Elkerülhető-e a klímakatasztrófa: Reagálás a reagálásra

Tisztázandók: A CO2 IR-kisugárzása az atmoszférában

Klímaügyes-kedés   –   Fizikai valóság

Mit állít a fizikus   –   amikor téved?

És MIÉRT ismételgeti tévedéseit újra meg újra?

 

 

 

 

Hetesi Zsolt fizikus megjegyzéseihez lennének hozzáfűznivalóim. Azokhoz, amik a Magyar Energetika folyóiratban [XXVII. évfolyam 2020. március pp4-12][1] olvashatók a lektori vélemények közt[2], Héjjas István ott megjelent cikkére[3] reflektálva, „A szén-dioxid elnyelési vonalainak telítettségéről” címmel jegyzetten.

Keretes rész: Hetesi Zsolt megjegyzései
A szén-dioxid elnyelési vonalainak telítettségéről Levél a szerkesztőnek Héjjas István: Elkerülhető- e a klímakatasztrófa? című cikke kapcsán
V. A. Fok orosz fizikus mondta egyszer egy tanítványának: „Jegyezze meg ifjú barátom, a fizikában nem a matematika nehéz, hanem a fizika”. E sorok írója sok helyen találkozott újabban az emberi eredetű éghajlatváltozást kritizáló nézetekkel, de sajnos csak ritkán olyan ellenvetéssel, amely tudományosan helytálló, vagy legalábbis nem cáfolható néhány mozdulattal. Sajnos a címben idézett cikk is tartalmaz egy fontos tévedést, amely semmilyen szempontból és semekkora jóindulattal sem kezelhető valamiféle alternatív tudományos elméletként.
Az említett szakasz így szerepel az eredeti cikkben: „Elméletileg is kiszámítható, és a műholdas mérések is alátámasztják, hogy a feltüntetett elnyelési vonalakon alig jut ki sugárzás a világűrbe, mivel azokat a levegőben lévő szén-dioxid már most is csaknem teljesen elnyeli, ezért további szén-dioxid bevitele az atmoszférába alig változtathat a helyzeten.” A dolog látszólag még komolyabb súlyt is kap, mert utána áll egy hivatkozás Miskolczi Ferenc egy előadás-videójára. Azonban azt kell mondani, hogy az említett gondolatmenet téves. A szakma által „szaturációs tévedés”- nek hívott érv nem új keletű. Már a híres Anders Ångström fia, Knut Ångström is úgy érvelt Svante Arrheniusnak, hogy azokon a hullámhosszakon, ahol a CO2 elnyelési vonalai vannak, már így is elnyel minden infravörös sugárzást, azaz koncentrációját emelve hatása nem fokozódik.
Ez a gondolatmenet azonban két okból is téves. Elsőként fontos tudni, hogy a színképvonalak szélessége növekszik az abszorbens koncentrációjának növekedésével, ez főképp a színképvonal szélén, az ún. szárnyakon érezteti hatását. A másik fontos ellenvetés, hogy még ha a telítődés fenn is állna, úgy, ahogy Knut Ångström feltételezte, a sugárzás, amely a telített rétegből elszökik, a tetején indulna el a világűrbe, ahol az abszorbens sűrűsége annyira csekély lesz (azaz annyira lecsökken az opacitás), hogy már átlátszó azon a vonalon is, ahol a légkörben lejjebb még nem. Így elképzelhető, hogy további abszorbenst adva a rendszerhez, az a réteg, ahonnan a sugárzás már el tud indulni, egyre magasabbra kerül. Ezt a magasságot egyébként effektív sugárzási magasságnak nevezzük.
A Föld légköre a magassággal egyre csökkenő hőmérsékletű, ez igaz egészen a tropopauzáig. Így, ha a légkörben az effektív sugárzási magassághoz tartozó réteg egyre magasabbra kerül, egyre kevesebb hőt tud leadni, mert sugárzása feketetest-jellegű lesz, amelyre igaz, hogy kisugárzott energia a hőmérséklet negyedik hatványával arányos.
Ezt a jelenséget részletesen leírja Pierrehummert.
Dr. Hetesi Zsolt

Előre kell vessem, hogy sem Hetesi Zsolt lektori megjegyzései, sem az alább hozzájuk fűzött megfigyeléseim önmagukban nem perdöntőek a Nagy Klimatológiai Rébusz megítélésében[4], mindazonáltal haszonnal forgathatók és fogódzókkal szolgálhatnak a betévedő érdeklődőknek a ködösítés-ködoszlatás terepén.

Hozzá kell tegyem, hogy szerves-szintetikus képzettségű vegyészként sok tekintetben ismeretlen számomra az a terep, amin akár a kritikus Hetesi Zsolt [továbbiakban: H.Zs.], akár az általa idézett Pierrehumbert [továbbiakban: PH.] (és nem Pierrehummert !) mozog. [Pierrehumbert  művét itt elérhetővé tettük. (Szerk.)] Ezért – az általam ismert kémiai evidenciákon túl – zömmel mások munkáira utalva, valamint a tudományba már beemelt, vitán felül álló tényanyaggal és definíciókkal operálok, s ütköztetem azokat elemi logikai utak mentén H.Zs. kijelentéseivel. Az ekként előálló konklúziók, mint látni fogjuk, jobbára összeegyeztethetetlenek a H.Zs. soraiból kiolvashatókkal – bár a folyóirat-szerkesztő figyelmeztetése nem mellőzhető: „Az itt olvasható írások nem azonosak a lektoroknak a kézirat eredeti, majd a javított változatáról alkotott véleményével. A hivatalos és szabályszerű lektori vélemények ennél sokkal részletesebbek, esetenként konkrétabbak és számszerű értékelést is tartalmaznak.” Emiatt tisztázó célzatú helyesbítésnek helye lehet.

N.B.: A kijelentések könnyebb szembesíthetősége érdekében az idézett szövegrészleteket sárga háttérrel, H.Zs.-től származóakat  kék háttérrel, jelöljük. [Ezen belüli egyéb jellegű kiemelés további, ott jelzett figyelemfelhívási célt szolgál.] Az angol eredeti szöveg szószerinti magyar átiratát mellőzöm. Beiktatásuk ebben a formában a félremagyarázhatatlan eredetiség beemelését célozza; a belőlük levont magyar nyelvű konklúziók pedig – a köréjük fűzött magyarázatokra támaszkodva – önmagukban is követhetők.

I.) H.Zs. ún. szaturációs tévedést hoz fel egyik tromfjaként. S bár az idézete fellelhető P.H. cikkében[5], a cikk szerzője inkább általánosságban mozog, nem vonatkoztatja megállapításait a Földi helyzetre rendkívüli elánnal, pláne nem köti tűzzel-vassal a jelenlegi állapotokhoz. Nem is tehetné – derül ki cikke bizonyos részleteiből. Ugyanis:

1) Az elnyelési sáv szélesesedés* (itt most éppen infravörös [IR] abszorpció) [H.Zs. átvételében: „ez főképp a színképvonal szélén, az ún. szárnyakon”] releváns Föld-légköri CO2 viszonyok tekintetében igen szerény. Erre vonatkozóan mérvadó lehet még P.H. jelzett cikkének 2. ábrája is, amely ezt a várható sávszélesedés növekményt egy meglehetősen nagyléptékű CO2 változás (300-1000 ppm) esetére tünteti fel:

P.H. ezen ábrája tükrében mérlegelhető a jelenlegi ~410 ppm légköri CO2-höz rendelhető „sávszélesedés” mértéke.

Ugyanakkor felhívnám a figyelmet az ábra által közvetített csúsztatásokra:

  • Olybá tűnik, mintha az abszorbancia ezerszeresére növekedett volna a mindössze négyszeres CO2 koncentráció hatására. Ez persze könnyedén adódik abból a papír-valóságból, hogy a spektrum finomszerkezetének a vonalai a baloldali ábrán összemosódva jelennek meg. Azaz, elválaszthatatlanok a 300 ill. 1200 ppm-hez tartozó valóságos (azaz itt csak: modellezett) értékek; viszont erősen sugallják azt, hogy a monoton jellegű makroszegmensekből álló alsó burkológörbéhez tartozik egységesen a 300 ppm CO2 koncentráció, míg a hasonló felső burkológörbe az 1200 ppm CO2 esetét testesíti meg. E sugallt kép hamisságát már a jobboldali ábra is leleplezheti. A spektrum finomstruktúrájából kiviláglik, hogy az elnyelési tartományban az abszorbancia ingadozása ~100-szoros. Az abszorbanciák relatív viszonyait az mutathatná valósabban, ha a jobboldali ábra felbontásában látnánk együtt a két eltérő CO2 koncentráció esetét – akárcsak egy szűkebb hullámszám-tartományban is.
  • A „mankóul” az olvasó felé dobott jobboldali ábra további ormótlanságot sugall. A teljes (mutatott) tartományban a CO2 elnyelése magasan lekörözi a vízmolekuláét. S ez igaz is, abban a szűk (600-680 1/cm) tartományban – de messze nem igaz a spektrum sokkal több/nagyobb helyén. A „vétlen” szándékosság abban is lelepleződik, hogy a CO2 fő elnyelési-sávja alsó szárnyán előállt/mutatkozó sávszélesedés kivetítését jelző zöld nyíl nyomán nem ennek a tartománynak (580-600) a finomszerkezetét látjuk jobboldalt, hanem azt, amelyik csaknem az elnyelési maximumig tart (600-670).

[Apropó: Miért kellett ezt modellezi? Nem lenne elég kézreálló a Földi körülmények között nehézségek nélkül előidézhető mímelt állapot kísérleti vizsgálata? – A fizika egykoron kísérletes tudomány volt! (Szemben a matematikával.) Még H.Zs. is azzal a (V. Fok-tól kölcsönzött) anekdotázással kezdi, hogy kiemeli a különbséget a két tudomány között…]

* Magát a sávszélesség felléptét ekként hozza P.H. közelebb az olvasóhoz:All spectral absorption lines acquire a finite width by virtue of a number of processes that allow a molecule to absorb a photon even if the energy is slightly detuned from that of an exact transition. For reasonably dense atmospheres, the most important of those processes is collisional broadening, which borrows some kinetic energy from recent collisions to make up the difference between the absorbed photon’s energy and a transition.

2) Lényegesen nagyobb „sávszélesedéssel” lehet viszont akkor számolni, ha a „continuum- feltétel”** fennáll.***

** Ezt P.H. ekként érzékelteti: continua result from the overlap of nearby lines, but in other cases continua appear where no lines are in the vicinity. Loosely speaking, those continua arise because, over the finite duration of a collision, a pair of colliding molecules acts somewhat like a single, more complex molecule with transitions of its own.

*** A continuum feltétel legpregnánsabban fázisváltozás esetén áll elő. Egészen más (szélesebb is, bonyolultabb is) ugyanannak a vegyületnek az IR spektruma szilárd/folyadék állapotban mint molekulárisan****, gáz/gőzként. Főként ha ún. hidrogénhidas szerkezetek is felléphetnek, keresztül-kasul hatva stabil/átmeneti konglomerátumokat hozva létre. Mely H-hidak létrejöttének egyik eredményeként az eredetileg is meglevő kötések erősségeiben beálló változások nyomán a korábbi IR-gerjeszthető rezgések eltolódva, más-más hullámszámokon jelentkeznek. (A H-hidak felléptekor létrejövő új-kötésekből származó további IR-gerjeszthetőségekről nem is szólva.) És pontosan ez a helyzet a vízből (H2O) álló felhők, de akár köd esetén is – ami ezeknek a légköri-elemeknek a szinte kiszámíthatatlan klíma-vetületét okozza.]

**** Akit valaha is megérintett a molekulaszerkezet-kutatás, az tudja, hogy az IR-tartományú szerkezet-azonosítási célzatú felvételek úgy készülnek, hogy az (anyagában egyneműre tisztított de) ismeretlen vegyületet fölös-mennyiségű kálium-bromiddal homogenizálva pasztillázzák, s ez kerül a spektroszkópba. Ugyanis a KBr (mint 100%-ban ionos anyag: más szóval, nincs benne kovalens-kötés amely IR-gerjeszthető lenne) IR inaktív, fölös mennyisége pedig arra szolgál, hogy bármekkora-méretű molekulák is olyan szeparáltan helyezkedjenek el benne, mintha csak gázállapotban lennének.

Ahhoz azonban hogy efféle continuum feltétel CO2 esetén előálljon, akkora CO2 koncentráció kellene, hogy jelen legyen a légkörben (vagy olyannyira sűrű közeg, jelentős CO2 tartalommal), amely a Földi légkörviszonyoknak erős többszöröse (s emiatt felléptével a Földön nem kell számolni) – de amely előáll pl. a Vénuszon (melynek légköre ~65-ször sűrűbb a Földinél, s egyben ~96 %-ban CO2-ből áll), ahol ezekből kifolyólag ténylegesen számolni kell ezzel az effektussal.

Bár némileg árnyaltabban fogalmazva, de ugyanezt mondja P.H. is. Némi „öngól-helyzetet” is teremtve a „97 %-os többségű” táborban, a Földi légkör víztartalmának egyedi continuum állapotára utalóan: For present-day Earth, the only important continuum is the water vapor continuum in the window around 1000 cm−1. Carbon dioxide continua are unimportant for conditions that have prevailed on Earth during the past several billion years, but they are important for plugging the gaps in the line spectra for the dense CO2 atmospheres of Venus

3) Hasonló, valódi continuum feltétel fennállására és következményére utal P.H. mellékes odavetése, a Titán légkörét hozva például: molecules like N2, which are transparent to IR in Earthlike conditions, have collisional continua that become important in cold, dense atmospheres. For example, the continuum makes N2 one of the most important greenhouse gases on Saturn’s largest moon, Titan.

S valóban. Mivel a totálisan szimmetrikus N2 mint egyedi molekula nem mutat IR abszorpcióra hajlandóságot (még a Föld-felszíni 1 atm. nyomás és a légkör ~78%-os alkotójaként előálló sűrűsége mellett sem), igenis kell az ennél jóval nagyobb N2 sűrűség némi IR abszorpció előidéződéséhez. A jóval sűrűbb N2 közegben már fellépő Van der Waals jellegű kölcsönhatások eredményeként a sűrű közegben előáll az egyes molekulákban némi molekulapálya-torzulás, amely eltolódás a töltéssel bíró elektronokkal benépesített pályákon (akár az egyedi molekuláéban, akár az átmeneti konglomerátumoknak tekinthetőkében) ekként asszimetriát/dipólusmomentumot eredményez, s ezáltal némi IR abszorpcióra is hajlamosít.

Megjegyzendő, hogy az ekként létrejött elnyelési tartomány még mindig meglehetősen foghíjas (az elnyelés fajlagos intenzitása csekély mértékéről nem is szólva), ezért még ekkor is csak halványszürke testnek tekinthető az ilyen N2 légkör/közeg, a sugárzás makroszkopikus szemléletű tárgyalása tekintetében. – Ezt amiatt vetem itt előre, mert H.Zs. zárójelenetében szintén meg fog jelenni egy fehércsuhás feketetest.

II.) Azzal a kitétellel, miszerint hő vagy bármi csakis a légkör tetejéről kezdhet el szökni az űrbe [H.Zs.: a sugárzás, amely a telített rétegből elszökik, a tetején indulna el a világűrbe], nem vitatkozik senki aki tudja miért is fújja a forró levese felszínét. Bár erre a „tetőre” azért nem egyszerű kalapot húzni [lásd. III.) alatt: EHH].

H.Zs. fentit-követő kijelentésével viszont már alaposabban foglalkozni kell: elképzelhető, hogy további abszorbenst adva a rendszerhez, az a réteg, ahonnan a sugárzás már el tud indulni, egyre magasabbra kerül. Annál is inkább, mert vastagon épít rá a következőkben. Éspedig úgy, hogy a tropopauza és ama tető egymáshoz képesti viszonyával operál. Hogy indoklása előtt fejet lehessen hajtani, jó ha mindtét tényezőről tudunk valami kézzelfoghatóbbat.

Hogyan alakul a tropopauza magassága „hozzáadott” abszorbens hatására?

A képzelgés helyett végezzünk legalább egy gondolatkísérletet.

Növeljük meg a légkör össz-tömegét a duplájára, s nézzük: vajon a tropopauza, vagy bármely adott légsűrűségi-szint, ezáltal vajon kétszer-akkora magasságba kerül-e? Biztosan nem. Ugyanis a kb. kétszeres súlyú légoszlop alatt a lentebb lévő rétegek rendre összébbnyomódnak (ezáltal egyben sűrűbbek is lesznek), miáltal minden egyes szint az elképzelt kétszeres magasságnál rendre lejjebb kerül.

Vegyük most elő a valóságos növekményt. Mennyit is tesz a teljes légkör súlyához az, ha a CO2 szintje 290 ppm-ről 410 ppm-re nő? A 120 ppm CO2 növekmény 120 ppm légköri O2 „beáldozásával” jött létre[6], tehát az effektív súlynövekmény a mólsúly-különbségükkel arányos. Ez pedig (44-32)/32=0,37, vagyis a 120 ppm CO2 növekmény csak kb. harmad-annyi súlytöbbletet visz a légkörbe. Lefordítva, ez ~40 ppm légköri súlytöbbletet jelent. Az pedig 0,004%. A gondolatkísérlet nyomán pedig azt is tudjuk, hogy az azonos szférák ennél is kisebb mértékben fognak magasabbra kerülni. A tropopauza „békeidőbeli” 10 km magassága tehát 40 cm-nél is kevesebbel kerülhet magasabbra ekkora CO2 növekmény által. Ekkora tehát a megnövekedett abszorbens nyomán előálló magasság-differencia.

Természetesen, mivel úgy a troposzféra, mint a sztratoszféra a homoszféra része (azaz: jól kevertnek tekinthetők), a hozzátét eredményeként a magasban regnáló CO2 koncentráció is arányosan emelkedik. Ekként a lényegében azonos magasságú tropopauza szintjén is effektíve több CO2 kószálhat. S ha a CO2 IR-emissziója akadálytalan űrbe-kisugárzását vesszük, kézzelfoghatónak tűnik hogy az abban az esetben azonos intenzitású, ha az akadálytalanság mértéke azonos. Ebből adódna, hogy a hozzátét miatt magasabb CO2 koncentráció esetén a némileg feljebblevő (ezáltal ritkább) légrétegben lesz effektíve azonos a CO2 térfogategységre vetített mennyisége a korábbiéval, azaz, a kisugárzásért felelős tető ezáltal ennyivel emelkedik.

III.) Nézzük ezek után, mire is használja H.Zs. az elképzelése nyomán kialakult nagyobb magasságot: A Föld légköre a magassággal egyre csökkenő hőmérsékletű, ez igaz egészen a tropopauzáig. Így, ha a légkörben az effektív sugárzási magassághoz tartozó réteg egyre magasabbra kerül, egyre kevesebb hőt tud leadni, mert sugárzása feketetest jellegű lesz, amelyre igaz, hogy a kisugárzott energia a hőmérséklet negyedik hatványával arányos. Ezt a jelenséget részletesen leírja Pierrehummert.

Mind a terminológia mind a továbbiak érthetőségének a könnyítésére szolgáljon az alábbi ábra[7]:

A fent-idézett gondolatszál első része arra igyekszik utalni, hogy ama tető (szakszóval: effektív sugárzási magasság) nem máshova hanem a troposzférába esik, amely felfelé egyre hidegebb; s ha ez a tető (a troposzférán belül) hidegebb magasságba emelkedik, ott gátoltabb a hő leadása – mármint sugárzás által. Létfontosságú tehát megtudnunk: valójában hova is esik ez a tető?

A gondolatszál további részének sántikálása mellett se suhanjunk el. Mitől lesz azon nyomban feketetest az az anyag, amelynek az IR-spektruma ebben a ritkuló légkörben már mindössze néhány diszkrét és szűk elnyelési sávval bír? Megállapodott definíció szerint ugyanis: „A feketetest egy olyan IDEÁLIS test, ami bármilyen hullámhosszú elektromágneses sugárzást teljesen elnyel.”

A feketetesten túli homályba azonban építő-szándékkal itt nem kalandoznék.

Nézzük hát most, mit is mondanak egyéb források erről a kardinális fontosságú szerepre emelt tetőről?

Effective Emision Height (EEH)

Ahhoz hogy az EEH-t bárki is bármiféle kalkulációba vehesse, nem ártana látni, miféle fizikai tartalom van a fogalom mögött. Indulásként ki kell jelentsem: sem Pierrehumbert idézett cikke (ref.2), sem az általa írt vaskos és alapvetőnek tekintett munka[8] sehol nem említi konkrétan a fogalmat. Rokonítható utalás mindössze az alábbi, ezzel az ábrával és szövegközi magyarázattal:

The emission spike at the center of the feature arises because CO2 absorbs so strongly that the radiating level is in the upper stratosphere, which is considerably WARMER than the tropopause

Ami máris homlokegyenest az ellenkezője H.Zs. okfejtésének – pedig H.Zs. mindeddig P.H.-ra igyekezett támaszkodni.

Mielőtt azonban abba a hibába esnénk hogy egyetlen lapra teszünk föl mindent, nézzünk további forrásokat is.

1.) Egy már oktatásba rögzült anyag[9] az EHH-ról (a nem megállapodottság jeleként is, itt: Effective Radiating Level) ekként szól:

Amit a szöveges-magyarázat ekként pontosít: As one moves upward, the amount of matter absorbing infrared radiation between oneself and outer space decreases rapidly, both because the mass of air above is less and also because the concentration of water vapor in that air also decreases. At some height most radiation emitted upwards makes it to outer space without being reabsorbed on the way. This height (in practice around 8-10 km) is called the Effective Radiating Level. It is idealized as representative of a band of heights that all vary in a similar manner.

Ez a forrás tehát az EHH/ERL magasságát a troposzféra tetejére teszi. (S már láttuk: a tropopauzától felfele már nem a hűlés, hanem a melegedés a jellemző.)

Ennyiből persze – aktív támogató jogászi kekeckedéssel – akár kisüthető lenne az is hogy a 8-10 km nekik éppenséggel 8, miáltal egy megfontolt emelkedés az EHH-t a hidegebb 8+ km magasságába juttatja.

S ezzel csupán a fenti szöveges ábra 3. tételének a nyelvi kifejezése szegezhető szembe. Amely e vonatkozásban kifejezetten növekedést említ, holott a világon semmi nehézség nem adódna abból hogy a csökkenés felől közelítve fogalmazzon, pláne ha a tárgy/történés valóságára direkt módon is utalni szándékozik. Ha pedig mégis bizonytalan lenne a deklarált növekedés felől, annak sem lenne sok akadálya hogy eligazításképpen szimplán a hőmérséklettől való függést jelezze: depends.

2.) Maradva az oktatási anyagoknál – hiszen eleddig legalábbis az volt a gyakorlat, hogy oda csak az kerülhetett be, amit a tudomány már kellően megszűrt – másutt[10] a következőket leljük:

Upward terrestrial radiation

The Earth’s net incoming solar radiation (i.e. the total incoming minus the part that is reflected away) is known, and, on average, is matched by an equal amount of longwave radiation outwards. So the Stefan-Boltzmann equation allows calculation of the Earth’s effective black-body temperature (Tbb): it is -18 oC. However, the average surface temperature is about 15 oC, which is 33 K warmer, and the mean temperature lapse rate through the atmosphere is about 6 K/km, so Tbb occurs at about 5.5 km in the atmosphere (i.e. 33/6). Therefore this is the mean radiating height, hu ~5.5km. Also it happens to be close to halfway through the atmosphere’s mass. In reality longwave radiation is emitted from the Earth’s surface, the tops of clouds, and the entire range of atmospheric layers.

Meglepve tapasztalhatjuk, hogy ide az EHH/ERL fogalom már be sem tudott törni. Helyette csupán az átlagos sugárzási magasság (mean radiating height) értékére történik számítás, már ismert (fenomenologikus) alapokon. Ami az effektív kisugárzás valódi helyzetét illeti, arra a zárómondat utal tömören – lakonikusan a távoli semmibe mutatva. (Amivel a Tbb jelentősége a homályba is vész.)

Lerögzíthetjük: ez (dacára az erősen útmutató, bár kvalitatív jellegű zárómondatnak) számszerűen „sem nem A, sem nem B”; így H.Zs. biztonsággal errefele sem hátrálhat.

3.) Egy aktív természettudományos kutató/oktató blogjában[11] így elemez:

In equilibrium, the Earth radiates as much energy back into space per unit time as it receives from the Sun. If you determine the average amount of energy radiated per square metre per second (about 240 Wm-2) you can use the Stefan-Boltzmann law (F = σT4) to determine the temperature a blackbody would need to have so as to radiate this amount of energy per square metre per second. For the Earth (with an albedo of 0.3) it is about 255 K. The effective emission height is the height in the atmosphere at which the temperature matches this temperature. In the Earth’s atmosphere it is at about 5km.

A végén számszerűsített 5 km érték látszatra egybevág a 2.) alatti Tbb-vel, csakhogy itt már az EEH sapkája lett hozzárendelve. A hozzárendelés felületességét két részlet is jelzi a szövegben.

  • the temperature a blackbody would need to have: Mikszáth után szabadon: A feketetest esete (esetlensége) a diszkrét kisugárzással.
  • at which the temperature matches this temperature: A fenti rokonság megkérdőjelezés nélküli elfogadását követő formális egyeztetés.

A folytatás viszont már korrigálja ezt az elnagyoltságot:

In reality, however, the actual emission is much more complicated. To illustrate this, I’ve used the MODTRAN radiation transfer code. If you use the 1976 U33399.S.Standard Atmosphere, set the CO2 concentration to 400 ppm, and lookdown from 70km, you get the following.

The left-hand panel is the spectrum, and the right-panel is the temperature profile. The outgoing flux is 258.58 Wm-2 which, if you use the Stefan-Boltzmann law, corresponds to a blackbody temperature of 259.9K. Looking at the temperature profile, this would correspond to an effective emission height of between 4 and 5km. However, the spectrum itself is clearly not a 259.9K blackbody spectrum. For wavelengths beyond 17 microns, the emission is coming from temperatures between 260K and 240K (so heights around 5km in the troposphere). Between about 13 and 17 microns, the emission’s coming from a region with temperatures close to 220K – so, near the troposphere/stratosphere boundary. Between 7 and 13 microns, the emission is coming from a region with temperatures in excess of 280K which, in this example, is actually the surface. So, there isn’t a single emission region, but the emission is still equivalent to a blackbody with a temperature of 259.9K.

Az elemzés végkövetkeztetése az, hogy nincs egyetlen/egységes kisugárzási-tartomány (there isn’t a single emission region) – összhangban 2.) józanság felé terelő zárómondatával – ami ekvivalens egy megfogható EHH létének a tagadásával. Legalábbis a követett út alapján. Amihez – külső szemlélőként – csak ennyit fűznék (ezúttal Petőfi nyomán): Így jár az, „Kinek drágább a feketetest omnipresent jelenléte, mint a klímarealitás becsülete.

4.) Végül egy „kitekintő” cikk[12] 2007-ből, amely keresi a kiutat a feketetest sugárzás merev kereteiből, hiszen pl. a CO2 szűk-vonalas IR-spektruma a legtávolabb áll a feketetest által megtestesített kisugárzástól.

Bár hosszúra nyúlt ez a szükséges kitérő, láttuk: akár létezik valamiféle konkrét EHH akár nem, H.Zs hozzákötött állítása nem tartható.

  • Ha ugyanis lenne valamiféle EHH, akkor az abban a magasságban található ahol a hőmérsékleti viszonyok éppen ellentétesek a H.Zs. által vizionálttal.
  • Ha pedig nem létezik efféle konkretizálható magasság (s erre is történik több-helyütt utalás), akkor a valós kisugárzás sokkalta összetettebb voltából adódóan a jelzett szimplifikált, hőmérsékleti-oldalhoz kötött makacs deklaráció végképp alapok nélküli.

Az pedig az előbbiekből is kitűnhetett, hogy idézett cikkében bár sokmindenről mesélt Pierrehumbert,

(Amiben nem volt ugyan sem önálló munka [kísérletet ugye végképp nem említhetünk], sem eredeti gondolat – viszont megfelelő lehetett pl. az „Ethical Humanist Society” számára, már ha ezek szava lesz a meghatározó abban, hogy mi lehet a kívánalom közlésre, befogadására a Physics Today folyóiratban.)

de hogy Ezt a jelenséget részletesen leírja”, az határozott túlzás.

Arra pedig keresheti ki-ki a megfelelő jelzőt, vajon mi készteti H.Zs.-t arra, hogy évek távlatából egyre csak ismételgesse a téma kapcsán ugyanazt az interpretációt[13], mikor oly sok az érkező ellenvetés, neki pedig lenne szabadideje a gondolkodásra.

Összefoglalva

Hetesi Zsolt kritikája tehát az alábbi pontatlanságokkal / félre-interpretációkkal terhelt:

1,   Az általa felnagyítani óhajtott „szaturációs tévedés” mértéke a releváns Föld-légköri esetre vonatkozólag éppenséggel jelentéktelen.
2,   Az Effective Emision Height magassága a Földi légkörben más, mint az indoklásában körvonalazott – még az általa idézett Pierrehumbert szerint is.
3,   A Föld magas légkörében levő ritka CO2 (~95%-ban üres IR-spektruma alapján) semmiképpen nem lehet „feketetest”.


Ha efféle és ennyi csúsztatás egy korrekciós szándékú kritikába egy kutató pozíciójú fizikustól belefér, akkor bizony „új perspektívák nyílnak”.

S ha mindehhez hozzávesszük hogy fentieken túl egyéb ellenvetése nem is volt, akkor ezek után lektori ítéletéről stabil mérleg vonható.

Utánvetés

Fenti észrevételeim egyike sem kíván perdöntő jelleggel állást foglalni a gigászi klimatológiai oda-visszában. Az erre irányulókat, ilyen szándékúakat, megtettem már másutt, más érvrendszerek keretében. Melyek rezuméján túl, ma is tartom: igenis vannak antropológiai eredetű tényezők, amelyek explicit is nevesíthető károkozásokkal járnak[14], s amelyek felelőssége az észlelt/érzékelt klíma-anomáliák létrejöttében sokkalta egyértelműbb, mint a légköri CO2 emelkedésére hárított. Az igazán bosszantó e tévelygés körül az, hogy míg az előbbiek igenis orvosolhatók lennének ésszerű beavatkozásaink által, addig az utóbbi befolyásolására irányuló minden emberi erőfeszítés eleve kudarcra ítélt.

A nem is nagy kedvvel kiizzadt fentebbi észrevételeim inkább arról szólnának, mennyi zagyvaságot idézhet elő a kéretlen és okoskodó kavargatás egy távolról sem kiforrott területen. Hogy ez mennyire így van, azt kellően illusztrálhatja egy másik cikk[15], mely kardinális mondanivalója homlokegyenest ellentétes az IPCC mögé tömörülők verdiktjével. E cikk szerzői egyenesen azt bizonygatják, hogy a légköri CO2 nem melegítő hanem hűtőhatással járul hozzá a kialakuló egyensúlyhoz. Anélkül hogy tüzetesen átrágtam volna magamat rajta, netán proponálnám az állítás elfogadását, egy racionalitást látok mögötte: beleférne abba a mechanizmusba, amely felelős és magyarázza a Földi klíma csillagászati eredetű kilengéseinek az önszabályozás általi pufferolását. Röviden: Ha a Milankovics-ciklus melegedő irányába tart éppen glóbuszunk, akkor a hatalmas óceánfelszín melegedésével onnan CO2 kerül a levegőbe, emelve ezáltal a légköri CO2 mennyiségét. Ez pedig, tömegnövekedésével arányosan, (a cikk értelmében) nagyobb részt vállalhat magára a bolygó pályakényszeréből adódóan felvett többletenergia kisugárzásából, tompítva ezáltal az égi ciklusok alatti felmelegedés erősségét.

Ez persze nem zárja ki hogy a CO2-nek fordított szerepe legyen. Az viszont (a jelzett égi ciklus fázisban) indukált továbbmelegedést idézne elő, mely ezáltal jóval nagyobb amplitúdójú lenne mint az előző szcenárió esetén; s az egyedüli szabályozó funkció az égi ciklusok forgókerekére hárulna.

E kalandozásaimat most azzal zárnám, hogy felkérem a tisztelt Olvasókat: szenteljenek egy csöpp figyelmet az orrunk előtt zajló sokkal fontosabb problémák egyikére – amely ráadásul meglehetős egyértelműséggel adresszálható – de amelyet (többi társához hasonlóan) megakaszt, amely elől elveszi a figyelmet, az állandósuló IPCC vita. Melynek joggal feltehető motorja éppenséggel a fontosabb dolgok szőnyeg alá söprése, egy mesterségesen forrponton tartott téma körüli globális bohóckodással. Ez utóbbi felállást támasztja elég megbízhatóan alá a legújabb esemény is: Mihelyst akad egy másik „forró krumpli” (koronavírus), azonnal dobható (ideiglenesen?) az előző.

A jelzett írásom[16] egy meghatározóan fontos mezőgazdasági irányzatot igyekszik körbejárni; ismertetni, s tisztázni a vádak alól. Nemcsak mezőgazdászok számára.

Dég, 2020. április 8.
Fuggerth Endre

Források:

[1] https://www.media12.hu/me/lapszamok/2020/1

[2] https://www.media12.hu/me/cikkek/26-velemeny

[3] Héjjas István: Elkerülhető-e a klímakatasztrófa? (https://www.media12.hu/me/cikkek/25-elkerulheto-e-a-klimakatasztrofa)

[4] Egyértelműsítő azonban Miskolczi Ferenc hozzájárulása. (Egyike a történések körüli eligazító körbetekintésnek: https://hitelesseg-szakmaisag.blogspot.com/p/rehabilitaciot.html)

[5] Raymond T. Pierrehumbert, Infrared radiation and planetary temperature, Phys. Today 64(1), 33 (2011);
doi: 10.1063/1.3541943 (https://geosci.uchicago.edu/~rtp1/papers/PhysTodayRT2011.pdf)

[6] Amennyiben csakis antropológiai-eredetűnek vesszük a növekményt.

A geológiai/vulkáni-eredetű CO2 effektív additív-tényező lenne (hiszen karbonátos ásványokból szabadulna fel az azokban lekötött CO2), azonban ebben a léptékű változásban a CO2 eredetének a különbsége szinte elhanyagolható.

[7] forrás: http://tamop412a.ttk.pte.hu/files/kornyezettan9/www/out/html-chunks/ch17s02.html

[8] R. T. Pierrehumbert: Principles of Planetary Climate, November 11, 2009 (531pp)
(http://www.dgf.uchile.cl/~ronda/GF3004/pie09.pdf)

[9] http://www.aos.wisc.edu/~aos121br/radn/radn/sld012.htm

[10] http://www-das.uwyo.edu/~geerts/cwx/notes/chap02/source.html

[11] https://andthentheresphysics.wordpress.com/2014/03/05/effective-emission-height/

[12] https://pdfs.semanticscholar.org/c601/22a57a1b3d12513ea287e6eff75b2e4c9206.pdf

[13] 2017. febr. 6-ról: https://www.e-gepesz.hu/cikkek/16747-mi-is-az-az-uveghazhatas ;

dátum-megjelölés nélkül, a Nemzeti Közszolgálati Egyetem kebeléből: https://vtk.uni-nke.hu/document/vtk-uni-nke-hu/me-klima.original.pdf

[14] Egyik ilyen egyértelműen antropológiai-eredetű beavatkozás elképesztően diverzifikált és halmozódó kártételeinek elemző bemutatását már közrebocsátottam: http://www.konyvmuhely.hu/konyvek/szenny-es-viz

Melyhez az inspirációt az a lélegzetelállító munka adta, amely kijelöli a korrekcióhoz szükséges rendezőelveket is: http://www.eautarcie.org/en/index.html (könyvformában: Országh József: A Víz és Gazdája, Ekvilibrium kiadó 2019)

[15] https://gerhard.stehlik-online.de/CO2/2014/140411%20Mi%C3%A9rt%20huti%20a%20CO2.pdf

[16] https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/tmmg.html

 

Tetszett a cikk? Amennyiben igen, fejezze ki tetszését a
Reális Zöldek Klub
társadalami szervezet részére juttatott támogatásával 300 Ft értékben.
Bankszámlaszámunk:
11702036-20584151(OTP)
A Fővárosi Bíróság végzése a társadalmi szervezet nyilvántartásba vételéről itt található.
Print Friendly, PDF & Email
Please follow and like us:

1 Comment

Add a Comment
  1. Héjjas István

    Fuggerth Endre elemzése a széndioxid optikai tulajdonságairól az infravörös tartományban teljesen korrekt, valóban indokolt publikálása.
    Ugyanakkor szeretném arra is felhívni a figyelmet, hogy nem a széndioxid a főszereplő a bolygó hőmérsékletének szabályozásában, hanem a vízgőz.
    Az atmoszféra kaotikus rendszer, amelyben rendkívül bonyolult pozitív és negatív visszacsatolások hálózata működik.
    Ami az üvegházhatást illeti, ennek számszerű jellemzésére – Miskolczi egyik tanulmánya szerint – 18 féle definíció létezik.
    Tekintsük itt most az üvegházhatás jellemzőjének azt, hogy a felszín hőmérsékleti sugárzásának mekkora hányada, hány %-a nyelődik el az atmoszférában.

    Nem vitatható, hogy a legnagyobb abszorbens a vízgőz.
    Ennek a koncentrációja azonban időben és térben jelentősen ingadozik, a globális átlagot pedig ezek időbeli és térbeli átlagolásából lehet kiszámítani.
    A Szaharában például nagyon száraz a levegő. Ez az oka annak, hogy miközben a hőmérséklet nappal akár 50 fok fölött lehet, napnyugta után a hőmérséklet rohamosan csökken, és gyakran fagypont alá süllyed.
    Ebben a térségben tehát alig van „üvegházhatás”, itt a széndioxid annyit ér az atmoszférikus abszorpció kialakulásában, mint halottnak a szenteltvíz.
    Más a helyzet a mérsékelt égövben, ahol bőven van a levegőben vízgőz, amelynek a koncentrációja széles határok között ingadozik.
    Amikor pedig a vízgőz koncentrációja telítésbe megy, megkezdődik a felhőképződés.
    Műholdas felvételek szerint a bolygó felszínének mintegy 2/3 része felett állandóan felhőtakaró van.
    A felhővel borított területeken a felszíni termikus emissziót a felhőzet alatti levegő, valamint az atmoszféra részét képező felhőzet teljesen elnyeli.
    Úgy is mondhatjuk, hogy a felhős régióban az atmoszféra hosszúhullámú abszorpciója kereken 100%, az atmoszférán keresztül a világűr felé közvetlenül kijutó sugárzás aránya pedig kereken 0%.
    Ami pedig a felszín derült égboltú 1/3 részét illeti, itt a felszíni emisszió túlnyomó részét a vízgőz nyeli el. Ebben a régióban az atmoszféra elnyelődése – Miskolczi számításai szerint – átlagosan 5/6 azaz kb. 83,3%. Ezt az arányt a levegő széndioxid tartalma nem befolyásolja. Ha ugyanis a levegő széndioxid tartalma megváltozik, meg fog változni a levegő vízgőz tartalma is, és kompenzálni fogja azt a perturbációt, „zavaró hatást”, amit a széndioxid okvetetlensége okoz.
    A Föld különleges bolygó, gyökeresen eltér minden más ismert bolygótól. A vízgőz kitüntetett szerepe pedig két dolognak köszönhető. Az egyik az, hogy szinte korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre a felszínen található víz és nedvesség párolgásából. A másik tényező az, hogy a vízgőz az egyetlen olyan „üvegház-gáz”, amely képes a levegőben kondenzálódni, páraként kicsapódni, ködöt, párát, felhőket képezni.
    Egyetlen más „üvegház-gáz” sem képes erre, mivel a forráspontjuk nagyon alacsony.

    Miskolczi elméletileg kimutatta, és mérésekkel is igazolta, hogy minden „Föld típusú” bolygón létezik egy fizikailag lehetséges maximális üvegházhatás, amelyet tovább fokozni már nem lehet semmiféle olyan „üvegház-gáz” bevitelével, amely az atmoszférában nem képes kondenzálódni.
    Miskolczi elméletileg azt is kimutatta, és mérésekkel is igazolta, hogy a Földön már jelenleg is a fizikailag lehetséges maximális üvegházhatás működik, amelyet tovább fokozni nem lehet, és a helyzet előre láthatóan az elkövetkező évezredek során is tartósan fennmarad.
    Miskolczi azt is kimutatta, hogy a bolygó globális termikus emissziója túlnyomórészt az atmoszférából származik, mivel a felszíni emissziónak csupán csekély hányada jut ki az atmoszférán keresztül közvetlenül a világűr felé.
    Ami pedig az éghajlat változást illeti, nagyon jót tenne a bolygónak 2-3 fok hőmérséklet növekedés, amikor olyan lenne nálunk az éghajlat, mint a Kanári Szigeteken, és nem kellene az év 12 hónapjából – októbertől áprilisig – 7 hónapon keresztül fűteni, és ha nyaralni akarnánk, nem kellene drága pénzért elutazni a mediterrán térségbe.
    Az is nagyon érdekes, hogy a melegedés miatt aggódó és pánik keltő klímavédők soha nem Lappföldre, vagy Grönlandra mennek nyaralni, hanem oda, ahol sokkal melegebb van, mint nálunk.

Vélemény, hozzászólás?

(Az eltérő véleményeket megjelentetjük, az útszéli stílust töröljük.)

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük