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.

Mainokset

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:

http://www.csc.kth.se/~cgjoh/climatethermoslayer.pdf

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

http://arxiv.org/pdf/0707.1161.pdf

 

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.

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.

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.