Riveni kirjoitti:
On yhtä perusteltua uskoa hiilidioksidipäästöjen aiheuttavan ilmastonlämpenemisen kuin uskoa sen aiheutuvan merirosvoilun vähentymisestä. Kummallekkin teorialle on yhtä paljon 100% pitäviä tieteellisiä todisteita, eli pyöreä nolla.
John Tyndall mittasi eri kaasujen säteilyn absorptio- ja emittointiominaisuuksia. Vuonna 1861 hän julkaisi tuloksensa mm. hiilidioksidista. Hän käytti mittauslaitteena
spektrofotometriä, joka näppärästi mittaa ominaisuudet kvantitatiivisesti. Hän löysi hiilidioksin absorboivan säteilyä hyvin etenkin korkeilla aallonpituuksilla (suomeksi CO2 imee lämpöä) ja näin se sai tittelin kasvihuonekaasu, joka tarkoittaa nimen omaan kaasua joka absorpoi ja emittoi säteilyä infrapunan aallonpituuksilla. Se päästää pienempiä aallonpituuksia (mm. näkyvän valon) läpi, jonka vuoksi se on läpinäkyvää meidän silmillemme.
No, tämä tuloshan on kovin vanha (kohta 150 vuotta). Voisi olettaa, että sitä ei voida enää pitää tarkkana, sillä mittauslaitteet ovat kehittyneet. Iloksemme huomaamme, että samoja mittauksia on tehty vuosikymmeniä sen jälkeen (mm.
Herzberg 1953,
Burch 1962,
Burch 1970 ja niin edelleen.
Tässä on vehreä lista CO2:n ominaisuuksien laboratoriomittauksia koskevista julkaisuista. Uusimmat tältä vuodelta.)
Tässä graafisessa muodossa:
Lähde:
Handbook of geophysics and space environments, Valley, 1965
Kuvaa tulkitaan niin, että vasemmalla on säteilyn pienet aallonpituudet ja oikealla suuret (tosin koko näkyvä skaala on infrapunaa). Oikealla pystyssä olevat 0 ja 100 ovat prosentteja ja kertovat absorboidun säteilyn määrän. Jos kaasun "lokerossa" oleva käppyrä on ylhäällä, on se mittauksissa osoittanut, että se ei sillä aallonpituudella absorboi säteilyä. Mitä alempana se on sitä enemmän on säteilyä jäänyt nalkkiin. CO2 kaappaa ihan hyvin säteilyä, veden ohella (tämä otetaan tutkimuksissa huomioon).
Kaavat näiden laskemiselle löytyy ihan Maolista. Tämä on lukion fysiikan keskeisiä aiheita. deltaE = h / (2 * pi * lambda), missä h on Planckin vakio. Suurempi energian muutos vastaa pienempää aallonpituutta.
Tulos 1: Hiilidioksidi on kasvihuonekaasu.
Seuraavaksi meidän pitää ymmärtää yhtä huonosti nimetty "kasvihuoneilmiö".
Auringon valo koostuu puoleksi näkyvästä valosta, pieneltä osin ultraviolettivalosta ja lähi-infrapunasta + infrapunasta. Infrapuna ja UV jäävät maahan tullessaan suurelta osin kokonaan ilmakehään ja pilviin. Se pieni osa UV:stä, joka tulee maahan, aiheuttaa ihmisille palaneita niskoja ja ihosyöpiä. Näkyvä valo (eli ~50% koko auringon säteilystä) tulee lähes kokonaan maahan asti ja sen ansiosta näemme ulkona. Sitä imeytyy maahan ja muuhun tilpehööriin maanpinnalla, kuten minun mustaan t-paitaani tuolla helteessä. Tämä saa sekä minun paitani että maan pinnan säteilemään lämpöä.
Eli: Maanpinnalle pääsi pieniaaltoista säteilyä ja siitä lähti suuriaaltoista säteilyä. Kuten aikaisemmin huomattiin, ilmakehässä oleva hiilidioksidi absorboi suuriaaltoista säteilyä, eli lämpöä. Tämä taas saa ilmakehän säteilemään lämpöä joka suuntaan, osa takaisin maahan päin, osa avaruuteen. Eli normaalin auringon lämpösäteilyn lisäksi maa "muuttaa" näkyvää valoa lämmöksi. Ilman tätä maapallolla olisi hyvinkin kylmä, eli ihan jees juttu tämä. Elämä olisi hyvin erinlaista, jos olisi ollenkaan olemassa.
Lähteenä toiminut:
The "Greenhouse" Effect and Climate Change, John F. B. Mitchell 1989,
linkki.
Tässä vielä havainnollistava kuva ilmiöstä.
Juurikin tämän takia lämpimintä ei ole keskipäivällä, vaan sen jälkeen, joskus 13.00-15.00 välissä. Auringon pitää ensin lämmittää maata, joka sitten lämmittää ilmaa, josta saamme sitten hikoilla ja katsella lämpömittaria että ristus vie miten kuuma.
Kasvihuoneilmiön voi nähdä myös muilla planeetoilla. Marssilla on ohut ilmakehä, joten siellä on pieni k.h.ilmiö ja aivan pirun kylmä. Venuksella on paksu ja siellä on raju.
Tulos 2: Kasvihuoneilmiö lämmittää maapalloa, ilmakehää
No niin. Jos ajatellaan, että hiilidioksidia olisi paksumpi kerros ilmakehässä, niin eikö voisi olettaa, että aina vain vähemmän lämpöä pääsisi avaruuteen asti? Vähän kuin mikroaaltouunissa. Joskus jos mättää ruokaa hirveän kasan lautaselle, niin sisältä voi jäädä kylmäksi.
Tämän tutkimiseksi voisi lähettää esimerkiksi satelliitin avaruuteen, joka mittaisi maapallosta tulevaa lämpösäteilyä. Mieluiten useamman vuoden ajan.
Näin NASA teki vuonna 1970 lähettäessään Nimbus 4 -satelliittinsa maata kiertävälle radalle. Sillä oli kyydissä IRIS-mittausjärjestelmä. (IRIS = Infrared
Interferometer Spectrometer). Ja vuonna 1996 JAXA lähetti oman IMG-satelliittinsa tekemään samaa hommaa. CO2:n määrä ilmakehässä oli tämän 26 vuoden aikana kasvanut. Näiden kahden satelliitin tuottamaa dataa vertailtiin (
Harries 2001) ja löydöt havainnollistettu graafisesti alla:
Graafi kuvastaa avaruuteen heijastunutta lämpösäteilyä maasta, eriteltynä eri emittoiville kaasuille. Sekä CO2:n ja CH4:n (metaanin) kohdalla huomataan, ne ovat absorboineet enemmän säteilyä kuin muut kyseisillä aallonpituuksilla.
Our results provide direct experimental evidence for a significant increase in the Earth's greenhouse effect that is consistent with concerns over radiative forcing of climate.
NASA AIRS lähetettiin mittaamaan samaa dataa vuonna 2003 ja nämä tutkittiin myös (
Griggs 2004). Analyysiä jatkettiin vuoteen 2006 AURA-satelliitin datan perusteella (
Chen 2007). Molemmat julkaisut löysivät poikkeamia CO2:n alueella, jotka sopivat täysin yhteen Harriesin tutkimuksen kanssa.
Tulos 3: Mitä enemmän CO2:ta ilmakehässä, sitä vähemmän lämpöä karkaa avaruuteen
Vielä voimme mitata maan pinnalle takaisin heijastuvaa lämpöä. Senkin pitäisi kasvaa, kun CO2:n määrä kasvaa ilmakehässä.
Useista eri maanpinnalta suoritetuista mittauksista koskien alaspäin suuntautuvaa suuraaltoista säteilyä vuodesta 1972 vuoteen 2008 koostunut tutkimus (
Wang 2009) löysi säteilyn kasvaneen. Mittauksia tehtiin ympäri maapalloa, monilla eri kasvillisuusvyöhykkeillä, pilvisinä ja selkeinä päivinä ja eri korkeuksissa. Säteilyn kasvuun vaikuttivat CO2:n lisäksi myös ilman lämpötila ja kosteus (muista postauksen ensimmäinen graafi). Useita alueittaisia mittauksia on tehty, kuten Alpeilla (
Philipona 2004) jotka myös johtavat samaan tulokseen.
Mutta tämän voi tehdä vielä paremmin ja tarkemmin. Korkearesoluutioista spektraalidataa analysoidessa tiedemiehet pystyvät mittaamaan takaisin maahan kohdistuneen lämpösäteilyn kvantitatiivisesti ja erottelemaan sen eri kasvihuonekaasujen ansioiksi (
Evans 2006):
Tuloksista on filtteröity pois vesihöyryn vaikutukset jättäen jäljelle muista kasvihuonekaasuista lähtöisin olevat säteilyt.
Tutkimuksen tekijät yhteenvetosivat:
this experimental data should effectively end the argument by skeptics that no experimental evidence exists for the connection between greenhouse gas increases in the atmosphere and global warming.
Tulos 4: Mitä enemmän CO2:ta ilmakehässä, sitä enemmän lämpöä palaa takaisin maahan
Kertauksena:
- Laboratoriotutkimukset osoittavat CO2:n absorboivan lämpösäteilyä.
- Satelliittimittaukset vahvistavat, että vähemmän lämpösäteilyä karkaa avaruuteen niillä aallonpituuksilla, joilla CO2 absorboi säteilyä.
- Maanpinnalla tehdyt mittaukset vahvistavat, että enemmän lämpösäteilyä palaa maan pinnalle näillä samoilla aallonpituuksilla.
Tämän epätasapainon johdosta lämpöä on jatkuvasti kerääntynyt Maapallolle.
