Ilmastonmuutos ja CO2

Bitjuus · **Lähetetty:** Su Joulu 06, 2009 5:06 pm

offmind kirjoitti:

Mielestäni tämä kuva visualisoi hyvin sen kuinka vähän Maapallolla on vettä ja ilmakehää

Vesitippa on tosiaan pienen näköinen...

Ilmakehäpallukka näyttää olevan mitoitettu enemmänkin yläkanttiin; tietysti riippuu paljon siitä miten paksua kerrosta kuvataan - eli onko mukaan laskettu pelkkä troposfääri vai peräti stratosfääri.

MrKAT · **Liittynyt:** Ke Maalis 16, 2005 9:04 pm **Viestit:** 727

tietää kirjoitti:

opffmind
Kaivappa CO2 määrä myös tuohon palleroiden rinnalle. Tuollainen esitystapa ei laajenna ymmärtämystä ja on manipuloinnin alkeita.

Voisait vaikka malliksi laskea kuinka kauan auringon säteilyn teholla kiehauttaa kaiken veden.

Ettekö te itse osaa laskea ? Oletetaan, että ilmakehäpallukka on tuossa 30 mm halkaisijaltaan.
Ilmassa CO2:ta on 0,0385%. Kuutiojuuri on 0,0727 se *30mm tekee 2.2 millisen pallukan eli nuppineulan siihen viereen.

Vertailun vuoksi: otsonimme melkein tuhonneen ihmisten päästämien CFC-yhdisteiden osuus maximissaan oli 2200 ppt eli 2.2E-9. Kuutiojuuri on 0.0013 ja se *30 mm tekee 0.039 mm hiukkasen siihen viereen. Näkemiseen tarvitaan jo mikroskooppi (kuvaruudulla ainaskin), silti se uhkasi jo maapallon elämää..

Suomen sienet ja kalat saastuttaneen Cesium-137:n määrä on vielä hämmästyttävämpi. Tuo mallisysteemi pitäisi viedä elektronimikroskoopin alle ja siellä nähtäisiin viruksen kokoinen MrKAT tarjoamassa miljoonasosamillien kokoista kahvikuppia jossa Cesium-137 kuula on ja inisevän: "katsokaa- näin vähäinen määrä vain n. 200 grammaa -riitti säteilyttämään etelä-suomen sienet ja kalat kymmeniksi vuosiksi."

terawatti · **Liittynyt:** Pe Tammi 04, 2008 1:33 pm **Viestit:** 490

kse kirjoitti:

terawatti kirjoitti:

Ehdotuksia? - Muuttuisiko kaasun liikkeeksi törmäysten kautta ja näin muodoin lämmöksi. IR säteily kuitenkin katoaa kameran kennolta.

Mikähän sen suoraan pullosta lasketun kaasun lämpötila mahtoi olla?

Lainaa:

Tuossa olisi muuten tuo sama video youtubessa
http://www.youtube.com/user/georghof

Missä kontekstissa tuo siinä dokumentissa esitettiin?

Tuo nimittäin näytti aikalailla taikatempulta, jolla pyrittiin saamaan ihmiset hämmästymään ja samalla vakuuttumaan jostain asiasta.

Pullosta lasketun kaasun lämpötila pitäisi mitata kokeellisesti, muuten sitä ei oikein voi tietää. Pullossahan se on korkeassa paineessa ja kun se lasketaan vapaaseen tilaan on paine, lämpötila ja tilavuus aivan jotain muuta.

En tiedä mistä video on alkujaan, mutta tuossa BBC:n dokumentissa sillä halutaan kuvata kasvihuone efektiä. Kyseessä on tietenkin silmänkääntötemppu siinä mielessä, että säteilypakotteesta puhuttaessa on aivan eri lämpötilat kuin tuossa demonstraatiossa, ja kynttilän lämpötilaa ei taida osua edes mitenkään edes auringon säteilyn lämpötiloihin. Tietenkään dokumentissa ei kerrota, että putkessa on 100% CO2 konsentraatio, kun taas ilmakehässä on vajaat 400 ppm.

Videota katsoessa täytyy siis tietää, mitä siinä tapahtuu, mutta tulos olisi kyllä sama, jos kylmään huoneeseen laitettaisiin jokin huoneenlämpötilassa oleva kappale, jota kuvattaisiin lämpökameralla.

Jossakin toisessa keskustelussa aiemmin käytiin lävitse, millä todennäköisyydellä CO2:n viritystila laukeaa säteilemällä, ja vaikka täsmällistä vastausta on vaikea löytää, niin NPV olosuhteissa atomeja ja molekyylejä on sen verran tiuhassa, että viritys kyllä laukeaa törmäyksissä. Kun kaasu harvenee, alkaa törmäysten ajallinen väli kasvamaan, jolloin virityksen purkautuminen alkaa tapahtumaan yhä enenevässä määrin myös sätelyn kautta, kunnes se on vallitseva mekanismi. Kun kynttilä demonstraatiossa ollaan NPV olosuhteissa, absorption aiheuttamat viritykset laukeavat oletettavasti vain törmäyksissä.

Paco · **Liittynyt:** Ma Kesä 11, 2007 1:32 pm **Viestit:** 2428

terawatti kirjoitti:

JW kirjoitti:

terawatti kirjoitti:

Kun koe aloitetaan putkessa on normaalia ilmaa. Siis sellaista mitä siinä huoneessa yleensä on, eli noin 400 ppm CO2 jos huone on tuuletettu. Sitten läpinäkyvän putken keskiosaan aletaan johtamaan kaasupullosta 100 % CO2:ta, joka työntää kaiken muun ilmakaasun pois putkesta. IR-kameran näytöstä nähdään, miten liekin lämpösäteily kameraa kohti katoaa, eli se absorboituu siinä putkessa olevaan CO2:een.

Mihin CO2 siirtää energiansa?

Ehdotuksia? - Muuttuisiko kaasun liikkeeksi törmäysten kautta ja näin muodoin lämmöksi. IR säteily kuitenkin katoaa kameran kennolta.

Tuossa olisi muuten tuo sama video youtubessa
http://www.youtube.com/user/georghof

Katselin tuon huonon videon moneen kertaan. Oliko se tarkoituksellisesti huono juuri liekin häviämisen aikaan? Epäilen huijausta taas kerran. Painepullosta tullut CO2 on jäähtynyt laajetessaan ja painuu kylmänä putken alaosiin (myös muutenkin raskaampana) samalla vähän sekoittuen. Hiilidioksidin ja ilman taitekertoimet poikkeavat toisistaan ja tämä saa kuvan huojumaan juuri sellaisella tavalla kuin se näkyy näytössä. Kyseessä on siis pelkkä geometrinen optiikka. Kuvaa tulisi näyttää, kunnes kaasut ovat stabiloituneet, jolloin kynttilä taas kenties näkyisi.

Hiilidioksidia on ilmakehässä niin paljon, että fotoni osuu CO2 molekyyliin 20 metrin matkalla todennäköisyydellä 99,99%. Joku näppärä voisi suorittaa laskun. Miten siis näitä IR-kameroita voi yleensä ollenkaan käyttää, jos CO2 pidättäisi kaiken säteilyn, kuten videossa todistellaan?

(Terawatti ehti edelle, mutta tulkoon tämäkin esille.)

kse · **Liittynyt:** La Marras 21, 2009 1:34 am **Viestit:** 1237

terawatti kirjoitti:

En tiedä mistä video on alkujaan, mutta tuossa BBC:n dokumentissa sillä halutaan kuvata kasvihuone efektiä. Kyseessä on tietenkin silmänkääntötemppu siinä mielessä, että säteilypakotteesta puhuttaessa on aivan eri lämpötilat kuin tuossa demonstraatiossa, ja kynttilän lämpötilaa ei taida osua edes mitenkään edes auringon säteilyn lämpötiloihin. Tietenkään dokumentissa ei kerrota, että putkessa on 100% CO2 konsentraatio, kun taas ilmakehässä on vajaat 400 ppm.

Videota katsoessa täytyy siis tietää, mitä siinä tapahtuu, mutta tulos olisi kyllä sama, jos kylmään huoneeseen laitettaisiin jokin huoneenlämpötilassa oleva kappale, jota kuvattaisiin lämpökameralla.

Tätä minäkin ajattelin. Tavallinen kadunmies todennäköisesti toteaa tuon jälkeen, että "Ohoh! Kasvihuoneilmiö on todellakin totta - ja kun se on noin yksinkertaista todistaa, niin skeptikot ovat tosi tyhmiä tai pelkkiä valhetelijoita".

BBCn ympäristötoimituksessa on kyllä Eisensteinin ja Göbbelsin opit hyvin omaksuttu...

terawatti · **Liittynyt:** Pe Tammi 04, 2008 1:33 pm **Viestit:** 490

Paco kirjoitti:

...Katselin tuon huonon videon moneen kertaan. Oliko se tarkoituksellisesti huono juuri liekin häviämisen aikaan? Epäilen huijausta taas kerran. Painepullosta tullut CO2 on jäähtynyt laajetessaan ja painuu kylmänä putken alaosiin (myös muutenkin raskaampana) samalla vähän sekoittuen.

Epäilen, että tämä on kyllä jonkun näppärän High School lehtorin keksimä demonstraatio, joka on kokolailla helppo toteuttaa, jos labrassa on vain lämpökamera, joka on vieläkin kallis laite. Kynttilä, akrylliputki ei maksa oikeastaan mitään ja CO2 pullon saa vaikkapa vuokralle.

Kokeessa toki on kaikenlaista epämääräisyyttä, mutta hieman kokeilemalla, putken mitta on saatu sellaiseksi, että kynttilän liekki saadaan katoamaan - ts. saadaan riittävän paksu 100% CO2 pilari siihen putkeen. Näin tuon ainakin itse tulkitsisin.

Paco · **Liittynyt:** Ma Kesä 11, 2007 1:32 pm **Viestit:** 2428

terawatti kirjoitti:

Paco kirjoitti:

...Katselin tuon huonon videon moneen kertaan. Oliko se tarkoituksellisesti huono juuri liekin häviämisen aikaan? Epäilen huijausta taas kerran. Painepullosta tullut CO2 on jäähtynyt laajetessaan ja painuu kylmänä putken alaosiin (myös muutenkin raskaampana) samalla vähän sekoittuen.

Epäilen, että tämä on kyllä jonkun näppärän High School lehtorin keksimä demonstraatio, joka on kokolailla helppo toteuttaa, jos labrassa on vain lämpökamera, joka on vieläkin kallis laite. Kynttilä, akrylliputki ei maksa oikeastaan mitään ja CO2 pullon saa vaikkapa vuokralle.

Kokeessa toki on kaikenlaista epämääräisyyttä, mutta hieman kokeilemalla, putken mitta on saatu sellaiseksi, että kynttilän liekki saadaan katoamaan - ts. saadaan riittävän paksu 100% CO2 pilari siihen putkeen. Näin tuon ainakin itse tulkitsisin.

Joku kyseli tulevan CO2 kaasun lämpötilaa. Siitä muistui, että hiilihappojäätä (kiinteää hiilidioksidia) tehdään päästämällä kaasua pullosta sopivaan säiliöön. Kaasu jäähtyy laajetessaan ja lämpötila laskee alle hiilidioksidin jäätymispisteen -78 C. Putkeen menee taatusti kylmää kaasua ja voi olla joukossa hiilihappokiteitäkin, videon mukaanhan kaasua päästetään vauhdilla.
Kun katsoo oikein tarkkaan putkea, voi nähdä jotain muutoksia putken sisällössä. Tämä voi olla sumua, joka on syntynyt ilman kosteudesta ilmassa leijuvien pölyhiukkasten toimiessa tiivistyskeskuksina. Se selittäisi kuvan häviämisen. Sumu absorboi tehokkaasti lämpösäteilyä.

terawatti · **Liittynyt:** Pe Tammi 04, 2008 1:33 pm **Viestit:** 490

Paco kirjoitti:

Joku kyseli tulevan CO2 kaasun lämpötilaa. Siitä muistui, että hiilihappojäätä (kiinteää hiilidioksidia) tehdään päästämällä kaasua pullosta sopivaan säiliöön. Kaasu jäähtyy laajetessaan ja lämpötila laskee alle hiilidioksidin jäätymispisteen -78 C. Putkeen menee taatusti kylmää kaasua ja voi olla joukossa hiilihappokiteitäkin, videon mukaanhan kaasua päästetään vauhdilla.
Kun katsoo oikein tarkkaan putkea, voi nähdä jotain muutoksia putken sisällössä. Tämä voi olla sumua, joka on syntynyt ilman kosteudesta ilmassa leijuvien pölyhiukkasten toimiessa tiivistyskeskuksina. Se selittäisi kuvan häviämisen. Sumu absorboi tehokkaasti lämpösäteilyä.

Jos nyt oikein muistan, niin kaasupullojen koeponnistus paineet ovat jossakin 250 bar luokassa ja täyttöpaineet maksimissaan noin 200 bar luokassa. CO2 pullojen paine on muistaakseni noin 50 bar, koska CO2 nesteytyy karkeasti niissä paineissa normaali lämpötiloissa. Kun sitä sitten annetaan tulla putkea pitkin ulos, paine joka tapauksessa laskee 50 bar:sta 1 bar:n. Käänteinen muutos tapahtuu sitten tilavuuden/lämpötilan suhteelle, mutta miten se jakaantuu tilavuuden ja lämpötilan suhteen?.

mbj · **Liittynyt:** Ke Joulu 02, 2009 12:53 pm **Viestit:** 38

H kirjoitti:

mbj kirjoitti:

Oikeastaan ainoa asia joka tähän mennessä on pistänyt silmään on hieman karkea integrointimetodi. Pallokoordinaatteja käyttämällä vois päästä hieman tarkempaan lopputulokseen, tosin se vaatinee jonkin verran ylimääräistä työtä. En tiedä sitten onko sillä välttämättä merkitystä lopputuloksen kannalta.

Minäkin olisin kyllä kiinnostunut näkemään paljonko tuo vaikuttaa. Kyse on tietenkin laskenta-ajan säästöstä. Arvioin muistaakseni silloin, että tarkempi laskenta olisi vienyt 20 kertaa kauemmin.

Sain vihdoin arvioitua tuota virhettä mikä kulmien yli integroinnista tulee. Se sijoitus delta L -> sqrt(2) * delta h on melko railakas approksimaatio kun ottaa huomioon että se tapahtuu eksponenttifunktion sisällä.

Tein vertailun seuraavasti:

1) Valitsin yksinkertasuuden vuoksi koordinaatistoksi pallokoordinaatiston jonka origo on pohjoisnavalla ja pitäydin vain kulmiin ja säteeseen liittyvässä osassa integrointia (eli ei yli taajuuksien)

2) Laskin origosta lähtevän vektorin päätepisteen korkeuden maanpinnasta, jonka perusteella määrittelin integrointirajat siten että jokaiseen suuntaan tapahtuva integrointi pysähtyy samalle korkeudelle maanpinnasta

3) Valitsin kaavan (8) parametrien arvoiksi k_nu = 1, x = 380 * 10^6, paine ja lämpötila kaavojen (4) ja (5) mukaan

4) Integroin yli puolipallon kulmien, 20 km korkeudelle käyttäen adaptiivista Simpsonin menetelmää (http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_Simpson's_method) sekä radiaali että kulmaosille

5) Laskin kaavan (10) mukaisen integroinnin 1 m stepillä

Lopputulema oli että suora integrointi kulmien yli antaa noin 1.4 - 1.5 kertaisen arvon kaavan (10) antamaan tulokseen verrattuna, lämpötilasta riippuen. En varmaankaan osannut valita kaikkien parametrien arvoja siten että ne vastais todellisuutta, mutta olen melko varma siitä että kaavan (10) tulos aliarvoi melko rankasti pienessä kulmassa maanpinnan suhteen lähtevän säteilyn absorptiota.

Sitä en osaa vielä sanoa miten se vaikuttaa laskujesi lopputuloksiin.

kse · **Liittynyt:** La Marras 21, 2009 1:34 am **Viestit:** 1237

Olikos tämäkin Douglass et. al., A comparison of tropical temperature trends with model predictions, Int. J. Climatol. (2007) jo keritty retostelemaan täällä?

Eli lyhyesti: jutun mukaan IPCCn ilmastomallisimulaatiot tuottavat ihan itse sen kuuman pisteen tropiikin troposfääriin, mutta 25 vuoden havainnot eivät tue tippaakaan noiden mallien ennustamaa ilmakehän lämpötilajakaumaa.

Eikös tuo kuuma piste johdu suoraan vallitsevasta kasvihuonekaasujen vaikutusmekanismista eli siitä säteilymallista. Tuon artikkelin tuloksethan viittaisivat suoraan siihen, että oletettu säteilymalli on väärässä, eikö.

H · **Liittynyt:** Ke Maalis 16, 2005 1:05 pm **Viestit:** 1901

mbj kirjoitti:

H kirjoitti:

mbj kirjoitti:

Oikeastaan ainoa asia joka tähän mennessä on pistänyt silmään on hieman karkea integrointimetodi

Minäkin olisin kyllä kiinnostunut näkemään paljonko tuo vaikuttaa.

Sain vihdoin arvioitua tuota virhettä mikä kulmien yli integroinnista tulee. Se sijoitus delta L -> sqrt(2) * delta h on melko railakas approksimaatio kun ottaa huomioon että se tapahtuu eksponenttifunktion sisällä.

Tein vertailun seuraavasti:
....
2) Laskin origosta lähtevän vektorin päätepisteen korkeuden maanpinnasta, jonka perusteella määrittelin integrointirajat siten että jokaiseen suuntaan tapahtuva integrointi pysähtyy samalle korkeudelle maanpinnasta

Otit ilmeisesti maapallon kaarevuuden huomioon?

mbj kirjoitti:

3) Valitsin kaavan (8) parametrien arvoiksi k_nu = 1, x = 380 * 10^6, paine ja lämpötila kaavojen (4) ja (5) mukaan

k_nu ei kylläkään pysy vakiona vaan muuttuu varsin paljon sekä korkeuden että taajuuden mukana. Törmäsin tässä sellaiseen pikku ongelmaan, että minulla on nyt uusi kone. Eli minulla ei ole enää linkkejä oikeisiin sivustoihin eikä edes koodia, josta voisin asiat tarkistaa. Kuvan 8 avulla voit kuitenkin tarkistaa laskusi ja k_nu:n arvon. Myös eri korkeuksilla. 667 1/cm lähistö on tärkein kaista.

mbj kirjoitti:

Lopputulema oli että suora integrointi kulmien yli antaa noin 1.4 - 1.5 kertaisen arvon kaavan (10) antamaan tulokseen verrattuna, lämpötilasta riippuen.

Otitko pyörähdyssymmetrian huomioon? Entä mustan pinnan säteilykuvion?

mbj kirjoitti:

En varmaankaan osannut valita kaikkien parametrien arvoja siten että ne vastais todellisuutta, mutta olen melko varma siitä että kaavan (10) tulos aliarvoi melko rankasti pienessä kulmassa maanpinnan suhteen lähtevän säteilyn absorptiota.

Ja yliarvioi kohtisuorempaan lähtevää. Yritys on saada kokonaisuus kohdalleen.

Kiitos mielenkiinnosta. Olisin vastannut paremmin, jos olisi ollut vanha PC.

kse · **Liittynyt:** La Marras 21, 2009 1:34 am **Viestit:** 1237

H kirjoitti:

Eli minulla ei ole enää linkkejä oikeisiin sivustoihin eikä edes koodia, josta voisin asiat tarkistaa.

Koira söi linkit ja koodin? No, tätä on tapahtunut paremmissakin piireissä, joten ei kannata täysin masentua...

H · **Liittynyt:** Ke Maalis 16, 2005 1:05 pm **Viestit:** 1901

kse kirjoitti:

Olikos tämäkin Douglass et. al., A comparison of tropical temperature trends with model predictions, Int. J. Climatol. (2007) jo keritty retostelemaan täällä?

Eli lyhyesti: jutun mukaan IPCCn ilmastomallisimulaatiot tuottavat ihan itse sen kuuman pisteen tropiikin troposfääriin, mutta 25 vuoden havainnot eivät tue tippaakaan noiden mallien ennustamaa ilmakehän lämpötilajakaumaa.

Eikös tuo kuuma piste johdu suoraan vallitsevasta kasvihuonekaasujen vaikutusmekanismista eli siitä säteilymallista. Tuon artikkelin tuloksethan viittaisivat suoraan siihen, että oletettu säteilymalli on väärässä, eikö.

Eiköhän tuota käsitely täälläkin. Ilmastomalleissa oletetaan, että ilmakehän kosteus kasvaa samassa suhteessa läpi koko ilmakehän. Muilla kun mallittajilla tuntuu olevan käsitys että kosteus ei lisääntyisi kuin muutaman kilometrin korkeuteen. Mallien kuuma piste saattaa johtua tuosta.

H · **Liittynyt:** Ke Maalis 16, 2005 1:05 pm **Viestit:** 1901

kse kirjoitti:

H kirjoitti:

Eli minulla ei ole enää linkkejä oikeisiin sivustoihin eikä edes koodia, josta voisin asiat tarkistaa.

Koira söi linkit ja koodin?

Ei, kunhan vaan ennakoin, että joku saattaa kysyä niitä.

mbj · **Liittynyt:** Ke Joulu 02, 2009 12:53 pm **Viestit:** 38

H kirjoitti:

Otit ilmeisesti maapallon kaarevuuden huomioon?

Kyllä. Koordinaatiston valinta on tämä: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Coord_system_SZ_0.svg, origo kiinnitetty pohjoisnavalle

Jos en ihan väärin laskenut (täysin mahdollista), korkeus h maan pinnalta on

h = sqrt(r^2 + R_M^2 + 2 * R_M * r * cos(theta)) - R_M

missä r on paikkavektorin pituus, R_M on maan säde ja theta kuten kuvassa.

H kirjoitti:

k_nu ei kylläkään pysy vakiona vaan muuttuu varsin paljon sekä korkeuden että taajuuden mukana.

Olen kyllä tietonen tästä. Tarkotus oli toistaiseksi vain arvioida integroinnin virhettä johonkin suuntaan.

H kirjoitti:

Otitko pyörähdyssymmetrian huomioon? Entä mustan pinnan säteilykuvion?

Pyörähdyssymmetrian? Jos tarkotat pyörähdystä pystyakselin ympäri niin toki. Symmetrian perusteella riittää että kertoo 2*pi:llä (integrandi ei riipu missään kohtaa phi:stä). Mutta sillä ei ole merkitystä kun laskee suhteita. Thetan suhteen toki normaali sin(theta) kertoimena.

Kuten alussa jo mainitsin, en integroinut taajuuksien yli, arvioin vain virhettä joka tulee paine/lämpötilajakauman yli integroidessa.

H kirjoitti:

Ja yliarvioi kohtisuorempaan lähtevää. Yritys on saada kokonaisuus kohdalleen.

Ongelmahan tässä on että kerroin riippuu integrandin muuttujista, muutenhan se olisi helppo arvioida.

Antamaani kerrointa ei kannata ottaa totuutena, omissa laskuissa on omasta mielestäni vielä pari hieman epäilyttävää kohtaa. Suunta ja suuruusluokka on kuitenkin melko varmasti oikea.

KESKUSTELU

Ilmastonmuutos ja CO2

Paikallaolijat