Ilmastonmuutos EU:n valtti energiapelissä

EU-komissio yrittää painostaa teollisuusmaat luopumaan öljystä ja muista maaperän fossiilisista polttoaineista. Taustalla voivat olla paitsi median rummuttama huoli ilmastosta ja kasvihuonekaasuista, myös valta- ja geopoliittiset tavoitteet.

Euroopan unioni on ryhtynyt kohtalokkaaseen energiapeliin ilmastonmuutoksesta kehitetyn pelotteen avulla. Tarkoituksena on pelastaa valtioliiton energiahuolto maapallon öljyvarojen vähentyessä. Jos uhkapeli epäonnistuu, seurauksena on EU:n taloudellinen marginalisoituminen ja ajautuminen lopullisesti maailmanpolitiikan sivuraiteelle. EU:n omat fossiilisten polttoaineiden resurssit ovat vaatimattomat. Valtioliitto toimii tuontienergian varassa. Tilanne on kestämätön.

Totaalipelote

Teollisen yhteiskunnan aiheuttamaksi väitetty tuhoisa ilmastonmuutos on se totaalinen pelote, jonka avulla EU-komissio yrittää painostaa teollisuusmaat luopumaan öljystä ja muista maankamaran fossiilisista polttoaineista.

Virallisen linjauksen mukaan tavoitteena on vähentää kautta maailman niin sanottuja kasvihuonekaasuja.

Tämän kirjoittajan näkemyksen mukaan tärkein tavoite on kuitenkin luonteeltaan valtapoliittinen. Tavoitteena on nousu vaihtoehtoisen energiateknologian avulla globaalisen pelinrakentajan asemiin uusilla, ”vihertyvillä” markkinoilla. Tätä tarkoitetaan, kun EU ilmoittaa olevansa ja tahtoo olla kunnianhimoisen ilmastopolitiikan edelläkävijä.

Strategian onnistuessa Euroopan teollisuusvaltioiden neuvotteluasema luonnonvarojen kuten uraanin, öljyn, hiilen ja kaasun omistajiin nähden parantuisi olennaisesti. Enää ei oltaisi vain energiaraaka-aineen ostajia, vaan ihmiskunnan tulevaisuuden kannalta elintärkeän teknologian ja ilmaston suojelutuotteen markkinajohtajia ja konsultteja.

Uuden politiikan hyötyjiin kuuluisi EU:n retoriikan mukaan koko ihmiskunta. Luvassa olisi pitkällä aikavälillä suotuisempia säitä ja turvattu energiahuolto. Nopeimman hyödyn tästä linjauksesta kuittaavat kuitenkin ns. eettiset sijoittajat, entiset vainöljy-yhtiöt mukaan lukien.

Välittömiin edunsaajiin kuuluvat myös uuden ympäristöideologian työllistämä virkamieskunta, valtion rahoitustuen kautta monenlaiset kansalaisjärjestöt ja ”ilmastosensitiiviset” yritykset ja instituutiot, sensaatiohakuista mediaa unohtamatta.

Yksi lantti, yhteinen lompakko?

Virallisessa ideologiassa, sillä sellaisesta nyt on jo kysymys, ilmaston suojelu ja energiapolitiikka ovat saman lantin eri puolia. Lantin puoliskot yhdistää toisiinsa elämän eliksiiri hiilidioksidi, jota kaikessa palamisessa, myös elävän luonnon aineenvaihdunnassa vapautuu kiertoon valtavia määriä.

Ilmaston muutosten syyksi määritellään kuitenkin vain teollisen toiminnan aiheuttaman hiilidioksidin lisääntyminen. Jos siis onnistuttaisiin vähentämään teollisuuden, liikenteen ja asumisen tuottamaa hiilidioksidia, niin ilmasto muuttuisi otollisemmaksi ja katastrofilta vältyttäisiin. Tähän saakka ajatus näyttää selvältä, mutta reaalimaailma aiheuttaa ongelmia.

EU-maiden osuus maailman hiilidioksidiekvivalenteissa mitatuista kaasupäästöistä on noin 11 prosenttia. Osuus on pienenemässä myös ilman itse toteutettuja leikkauksia. Kehitysmaiden ja ns. siirtymätalouksien talouskasvun johdosta kaikenlainen polttaminen väistämättä lisääntyy ja ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt sen mukana. Vain harva tietää, että kokonaisuudessaan teollinen kulttuuri tuottaa ilmakehään tulevista hiilidioksidimääristä vain alle 4 prosentin osuuden.

EU:n strategian kannalta olisi välttämätöntä, että muu maailma USA:n johdolla allekirjoittaisi sellaisia papereita, joissa valtiot sitoutuvat itse kuristamaan talouttaan päästöjä rajoittamalla. Tämä on laajemmassa mitassa epärealistinen toive, koska tällaiset paperit maksavat mahdottomasti . Ja jos valtioilla, kuten USA:lla, Kiinalla, Intialla, Venäjällä, Australialla ja Etelä-Afrikalla on yhteensä runsaat 85 prosenttia maapallon hiilivarannoista maaperässään, miten ne voisivat lopettaa tämän energialähteen hyödyntämisen tai raaka-aineiden myynnin tarvitsijoille?

Vastaavasti voi kysyä, miten suurimpien uraaniresurssien haltijat Australia, Kazakstan ja Kanada voisivat lopettaa uraanin hyödyntämisen tai myynnin, kun ydinenergian käyttö reaalimaailmassa kaikesta puheesta huolimatta kasvaa? Ydinvoima kuuluu olennaisena osana suurten kehittyvien talouksien energiavalikoimaan, tahdomme tai emme.

Nykyisten 30 ydinvoimamaan joukkoa täydentää kolme uutta tulijaa Turkin, Saudi-Arabian ja Vietnamin aloittaessa voimaloiden rakentamisen. Toimivia reaktoreita on maailmassa runsaasti yli 400. Rakenteilla on kymmeniä uusia voimaloita, enemmistö Intiassa, Kiinassa (28), Etelä-Koreassa ja Venäjällä. Ranskalaiset ovat uudistamassa ja lisäämässä voimalakantaansa ja Japani on käynnistänyt uudestaan kaksi reaktoria Fukushiman jälkeen suljetuista. Suunnittelijoiden pöydillä on kymmeniä uusia voimaloita.  Hiilivoima puolestaan kukoistaa jopa Saksan energiareformin  (Energiewende) oloissa.

Jos EU yhdessä joidenkin Yhdysvaltojen rahalaitosten kanssa pyrkii rajoittamaan ydin- tai hiilivoimaan suunnattuja investointeja, niin sijoitushaluja löytyy ainakin Venäjältä, Etelä-Koreasta ja Kiinasta, ilmeisesti myös Ranskasta ja Saksasta.

Sikäli kuin hiilivoimaa ”meikataan” arvokkailla, mutta tehottomilla hiilidioksidin talteenottojärjestelmillä, rahoituspohja edelleen laajenee.

Öljyn käyttö ja kelpoisuus

Öljyn kulutuksen kasvutrendi  ei juuri  tällä hetkellä sojota ylöspäin. Mutta enemmistö maapallon kansoista on vasta pääsemässä polttomoottorin mahdollistaman liikkumisen makuun. Myös lentäminen on kaikesta uhoamisesta huolimatta kasvussa. Kehittyneen markkinatalouden perusmekanismit eli työvoiman liikkuvuus sekä kuljetusten joustavuus ja reaaliaikaisuus ovat nekin toistaiseksi olennaisesti polttomoottorin varassa.

Öljy ei ole elintärkeää vain polttomoottoreille, vaan myös koko kemianteollisuudelle muoveineen, lannoitteineen ja lääkkeineen. Myös elintarvikkeiden tuotanto, jalostus ja jakelu ovat kovin öljyriippuvaisia.

Siksi öljyn kysynnän ei voida odottaa romahtavan. Kun maaöljy jossain vaiheessa todella alkaa vähentyä, sen rinnalle nousevat vaikeammin hyödynnettävät raaka-aineet. Niitä ovat öljyliuske ja -hiekka sekä palava kivi Itämeren eteläpuolella, Karjalan kannakselta Ranskaan saakka ulottuvalla vyöhykkeellä.

Vähitellen polttoaineen tarjontaa laajentavat myös biohajoavista materiaaleista tuotetut polttoaineet, kaasu ja alkoholi syöden tilaa elintarvikkeiden raaka-aineilta.

Synkältä kalskahtava ennuste kuuluu: Kaikki maapallon öljyvarat  tullaan käyttämään loppuun. Hiilidioksidin ihmisperäinen tuotanto ei globaalisti vähene, vaan kasvaa vielä vuosikymmeniä EU:n pyrkimyksistä piittaamatta.

Öljyn vähenemiseen sopeudutaan, mutta aikataulun sanelee vaihtoehtojen taloudellinen kannattavuus. Enemmän tai vähemmän valistunut arvio vaadittavan siirtymäkauden kestosta on 30 vuotta.

Kysynnän paine ja ilmastopakote

Esimerkiksi energian kysynnän kasvupotentiaalista sopii Intia. Siellä 500 miljoonaa ihmistä on vielä vailla sähköä. Autoistuminen on lähtenyt liikkeelle. Niin sanottujen vaihtoehtoisten energianlähteiden osuus maan koko energiantuotannosta on prosentin luokkaa. Tilanne ei tässä suhteessa kysynnän rakenteen vuoksi lähivuosikymmeninä olennaisesti muutu.

Vuoteen 2050 mennessä Intia ohittaa väestön määrässä Kiinan. Joidenkin arvioiden mukaan Intian väkiluku on tuolloin 1,7 miljardia ja Kiinan 1,4 miljardia. Mutta myös muualla teollistuminen etenee ja väestön energiatarpeet pitää tyydyttää.

Näin tapahtuu Venäjällä, Kaukoidän väkirikkaissa maissa ja Etelä-Amerikassa. Eikä kiinalaistuva Afrikkakaan jää paikoilleen polkemaan. Kaikkialla tavoitellaan kehittyneiden läntisten maiden infrastruktuuria ja elintasoa. Tavoite edellyttää energian käytön voimakasta lisäämistä.

Siksi EU:n kallista vaihtoehtoa tarjoava energiasyötti ei ilman massiivista rahoitusapua houkuttele. Unionin ilmastopelotteen varaan rakennettu pakote leikkauksineen ja päästökauppoineen perustuukin virheelliseen arvioon globaalin kehityksen liikevoimista.

EU:n syötti niellään laajemmin vain siinä tapauksessa, että bisnesmaailma voi sitä hyödyntää ja leikkaustoimille, päästökaupalle ja kannattamattomille uusinvestoinneille tukiaisineen löytyy rahoittaja. Yleensä rahat ojentaa kansan karttuisa käsi, jonka uusiintuva energia kuoritaan työntekijän selkänahasta.

Strategian takapirut

EU:n ilmasto- ja energiapoliittinen strategia nojaa keskeisesti Saksan liittohallituksen tueksi ilmasto- ja energiakysymyksissä perustetun neuvoston WBGU:n suosituksiin. Tämän elimen (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung  Globale  Umweltveränderungen) ja Potsdamin PIK-instituutin hengen tuotosta on ilmaston lämpenemisen ylärajaksi EU:n ilmastopolitiikassa asetettu kahden Celsius-asteen haamuraja.

Samainen neuvosto on PIK-instituutin tuella julkaissut useita perusteellisia raportteja ja selvityksiä, joiden sisältö suoraan tai välillisesti liittyy fossiilisten polttoaineitten syrjäyttämiseen, ns. kestävään kehitykseen ja uuteen, ekologistisesti hahmoteltuun globaaliin tulevaisuuteen ja yhteiskuntamalliin. Laajan tätä koskevan työn englanninkielinen lyhennelmä ja täydellinen esitys havainnemateriaaleineen löytyvät täältä. Kannattaa ehdottomasti tutustua.

Kyseisen elimen kuten myös PIK-instituutin avainhenkilöillä on kiinteä yhteys USA:ssa 80-luvun lopussa muodostuneeseen, alan tunnetuimpaan tutkijayhteisöön. Sen keskeinen henkilö oli astrofyysikko ja klimatologi James Hansen. Hansen tunnetaan suurten otsikoiden ja toinen toistaan hälyttävämpien katastrofiennusteiden isänä. Ryhmän ajatusten tunnetuin lobbari on Albert Gore. Hänen toimensa eivät esittelyä kaipaa, analyyttistä tutkimusta kylläkin.

EU:n energiauhkapelin kannalta olisi olennaisen tärkeätä, että USA presidentin johdolla suostuisi sitoviin päästöleikkauksia tukeviin sopimuksiin. Tähän on mahdollisuuksia sen vuoksi, että osa maan talouselämästä näkee energiasektorin uudistamisessa talouden uuden kasvun siemeniä.

Toisaalta myös USA:ssa on eri puolensa. Maassa on omaakin öljyä, mutta etenkin sen liuskekaasu, uraani- ja hiilivarat ovat sitä luokkaa, että niihin perustuva energiatalous on jatkossakin houkutteleva vaihtoehto. Biopolttoaineen tuotanto on USA:ssa voimakkaassa kasvussa ja sen raaka-aineperusta laajenee viljasta jätemateriaaleihin.

Kriisin tekijät, kokijat ja maksajat

Läntiselle taloudelle voidaan antaa EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan avulla vetoapua, mutta vain, jos maksajia riittää. Juuri tämä on hintojen spekulatiivisen nousun johdosta muuttumassa kyseenalaiseksi. ”Puhdas” ja uusiintuvaksi väitetty tekniikka on kallista. Samalla on nähty, miten korkeimpana hyveenä saarnattu biopolttoaine on osoittautunut uudeksi, inhimillisistä seurauksista piittaamattoman rahanteon välineeksi. Meillä kotona sen, kuten myös tuulivoiman tukeminen ovat korvanneet perinteisen siltarumpupolitiikan. Poliittisesti korrektia ei ole muistuttaa, että kaikkien ilmastotoimien maksaja on viime kädessä tavallinen energiaa ja julkisia palveluita käyttävä veronmaksaja.

Kun ilmasto ennustajaeukkojen ja -ukkojen kiusaksi valistaa lämmön sijasta maailmalle kylmempiä kasvojaan, on ajauduttu erikoiseen pattitilanteeseen. Sen purkamiseen poliitikoilta näyttää puuttuvan näkemys, keinot ja tahto. Mitä oikeastaan kuuluu ilmastolle, jonka lämpenemisen laskettiin hidastuvan peräti 0,05 asteella Kioton sopimusten täysimääräisen saavuttamisen avulla? Lämpeneminen on tosin hidastunut, koska sitä ei ole tapahtunut 2000-luvulla lainkaan.

Mutta miksi näin on, sitä eivät klimatologian kirkkaimmat tähdetkään osaa selittää. Kysymyksiä riittää, vastauksia on niukemmin.

Jälkikirjoitus 15.1.2016

Artikkeli on julkaistu myös Vastavalkeassa.

Ilmastonmuutos on EU:n valtti energiapelissä

Koska on odotettavissa ehkä vilkastakin keskustelua, kannattaa piipahtaa katsomassa.

Hiilidioksidin vaikutus lämpenemiseen hupenee myös tutkimuksissa

Jos tämä tutkijoitten trendi jatkuu, niin muutaman vuoden päivän päästä väitellään siitä, miten paljon hiilidioksidi ilmaa jäähdyttää. Kyse on arvioista tai teorioista, jotka kuvaavat hiilidioksidin tuplaantumisen lämpövaikutusta ilmakehän lämpötilaan.

Vaikutustrendi

Yhä pienempi on tukijoitten mukaan hiilidioksidin vaikutus ilmakehän lämpöön.

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.

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.

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.

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.

Ilmastoarvoitus

Tiedetään, että ihmiskunnan osuus hiilen globaalikierrossa on noin 3,5 prosenttia. Se vastaa runsaan 7 gigatonnin vuotuista hiilimäärää, joka ilmakehään pääsee erilaisten polttoprosessien ja metsien hakkuiden seurauksena.

Hiilidioksidin kokonaismäärä ilmakehässä on runsaat 750 gigatonnia. Se tarkoittaa 0,04 prosentin osuutta ilmakehän kaasuista.

Miten voidaan ajatella, että ihmiskunta kykenisi nostamaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaiseksi?

Häntä heiluttaa koiraa? Ei sentään.

Ilmaston muuttumista ja ns. kasvihuoneilmiötä käsittelevissä kirjoituksissani olen aikaisemmin muutaman kerran sivunnut väitettä, jonka mukaan ilmakehän lisääntynyt hiilidioksidi nostaa lämpötilaa. Olen myös yrittänyt perustella ajatustani, jonka mukaan fysikaalisia edellytyksiä tälle keskeiselle väitteelle ei ole olemassa.

Jääkairauksissa on jo vuosia sitten osoitettu, että pitkällä aikajänteellä on todellisuudessa käynyt niin, että lämpötilan kohoaminen on nostanut hiilidioksidipitoisuutta ilmakehässä aina noin 800 vuoden viiveellä. Nyt uusi tutkimus osoittaa, että näin tapahtuu myös lyhyissä vaihteluissa. Hiilidioksidi reagoi nopeasti eli noin 9-10 kuukauden viiveellä lämpövaihteluihin. Tämä näkyy selvästi norjalaistutkimuksessa.

Humlum

Kuvan sininen käyrä kertoo keskimääräisen ilmakehän lämpömuutoksista. Vihreä käyrä kuvaa hiilidioksidin määrän muutoksia ilmakehässä.

Ole Humlumin tutkimusryhmän tulokset osoittavat, että lämpötilan muutos on välittömästi kohottanut tai alentanut hiilidioksin pitoisuutta ilmassa. Koira heiluttaa häntää, ei päinvastoin. Tutkimusseloste täällä.

Välipuhe hiilidioksidin säteilystä

Keskusteluissa on käynyt ilmi, että monet ns. kasvihuoneilmiön aatteelliset puolustajat ymmärtävät huonosti sekä ilmakehän tapahtumia, että vakaumuksellisesti propagoimansa periaatteen fysiikkaa. Se on sikäli outoa, että kyseisen ilmiön tuhoisuudella perustellaan sekä ilmaston ”suojelemista”, että energiapolitiikkaa, jossa hiilestä pyritään pääsemään kokonaan eroon. Loppujen lopuksi juuri energiapolitiikasta on kysymys.

Aikaisemmissa kirjoituksissani on ongelmaa lähestytty laaja-alaisesti haarukoiden, eri puolia valottaen. Tässä kiinnitän huomiota vain yhteen asiaan, tosin sitäkin tärkeämpään.

Jokainen kasvihuoneilmiöstä puhuva painottaa, miten hiilidioksidimolekyylit absorboivat matalataajuista IR-säteilyä eli lämpösäteilyä. Ei ole aina kovin selvää, mistä asianomaiset ajattelevat lämmön tulevan ja miten he kuvittelevat ylipäätänsä ilmakehän lämpenevän. Absorptio oletetaan taikasauvaksi, joka nimenomaan hiilidioksidin avulla kohottaa ilman lämpötilaa itse itseään ruokkien. Dogmi korostaa ajatusta nopeutuvasta tai pahenevasta kasvihuoneilmiöstä.

Jos sovitaan, että matalataajuinen säteily tulee auringon lämmittämältä maatasolta, joudutaan hiilidioksidin absorptiosta eli säteilyenergian ”imemisestä” keskustelemaan täsmällisin käsittein. Tilannetta havainnollistaa oppikirjasta kopioimani kaavio (Hans Häckel; Meteorologie, Ulmer-Verlag Stuttgart, 2005, s.175):

Maanpinnan IR-säteily

Kuvan alapuolella oleva käyrä kertoo maanpinnalta lähtevästä säteilystä, yläpuoliset kuviot määrittelevät eri kaasujen absorbtiotaajuudet. Teksti Erdboden T=288K (15 C) tarkoittaa, että maanpinnan keskilämpötilan 15 astetta kohdalla avautuu IR-säteilylle vapaa kanava, ellei pilviä (Wolken) ole taivaalla. Alimpana oleva asteikko osoittaa, että säteilyhuipun aallonpituus on 10 mikrometriä. Tätä kautta ja tällä taajuudella tai ”kanavalla” lämpö karkaa suoraan avaruuteen.

Myös avaruusikkunaksi kutsutun aukon vasemmalla puolella on kapea otsonin O3 absorbointialue ja sen rinnalla kattava H2O vesihöyryn alue aaltopituuksineen. Ikkunan oikealla puolella nousee hiilidioksidin CO2 absorptiokäyrä, joka käsittää aaltopituudet 12-16 mikrometriä siten, että vesihöyry pidemmän aaltopituuden osalta kattaa hiilidioksidin spektrin.

Kuvio osoittaa, että hiilidioksidi absorboi maatasolta tulevaa IR-säteilyä vain pääabsorptioalueellaan.

Kuten aikaisemmin on kerrottu, alailmakehän ilmanpaineessa hiilidioksidi ei kykene säteilemään, vaan menettää absorptioenergiansa osin epäelastisissa törmäyksissä, osin elastisissa törmäyksissä tai säteilyssä. Mutta säteily tulee tilastollisesti mahdolliseksi vasta yli kymmenen kilometrin ilmanpaineessa, jossa lämpötila laskee alle -53 Celsius-asteen. Tilanne näkyy allaolevassa satelliittimittauskuvassa.

Hiilidioksidin säteilyspektri ilmakehästä ulos

Ilman jonkinlaisia perustietoja saattaa olla vaikea ymmärtää tai saati uskoa, ettei erilaisten auktoriteettien, kuten Ilmatieteen laitoksen ja muiden virallisten instanssien näkemys absorptioprosessin luonteesta ole tieteellisesti kestävä.

En ole kasvihuoneilmiötä selostavissa populaariesityksissä voinut lukea esimerkiksi sitä, mistä molekyylin, tässä tapauksessa hiilidioksidin, energia koostuu. Ammattikirjallisuudessa todetaan yksikäsitteisesti seuraavaa:

  • Molekyylin kokonaisenergia koostuu termisen tasapainotilan vallitessa sen rotaatioenergiasta, vibraatioenergiasta, elektronisesta l. sähköenergiasta ja kineettisestä energiasta. Molekyyli kykenee absorboimaan energiafotonin tietyin edellytyksin. Usein, mutta ei läheskään aina, absorbointi nostaa vastaanottavan molekyylin viritystilaan vaikuttamalla sen vibraatio- tai rotaatioenergiaan.
  • Viritystila purkaantuu periaatteessa kahta vaihtoehtoista tietä: säteilemällä tai ilman säteilyä. Tätä tarkoittava termi on relaksaatio. Säteilyrelaksaatiossa sisään absorboitu energiakvantti säteillään määrätyn ajan kuluttua ympäristöön.
  • Vaihtoehtoinen virityksen purkautumistie on epäelastinen törmäys. Se siirtää viritystilassa olevan molekyylin energiaerotuksen johonkin törmäyskumppaniin. Tapahtumassa viritystilassa olevan molekyylin vibraatio- tai rotaatioenergiaa siirtyy törmäyksen kohteeseen kineettisenä energiana. Hiilidioksidimolekyyli palautuu perustilaan.

Se mikä vaihtoehto toteutuu, riippuu molekyylin värähtelytaajuudesta sekä kaasun tiheydestä l. ilmanpaineesta. Korkeassa ilmanpaineessa molekyylien tiheys on niin suuri, että törmäys on väistämätön ennenkuin säteily ennättää tapahtua.

Ns. elastisen törmäyksen yhteydessä ei siirry energiaa, vaan tapahtuu vaihesiirtymä, jonka seurauksena spekrin absorbtiolinjat hivenen levenevät ja siirtyvät.

Tämä voimakkaasti yleistävä kuvaus perustuu ns. fotoakustisen spektroskopian tutkimuksiin. Kyseessä on fysiikan piiriin kuuluva eksakti tiede, jolla on myös konkreettisia teknisiä sovelluksia. Kts. Prof.Dr.-Ing. Marcus Wolff, Hochschule fuer Angewandte Wissenschaften Hamburg. Asiasta toki löytyy tietoa muualtakin. Otin tämän saksalaistutkijan mukaan vain sen vuoksi, että itse törmäsin problematiikkaan nimen omaan hänen tutkimustensa kautta vuonna 2007.

Ilmakehän dramatiikka liittyy ennen muuta lämpöenergian siirtymiseen veden eri olomuotojen kautta maasta ilmakehään ja sieltä edelleen avaruuteen, ei hiilidioksidiin. Hiilidioksidin vähäinen osuus ilmakehän kaasuseoksessa aiheuttaa sen, että kuvatut hiilidioksidin relaksaatioprosessit alailmakehässä eivät voi lämpötilaa kohottaa mitattavassa määräin.

Tämä tarkoittaa, että laskennallinen, ilman lämmönjohtavuutta alentava efekti on olemassa. Sitä merkitsevät desimaalit ovat niin kaukana pilkusta, ettei niillä ole reaalimaaiman mittaustarkkuuden kanssa mitään tekemistä. Välittömän vastapainon tälle laskennalliselle lämpölokerolle tarjoaa toisaalta jo lämpöoppiin keskeisesti kuuluva tieto kaasujen ja yleensä kaikkien materiaalien lämpökapasiteetista.

Hiilidioksidin lisääntyminen kasvattaa hiuksenhienosti ilmakehän lämpökapasiteettia, sen lämmön varauskykyä. Se taas tarkoittaa, että nykyisen lämpötilan ylläpitoon tarvittaisiin jostakin lisäenergiaa, jonka avulla lisääntynyt kaasumassa voitaisiin pitää aikaisemmassa lämpötilassa. Tällaista lähdettä ei ole olemassa. Siksi voidaan väittää, että jossain vaiheessa hiilidioksidin lisääntyminen voisi mitattavassa määrin jo alentaa lämpötilaa. Tämä optio liittyy lämpökapasiteetin kasvuun.

Troposfäärin yläosissa hiilidioksidin säteily osallistuu joka tapauksella vähäisellä panoksella ilmamassan jäähdyttämiseen.

Ilmakehän lämpöprosesseja määrittävä säteilyfysiikka on oman lukunsa arvoinen. Siihen palataan myöhemmin. Myös vesihölyryn keskeinen rooli sään ja ilmakehän prosesseissa ansaitsee oma pohdiskelunsa.

Tämän kirjoituksen hiilidioksidin ns. kasvihuone-efektiä koskeva ydinsanoma voidaan kiteyttää seuraavasti:

Hiilidioksidi ei ime eli absorboi auringosta suoraan ilmakehän kautta maatasolle tulevaa säteilyä. Sen absorptiotaajuus ei siihen sovellu. Maatasolta eli maan ja vesien sekä muiden maassa olevien kappaleiden, mutta myös kasviston yms. pinnoilta ilmakehään lähtevä IR-säteily on puolestaan sekin taajuudeltaan sillä spektrin osalla, jota ilman hiilidioksidi ei absorboi. IR-säteilyyn perustuvaa hiilidioksidin aiheuttamaan kasvihuoneilmiötä ei siis voi olla olemassa. 

Lämmin ilma nousee ylös ja siinä mukana nousevat myös hiilidioksidimolekyylit. Ilmapaketti jäähtyy noustessaan. Yläilmakehässä, noin 10 kilometrin korkeudessa hiilidioksidi säteilee. Sen säteilylämpötila on silloin noin -53 astetta Celsiusta. Tämä säteily jäähdyttää ilmakehää eli siirtää lämpöenergiaa IR-energian muodossa avaruuteen. Se ei voi maan ilmakehää koskaan lämmittää.

Nämä ovat faktoja. Jos joku ei sanottua ymmärrä, hänen kannattaisi vaieta kasvihuoneilmiöstä siihen saakka, että ymmärtää. Ja sen jälkeen, kun hän on sen käsittänytt, hän lakkaa saarnaamasta hiilidioksidin aiheuttamasta kasvihuoneilmiöstä.

Kasvihuoneilmiö, jota ei ole

”Kasvihuoneilmiö” on käsite lähes kaikkien suussa. Sen varaan rakennetaan politiikkaa ja vaaditaan kulttuurin muutosta. Kun kasvihuoneilmiö pahenee, se tarkoittaa ilmastokatastrofin tuloa. Ilmastokatastrofin keskeinen tunnus on lämpeneminen. Sitä kiihdyttää ihmisen aiheuttaman kasvihuoneilmiön paheneminen. Näin olen asian ymmärtänyt.

Pelotteen taustalla piilee yksi ilmakehän vähemmistökaasuista, nimeltään hiilidioksidi. Sen osuus ilmakehän kaasuista on noin 0,04 prosenttia. Kasvihuoneilmiöllä voidaan tarkoittaa kovin monia asioita. Kun yrittää ottaa selvää ilmiön tosiolevasta ytimestä, syntyy samanlainen mielikuva kuin taannoin kuunnellessani moskovalaisen professorin esitelmää dialektiikasta. Hän lausui: ”Dialektiikalla on kuusitoista päälakia ja tarvittaessa niitä saadaan lisää.”

Moni tutkii asioita Wikipediasta. Sieltä se löytyy ihan tällä nimellä. Selostus on moninainen ja herättää kysymyksiä, jopa hymyä. Kasvihuoneilmiön historiasta suomenkielinen Wikipedia tietää kertoa: ”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.”

Tuntuu, kuin artikkelin kirjoittaja ei oikein olisi selvillä siitä, mitä Svante Arrhenius tutki tai sanoi. Arrhenius oli kemisti ja hallitsi 1800-luvun kemian kiitettävästi saaden ansioistaan Nobelin palkinnon. Termodynamiikasta Arrhenius ei ollut selvillä. Hiilidioksidin roolin ilmaseoksessa hän ymmärsi yksioikoisesti. Kaasun lisääntyminen lämmittää ilmaa sen vuoksi, että infrapunasäteily, Arrheniuksen aikaan myös pimeäksi säteilyksi kutsuttu, maasta lähtiessään lämmittää hiilidioksidia ja tätä kautta koko ilmaseosta. Arrhenius osasi tutkia kaasujen spektriä ja perusteli myös spektrianalyysillä näkemyksiään.

Arrhenius arvioi, että ilmassa oleva hiilidioksidi ”imee” maasta lähtevästä koko infrapunasäteilystä 18,7 prosenttia. Tämän perusteella hän laski, että hiilidioksidimäärän puolittaminen alentaisi lämpötilaa noin 1,5-1,6 astetta ja kääntäen, lisääminen lämmittäisi saman verran. Tiedemaailma ei laskelmasta riemastunut, vaikka Arrhenius teoriallaan tarjoili selitystä myös jääkaudelle.

Mutta kun päästiin 1970-luvulle, niin Arrheniuksen tutkimukset kaivettiin esille uudelleen. Uusi, monimutkaisempi laskelma osoitti, että kasvihuoneilmiö oli olemassa ja sen vaikutus maapallon lämmittäjänä oli 33 astetta.Ilman kasvihuonekaasullista ilmakehää maanpinnan lämpötila olisi -18 Celsius-astetta. Tämä on yhä tänään keskeinen lähtöolettamus.

Ns. kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi, metaani ja ilokaasu. Näiden yhteinen piirre on kyky ”imeä” eli absorboida matalataajuista lämpösäteilyä, joka yleisesti tunnetaan IR-säteilynä (infrapuna). Lisäksi nämä kaasut kykenevät emittoimaan eli siirtämään imemänsä energian ympäristöön. Yleensä emissiolla tarkoitetaan kaasujen säteilyä. Ja tässä on kasvihuoneilmiön ydin.

Oikea kasvihuone ja ilmiö

Kautta viime vuosikymmenten ”kasvihuonekaasujen” vaikutusta on kuvattu ja jopa perusteltu oikean lasiseinäisen kasvihuoneen avulla. Näin se menee: Aurinko paistaa ja näkyvän valon säteet läpäisevät kasvihuoneen lasin. Maa lämpenee ja siitä lähtevä säteilyenergia lämmittää kasvihuoneen ilman molekyyleineen. Kasvihuoneessa on hiostavan kuuma, koska lämmön haihduttama kosteuskin on suuri. Kasvihuone ei jäähdy, sillä lasi estää maasta ja kasvihuonekaasuista lähtevän IR-lämpösäteilyn pääsyn ulos.  Näin lämpö kiertää kasvihuoneen lasiseinien vankina.

Eräs, joka ei uskonut Arrheniuksen teoriaa oli amerikkalainen fyysikko Robert W. Wood, Baltimoren yliopiston kokeellisen fysiikan professori. Vuonna 1909 eli välittömästi Arrheniuksen laskelmien julkisuuteen tulon jälkeen Wood kehitti kokeen, jolla hän testasi IR-säteilyn toimintamekanismin kasvihuoneessa.

Kokeen keskeiset oletukset olivat seuraavat:

  • Auringon näkyvä valosäteily lämmittää maan pinnan sekä kasvihuoneen sisällä, että sen ulkopuolella.
  • Maa säteilee saamansa lämmön IR-säteilynä takaisin.
  • Kasvihuoneen lasiseinät estävät lämpösäteilyn pääsyn ulos huoneesta. Näin ollen maan säteilemä lämpö ei pääse ulos, vaan jää kasvihuoneen ilmaan sitä lämmittäen.
  • Ilmakehässä tapahtuu periaatteessa samoin. Siellä kasvihuonekaasut (IR-kaasut) toimivat lasin tavoin, estävät säteilyn pääsyn avaruuteen ja lämmittävät edelleen maan pintaa, säteilynsä avulla.

Koejärjestelyyn kuului kaksi sisältä mustaa, saman kokoista laatikkoa, jotka varustettiin lämpömittarilla. Rasiat tiivistettiin ilmanpitäviksi. Toinen laatikko katettiin lasilla, toisen katteeksi asennettiin saman paksuinen laatta vuorisuolaa (NaCl). Ajatus kulki näin:

  • Lasi päästää auringon valon lävitse laatikkoon, mutta estää IR-säteilyn ulos laatikosta. IR-suodatuksen tehokkuus riippuu lasin laadusta ja paksuudesta.
  • Vuorisuolalaatta päästää sekä auringon valon että IR-säteilyn lävitseen.

Koelaatikot nostettiin aurinkoon. Arrheniuksen teorian tai hypoteesin nojalla odotus oli seuraava:

  • Lasilla katettu laatikko lämpenee voimakkaasti, koska IR-säteilyn pääsy ulos estyy.
  • Suolakattoisen laatikon lämpötila nousee vähemmän, koska IR-säteily pääsee katon kautta ulos ja jäähdyttää laatikon ilmaa.

Teoria ei toiminut. Molemmat laatikot lämpenivät voimakkaasti, mutta suolakattoinen enemmän, kuin lasilla katettu. Sen lämpötila nousi 65 Celsius-asteeseen.

Koe uusittiin siten, että molempien laatikoitten päälle asennettiin lisäksi uusi, saman paksuinen lasilevy. Lämpötilat muodostuivat tämän jälkeen seuraaviksi: Kokonaan lasilla katetun laatikon lämpötila nousi 55 asteeseen, jääden kymmenen astetta ensimmäistä koetta alhaisemmaksi. Suolakattoisen laatikon lämpötila jäi nyt hivenen alle lasikattoisen laatikon.

Miksi tapahtui näin? Ensimmäisessä kokeessa ei osattu ajatella, että auringon säteilyssä on näkyvän valon lisäksi mukana myös UV- ja IR-säteilyä. Lasikattoiseen laatikkoon ei siis päässyt yhtä paljon energiaa kuin suolakattoiseen. Lasi leikkasi IR-säteilyn pois ja päästi vain näkyvän spektrin säteilyn sisään. Suolakattoinen laatikko sai suuremman säteilyannoksen ja lämpeni enemmän.

Olennainen tulos oli, että toisenkaan lasin avulla luotu tehokkaampi IR-sulku ei kohottanut laatikoiden lämpötilaa. Tämä tarkoittaa, että IR-säteilyn merkitys maanpinnan ja ilman lämmittäjänä oli olennaisesti ajateltua vähäisempi.

Kasvihuoneen ilman lämmitti suoralla kontaktillaan maan pinta, josta lämpö johtui ilmaan. Myös kasvihuoneen maapinnan jäähdyttäjänä IR-säteilyn osuus oli mitätön.

Kasvihuone lämpenee, koska sieltä ei pääse ulos lämmintä ilmaa eikä sen sisään ulkopuolelta viileämpää ilmaa. Infrapunasäteilyn vaikutus kasvihuoneen ilman hiilidioksidiin ja vesihöyryyn on kasvihuoneen lämpötaloudessa olematon. Oikean kasvihuoneen lämpötalous ei ole riippuvainen IR-säteilyn ja ”kasvihuonekaasujen” vuorovaikutuksesta.

Jos kokeen keskeisen tuloksen yleistää käsittämään maan pinnan ja ilmaseoksen vuorovaikutusta, se tarkoittaa, että hiilidioksidilla ei ole roolia ilman lämpenemisessä. Ilma lämpenee vain siinä mitassa, kuin maatasolla lämpöä riittää. Ja tämä riippuu siitä, miten suuri määrä auringon sähkömagneettista säteilyä pääsee maan pinnalle, vesiin ja muihin maanpiirin aineellisiin kohteisiin.

Hiilidioksidi ilmassa voi lämmetä vain sen säteilyannoksen voimalla, jonka maan pinta lähettää IR-säteilynä. Hiilidioksidi ei omaa ylimääräistä lämpöä sen paremmin ilmaseoksen, kuin maan pinnankaan lämmittämiseen.

Paradoksaalisesti asia on päinvastoin: Hiilidioksidi osallistuu kylläkin ilmaseoksen eli ilmakehän jäähdyttämiseen yhdessä vesihöyryn kanssa. Mutta tässäkin CO2:n osuus on vähäinen verrattuna vesihöyryyn. Tästä myöhemmin enemmän.

Kasvihuoneteoria ei toimi kasvihuoneessa. Woodin koe on toistettu nykyisillä materiaaleilla kuitenkin koejärjestelyn idea säilyttäen. Protokolla löytyy täältä.

Robert Woodilla on arvostettuna tutkijana melkoinen lista referenssejä. Eräs hakuteos osasi kertoa, että fyysikon työn lomassa Wood kirjoitti myös runoja. Sen sijaan kyseinen hakuteos ei tiennyt, että Wood kokeellaan pudotti pohjan pois kasvihuoneteorialta ennenkuin se kunnolla oli päässyt edes syntymään.