Klimatické zmeny

pred 13 minútami, tyso napísal:

a este tam pridaj vodnu paru ako kladnu spatnu vazbu od teploty a mas priblizne vysledok.   

Na Slovensku napríklad narástol priemer teploty o viac, ako 2,5 stupňa.

https://euractiv.sk/section/klima/news/na-slovensku-sa-za-60-rokov-oteplilo-v-priemere-o-25-stupna-teplejsie-je-v-mestach-aj-na-vidieku/

Podobne v ostatných štátoch strednej Európy. To je viac, ako 300% nárast, voči nárastu globálnej teploty na Zemi. To podľa smileyho znamená čo? Že fyzikálne modely sú zlé? Vôbec nie. Samozrejme, že prejav nárastu globálnej teploty na planéte nebude všade rovnaký.  

pred 40 minútami, tyso napísal:

Ale navyse prisiel racionalizmus a vysvetlenie znamena  popisat kauzalitu.   A carodejnice nepresli tymto sitom, pretoze pokusy najst magiu ju nepotvrdili. 

Logicky si Ocamovu britvu obhájil. Mal som na chvíľu pocit, že smiley tento princíp vyvrátil. Iste, do množiny riešení môžeme zahrnúť aj trpaslíkov, ktorí svojou aktivitou zvyšujú globálnu teplotu. Ale to nie je to najjednoduchšie racionálne vysvetlenie.    

pred 10 hodinami, Tono napísal:

Samozrejme, že prejav nárastu globálnej teploty na planéte nebude všade rovnaký.  

ked pouzivas jednoduche zakony, tak robis zjednodusenia a tak vysledok len potvrdzuje ze mas zakladnu kauzalitu, nie ze si schopny predpovedat miestne dopady.  Co je podla mna v poriadku, len to klimaskeptici nechapu,  nasledny model ide do detailov a tam je diabol.  Cim viac detailov, tym lahsie mozes nieco podcenit alebo nadhodnotit.  

Ja neuznávam tiež argumenty ala "stredoškolská fyzika" . Predsa sa jedná o komplexný problém. Avšak na svete je dosť šikovných ľudí, čo skúmali rôzne aspekty, aj modelovali a overovali predpovede. Stále je pre nich jediná odpoveď, že antropologický faktor spôsobuje za posledných x rokov oteplenie, ktoré dnes meriame. Teda je to pre nich významný faktor, ktorý sa na tom podieľa. "Skeptici" sa budú vždy tváriť premúdrelo, ono je jednoducho prehlásiť, že dodaj "dôkazy", pretože inak to neplatí. To je všeobecne mylná predstava. Veď predsa ak ich dodáš, kľudne môže niekto prehlásiť nevieme to presne na 12 desatinných miest tak to nie je dokázané a podobné "argumenty".  Alebo dokáž mi, že evolučná teória je pravdivá, keď tam sa nedá skoro nič kvantifikovať presne a tá teória predsa nie je napísaná ako rovnica. Takéto sprostosti ako prehlasuje Klimčík si netreba ani všímať.

argument stredoskolskou fyzikou je iny,  nejde o komplexnost ale  to ze velmi casto sa fyzikalny problem da riesit tak ze najprv uvazujes len vysledky prveho radu, pretoze ta komplexnost, nelinearita pridava opravne cleny nizsich radov.  A "stredoskolska fyzika" znamena ze mas linearny problem,  homogenny a zjednoduseny.  A je to velmi uspesny pristup, v skutocnosti aj najznamejsi vysledok kvantovej teorie, ktorym je vypocet magnetickeho momentu elektronu je takyto pristup, postupne pridavas komplikacie a dostavas presnejsi vysledok.
A klima predstavuje dobry model na takyto pristup, v prvom priblizeni je to predsa teleso na ktore svieti slnko,  mas externy zdroj energie a hladas kde to ma rovnovahu, to je predsa problem cierneho telesa.  Stredoskolska fyzika a dostanes sa na viac ako 90 percentnu zhodu.  A potom pridas tie jednoduchsie komplikacie,  v zasade riesis albedo, teda pomer medzi tym co absorbuje a pohlti a co odrazi.  A sklenikove plyny ovplyvnuju prave toto.  A dostanes sa 99 percentnu zhodu.  To je ta podkladova fyzika, ktora tam je a k nej skutocne netreba nic sialene a komplexne.  
Komplikacia je to ako to albedo vyratat, ako najst jeho zavislost od teploty, od koncentracie CO2, od stovky procesov. A dalej ako sa to  teplo siri, ake budu lokalne dopady.  A tam sa ja spolieham na ludi co sa tomu venuju,  neviem to skontrolovat. 

Veď ja netvrdím, že nejaký odhad sa nedá urobiť aj cez zjednodušenia. No napríklad vodná para ako si tu spomínal nie je LEN kladná spätná väzba, ale aj záporná, pretože sa tvoria oblaky a tie odrážajú žiarenie. No a to je teda opačný efekt a nie je to také priamočiare ako sa ti javí.

OK,  nesledujem to detailne,   cital som kedysi ze voda v atmosfere ma vyznamny vplyv na oteplovanie,  ale zaroven je jasne ze voda je dosledkom  narastu teploty nie naopak. Chapal som to ako zosilnenie. Ale mozno je to inak, pripustam.

On 5/29/2023 at 10:37 PM, tyso said:

A tak ciste teoreticky,  palenie carodejnic nepomohlo,cize to mozeme zamietnut.

Prave naopak, pomohlo dokonale. Klimatickemu rozvratu v Europe sa zabranilo upalenim potrebneho mnozstva carodejnic, po ktorom  teplota zacala prudko stupat a rychlo vratila sa do normalnych pomerov

Zdroj : Teplota - IPCC 1990 Figure 7c , popravy carodejnic v juhozapadnom Nemecku - Source: H.C. Erik Midelfort, Witch Hunting in Southwestern Germany, 1562-1684: The Social and Intellectual Foundations (Stanford: Stanford University Press, 1972), 199-230.

Ano, nie je to dokonala korelacia, ale ani korelacia teploty od CO2 nie je bohvieco:

Na priloženom grafe sa porovnáva rast CO2, čo je integrálna krivka a anomálie teploty, čo je predpokladám, rozdeľ teploty od strednej hodnoty. Korektnejšie je porovnávať globálnu teplotu a koncentráciu CO2. Údaje sú do roku 2012, dnes už máme o 10 rokov viac. 

11 hours ago, Tono said:

Korektnejšie je porovnávať globálnu teplotu a koncentráciu CO2.

Vsak presne to mas v grafe vynesene: index globalnej teploty HadCrut3 a koncetraciu CO2 v ppm (parts per milion), obidve su "integralne krivky". Mozno ta zmylilo to, ze koncetracia CO2 nie je vyhladena a je na nej vidiet rocne oscilacie (leto/zima).  Rozdiel  teploty od strednej (referencnej) hodnoty bude vizualne ako ciara v grafe vyzerat uplne rovnako globalna teplota, len na osi budes popisane ine cisielka.

Ak, tak sa da polemizovat s tym, ci bolo dobre zvolene skalovanie, kde dielik desatiny stupna zodpoveda 7 ppm CO2, pripadne ci su grafy vhodne poposuvane smerom nahor/nadol.

On 5/29/2023 at 10:27 PM, Tono said:

Ja som tu kedysi dávno počítal príklad, o koľko stúpne teplota na povrchu Zeme, vplyvom nárastu koncentrácie CO2 od 18. storočia. Samozrejme to bol hrubý výpočet, nezohľadňujúci iné faktory. Vyšlo mi tuším 0.35 stupňa, nechce sa mi to hľadať. Reálne stúpla globálna teplota  o 0.75 stupňa. To zas nie je až taká chyba.

No tych 0.75 stupna muselo byt dost davno, pretoze teraz uz mame prekrocit hranicu 1.5 stupna.

Neviem, ako si to ratal. Kazdopadne o priamom ucinku CO2 bez spatnych vazieb panuje zhoda, ze je to 1 stupen na 2-znasobnenie koncetracie CO2, bezne sa to oznacuje ako klimaticka citlivost 1 stupen.

Narast CO2 z 280 ppm na 421 ppm teda ako priamy ucinok sposobil narast 0,6 stupna. Co sa mozno tiez nezda az ako taka velka chyba oproti 1,5 stupna. Na potvrdenie hypotezy je to ale malo. Obzvlast, ked niektore modely predpokladaju citlivost na CO2 zodpovedajucu zvyseniu teploty az o 3 stupne od 18.storocia do sucasnosti (Equilibrium Climate Sensitivity = 6 ).

Pardon, predpokladal som, že odchýlka v grafe  je derivácia teploty, ale máš pravdu, je to len posun. Našiel som aj novšie údaje:

pred 10 hodinami, smiley napísal:

Neviem, ako si to ratal. 

 

Mne sa to nechce hľadať, ale výpočet je jednoduchý. Boltzmanov zákon

I = sigma*T^4;

zmena:

dI = 4*sigma*T0^3*(T - T0)

T = T0 + dI/(4*sigma*T0^3) 

Zmena intenzity pri zmene koncentrácie CO2 z 280 na 420 ppm predstavuje dI = 2W/m^2. Globálna priemerná teplota na Zemi je 15 stupňov C.

T - T0 = dI/(4*sigma*T0^3) ;

Keď dosadíš 

T0 = 288.15K;  dI = 2W/m^2; sigma = 0.567e-7 W/m^2/K^4

T - T0 = 0.368 stupňa.

Globálna teplota na Zemi T0 je spriemerovaná hodnota. To samozrejme nezodpovedá realite, a výpočet by sa mal spraviť pre užšie klimatické pásma. Z odvodeného vzťahu je ale zrejmé, že nárast je nepriamo úmerný teplote, takže v chladnejšom pásme by teplota stúpla viac. Napríklad ak priemerná teplota bude v danom pásme 0 stupňov, tak nárast teploty bude 0.43 stupňov. Lenže v týchto oblastiach je vyššie albedo. Už z tohoto jednoduchého príkladu je jasné, že vypočítať nárast globálnej teploty je komplexný problém. Ale chyba aj v takomto hrubom priblížení nie je zas až taká veľká.

Ak by koncentrácia CO2 dosiahla 840 ppm, intenzita by stúpla o dI = 6W/m^2. Teplota by od začiatku industriálneho obdobia narástla o 1.1 stupňa. Logaritmickú závislosť nárastu intenzity odrazeného žiarenia som čerpal z grafu https://skepticalscience.com/why-global-warming-can-accelerate.html

a k relevantnosti tohoto údaja sa neviem vyjadriť.

Našiel som presnejšiu rovnicu: https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing, podľa ktorej F = 2.17 W/m^2. Nárast globálnej teploty pri zmene koncentrácie z 280 na 420 ppm podľa tohoto údaju vychádza 0.4 stupňa a pre severné oblasti 0.47 stupňa. Toto sú hodnoty, ktoré spôsobuje len nárast koncentrácie CO2. Vplyv metánu a iných zložiek je zrejme komplikovanejší. Na konci odkazu je tabuľka zahrňujúca vplyv iných plynov a v súčte je F = 3.22 W/m^2. Na základe tejto hodnoty je nárast globálnej teploty 0.52 stupňov a v chladných pásmách 0.64 stupňov.

Podľa mňa významným faktorom pre nárast globálnej teploty je aj zmena charakteru krajiny, odlesňovanie, intenzívne poľnohospodárstvo a urbanizácia.

Nedalo mi to a spravil som aproximáciu 3 stupňa podľa ktorej je nárast teploty:

dT = 1/6*(-2*sigma*T0^2+(4*sigma^2*T0^4+6*sigma*dI)^(1/2))/sigma/T0

Keď dosadím pre CO2:

T0 = 288.15K;  dI = 2.17W/m^2; sigma = 0.567e-7 W/m^2/K^4

Dostanem nárast globálnej teploty pre nárast koncentrácie CO2 z 280 na 420 ppm,

dT = 0.4 °C.

Ak zahrniem aj vplyv ostatných sklenníkových plynov dI =  3.222, dostanem nárast priemernej globálnej teploty

dT = 0.59 °C.

Pre severné oblasti s priemernou teplotou T0 = 273.15°C

dT = 0.69 °C.

NASA uvádza hodnotu dT = 0.89 °C https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature/

To je podľa mňa celkom "slušná" zhoda, aj pri tak zjednodušenom modely.

Ak by sa koncentrácia CO2 zdvojnásobila z 420 na 840 ppm, globálna teplota by stúpla o dT = 0.68 °C.  Teda zďaleka nie na hodnoty 1,5 až 4 °C, ako predpovedajú modely. Podstatnú rolu v náraste globálnej teploty zrejme zohráva aj nárast ostatných sklenníkových plynov, zmena charakteru povrchu, množstvo zrážok, vegetácie, skupenské teplo vyparovania... Tie sú dnes ekvivalentné hodnote, ako by dnes, bez ich vplyvu, bola koncentrácia CO2 viac, ako 508 ppm. A v tomto ohľade, ako stanoviť ich budúci vplyv, sa môžeme spoliehať len na klimatické modely. Dnes sa za hlavný faktor, zodpovedný za nárast globálnej teploty, považuje vplyv emisií CO2. To je síce pravda, ale podľa mňa je to príliš zjednodušujúce. Z týchto elementárnych výpočtov je zrejmé, že iba takýto argument neobstojí. Rast globálnej teploty je komplexnejší problém a ak by sme ho chceli riešiť iba znižovaním emisií CO2, tak sa nám to zrejme nepodarí. 

On 6/7/2023 at 12:53 AM, Tono said:

Mne sa to nechce hľadať, ale výpočet je jednoduchý. Boltzmanov zákon

I = sigma*T^4;

Keď dosadíš 

T0 = 288.15K;  dI = 2W/m^2; sigma = 0.567e-7 W/m^2/K^4.

Az take jednoduche to zas nie je. Ked  totiz dosadis znamy priemerny Slnecny tok na povrch Zeme 340 W/m^2, vyjde ti teplota tusim 4 stupne Celzia (ak som sa niekde nesekol), nie 15 stupnov Celzia. Je to preto, lebo radiacna rovnovaha sa riadi teplotou hornej hranicnej vrstvy atmosfery, nie povrchom Zeme.

On 6/7/2023 at 12:53 AM, Tono said:

Zmena intenzity pri zmene koncentrácie CO2 z 280 na 420 ppm predstavuje dI = 2W/m^2.

Ano, toto je to, co musis pridat. Som sa prave cudoval, ako si to mohol vypocitat cisto iba z Boltzmanovho zakonu. Nie som isty, ci vypocet tejto hodnoty nie je natolko komplikovany, ze sa urcil z experimentalnych udajov.

On 6/7/2023 at 12:53 AM, Tono said:

Globálna teplota na Zemi T0 je spriemerovaná hodnota. To samozrejme nezodpovedá realite, a výpočet by sa mal spraviť pre užšie klimatické pásma. Z odvodeného vzťahu je ale zrejmé, že nárast je nepriamo úmerný teplote, takže v chladnejšom pásme by teplota stúpla viac.

Stvrta mocnina priemeru nie je priemer stvrtych mocnin:

napr. 2^4 + 2^4 = 32  <  82 = 1^4 + 3^4

Takze teleso s nerovnomernymi teplotami ti vyzarovat viac, nez by zodpovedalo jeho priemernej teplote. Treba prepocitat, ci sa to da zanedbat. Radiacna rovnovaha plati pre celok, neviem ci je korektne to aplikovat na jeho klimaticke pasma. Minimalne ti tam zase nebude sediet rovnovazna teplota pre I = sigma*T^4

To je len par faktickych na zaciatok, az budem mat cas, tak si to pozriem podrobnejsie.

Dňa 7. 6. 2023 at 8:45, Tono napísal:

Našiel som presnejšiu rovnicu: https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing, podľa ktorej F = 2.17 W/m^2. Nárast globálnej teploty pri zmene koncentrácie z 280 na 420 ppm podľa tohoto údaju vychádza 0.4 stupňa a pre severné oblasti 0.47 stupňa. Toto sú hodnoty, ktoré spôsobuje len nárast koncentrácie CO2. Vplyv metánu a iných zložiek je zrejme komplikovanejší. Na konci odkazu je tabuľka zahrňujúca vplyv iných plynov a v súčte je F = 3.22 W/m^2. Na základe tejto hodnoty je nárast globálnej teploty 0.52 stupňov a v chladných pásmách 0.64 stupňov.

Podľa mňa významným faktorom pre nárast globálnej teploty je aj zmena charakteru krajiny, odlesňovanie, intenzívne poľnohospodárstvo a urbanizácia.

zabudol si pri výpočte, že tu máme ďalšiu premennú - volá sa klimatická citlivosť.. keď dosadíš za alfa=0.8(bežná  hodnota), tak dostaneš=0.8*2.17=1.736F=0.96 C. Teda skoro 100% zhoda, ak sa odčíta účinok areosolov dostaneme sa na údaj NASA.

Citát

The atmospheric burden of greenhouse gases due to human activity has grown especially rapidly during the last several decades (since about year 1950). For CO2, the 50% increase (C/C0 = 1.5) realized as of year 2020 since 1750 corresponds to a cumulative ΔF=+2.17  W m−2.[32] Assuming no change in the emissions growth path, a doubling (C/C0 = 2) within the next several decades would correspond to a cumulative ΔF=+3.71  W m−2.

Zle ste urobili závery, pretože prevod sa musí urobiť cez klimatickú citlivosť, teda so zarátaním kladných väzieb, ak odpočítame záporné väzby ako je vypúšťanie aerosólov dostaneme sa na hľadanú veličinu.

Smiley: Vzťahy nepracujú s absolútnymi hodnotami teplôt, ale relatívnymi rozdielmi a je zohľadnené aj to, že pri čoraz vyšších koncentráciách C02 je účinok čoraz menší: 

Citát

The relationship between CO2 and radiative forcing is logarithmic at concentrations up to around eight times the current value.[33] Constant concentration increases thus have a progressively smaller warming effect. However, the first-order approximation is inaccurate at higher concentrations and there is no saturation in the absorption of infrared radiation by CO2.[34]

zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing

Nerozumiem, čo tu vlastne spochybňuješ, základný výpočet ti ukazuje skoro perfektnú zhodu modelu s realitou.

Tono,

Nechce sa mi zisťovať, či sú tvoje výpočty správne, ale máš tam chyby:

1. píšeš: 

Citát

 

Ak zahrniem aj vplyv ostatných sklenníkových plynov dI =  3.222, dostanem nárast priemernej globálnej teploty

dT = 0.59 °C.

 

Nie to nie podiel iných plynov, ale to číslo je aproximácia do budúcnosti na základe rastu CO2, nie iný faktor. To máš zle. Ak ti vyšlo 0.4 C pre obdobie do 2020. Potom to číslo už ničím nenásobíš. No a z toho by vyplynulo, že ta klimatická citlivosť ti násobí tvoje číslo zhruba 2x. čo je klimatická citlivosť presne definovaná je tu: https://en.wikipedia.org/wiki/Climate_sensitivity

A záver, že sa ti to CELKOM nezhoduje ma jasnú príčinu. Pozor aj na stupnice, údaje sú niekde vo Fahrenheitoch.

Ja som to pochopil takto:

V odkaze https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing máš tabuľku Global radiative forcing (relative to 1750, in  W m−2), CO2-equivalent mixing ratio, and the Annual Greenhouse Gas Index

V poslednom riadku tabuľky máš hodnoty radiative forcing pre rôzne plyny :

2021;  2.140;  0.526;  0.210;  0.246;  0.058;  0.044;  3.222;

2.14 je radiative forcing pre CO2

0.526 je radiative forcing pre CH4

0.210 je radiative forcing pre N2O

0.246 je radiative forcing pre CFCs ...

Súčet týchto hodnôt ti dá radiative forcing 3.222. Z tejto hodnoty sa počíta ekvivalent, ako by stúpla hodnota  radiative forcing len vplyvom CO2. To dnes predstavuje CO2-eq = 508 ppm CO2. Môžeš si to overiť výpočtom

dF = 5.35 * ln(508/278) = 3.22 W/m^2.  

ale to sú hodnoty celkovej radiačnej zložky. Údaj je v tisícoch. teda nie 3.22, ale 3220 W/m^2. Tabuľky sa moc nedrž, lebo metán ma iný faktor ohrievania. 

Rátajú to inak zjednodušene:

Zoberú iba zmenu koncentrácie C02, dosadia do vzťahu: 

a následne: 

, pričom lambda je 0,8.  Ja som sa sekol, že to treba previesť z F na stupne. Takže vyjde vyššia hodnota. Pripisujú to teda tomu, že odozva nie je okamžitá a neodrátal sa aerosól.

pred 18 minútami, robopol napísal:

ale to sú hodnoty celkovej radiačnej zložky.

Radiative forcing nie je hodnota celkovej radiačnej zložky, ale zmeny intenzity dF od koncentrácie 278 ppm.  

IPCC napríklad udáva inú konštantu https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/98GL01908 , podľa ktorej sa radiative forcing počíta podľa: 

dF = 6.3 * ln(508/278) = 3.79 W/m^2. 

Podľa tejto hodnoty je nárast teploty väčší ako som počítal 0,597°C o 0.103°C, teda výsledná hodnota je 0.7°C. Ale to zas nie je pri takto jednoduchom modely až tak podstatné.  

ok, tak ale potom túto hodnotu násobia lambdou, ty to prerátavaš bez klimatickej citlivosti. tak prečo sa čuduješ? Veď to, že sa ti zvýši CO2 v atmosfére spusti kladne väzby. Nie je to teda IBA účinok cez Planckov zákon.

Ja sa nečudujem, naopak, je to dobrá zhoda. Samozrejme, že výpočet len cez Boltzmanov zákon nezohľadňuje klimatickú citlivosť. Uvádzal som ho preto, čo Smiley tvrdil, že výsledky klimatických modelov sú "hausnumerá". Radiačná energia sa lokálne distribuje v závislosti od lokálnych podmienok, takže tomu zodpovedá aj lokálna teplota. Napríklad les v čase vegetácie dokáže znížiť lokálnu teplotu o cca 12 °C, čo je diametrálne iná hodnota, ako globálny nárast 0.7°C. Rovnako na ňu vplýva prúdenie vzduchu, albedo, zrážky, atď... V strednej Európe už narástla priemerná teplota o 2 až 2.5 °C a v severných oblastiach dokonca o 4 °C. To z Boltzmanovho zákona nevypočítame. Môže hovoriť o priemernej hodnote nárastu globálnej teploty a tá dobre koreluje s výpočtom podľa elementárnej fyziky, teda Boltzmanovho zákona.

Však on je mimo dlhe roky...

píšeš: 

Citát

Ak by sa koncentrácia CO2 zdvojnásobila z 420 na 840 ppm, globálna teplota by stúpla o dT = 0.68 °C.  Teda zďaleka nie na hodnoty 1,5 až 4 °C, ako predpovedajú modely. Podstatnú rolu v náraste globálnej teploty zrejme zohráva aj nárast ostatných sklenníkových plynov, zmena charakteru povrchu, množstvo zrážok, vegetácie, skupenské teplo vyparovania... Tie sú dnes ekvivalentné hodnote, ako by dnes, bez ich vplyvu, bola koncentrácia CO2 viac, ako 508 ppm. A v tomto ohľade, ako stanoviť ich budúci vplyv, sa môžeme spoliehať len na klimatické modely. Dnes sa za hlavný faktor, zodpovedný za nárast globálnej teploty, považuje vplyv emisií CO2. To je síce pravda, ale podľa mňa je to príliš zjednodušujúce. Z týchto elementárnych výpočtov je zrejmé, že iba takýto argument neobstojí. Rast globálnej teploty je komplexnejší problém a ak by sme ho chceli riešiť iba znižovaním emisií CO2, tak sa nám to zrejme nepodarí. 

Tu to píšeš Tóno, tu sa nad tým čuduješ, pričom to sedí dobre, lebo zmena CO2 sa neprejaví okamžite ale má to nejaký interval, keď zohľadníme ešte tie areosoly dostávame sa k skutočnej hodnote cez úplne jednoduchý výpočet.

to je matematika základnej školy.