Jest pewien aspekt dotyczący efektu cieplarnianego o którym zielonoagendowcy nie bardzo chcą wiedzieć.

• Autor: Maciej Rozwadowski
• 6 października 2023
• komentarze 32

Masa atmosfery wynosi 5,146e18 kilograma. Pojemność cieplna właściwa to ilość energii potrzebna do podniesienia temperatury 1 kg masy o jeden Kelvin (K). Pojemność cieplna właściwa powietrza w temperaturze 288 K (15 stopni Celsjusza) wynosi około 1,004 dżula na kilogram na K. Wat definiuje się jako 1 dżul na sekundę.

Każdy z tych parametrów jest potwierdzony, a definicje watów i dżuli pochodzą z układu miar SI, podczas gdy pojemność cieplna właściwa powietrza (użyłem azotu, który stanowi 78% atmosfery) pochodzi z Engineering Toolbox.

Teoria antropogenicznego globalnego ocieplenia (AGW) zakłada, że podwojenie stężenia CO2 w atmosferze spowoduje, że w stanie równowagi przy nowym stężeniu CO2, dodatkowe 3,77 wata energii na metr kwadratowy powierzchni planety nie będzie mogło zostać wypromieniowane w przestrzeń kosmiczną. Zjawisko to określane jest jako “wymuszanie radiacyjne”. (www.climatechange2013.org)

Alarmiści opierają się na niekwestionowanej rzeczywistości, że para wodna w połączeniu z kilkoma innymi gazami śladowymi, które określają jako “gazy cieplarniane”, tworzą równowagę, w której w atmosferze zatrzymywana jest wystarczająca ilość energii, aby utrzymać temperaturę Ziemi na poziomie około 288 K (15 st. C), czego nikt rozsądny nie kwestionuje. Dane dotyczące wymuszania radiacyjnego są często przedstawiane przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) w jego licznych raportach, które IPCC szeroko rozpowszechnia. “Wrażliwość klimatu” na podwojenie atmosferycznego stężenia CO2 wynosząca 3,77 wata na metr kwadratowy, to ważny totem w raportach IPCC.

Pytanie jest proste.

O ile zatrzymanie tej dodatkowej energii, wynoszącej 3,77 wata na metr kwadratowy, zwiększy temperaturę ziemskiej atmosfery? Alarmiści klimatyczni twierdzą, że kwestia ta jest bardziej złożona i przytaczają dziesiątki czynników, które wpływają na przepływ energii i rozkład temperatury w atmosferze – promieniowanie, konwekcję, adiabatyczny współczynnik opadania, prądy oceaniczne, przesunięcia tektoniczne i wiele innych skomplikowanych zmiennych. Czynniki te mogą zmienić rozkład ciepła w atmosferze, ale nie mogą zmienić ogólnego ciepła masy atmosferycznej, które jest całkowicie określone przez prawa termodynamiki. Dodanie 3,77 wata na metr kwadratowy w nowym stanie równowagi powoduje skończoną zmianę równowagi temperatury, niezależnie od tego jak jest ona dystrybuowana.

Jak duża jest to zmiana?

Ziemia ma powierzchnię 510 milionów kilometrów kwadratowych i nawet najbardziej fanatyczny alarmista może to sobie przeliczyć na metry kwadratowe, jeśli poradzi sobie z mnożeniem przez współczynniki dziesięciokrotne. Po uzyskaniu danych dotyczących metrów kwadratowych, masy i zwiększonej energii wynikającej z teorii AGW (biorąc pod uwagę wartość nominalną, chociaż istnieje wiele dowodów na to, że szacunki są błędne), masz wszystkie dane potrzebne do obliczenia, o ile wyższa będzie nowa temperatura równowagi po podwojeniu stężenia CO2.

3,77 wata na metr kwadratowy x 510e9 metrów kwadratowych x 60 minut na godzinę x 60 sekund na minutę x 24 godziny na dobę = 1,66e17 dżuli. To właśnie całkowita ilość energii, która jak twierdzi AGW, zostanie zatrzymana przy powierzchni Ziemi w sytuacji podwojenia stężenia CO2 i nie będzie mogła być wyemitowana w przestrzeń kosmiczną w postaci promieniowania podczerwonego.

Obliczenie liczby dżuli energii potrzebnych do zwiększenia temperatury masy atmosfery o 1 K również nie jest skomplikowane. Pomnóż masę atmosfery (tak naprawdę jest to wartość szacunkowa, ponieważ masa zależy od ilości pary wodnej obecnej w danym momencie, a zatem zmienia się nieznacznie w czasie) przez pojemność cieplną właściwą atmosfery wynoszącą 1,004 dżula na kilogram. To daje 1,004 x 5.146e18 = 5.166e21

Iloraz tych liczb wynosi 1,66e17/5,166e21 = 0,03. To jest właśnie, wyrażony w Kelwinach, wzrost temperatury atmosfery wynikający z dodania 3,77 wata na metr kwadratowy domniemanej energii, zakumulowanej w wyniku podwojenia stężenia CO2. Każdy, kto uważa, że wzrost temperatury atmosfery o 0,03 K jest powodem do niepokoju, potrzebuje terapii zdrowia psychicznego.

Podwojenie CO2 z 250 ppm w epoce przedindustrialnej do 500 ppm (obecnie jest to około 420 ppm), przy założeniu że teoria AGW poprawna, spowoduje wzrost temperatury atmosfery o 0,03 K (przyjmując teorię AGW za prawdziwą, choć istnieje wiele powodów by ją podważać). Ponowne podwojenie tej wartości spowodowałoby wzrost temperatury atmosfery o kolejne 0,03 st. K. przy atmosferycznym CO2 na poziomie 1000 ppm. Ponowne podwojenie do 2000 ppm dodaje kolejne 0,03 st. K, co daje całkowitą zmianę temperatury o 0,09 K przy wzroście stężenia CO2 o 1750 ppm. Jest to zmiana niematerialna i nie “katastrofalna”, jest ledwo mierzalna za pomocą tradycyjnego sprzętu, który nie jest w stanie zmierzyć temperatury z dokładnością większą niż 0,1 K (to jest mniej więcej to co mamy obecnie i jest z pewnością dokładniejsze niż to co istniało w 1800 roku, kiedy to alarmiści polegali na danych historycznych z odchyleniem standardowym kilku stopni, opierając się na nielicznych istniejących pomiarach).

Opublikowałem powiązany artykuł na Twitterze i miałem interesującą wymianę zdań z George’em Careyem (@GeoFreC), astronomem amatorem, który twierdzi, że uczył fizyki przez 35 lat i najwyraźniej ma pewne wykształcenie w dziedzinie fizyki. Mój artykuł przedstawił po prostu obliczenia dodanej energię 3,77 wata na metr kwadratowy w dżulach na 1 metr kwadratowy powierzchni Ziemi i za pomocą podstaw fizyki wykazał, że taka liczba dżuli dodanej energii wystarczyła do podniesienia temperatury masy atmosfery na 1 metr kwadratowy powierzchni Ziemi jedynie o 0,03 Kelwina. Carey natychmiast zakwestionował tę analizę, nazywając ją nadmiernym uproszczeniem “horrendalnie złożonego” procesu.

Wśród innych komentarzy Carey twierdził, że moje zastosowanie praw fizyki jest nieodpowiednie, ponieważ nie wykorzystuje “całej masy powietrza” i wielu innych czynników. Ta próba odwrócenia uwagi nie powiodła się. Napisałem ten artykuł, używając “całej masy powietrza”, aby odpowiedzieć. Inne czynniki wymienione przez Careya mogą odgrywać rolę w dystrybucji dodanego ciepła, ale same nie mogą zwiększać ani zmniejszać dodanego ciepła i nie mogą wpływać na stopień, w jakim 3,77 wata na metr kwadratowy podnosi temperaturę całej masy atmosfery. Pierwsza zasada termodynamiki zmusza do wniosku, że dodana energia 3,77 wata na metr kwadratowy (jedyna zmiana energii wchodzącej do systemu atmosferycznego wynikająca wyłącznie ze wzrostu poziomu dwutlenku węgla) może zmienić energię wewnętrzną tego układu o nie więcej (ale prawdopodobnie mniej) niż energia wniesiona do układu. Uwaga “prawdopodobnie mniej” dotyczy zmniejszenia energii wewnętrznej, które może wynikać z jakiejkolwiek pracy wykonanej przez układ.

Carey jest zawziętym alarmistą klimatycznym. Jego wpisy na Twitterze dobitnie to pokazują.

Carey jest typowym okazem alarmisty. Wygłasza twierdzenia niepoparte dowodami (np. “znaczna część tych strat jest spowodowana zmianami klimatu”), a w konfrontacji z rzeczywistością zaczyna kluczyć, odwracać uwagę i krytykować stronę przeciwną.

Wzrost stężenia atmosferycznego CO2 do 2000 ppm miałby niewielki wpływ na klimat, byłby tak naprawdę powrotem do wcześniejszych okresów w historii Ziemi, które napędzały rozwój wegetacji roślinnej i zgodnie z najlepszą wiedzą paleoklimatologów, nie wiązały się z wyższymi temperaturami.

Wiele szacunków z paleoklimatologii określa historyczne poziomy CO2 w atmosferze na ponad 2000 ppm bez dowodów na wyższe temperatury w tych okresach. Ma to sens, ponieważ nawet przyjmując AGW za dobrą monetę, wskazuje to na nieistotną zmianę temperatury w wyniku powrotu do stężenia CO2 na poziomie 2000 ppm, czyli mniej więcej takim jaki przywołują najbardziej ekstremalne modele klimatyczne, prognozujące zmianę stężenia atmosferycznego CO2 do roku 2500. (earth.org)

Alarmizm klimatyczny ukierunkowany jest na forsowanie polityki “NetZero”, co oznacza zerową emisję CO2. Jeśli NetZero zostanie osiągnięte, poziom CO2 w atmosferze ma spadać o 3 lub 4 ppm rocznie. W ciągu 60 lub 70 lat doprowadzić to ma do spadku poniżej poziomu 150 ppm, niezbędnego do podtrzymania wegetacji roślin. Jeśli skończy się wegetacja roślin, skończy się również wegetacja ludzi. To oznacza, iż NetZero to bardzo niebezpieczny cel.

Raporty IPCC są publikowane po znaczącej korekcie dokonywanej przez lewicowych aktywistów. Ich agendą jest atakowanie paliw kopalnych jako zagrożenia dla ludzkości. Uważam za fascynujące, że wiele raportów IPCC zawiera jawne informacje, które mogą być kluczem do prowadzenia rozsądnej polityki klimatycznej. W szczególności ten zapis, który cytuję :

Obecnie, para wodna ma największy wpływ na efekt cieplarniany w atmosferze ziemskiej. Jednak inne gazy cieplarniane, głównie CO2, są niezbędne do utrzymania obecności pary wodnej w atmosferze. Gdyby te gazy zostały usunięte z atmosfery, jej temperatura spadłaby wystarczająco aby wywołać spadek ilości pary wodnej, co doprowadziłoby do niekontrolowanej redukcji efektu cieplarnianego, który pogrążyłby Ziemię w stanie zamrożenia. Zatem to gazy cieplarniane inne niż para wodna zapewniają odpowiednią strukturę temperatury, która podtrzymuje obecny poziom pary wodnej w atmosferze. Dlatego też, chociaż CO2 jest głównym antropogenicznym czynnikiem wpływającym na klimat, to para wodna odpowiedzialna jest za działający szybko i silnie mechanizm sprzężenia zwrotnego, który wzmacnia każde wymuszenie początkowe o współczynnik mający typowo wartość między dwa a trzy. Para wodna nie jest sama w sobie znaczącym wymuszeniem początkowym, jest jednak podstawowym czynnikiem wpływającym na zmiany klimatu.

W skrócie, naukowcy maczający palce w raportach IPCC przyznają, że usunięcie z atmosfery CO2 pociągnie za sobą usunięcie pary wodnej, w wyniku czego temperatura Ziemi spadnie do “stanu zamrożenia”. Stwarza to logiczny dylemat – dodaj CO2 i czekaj na katastrofalne “ocieplenie”; zmniejsz CO2, a Ziemia stanie się kostką lodu. Zredukuj CO2 do pewnego poziomu i doprowadź do zagłady życia roślinnego, a wraz z nim całego życia jakie znamy. Według naukowców z IPCC majstrowanie przy poziomie CO2 nie pozostaje bez konsekwencji.

Nikt nie kwestionuje faktu, że CO2 jest tak zwanym “gazem cieplarnianym”, ale z pewnością nie jest głównym czynnikiem sprawczym.

Alarmiści używają terminów takich jak “pętla sprzężenia zwrotnego”, aby wyolbrzymić rolę CO2 w klimacie. Dodają do tego eleganckie wykresy, takie jak ten:

Wszystkie “sprzężenia zwrotne” dotyczą redystrybucji 3,77 wata na metr kwadratowy, które według nich dodaje CO2, i żadne z nich nie może lub nie dodaje więcej energii niż 3,77 wata na metr kwadratowy, które według nich powoduje podwojenie stężenia CO2 w atmosferze. Więcej energii dodać może jedynie dodanie większej ilości CO2. – Jest tam element pokazujący, że sprzężenie zwrotne rozmraża tundrę i uwalnia więcej CO2. Ale analiza termodynamiczna którą przedstawiam, dotyczy wzrostu CO2 do 2000 ppm z obecnych 420 ppm. i pokazuje, że takie zdarzenie podniosłoby temperaturę o najwyżej 0,09 K. Twierdzenia o “katastrofalnym ociepleniu” świadczą o popełnieniu poważnego błędu a nie osiągnięciu “przełomu naukowego”.

Mimo to panikarze trzymają się swojej quasi-religijnej wiary w “zmiany klimatyczne”, robią tak nawet panikarze z referencjami (takimi jak George Carey), które sugerują, że powinni mieć solidne zrozumienie fizyki i termodynamiki. Ale oni po prostu odrzucają to czego się nauczyli, twierdzą, że jest to “horrendalnie skomplikowane”, cytują niedokładne modele przedstawione w dokumentach opublikowanych przez IPCC i napędzają tym samym swoje złudzenia.

Dlaczego?

Odpowiedź na to pytanie brzmi: około 1960 roku nauka o klimacie przeniosła się z szufladki fizyki atmosfery do szufladki nauk politycznych. Wtedy to powstał Klub Rzymski, w skład którego weszli nieżyjący już Maurice Strong i były premier Kanady Pierre Elliot Trudeau. Zaniepokojony nadmiernym zaludnieniem Ziemi, Klub Rzymski postrzegał wówczas (i postrzega obecnie) alarm klimatyczny jako najlepszy sposób na zebranie ogólnego poparcia dla utworzenia post-narodowego globalnego rządu socjalistycznego, który mógłby zająć się problemami całego świata, a nie tylko tymi które dotyczą konkretnego kraju.

Pomysł polega na wykorzystaniu strachu przed zmianami klimatycznymi do nawiązania globalnej współpracy w celu zwalczania wspólnego zagrożenia i wprowadzenia globalnego socjalizmu w celu zaradzenia nierównościom w dochodach i bogactwie, postrzeganym przez założycieli Klubu Rzymskiego jako najpoważniejszy, obok przeludnienia, problem ludzkości.

Marzenie to było echem nastrojów, które doprowadziły do szybkiego wzrostu popularności marksizmu na początku XX wieku. Marksizm to utopijna idea, która miała nadzieję rozwiązać nierówny podział dochodów i bogactwa poprzez posiadanie centralnego rządu kontrolującego środki produkcji, a wszyscy obywatele wnoszą swój wkład w zakresie możliwości lecz dzielą się zgodnie ze swoimi potrzebami. Eleganckie rozwiązanie, które nigdzie się nie sprawdziło, ale doprowadziło do śmierci dziesiątek milionów ludzi i upadku wolności w Rosji, Chinach, Wietnamie, Brazylii i Wenezueli.

Współczesny ruch socjalistyczny twierdzi, że marksizm i inne rządy socjalistyczne po prostu “robiły to źle” i snują mrzonki o tym, że mogą lepiej zarządzać gospodarką świata. Joe Biden, Bernie Sanders, Elizabeth Warren, Alexandria Ocasio-Cortez, Emmanuel Macron, Justin Trudeau, Catherine McKenna, Jonathan Wilkinson, Steven Guilbeault i Chrystia Freeland należą do światowych przywódców, którzy forsują ideę że CO2 jest szkodliwy, nie mając jednocześnie bladego pojęcia o związanej z tym fizyce. Chcą uczynić świat bardziej “sprawiedliwym”, dlatego wkraczają na ścieżkę która doprowadzi do redukcji wzrostu gospodarczego. Naiwni, wierni, niedoinformowani, nieudolni, głupi i obojętni na zniszczenia jakie ich polityka sieje wśród obywateli których reprezentują, to określenia które przychodzą tutaj na myśl. Podobnie jak Aztekowie i Inkowie, którzy poświęcali własne dzieci, myśląc, że to zmieni pogodę, lub kościelni dostojnicy w średniowieczu, którzy torturowali lub zabijali heretyków aby zapewnić sobie bilet do nieba, ci współcześni przywódcy myślą że czynią dobro.

Znajdujemy się na niebezpiecznej ścieżce i możemy z niej zejść tylko poprzez głosowanie i usadzanie na stołkach liderów ze zdrowym rozsądkiem, obiektywizmem i chęcią poprawy wyników ekonomicznych w oparciu o fakt, że aby móc dzielić jakiekolwiek bogactwo, najpierw trzeba je stworzyć. Jest tak niezależnie od tego, jakie ideologie są tworzone w celu dzielenia się bogactwem. Tworzenie bogactwa wymaga kapitalizmu wolnorynkowego, co zostało udowodnione w ciągu ostatnich dwóch stuleci. Interwencja rządu centralnego na rynkach nie przyniosła jeszcze żadnych korzyści.

Nie twierdzę, że Ziemia się nie “ociepla”. Nie wiem czy tak jest czy nie, a dowody na to są skąpe. W 1975 roku alarmiści klimatyczni twierdzili, że Ziemia zamarznie. Tak się nie stało. Więc chyba oni też tego nie wiedzą. Ale jeśli Ziemia faktycznie się ociepla, to jasne jest, że CO2 nie może być odpowiedzialny za nic innego jak tylko za nieistotną część tego zjawiska, a atak na paliwa kopalne, program NetZero i podatek węglowy nie zrobią tutaj żadnej różnicy.

Nadszedł czas, aby porzucić bzdury o AGW, a jeśli pojawią się dowody na to, że Ziemia się ociepla, wtedy przeznaczyć zasoby na “odnawialne źródła energii”, które dzisiaj mają do rozwiązania własne problemy środowiskowe, zamiast odcinać rozwijające się gospodarki od korzyści płynących z wykorzystywania tanich, niezawodnych i dostępnych paliw kopalnych. Miliony skorzystają i nikt nie będzie poszkodowany.

IPCC AR6 szacuje wymuszenie radiacyjne dla podwojenia stężenia CO2 w stosunku do poziomu z 1750 roku na 3,93 wata na metr kwadratowy plus minus 0,47 wata na metr kwadratowy. Wyższa liczba nie jest porównywalna z wcześniejszymi szacunkami, ale różnica jest nieistotna dla analizy przedstawionej w moim artykule, w którym wykorzystano wartość 3,77 wata na metr kwadratowy. (www.ipcc.ch)

Michael Blair (michaela34.substack.com)

tłumaczył MR