmälliset lukuarvonsa,  aivan samoin kuin on ilmakehän osakaasuilla omat termodynaamiset eli  lämpöopilliset parametrinsa.

Hiilidioksidilla ei kaasuna ole yhtäkään sellaista  fysikaalis-kemiallista ominaisuutta, jonka avulla se 0,04 tilavuusprosentin  osuudellaan kykenisi antamaan lisälämpöä maan ja vesien pinnalle. Ja sitä  lämpeneminen edellyttäisi kasvihuoneajattelun mukaisesti.

Toisaalta, jos tai kun ilmakehän kaasujen keskinäissuhteissa ja määrässä tapahtuu  muutoksia, voitaisiin odottaa myös kaasukehän lämmönjohtavuuden muuttuvan.  Jos maatasolle tulevan auringon säteilyn määrä, laatu ja intensiteetti pysyy  suunnilleen ennallaan, eikä muita ulkoisia tekijäijöitä muutoksille olisi todettavissa,  voisi ilmaseoksen kokoonapanon muutos aiheuttaa ilmakehän lämpötilassa pysyviä  muutoksia.

Ominaisuuksiensa ja määränsä vuoksi vesihöyry on potentiaalinen muutostekijä ilmakehän lämpötaloudessa. Sen sijaan hiilidioksin kaksinkertaistuminenkaan ei aiheuta ilmakehän lämpökapasiteettiin, lämmönjohtavuuteen ja ilman moolimassaan mittausten tarkkuusrajan tai pyöristysvirheet ylittäviä muutoksia.

Näin ollen hiilidioksidin lisääntyminen on myös lämmön ulospääsyn estäjänä t. lisäeristeenä vailla vaikutusta.

Vihreän taikauskon lähettiläät

Suomen ympäristöministeriön tiedote kertoo seuraavaa:

28.2.2014 11:07

EU:n ympäristöministerit käsittelevät EU:n ilmastotavoitteita Brysselissä

EU:n ympäristöministerit kokoontuvat 3. maaliskuuta Brysseliin keskustelemaan EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan tulevista tavoitteista. Lisäksi ministerit käsittelevät asetusehdotusta jäsenmaiden mahdollisuudesta rajoittaa tai kieltää geenimuunneltujen kasvien viljelyä alueellaan sekä keskustelevat EU:n vihreän talouden edistämisestä.

Euroopan komissio esitti tammikuussa EU:n yhteiseksi päästövähennystavoitteeksi 40 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. Ympäristöministereiden keskustelut evästävät asian käsittelyä maaliskuun lopulla Eurooppa-neuvostossa. Suomi tukee alustavasti komission esitystä ja pitää tavoitteen asettamista hyvissä ajoin tärkeänä signaalina kansainvälisille neuvotteluille, joiden tarkoituksena on sopia kattavasta ilmastosopimuksesta ensi vuonna.

Määräenemmistö esti geenimuunneltujen kasvien viljelyä koskevan asetusehdotuksen etenemisen ympäristöneuvostossa keväällä 2012. Nyt ministerit pohtivat, voidaanko asian käsittelyä jatkaa uuden ehdotuksen pohjalta. Suomi tukee esitystä, jonka mukaan jäsenmaat voisivat kieltää tai rajoittaa muuntogeenisten kasvien viljelyä alueellaan. Lisäksi Suomi pitää tärkeänä, että luodaan selkeät kriteerit sille, millä perusteella viljely voidaan kieltää.

Suomea kokouksessa edustaa ympäristöministeri Ville Niinistö. Hän osallistuu kokouksen yhteydessä myös Healthy Oceans – Productive Ecosystems – sekä Green Growth Summit -konferensseihin.

Tiedotteesta voi lukea, että vihreä ministeri pyrkii tekemään voitavansa Suomen sitomiseksi energiapoliittisesti järjettömän ja ilmastoa ajatellen vailla fysikaalisia perusteita olevan leikkaustavoitteen tukijoihin ennakkoon, ehtoja kyselemättä. Tällainen on maan tapa ollut kautta niiden vuosien, kun Suomi on jäsenenä EU:n valtioliitossa ollut. Sitoudutaan tavoitteisiin ennen aikojaan, tehdään etuajassa ja ehtoja esittämättä.

Tämä koskee etenkin ympäristöön liittyviä EU-säädöksiä, joita Suomi imagosyistä on ollut innokas täyttämään. Kun EU nyt suurten teollisuusmaiden painostuksesta on luopunut maakohtaisesti asetettavista päästöleikkausmääräyksistä, yrittää vihreä ministeriö saada prosenttitavoitteet toteutumaan toisaalta kotimaisen ilmastolain, toisaalta eurooppalaisten uskonveljiensä antamalla selustatuella EU:n ympäristöministerien kokouksessa.

Kun ympäristöarvot ovat meille monille suomalaisille tärkeitä, saattaa syntyä kysymys, mitä pahaa on sitoutumisessa? Jos sitoudutaan oikeisiin asioihin ja etsitään toimivia ratkaisuja, ei yhtään mitään. Mutta käytännössä on usein tapahtunut aivan toisin, kuin innossa toheltamisessa on kuviteltu. Esimerkiksi jätteiden käsittelyssä suomalaiset alkoivat 80-luvulla rakentaa kompostointilaitoksia, jotka olivat tuskin prototyyppiasteella, mutta maksoivat maltaita. Haisevien betonilaatikoiden toimintaa on jouduttu paikkaamaan vuodesta toiseen ja eräät laitokset, kuten Turun Topinojan Vapon laitos, on tehottomana häiriöpesäkkeenä lopetettu kokonaan.

Tuoreessa muistissa on myös haja-astutusten jätevesihuollon täysremontti. Sen yhteydessä velvoitettiin minimaalisia päästöjä tuottavat haja-asutusalueen asukit rakentamaan muovikaivoja ja liittymään vesi- ja viemäriverkkoon kohtuuttomin kustanuksin. Rahallinen ja tekninen panos oli saavutettuun hyötyyn nähden ylimitoitettu. Jos lasketaan mukaan uuden järjestelmän rakentamisen tarkoittama materiaali- ja energiakustannus, on hankkeen ekologinen tase selkeästi miinusmerkkinen. Suuria kysymysmerkkejä voi asettaa myös pitäjästä toiseen matkaavien ulosteiden vaatiman putkiverkoston rakentamisen ja käytön ekologisuuden suhteen.

Energiataloudessa EU:n ajamien päästöleikkaustavoitteiden noudattaminen on sekä taloudellisesti, että fysikaalis-teknisesti vailla perusteita. Hypoteettisen ilmastonmuutoksen torjumiseksi perustelut ovat jopa kasvihuonekaasuihin uskovien lähtökohdista vailla pohjaa. Asiaa on pohdittu Ilmastofoorumin verkkosivuilla täällä.

Suomen energiahuollon rakennetta selventää oheinen kaavio. Kuviot selkenevät napauttamalla.

Lähde: Tilastokeskus

Lähde: Tilastokeskus

Sähkön hankintaa kuvaa allaoleva kaavio. Huomiota kiinnittää teollisuuden ja kaukolämmön tuotannon yhteydessä tuotetun sähkön suhteellisen suuri osuus. Se sisältää myös merkittävän panoksen puuperäistä energiaa (lauhdevoima, puuperäiset jätelietteet).

Sähkön hankinta

Kaavioista voi suoraan päätellä, että EU-komission ja vihreiden vaatima 40 prosentin hiilidioksidipäästöjen leikkausvaatimus vuoteen 2030 mennessä ei voi toteutua teknisten ratkaisujen kautta. Tavoitteena onkin rakennemuutos siten, että toisaalta pyritään estämään kautta linjan fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja toisaalta suoraan rajoittamaan esimerkiksi liikkumista vireillä olevien valvontajärjestelmien ja niiden päälle rakennettavien veroratkaisujen avulla.

Kotimaisessa energiapolitiikassa linjaus merkinnee voimistuvia poliittisia vaatimuksia tuulivoiman merkittävästä lisäämisestä, liikenteen sähköistämisetä ja puuperäisen polttoaineen entistäkin voimaperäisemmästä käytöstä. Tuuli ja puu ovat energiatiheydeltään heikkoja energialähteidä. Siksi niiden käytön merkittävä lisääminen tarkoittaa energiatalouden kokonaishyötysuhteen alenemista, energian käytön kustannusten kohoamista (primäärienergian käytön kasvu, hintojen kohoaminen) ja energiasektorin ekologisen taseen alenemista. Kansantalouden energiajärjestelmän kokonaishyötysuhde alenee sitä mukaa, kuin sähkön tuotannossa pehmeiden energioiden osuus kasvaa.

Tällainenko on suomalaisen puun loppusijoituspaikka tulevaisuudessa?

Tällainenko on suomalaisen puun loppusijoituspaikka tulevaisuudessa? Kuva: Kaija Olin-Arvola

Suomelta puuttuu energiapoliittinen konsepti, jossa energialähteiden käyttöä ja hyödyntämistä arvioitaisiin taloudellisin, fysikaalisin ja sosiaalisin perustein ilman ilmastoideologista viitekehystä. Nykyinen energiapolitiikka on laiska poliittinen komporomissi puolueiden ja niiden taustalla olevien eturyhmien kesken. Kotitalouksien, veronmaksajien ja energialaskun maksajien näkökulma energiapolitiikasta puuttuu lähes kokonaan.

Vihreät geenien vastaisella ristiretkellä

Tällä kertaa energiapoliittinen hiilidioksidisota ei riitä ministeri Ville Niinistölle EU:n ympäristöministerien kokouksessa. Vihreät haluavat aisankannattajineen estää EU-alueella sen vähäisenkin moderniin geenibiologiaan perustuvan edistyksen, mitä maanosassa on taikauskon hallitessa kyetty saavuttamaan. Tälläkin hetkellä Euroopassa on lähes mahdotonta saada viljelyyn tieteellisen geeniteknologian avulla jalostettuja tuotteita.

Taloudellista ja valheelle rakentuvaa imagohyötyä etsiviä myötäjuoksijoita riittää. Niinpä esimerkiksi eineksiä valmistava Snellman ilmoitti jokin aika sitten ryhtyvänsä valmistamaan geenimuuntelusta vapaita lihaleikkeitä ison mainoskampanjan avulla. Snellmanilla ei varmaankaan tiedetä, että jalostustoiminnassa on kautta aikojen hyödynnetty geenien muutoksia, tosin sattumanvaraisesti ja massamittaisten erehdysten ja yritysten viitoittamalla tiellä nykyiseen geenibiologiseen täsmäjalostukseen verratuna.

Tilanne ei kuitenkaan vihreitä tyydytä. He haluavat lisää työvälineitä, joilla geenibiologinen edistys voidaan kokonaan pysäyttää. Tieteellisiä perusteluja menettelylle ei ole.

Tulevaisuutta ajatellen tilanne on nykylinjan vihreän taikauskon vallitessa toivoton. Tutkimus karkaa Euroopasta. Ravinnontuotannossa ehdottomasti tarvittavat innovaatiot tehdään muualla ja ne hyödyttävät Euroopan ulkopuolella tapahtuvaa maataloutta ja elintarviketuotantoa. Enemmän asiasta mm. täällä.

Modernia geenibiologiaa käsittelevä kattava tietopankki löytyy MMT Jussi Tammisolan ylläpitämältä sivustolta.

Tarvitseeko Suomi ilmastolain?

Monien poliitikkojen mielestä tarvitsee, jotta Suomi voisi osallistua kunnianhimoisesti ilmaston muutoksen torjuntaan. Lähinnä heidän tähtäimessään on globaalin lämpenemisen estäminen siten, että eräiden ns. kasvihuonekaasujen pääsyä ilmaan vähennetään. Ilmastolain luonnosehdotus on parhaillaan lausunnolla ja löydettävissä täällä.

Suomalaiset ovat antaneet sitoa valtionsa sellaisiin sopimuksiin, joiden kautta hiilipäästöjä ja niihin rinnastettavia muita päästöjä ilmakehään vähennetään tietyn aikataulun mukaan ilman erityistä nimikkolakia. Sopimusten perimmäisestä järkevyydestä ei juurikaan julkisesti keskustella. Sen sijaan yritetään kylläkin aktiivisesti pohtia, miten Brysselin taholta asetetuista tavoitteista selviydytään.

On pakko rehellisyyden nimissä muistuttaa, että suomalaisten päästötalkoilla ei ole ilmakehän globaaliseen tilaan käytännössä mitään merkitystä. Asia on pohdittu Ilmastofoorumi ry:n julkaisemassa kysymyksiä ja vastauksia -tiedostossa.

Periaatteellisena kannanottona joudun toistamaan, että itseään ruokkivaa, hiilidioksidiin nojautuvaa kasvihuoneilmiötä ei ole olemassa. Tähän mennessä ei ole kyetty esittämään ainuttakaan tutkimusta, joka sitovasti osoittaisi teollisen kulttuurin ja fossiilisten polttoaineiden käytön aiheuttavan katastrofaalista ilmaston muuttumista. Viidentoista vuoden lämpöpysäkki osoittaa osaltaan hiilidioksidihypoteesin mahdottomuutta.

Nykyinen keskustelu pyörii vuodesta toiseen IPCC-vetoisen mallinnussirkuksen ympärillä. Sen lähtökohtana on IPCC:n lukkoon lyömä ilmastoherkkyyden lukuarvo, jolle ei fysiikasta löydy perustetta. Hypoteesin mukaan hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuminen lisää maapallon pinnan saamaa säteilytehoa 3,7 wattia neliömetrille. Se tarkoittaisi lämpötilan nousua 1,1 Kelvin-asteella. Luku perustuu laskelmaan, jonka mukaan hiilidioksidin lisääntyminen estää lämmön säteilyä avaruuteen ja sitä kautta aiheuttaa ilmakehän lämpenemistä.

Yksisilmäinen IPCC-fysiikka

Hypoteesi jättää huomiotta, että lämpö siirtyy maan ja vesien pinnasta ilmakehään materiaalisten lämpövirtojen muodossa, ei säteilyn kautta. Maapallolla on aurinkoydinvoimalan tehosäteilyn ruokkima lattialämmitys. Jäähdyttävä säteily astuu kuvaan kahta kautta: Ensinnäkin maanpinnan ja vesien suora säteily ns. säteilyikkunan kautta. Sen osuus jäähdyttämisessä on noin 6 prosenttia, kuten aiemmin esitetty NASA:n kaavio osoittaa.

Toinen ja pääasiallinen jäähdytyksen muoto on ilmakehän vesihöyryn, pilvien ja hiilidioksidin ulossäteily. Näiden yhteinen osuus jäähdyttämisessä on 64 prosenttia. Noin 30 prosenttia maapallon ilmakehään osuvan säteilyenergian määrästä poistuu pallolta ennen kuin se pääsee maan ja vesien pintaa lämmittämään.  Myös nämä luvut ilmenevät ko. NASAn kaaviosta. Tähän yhteyteen on hyvä liittää saksalaisen Heidelbergin ylipiston kaavio, josta ilmenee ilmakehän eri kerrosten lämpöprosessien suunta maatasolta aina 100 kilometrin korkeustasolle saakka.  Kuvassa jäähdyttävät aineet ovat vesi h2o ja hiilidioksidi co2. Kahdella korkeustasolla tapahtuva lämmitys syntyy tunnetusta uv-säteilyn vaikutuksesta ilmakehän otsoniin.

Heidelberg_kaavio

Tämä ilmastolain hiilidioksidiin liittyvistä perusteluista.

Ilmasto on otettava vakavasti

Ilmastolliset muutokset ovat yhteiskunnan kannalta tärkeitä. Ne vaativat pitkäjännitteistä ja empiiristä tutkimusta.. Pääpainon tulisi olla alueellisten muutosten ja trendien tunnistamisessa. Ihmiskunta on aina joutunut reagoimaan sääolojen ja ilmaston muutoksiin. Nykyaika ei tee poikkeusta. Valitettavasti tuntuu siltä, että poliittisten päättäjien joukossa elää pahanlaatuinen harhakuvitelma ihmiskunnan kyvyistä säätää säitä ja ilmoja halunsa mukaan. Siksi tutkimus tulisi vapauttaa poliittisista dogmeista ja ennakkoasenteista. Totuus ei määräydy parlamentaristisen menettelyn kautta.

Ns. ilmastopolitiikka on nykyisellään hiilen vainoamista energiataloudessa. Hiili ei kuitenkaan ole ongelma, vaan sen käytön edellyttämien resurssien saatavuus ja epätasainen jakautuminen maailmassa.

Suomella on yhteiskuntana vastuu turvata kansallinen energianhuolto pitäen lähtökohtana määrätyn suuruista omavaraisuusastetta. Mikä on tarpeellinen taso ja millä teknologioilla se saavutetaan? Tämä on olennainen kysymys – varsinkin kun suurta osa suomalaista energiapolitiikkaa pyritään hallinnoimaan Brysselistä.

Kysymykseen liittyy puuraaka-aineen kestävän käytön mittakaavan määrittelyn rinnalla myös tarve määrittää tuuli-, aurinko- ja bioenergian hyödyntämiselle järkevät taloudellis-fysikaaliset puitteet. Energiatiheydeltään heikkoina teknologioina niiden mittava käyttöönotto tarkoittaa ekologisesti miinusmerkkistä lopputulosta. Puulla on mahdollisuuksia johtuen maan suuresta pinta-alasta ja väestön suhteellisesta vähyydestä.

En usko olevani puolueellinen kun väitän, että ilmastolaista on tarkoitus luoda vihreä kestovirus Suomen julkishallintoon.

Vaikka lakiehdotuksessa korostetaan lain vaikutusten jäämistä vain valtionhallinnon sisään, on selvää että nykyisen sopimusjärjestelmän vuoksi vaikutuksia tulisi myös muille sektoreille mm. valvonnan ja julkisrahoituksen painotusten kautta.

On merkille pantavaa, että esityksen laatijat eivät ole kyenneet lain voimaantulon tarkoittamista taloudellisista vaikutuksista kertomaan edes euromääräistä mittaluokkaa.

Imastolakia ei tarvita, sen sijaan kylläkin energiapoliittisen keskustelun ja päätöksenteon perusteellista tuulettamista. Ilmastoon liittyvä spekulatiivinen mielikuvapolitiikka on erotettava energiapoliittisesta päätöksenteosta.

Ilmakehän lämpöfysiikkaa II

Tämän kirjoituksen lähtökohta on Ilmastofoorumilla hiljattain käyty keskustelu. Siinä vaihdettiin näkemyksiä kasvihuoneilmiön käsitteestä. Sehän on tavalla tai toisella kaiken ilmaston muuttumisesta käytävän aatteellis-poliittisen kamppailun taustalla.

Kun en käsitettä sen harhaanjohtavuuden takia hyväksy edes vertauskuvallisena käytettäväksi, sain ymmärrettävästi kriittistä palautetta. Keskustelukumppani edusti mielipiteineen erinomaisesti koko kasvihuoneajattelun yleistä argumentaatiolinjaa. Siksi päätin koota keskeiset argumentit tänne kevyesti toimitettuina ja käydä ne lävitse siitäkin huolimatta, että asiaa on näillä palstoilla sivuttu tai käsitelty yksityiskohtaisesti jo aikaisemminkin.

Teksti on tässä vaiheessa keskeneräinen, mutta täydentyy tarpeen mukaan. Palaute on tervetullutta yhteisen ymmärryksen kehittämiseksi.

”Semantiikalla siitä mitä ”lämpö” on ja onko ”kasvihuoneilmiö” oikea sana kuvaamaan ilmakehän säteilyilmiötä, ei ole pienintäkään merkitystä sen suhteen miten kasvihuonekaasut ilmakehässä vaikuttavat maapallon energiatalouteen. Luontoa ei kiinnosta tieto siitä, miksi ilmiöitä kutsumme. Säteilybudjetti määrää efektiiviset lämpötilat, eikä mikään muu, johtuen siitä että maa menettää kaiken energiansa avaruuteen pelkästään säteilemällä.”

Semanttisella analyysilla voidaan yleensä raivata koko joukko näennäisongelmia ja -argumentteja pois keskustelua häiritsemästä. Lämpö on käsitteenä eri asia kuin energia. Sähkömagneettinen säteily on energian siirtymisen väline. Lämpö ”syntyy” aina jossakin materiaalissa. Ellei näiden käsitteiden sisältö on yksikäsitteisesti hallinnassa, ei keskustelussa ole mieltä.

”Säteilybudjetti” on silkkaa IPCC-fysiikkaa. Säteilyenergian säilymislakia ei ole erikseen olemassa ymmärrettävästä syystä, säteilyhän on energian siirtymisen eräs muoto. Budjetilla IPCC-fysiikka tarkoittaa tilannetta, jossa maapallolle tuleva ja sieltä lähtevä energia ovat tasapainossa. Sellainen tilanne voidaan konstruoida ja asialla voidaan spekuloida erilaisten mallien avulla, mutta sen avulla ei saada selkoa ilmakehän lämpöprosesseista ja niiden muutoksista.

Virkkeen väite, jonka mukaan maa menettää kaiken energiansa avaruuteen säteilemällä on ehkä tahattomasti epätarkka. Ilmakehä tosin vuotaa, mutta ei menetä kaikkea energiaansa avaruuteen. Ilmakehä on eriste. Siksi meillä on kohtuullisen mukava elinympäristö, no, joka tapauksessa enimmäkseen.

Kasvihuoneilmiön perussyy on ””infrapunasäteilyn vangittuminen. Ilman kasvihuonekaasuja lämpö säteilisi suoraan avaruuteen. Kun IP-säteily vangittuu molekyyliin, se säteilee siitä vastaavalla intensiteetillä pois, myös maanpintaa kohti. Niin sanoo Stefan-Bolzmannin laki.  Mikään kappale ei selektiivisesti säteile vain yhteen suuntaan, vaan kaikkiin suuntiin. Ja kappale, joka ottaa vastaan säteilyä jollakin aallonpituudella, myös säteilee sitä pois vastaavasti.”

Ilman absortiokykyisiä kaasuja maapallolta poistaisi avaruuteen lämpöenergiaa vain maan pinta säteilyllään (maa, vesi, kasvillisuus) lämpötilansa määrittämällä säteilytaajuudella ja teholla. Kun vesihöyryn, hiilidoksidin ja vähäisempien absorptiokaasujen ilmakehää jäähdyttävä toiminta suljettaisiin pois, ilmakehä ja ilma ympärillämme olisi nykyistä merkittävästi kuumempi ja ilmasto rajumpi. Mekanismia on kuvattu aikaisemmissa kirjoituksissa.

Hiilidioksidimolekyyli ei ole kappale. Sen absorptio ja emissio eli energiakvanttien vastaanotto ja niihin reagointi poikkeaa olennaisesti kiinteän aineen tai atomien vastaavasta. Fysiikassa tätä ilmiötä kuvataan vapausasteen käsitteellä. Hiilidioksidilla vapausasteita on useita. Se tarkoittaa, että hiilidioksidimolekyyli voi kylläkin säteillä saamansa energiakvantin ulos, ellei energia purkaudu molekyylistä muulla tavalla, ennenkuin säteily ennättää toteutua. Myös säteily ottaa aikansa!

Alailmakehässä energia purkautuu lähes 100-prosenttisesti molekyylimassaan törmäysten kautta eikä ennätä säteillä. Törmäykset ovat luonteeltaan elastisia eikä hiilidioksidimolekyyli ”räjähdä”. Se jäähtyy arkisesti ympäröivän molekyylimassan (typpi, happi, argon) lämpötilaan. Ilmaseoksen eri osakaasujen molekyylien massamäärien suhteesta johtuu, että mitattavaa lämpöefektiä ei synny (hiilidioksidia on masentavan vähän). Hiilidioksidin relaksaatio (viritystilan purkaantuminen) noudattaa ns. Jablonski-diagramman periaatetta.

Vaikka hiilidioksidimolekyyli olisikin saamansa energiapaukun ansiosta ohi kiitävän hetken ympäristöä ”lämpimämpi”, sen määrä ilman molekyylimassassa ei riitä mitattavissa olevaan lämmitysefektiin. Tämä koskee myös tilannetta hiilidioksidimassan mahdollisen tuplaantumisen jälkeen. Edelläsanottu on yksinkertaistus. Lisään mekanismia kuvaavaa informaatiota tarpeen mukaan.

”Todistetaan nk. kasvihuoneilmiö ideaalitilanteella, joka on helpompi ymmärtää, eikä mukaan tarvitse sotkea muita ilmakehän tapahtumia.
Oletetaan täysin musta pallo, joka sijaitsee avaruuden tyhjiössä. Sen efektiivinen lämpötila S-B -lain mukaan on: Te = (S/s)^.25 = 364K”…….

Ilmakehän hypoteettisen kasvihuoneilmiön olemassaoloa ei luonnollisestikaan voida todistaa kuvaamalla sellaita ideaalitilannetta, josta samaisen ilmakehän tapahtumat ja niihin liittyvä lämpöfysiikka olisi poistettu. Kasvihuoneilmiötä ei sen vuoksi voida todistaa tyhjiöön sijoitetun abstraktin pallon laskennallisen pintalämpötilan avulla. Ilmakehä, maa ja vesi ovat materiaalia, ainetta, jossa säteilyn tuoma energia nimenomaisesti muuntuu lämmöksi. Muuntuminen vaatii aikaa. Systeemin lämpö on kineettisen energian muodossa. Säteilyenergialla ei ole erillistä säilymislakia.

Kirjoittaja esittää pitkällisen laskelman, jolla pyrkii perustelemaan kasvihuoneilmiön olemassaolon. Lähtiäiseksi hän olettaa tyhjiössä sijaitsevan mustan pallon, jonka lämpötila olisi  364 K-astetta. Missä pallo sijaitsee, mistä sen energia tulee, miten se tähän ongelmaan littyy? Asetelma on lähtökohtaisesti absurdi ja pudottaa pohjan pois kaikelta laskennalta.

”Jos kirkkaalta yötaivaalta saadaan mitattua infrapunasäteilyä, niin se ei tasan tarkkaan tule mistään muualta kuin ilmakehän kaasuista. Jos tuolle säteilyenergialle ei tapahtuisi mitään sen osuessa maanpintaan, olisi ilmiö vastoin termodynamiikan I pääsääntöä.”

Lämpö todella poistuu maasta IR-säteilyn muodossa ja vain sitä kautta. Mutta tarkkaan ottaen satelliittimittaukset osoittavat, että säteilyä tulee useista lähteistä: suoraan maasta, ilmakehän vesihöyrystä, hiilidioksidista, otsonista ja pilvistä. Säteilyllä on lähteestä riippuen oma intensiteettinsa eli tehonsa. Tämä on juuri aikaisemmassa artikkelissa kuvattu maapallon jäähdytysjärjestelmä, mutta ei todista lainkaan minkään kasvihuoneilmiön olemassaolon puolesta. Järjestelmä on kuvattu myös aiemmassa  NASA:n havainnollisessa kaaviossa, josta tosin metreissä eritelty säteilyn lähtötaso puuttuu. Mutta sellainenkin löytyy alan ammattikirjallisuudesta.

Ilmakehän molekyylien lämpö ei periaatteessakaan voi IR-säteilyn avulla lämmittää nettona maan pintatasoa. Syynä on se, että ilmakehä on lämmön ”vuotamisen” vuoksi keskimäärin aivan alaosastaan lähtien keskimääräistä maan pintatasoa viileämpi. Ero kasvaa tunnetusti havaintokorkeuden kasvaessa. Perusasia ei muutu sen johdosta, että ilmavirtaukset kuljettavat tuulten ja yläilmakehän virtausten avulla suuria lämpöpaketteja paikasta toiseen ja joskus hyvin nopeasti aiheuttaen paikallisia ja alueellisia lämpötilan muutoksia.

Lopuksi kertaukseksi fakta, joka ei kasvihuoneilmiön kannattajilta tietenkään saa ymmärrystä.

Hiilidioksidimolekyylillä ei ilmaseoksessa ole erillistä lämpötilaa ympäröivään molekyylimassaan verrattuna. Tässä mielessä sen aktiivinen toiminta maan pinnan aktiiviseksi lämmittämiseksi on mahdottomuus. Ja maapallolla on lattialämmitys, joka saa energiansa auringosta. Sen eristeenä tomii ilmakehä kokonaisuutena.

Malediivien peittyminen mereen peruutettu

Aikaisemmin näillä palstoilla olemme kertoneet, että kansalaisjärjestö Ilmastofoorumi ry on pyytänyt Yleisradiota korjaamaan kirjeenvaihtajansa perättömän uutisoinnin Malediivien tilanteesta. Sen mukaan saarivaltiota uhkaa ilmastonmuutoksen aiheuttama merenpinnan nousu siinä mitassa, että saaria on tyhjennetty asukkaista.

YLEn vastaava päätoimittaja Atte Jääskeläinen ei nähnyt aihetta korjaukselle. Ilmastofoorumi ry on pyytänyt Julkisen sanan neuvostoa tutkimaan asian.

Ilmastofoorumin piirissä on vuosia seurattu keskusteluja merten pinnan kohoamisesta. Tiedämme moninaisten tutkimusten perusteella, että valtamerten pinnan kohoamisvauhdissa ei ole tapahtunut viime vuosikymmeninä merkittäviä muutoksia. Tässä yhden satelliittimittaukseen perustuvan tutkimuksen tulos. Ja tässä pikakurssi problematiikkaan.

Malediivien aikaisempi presidentti tunnettiin vilkkaasta esiintymisestään kaikkialla, missä puhuttiin ilmastosta ja etenkin ns. ilmaston suojeluun jaettavista varoista.

Nykyinen presidentti Mohamed Waheed Hassan Manik on hieman eri linjoilla. Tuoreehkon uutisen mukaan hän ei ole edeltäjänsä linjoilla myöskään tässä vajoamisasiassa. Presidentin mukaan atollisaarten suurimmat ongelmat ovat eroosio ja vesi-ja jätehuolto, ei merenpinnan kohoaminen.

Jokohan YLEn olisi aika oikaista virheelliset väitteensä?

Ilmakehän lämpöfysiikan perusteita

Kun päästötavoitteita jälleen julkaistaan ja uho hiilidioksidin ympärillä on ankara, syntyy houkutus muistuttaa asian tiimoilta parista, ilmeisesti unhoon vaipuneesta tai kokonaan oppimatta jääneestä lämpöfysiikan periaatteesta.

Lämpö ei ole yhtä kuin kuin sähkömagneettinen säteily, jota maapallo saa auringosta.

Lämpö ”syntyy” säteilyn kohdatessa väliaineen. Tällaisia ovat mm. ilmaseos pienhiukkasineen, pilvet, vesihöyry, maan pinta, kasvillisuus, rakennukset, vesistöt ja meret jne.

Mitä tämä tarkoittaa? Se tarkoittaa mm. sitä, että maanpinnan tasolla mitatun auringon säteilyn tehosta ei voi laskea maanpinnan lämpötilaa. Tämä on sikäli tärkeä oivallus, että koko IPCC-vetoinen ilmastotiede perustuu säteilyfysiikkaan eikä ota huomioon lämpöopin perustavaa lakia.

Toisaalta maatasolta ilmaan lähtevän säteilyn voimakkuus ja taajuusalue määräytyvät vain ja ainoastaan säteilevän pinnan lämpötilasta. Tälläkin lauseella on tärkeä periaatteellinen merkitys. Maatasolta lähtevä matalataajuinen IR-säteily ei voi olla ”lämpimämpää” kuin säteilevä pinta. Ääripäät löytyvät maapallon napa-alueilta ja päiväntasaajaseudun aavikoilta.

Maapallon ilmakehä lämpiää maatasolla olevan lämmön ansiosta.

Vain osa auringon säteilystä lämmittää suoraan ilmakehän kaasuseosta. Mitä tämä tarkoittaa? Se tarkoittaa, että maapallon lattialämmityksen olennainen parametri on aika. Kun lämpö ”syntyy” maapallon pinnan materiaaleissa, niihin imeytynyt energia käy läpi lukemattoman joukon ns. vaihesiirtymiä, joiden tuloksesta ilman lämpötila määräytyy. Lämmön siirtymisen vaatima aika riippuu väliaineesta, sen lämmönjohtavuudesta ja lämpökapasiteetista.  Esim. valtameret absorboivat tehokkaasti sinivihreän taajuuden säteilyä. Merivedessä ja varsinkin sen alimmissa kerroksissa tapahtuvat lämpösiirtymät ovat erittäin hitaita. Muutos tilasta toiseen vaatii helposti kymmenien, jopa satojen vuosien siirtymäjakson.

Lämpö enetee aineessa hitaammin tai nopeammin, säteily liikkuu aina valon nopeudella. Miten lämpöenergian suodatus auringon sähkömagneettisesta säteilystä ilmaseokseen tapahtuu, selviää oheisesta NASAn kaaviosta.

Kuva

Ilmakehään tulevasta energiasta noin 51 prosenttia yltää maatasolle ja vesiin, joissa se muuttuu materiaalien kineetiseksi energiaksi eli lämmöksi edellä kuvattujen vaihesiirtymien kautta.

Jotta maan- ja veden pinta eivät kuumenisi loputtomiin, systeemissä on jäähdytys.

Jäähdytysjärjestelmä johtaa lämpöenergian ilmakehään ja siitä avaruuteen kuvassa merkittyjen prosenttilukujen suhteessa.  Matalataajuisen IR-säteilyn kautta avaruuteen poistuu suoraan vain noin 6 prosenttia lämpöenergiasta. Kuvassa todetaan, että avaruuteen poistuu säteilyn kautta ilmakehästä ja pilvistä 64 prosenttia energiasta. Ilmakehän kaasujen säteilystä vastaavat lähinnä vesihöyry ja hiilidioksidi siten, että vesihöyryn jäähdyttävä säteily loppuu siellä missä höyry muuttuu jääkiteiksi. Hiilidioksidilla ei tätä rajoitetta ole.

Adiabaattinen jäähdytys

Ilmamassaan muodostuu lämmitysmekanismin ansiosta eri lämpötilan omaavia ilmapaketteja. Ne nousevat lämpöenergian voimalla ylöspäin ja jäähdyttävät energiaa purkaessaan (laajetessaan) samalla sisältämäänsä ilmaseosta. Avaruuteen lämpö poistuu IR-säteilynä eri korkeuksista siten, että vesihöyryllä sekä pilvillä on omat tyypilliset säteilykorkeutensa. Hiilidioksidi säteilee merkittävästi vasta hyvin korkeissa ilmakehän kerroksissa, karkeasti tasolta + 10 000 metriä ja siitä ylöspäin. Syy hiilidioksidin käyttäytymiseen on selitetty aikaisemmissa aihetta sivuavissa teksteissä. On tärkeä ymmärtää, että lämpöä poistuu vaikka ollaan merkittävästi pakkasasteilla!

HUOM. Ilmakehän valtakaasut typpi, happi ja argon eivät johdata lämpöä ulos ilmakehästä. Ne sitovat kylläkin kineettistä energiaa eli lämpöä ja toimivat näin lämmön varaajina, mutta eivät absorboi eivätkä emittoi.  Ellei absorptio- ja emissiokykyisiä kaasuja olisi, niin ilmakehä olisi merkittävästi nykyistä kuumempi. Näin päädytään paradoksiin: Hiilidioksidi on keskeinen ilmakehän (osa)jäähdyttäjä.

Ihmisen aistimuksellisesti kokema lämpö, samoin kuin perinteisten lämpömittareiden osoittama lämpötila on ilmakehän molekyylien keskinäisestä määräsuhteesta johtuen suurimmalta osaltaan typen, hapen ja argonin lämpöä.

Ihminen aistii reseptoriensa rakenteen vuoksi myös herkästi ilman kosteutta, se on yksi evoluution tulos. Hiilidioksidimolekyylien lämpötila noudattaa ilmaseoksen valtamolekyylien lämpötilaa. Ihmisen aistein sitä on mahdoton erikseen havaita, mittareilla kyllä. Siksi hiilidioksidin IR-säteilyä voidaan hyödyntää lämpömittareissa. Se kertoo molekyylimassan lämpötilan.

Ihmisen iho tuntee matalataajuisen IR-säteilyn (lämpösäteilyn) hyvin laajalla taajuuskaistalla. Mutta säteily ei ole lämpöä. Lämpö syntyy ihon pintakerroksissa, joiden reseptorit viestivät lämpöaistimuksen keskushermostoon.

Aistimuksilla on rajoituksensa. Mitä korkeampi on säteilytaajuus, sitä huonommin ihmisen ihon reseptorit sitä ”ymmärtävät”. Siitä johtuu, että ihmisen on mahdollista polttaa itsensä pataluhaksi auringossa, jos säteilyn ultraviolettialue pääsee vapaasti ihoon vaikuttamaan.

Maapallon ilmakehällä on lattialämmitys. llmakehä on lämpöeriste. Sen koko kaasumassalla on lämpökapasiteetti, joka johtuu molekyylien lämpökapasiteetista. Ei ole siis mitenkään mahdollista, että hiilidioksidi 0,04 prosentin tilavuusosuudellaan säätelisi ilmakehän lämpötilaa.

Lämpöenergia siirtyy maasta ilmaseokseen ja ilmakehästä avaruuteen ajassa tapahtuvien vaihesiirtymien kautta.

Vaihesiirtymien kokonaisuus (materiaalin lämmönjohtavuus, lämpökapasiteetti) määrittää ilman lämpöenergian määrän ja lämpötilan.

Ilmastosysteemin jäähdytysjärjestelmässä aikatekijällä ja alailmakehän kineettisen lämpöenergian määrällä ja ilmanpaineella on lopputuloksen, eli ilmakehän lämpötalouden kannalta keskeinen merkitys. Sitä ei pelkästään säteilyfysiikan avulla voida selittää tai kuvata.

Jälkipuhe

Moni lukija muistaa varmaan ne moninaiset selitykset, joita virallisen ilmastokatastrofilinjan edustajat ja kannattajat ovat esitelleet viisitoista vuotta jatkuneen lämpöpysäkin johdosta. Yhtäkkiä moni näistä muisti, että maapallo onkin vesiplaneetta ja että merillä voi olla merkitystä ilmaston suhteen.

Selitykset sikseen ja omaan arvoonsa. Mutta tuon puheen takana tai sen motivaationa ovat juuri edellä tekstissä muutamaan otteeseen mainitut vaihesiirtymät – siitäkin huolimatta, että puhujista todennäköisesti enemmistö ei ole asiaan paneutunut.  Vaihesiirtymissä energia muuttaa muotoaan liikkuessaan väliaineesta toiseen.

Periaatteessa siirtymät voidaan jakaa kolmeen päätyyppiin. Rajapinnan muodostavat

1. kiintoaine ja kaasu

2. kiintoaine ja neste

3. neste ja kaasu.

Kukin näistä rajapinnoista on erillisen tutkimuksen kohde, enimmäkseen ns. insinööritieteiden alueella. Mutta yhteistä ”rajapintateoriaa” ilmastoon sovellettavassa fysiikassa ei ole olemassa. Ei ole myöskään kattavaa empiiristä mittaustietoa, joka sisältäisi maan lämpötalouden muutosten ymmärtämisen kannalta tärkeimmät parametrit. Eikä tällaista ole näköpiirissäkään siitä huolimatta, että sään ja ilmaston tutkimiseen on satsattu valtavat rahat esimerkiksi tietokonejärjestelmien muodossa.

Kun virallisen linjan ilmastoprofeetta seuraavan kerran aukaisee julkisuudessa sanaisen arkkunsa tästä aiheesta selityksineen, voi kuulija sulkea vastaanottimen rauhassa ilman, että menettäisi mitään tärkeätä. Tämä on eräs niistä ilmastoon liittyvistä monista alueista, joiden kohdalla pitäisi rehellisyyden nimissä myöntää, että tiedot ovat toistaiseksi kovin rajalliset.