HΠΑ - Πανεπιστήμιο Cornell: Δεν Yπάρχουν Πειραματικές Αποδείξεις για Σημαντική Ανθρωπογενή Κλιματική Αλλαγή
Επειδή το ανθρωπογενές ποσοστό στην αύξηση του CO2 είναι μικρότερο από 10%, δεν έχουμε ουσιαστικά καμμία ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή. Τα χαμηλά σύννεφα ελέγχουν κυρίως την παγκόσμια θερμοκρασία.
Μετάφραση: Απολλόδωρος
29 Ιουνίου 2019 | Jyrki Kauppinen, Pekka Malmi | Διάβαστε το εδώ.
Περίληψη. Στην παρούσα εργασία θα αποδείξουμε ότι τα μοντέλα GCM που χρησιμοποιούνται στην έκθεση AR5 της IPCC δεν υπολογίζουν τις επιδράσεις των αλλαγών της χαμηλής νεφοκάλυψης στην παγκόσμια θερμοκρασία. Γι' αυτό τα μοντέλα αυτά δίνουν μια πολύ μικρή φυσική μεταβολή της θερμοκρασίας αφήνοντας μια πολύ μεγάλη μεταβολή για τη συμβολή των αερίων του θερμοκηπίου στην παρατηρούμενη θερμοκρασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η IPCC πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα
πολύ μεγάλη ευαισθησία για να αντισταθμίσει μια πολύ μικρή φυσική συνιστώσα. Επιπλέον, πρέπει να παραλείψουν την ισχυρή αρνητική ανάδραση λόγω των νεφών για να μεγεθύνουν την ευαισθησία. Επιπλέον, το παρόν έγγραφο αποδεικνύει ότι οι αλλαγές στο κλάσμα της χαμηλής νεφοκάλυψης ελέγχουν πρακτικά την παγκόσμια θερμοκρασία.
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η ευαισθησία του κλίματος έχει εξαιρετικά μεγάλη αβεβαιότητα στην επιστημονική βιβλιογραφία. Οι μικρότερες εκτιμώμενες τιμές είναι πολύ κοντά στο μηδέν, ενώ οι μεγαλύτερες είναι ακόμη και 9 βαθμοί Κελσίου για διπλασιασμό του CO2. Η πλειονότητα των εργασιών χρησιμοποιεί θεωρητικά μοντέλα γενικής κυκλοφορίας (GCM) για την εκτίμηση. Τα μοντέλα αυτά δίνουν πολύ μεγάλες ευαισθησίες με πολύ μεγάλο εύρος αβεβαιότητας. Συνήθως οι τιμές ευαισθησίας κυμαίνονται μεταξύ 2-5 βαθμών. Η IPCC χρησιμοποιεί αυτές τις εργασίες για να εκτιμήσει τις παγκόσμιες ανωμαλίες της θερμοκρασίας και την ευαισθησία του κλίματος. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά έγγραφα, όπου εκτιμώνται ευαισθησίες μικρότερες του ενός βαθμού χωρίς χρήση GCM. Το βασικό πρόβλημα εξακολουθεί να είναι η έλλειψη πειραματικών αποδείξεων για την κλιματική ευαισθησία. Ένας από τους συγγραφείς (JK) εργάστηκε ως εμπειρογνώμονας της έκθεσης IPCC AR5. Ένα από τα σχόλιά του αφορούσε την έλλειψη πειραματικών αποδείξεων για την πολύ μεγάλη ευαισθησία που παρουσιάζεται στην έκθεση [1]. Ως απάντηση στο σχόλιο, η IPCC ισχυρίζεται ότι υπάρχουν παρατηρησιακά στοιχεία, για παράδειγμα στην Τεχνική Περίληψη της έκθεσης. Στην παρούσα εργασία θα μελετήσουμε προσεκτικά την υπόθεση.
2. Η ΧΑΜΗΛΗ ΝΕΦΟΚΑΛΥΨΗ ΕΛΕΓΧΕΙ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
Το βασικό καθήκον είναι να χωρίσουμε την παρατηρούμενη παγκόσμια ανωμαλία της θερμοκρασίας σε δύο μέρη: το φυσικό συστατικό και το μέρος που οφείλεται στα αέρια του θερμοκηπίου. Για να μελετήσουμε την απόκριση πρέπει να παρουσιάσουμε εκ νέου το Σχήμα TS.12 από την Τεχνική Περίληψη της έκθεσης IPCC AR5 (1). Το σχήμα αυτό είναι το Σχήμα 1. Εδώ επισημαίνουμε το υποσχήμα "Χερσαία και ωκεάνια επιφάνεια" στο Σχήμα 1. Μόνο η μαύρη καμπύλη είναι μια παρατηρούμενη ανωμαλία θερμοκρασίας σε αυτό το σχήμα. Το κόκκινο και το μπλε περίβλημα υπολογίζονται με τη χρήση κλιματικών μοντέλων. Δεν θεωρούμε τα υπολογιστικά αποτελέσματα ως πειραματικά στοιχεία. Ειδικά τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τα κλιματικά μοντέλα είναι αμφισβητήσιμα, επειδή τα αποτελέσματα είναι αντικρουόμενα μεταξύ τους.
J. KAUPPINEN ΚΑΙ P. MALMI
Στο Σχήμα 2 βλέπουμε την παρατηρούμενη παγκόσμια ανωμαλία της θερμοκρασίας (κόκκινο) και τις παγκόσμιες μεταβολές της χαμηλής νεφοκάλυψης (μπλε). Αυτές οι πειραματικές παρατηρήσεις δείχνουν ότι 1 % αύξηση του κλάσματος χαμηλής νεφοκάλυψης μειώνει τη θερμοκρασία κατά 0,11°C.
Ο αριθμός αυτός βρίσκεται σε πολύ καλή συμφωνία με τη θεωρία που δίνεται στις εργασίες [3, 2, 4]. Χρησιμοποιώντας αυτό το αποτέλεσμα είμαστε σε θέση να παρουσιάσουμε τη φυσική ανωμαλία της θερμοκρασίας πολλαπλασιάζοντας τις μεταβολές του ποσοστού χαμηλής νεφοκάλυψης επί -0,11°C/%. Αυτή η φυσική συνεισφορά (μπλε) παρουσιάζεται στο Σχήμα 3 σε υπέρθεση με την παρατηρούμενη ανωμαλία θερμοκρασίας (κόκκινο). Όπως βλέπουμε, δεν υπάρχει περιθώριο για τη συμβολή των αερίων του θερμοκηπίου, δηλαδή την ανθρωπογενή ώθηση, εντός αυτής της πειραματικής ακρίβειας. Παρόλο που η μηνιαία ανωμαλία της θερμοκρασίας είναι πολύ θορυβώδης, είναι εύκολο να παρατηρήσουμε μερικές περιόδους μείωσης στην αυξητική τάση της θερμοκρασίας. Αυτή η συμπεριφορά δεν μπορεί να εξηγηθεί από τη μονοτονικά αυξανόμενη συγκέντρωση του CO2 και φαίνεται να υπερβαίνει κατά πολύ την ακρίβεια των κλιματικών μοντέλων.
ΧΑΜΗΛH ΝΕΦΟΚAΛΥΨΗ
Σχήμα 2. [2] Παγκόσμια ανωμαλία της θερμοκρασίας (κόκκινο) και οι παγκόσμιες μεταβολές της χαμηλής νεφοκάλυψης (μπλε) σύμφωνα με τις παρατηρήσεις. Οι ανωμαλίες είναι μεταξύ του καλοκαιριού του 1983 και του καλοκαιριού του 2008. Ο χρόνος ανάλυση των δεδομένων είναι ένας μήνας, αλλά το εποχικό σήμα έχει αφαιρεθεί. Το μηδέν αντιστοιχεί σε περίπου 15°C για τη θερμοκρασία και 26 % για τη χαμηλή νεφοκάλυψη.
Η κόκκινη καμπύλη στα Σχήματα 2 και 3 αντιστοιχεί στη μαύρη καμπύλη, μεταξύ των ετών 1983 και 2008, στο προαναφερθέν υποδιάγραμμα "Επιφάνεια ξηράς και ωκεανών". Εάν τα σύννεφα και το CO2 είχαν ληφθεί σωστά υπόψη στα κλιματικά μοντέλα, τόσο το μπλε όσο και το κόκκινο περίβλημα θα έπρεπε να επικαλύπτουν την παρατηρούμενη μαύρη καμπύλη. Όπως βλέπουμε, η τάση του μπλε περιβλήματος είναι μάλλον φθίνουσα. Υποθέτουμε ότι αυτό οφείλεται σε λανθασμένη ή ελλιπή επεξεργασία της συνεισφοράς της χαμηλής νεφοκάλυψης. Στην έκθεση AR5 αναγνωρίζεται μάλιστα ότι τα χαμηλά σύννεφα δίνουν τη μεγαλύτερη αβεβαιότητα στον υπολογισμό. Παρά το γεγονός αυτό η IPCC εξακολουθεί να υποθέτει ότι η διαφορά μεταξύ του μπλε και του κόκκινου περιβλήματος στο Σχήμα 1 είναι η συνεισφορά των αερίων του θερμοκηπίου.
Δυστυχώς, το χρονικό διάστημα (1983-2008) στο Σχήμα 2 περιορίζεται σε 25 έτη λόγω της έλλειψης δεδομένων για τη χαμηλή νέφωση. Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου η συγκέντρωση του CO2 αυξήθηκε από 343 ppm σε 386 ppm και τόσο το Σχήμα 1 (IPCC) όσο και το Σχήμα 2 δείχνουν την παρατηρούμενη αύξηση της θερμοκρασίας κατά περίπου 0,4°C. Η πραγματική μεταβολή της παγκόσμιας θερμοκρασίας, όταν η συγκέντρωση του CO2 αυξάνεται από C0 σε C, είναι:
όπου ∆T2CO2 είναι η μεταβολή της παγκόσμιας θερμοκρασίας, όταν η συγκέντρωση του CO2 διπλασιάζεται και ∆c είναι η μεταβολή του κλάσματος της χαμηλής νεφοκάλυψης. Ο πρώτος και ο δεύτερος όρος είναι οι συνεισφορές του CO2 [5] και των χαμηλών νεφών, αντίστοιχα.
Σχήμα 3. [2] Παγκόσμια φυσική ανωμαλία θερμοκρασίας (μπλε) σε υπέρθεση με την παρατηρούμενη (κόκκινη) ανωμαλία θερμοκρασίας. Η μπλε ανωμαλία προκύπτει χρησιμοποιώντας τα παρατηρούμενα δεδομένα χαμηλής νεφοκάλυψης από Σχήμα 2. Υπάρχουν μισή ντουζίνα πολύ απότομες αιχμές-φαντάσματα στην παρατηρούμενη (κόκκινη) ανωμαλία θερμοκρασίας. Η έκρηξη του Pinatubo και το ισχυρό El Nino διακρίνονται καθαρά.
Χρησιμοποιώντας την ευαισθησία ∆T2CO2 = 0,24°C που προκύπτει από τις εργασίες [3, 2, 4] η συνεισφορά των αερίων του θερμοκηπίου στη θερμοκρασία είναι μόνο περίπου 0,04°C σύμφωνα με τον πρώτο όρο της παραπάνω εξίσωσης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν βλέπουμε αυτή τη μικρή αύξηση της θερμοκρασίας στο Σχήμα 3, όπου η ανωμαλία της θερμοκρασίας είναι αρκετά θορυβώδης με χρονική ανάλυση ενός μήνα. Στο Σχήμα 2 φαίνεται καθαρά ότι οι κόκκινες και οι μπλε ανωμαλίες είναι σαν είδωλα. Αυτό σημαίνει ότι ο πρώτος όρος είναι πολύ μικρότερος από την απόλυτη τιμή του δεύτερου όρου (11°C - ∆c) στην εξίσωση (1).
Αποδεικνύεται ότι οι μεταβολές της σχετικής υγρασίας και της χαμηλής νεφοκάλυψης εξαρτώνται η μία από την άλλη [4]. Έτσι, αντί της χαμηλής νεφοκάλυψης μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις μεταβολές της σχετικής υγρασίας προκειμένου να εξάγουμε τη φυσική θερμοκρασιακή ανωμαλία. Σύµφωνα µε τις παρατηρήσεις, 1 % αύξηση της σχετικής υγρασίας µειώνει τη θερµοκρασία κατά 0,15°C, και συνεπώς ο τελευταίος όρος στην παραπάνω εξίσωση µπορεί να προσεγγιστεί από -15°C∆φ, όπου ∆φ είναι η µεταβολή της σχετικής υγρασίας στο ύψος των χαµηλών νεφών.
Στο Σχήμα 4 παρουσιάζεται το άθροισμα των μεταβολών της θερμοκρασίας λόγω της φυσικής συνεισφοράς και της συνεισφοράς του CO2 σε σύγκριση με την παρατηρούμενη ανωμαλία της θερμοκρασίας. Η φυσική συνιστώσα έχει υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τις μεταβολές της σχετικής υγρασίας. Τώρα βλέπουμε ότι η φυσική ώθηση δεν εξηγεί πλήρως την παρατηρούμενη ανωμαλία της θερμοκρασίας. Έτσι πρέπει να προσθέσουμε τη συμβολή του CO2 (πράσινη γραμμή), επειδή το χρονικό διάστημα είναι τώρα 40 χρόνια (1970-2010).
ΧΑΜΗΛH ΝΕΦΟΚAΛΥΨΗ
Σχήμα 4. [2] Παρατηρημένη παγκόσμια μέση ανωμαλία θερμοκρασίας (κόκκινο), υπολογισμένη ανωμαλία (μπλε), η οποία είναι το άθροισμα της φυσικής συνεισφοράς και της συνεισφοράς του διοξειδίου του άνθρακα. Η πράσινη γραμμή είναι απλώς η συνεισφορά του CO2. Η φυσική συνιστώσα προκύπτει χρησιμοποιώντας τις παρατηρούμενες μεταβολές της σχετικής υγρασίας. Η χρονική ανάλυση είναι ένα έτος.
Η συγκέντρωση του CO2 έχει πλέον αυξηθεί από 326 ppm σε 389 ppm. Η πράσινη γραμμή έχει υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ευαισθησία 0,24°C, η οποία φαίνεται να είναι σωστή. Στο Σχήμα 4 βλέπουμε καθαρά πόσο καλά μια μεταβολή της σχετικής υγρασίας μπορεί να μοντελοποιήσει το ισχυρό θερμοκρασιακό ελάχιστο γύρω από το έτος 1975. Αυτό είναι αδύνατο να ερμηνευθεί με βάση τη συγκέντρωση CO2.
Η κλιματική ευαισθησία της IPCC είναι περίπου μια τάξη μεγέθους υπερβολικά υψηλή, επειδή απουσιάζει από τα κλιματικά μοντέλα μια ισχυρή αρνητική ανατροφοδότηση των νεφών. Αν δώσουμε προσοχή στο γεγονός ότι μόνο ένα μικρό μέρος της αυξημένης συγκέντρωσης CO2 είναι ανθρωπογενές, πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι η ανθρωπογενής κλιματική αλλαγή δεν υφίσταται στην πράξη. Το μεγαλύτερο μέρος του επιπλέον CO2 εκπέμπεται από τους ωκεανούς [6], σύμφωνα με το νόμο του Henry. Τα χαμηλά σύννεφα ελέγχουν πρακτικά τη μέση παγκόσμια θερμοκρασία. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων εκατό ετών η θερμοκρασία αυξήθηκε κατά περίπου 0,1°C εξαιτίας του CO2. Η ανθρώπινη συμβολή ήταν περίπου 0,01°C.
3. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Αποδείξαμε ότι τα μοντέλα GCM που χρησιμοποιούνται στην έκθεση AR5 της IPCC δεν μπορούν να υπολογίσουν σωστά τη φυσική συνιστώσα που περιλαμβάνεται στην παρατηρούμενη παγκόσμια θερμοκρασία. Ο λόγος είναι ότι τα μοντέλα αποτυγχάνουν να εξάγουν τις επιδράσεις του χαμηλού κλάσματος νεφοκάλυψης στην παγκόσμια θερμοκρασία. Μια πολύ μικρή φυσική συνιστώσα έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ μεγάλο ποσοστό για τη συνεισφορά των αερίων του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η IPCC αντιπροσωπεύει την ευαισθησία του κλίματος περισσότερο από μία τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από τη δική μας ευαισθησία 0,24°C. Επειδή το ανθρωπογενές ποσοστό στην αύξηση του CO2 είναι μικρότερο από 10%, δεν έχουμε ουσιαστικά καμία ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή. Τα χαμηλά σύννεφα ελέγχουν κυρίως την παγκόσμια θερμοκρασία.
Αναφορές
[1] T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, L.V. Alexander, S.K. Allen, N.L. Bindoff, F.-M. Breon, J.A. Church, U. Cubasch, S. Emori, P. Forster, P. Friedlingstein, N. Gillett, J.M. Gregory, D.L. Hartmann, E. Jansen, B. Kirtman, R. Knutti, K. Krishna Kumar, P. Lemke, J. Marotzke, V. Masson-Delmotte, G.A. Meehl, I.I. Mokhov, S. Piao, V. Ramaswamy, D. Randall, M. Rhein, M. Rojas, C. Sabine, D. Shindell, L.D. Talley, D.G. Vaughan και S.-P. Xie. Τεχνικό άθροισμα mary, τμήμα βιβλίου TS, σελίδα 33115. Cambridge University Press, Cambridge, Ηνωμένο Βασίλειο. και Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ, 2013.
[2] J. Kauppinen, J. Heinonen και P. Malmi. Επίδραση της σχετικής υγρασίας και των νεφών στην παγκόσμια μέση επιφανειακή θερμοκρασία. Energy & Environment, 25(2):389-399, 2014.
[3] J. Kauppinen, J. Heinonen, and P. Malmi. Σημαντικές μερίδες στην κλιματική αλλαγή- φυσική απ proach. International Review of Physics, 5(5):260-270, 2011.
[4] J. Kauppinen και P. Malmi. Σημαντικοί παράγοντες ανατροφοδότησης και επιπτώσεις της νεφοκάλυψης και της σχετικής υγρασίας στο κλίμα. arXiv e-prints, σελίδα arXiv:1812.11547, Dec 2018.
[5] G. Myhre, E. J. Highwood, K. P. Shine και F. Stordal. Νέες εκτιμήσεις της ακτινοβολητικής επιβολής λόγω των καλά αναμεμειγμένων αερίων του θερμοκηπίου. Geophysical Research Letters, 25(14):2715-2718, 1998.
[6] J. Kauppinen και P. Malmi. Προς δημοσίευση.
Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας, Πανεπιστήμιο του Turku.
Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου: jyrkau@utu.fi
***Δικτυογραφία:
[1907.00165] No experimental evidence for the significant anthropogenic climate change
https://arxiv.org/abs/1907.00165