Miskolczi Ferenc klímaelmélete

Miskolczi Ferenc, a NASA volt légkörfizikus munkatársa, hatalmas mennyiségű mérési adatot dolgozott fel a NASA mérési adatbázisa alapján, és kidolgozott egy olyan klímaelméletet, amely összhangban van az ellenőrizhető mérési adatokkal, miközben ellentmond a NASA által kidolgozott, és az IPCC, valamint az EU által hivatalosan elfogadott elméletnek.
Miskolczit súlyos szakmai támadások érték, a NASA megtiltotta a kutatási eredményeinek a közzétételét. Ezután döntött úgy, hogy felmondja az állását. A munkáját azonban tovább folytatja, számos egyetemmel és kutató intézettel tart kapcsolatot, akik „nem hivatalos” módon segítik és támogatják a munkáját.Miskolczi legfontosabb publikáció ezekben a folyóiratokban jelentek meg:– Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer

– Development in Earth Science

– Applied Optics

– Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

– Journal of Applied Meteorology

– Journal of Geophysical Research

– Energy & Environment

A legfontosabb publikációi letölthetők innen:

Publications in English – Climate Change Scientifically

Miskolczi elméletének fontosabb megállapításai

Miskolczi szerint a bolygó hőmérsékletének szabályozásában kulcsszerepet játszik az ún. hidrológiai ciklus, amelynek során a bolygón található víz szakadatlanul változtatja a halmazállapotát.
A jelenség szemléltetésére képzeljük el, hogy a Balaton partján nyaralunk, 35-38 fokos rekkenő hőségben. Egyre melegebb lesz, a hőséget a víz párolgása is fokozza, hiszen a levegőbe kerülő vízgőz a legnagyobb hatású „üvegház-gáz”. Egyszer csak sötét felhők gyülekeznek a fejünk felett, a Nap már nem is látható, a hőmérséklet percek alatt akár 10-15 fokot csökken, dideregni kezdünk, és rövidesen zápor zúdul a nyakunkba.
Mi történt? A víz a halmazállapotának megváltoztatásával „negatívan visszacsatolt”, vízgőzből felhő, majd folyékony csapadék lett, ezzel átfordította a melegedési tendenciát lehűlésbe.
Ez a fajta szabályozás azért működhet ilyen jól, mert az atmoszférában hatalmas mennyiségű vízgőz van, miközben folyamatosan kapja a vízgőz utánpótlást egy kimeríthetetlen forrásból. A Föld felszínének ugyanis több mint 70 százalékát víz borítja, és erről az óriási vízfelületről átlag 2 percenként párolog el annyi víz, amennyi a Balatonban van. Ebből a szempontból a Föld különleges bolygó, hasonló tulajdonságú bolygót nem ismerünk.
Fontos szabályozó szerepet töltenek be a Földön a rendszeresen ismétlődő víz-jég átalakulás is. Tudjuk, hogy az északi és a déli féltekén az évszakok ellenfázisban zajlanak, ezért amikor nálunk nyár van, Dél-Amerikában tél, és viszont. A sarkvidékek nagy részét hó és jég borítja. Ezek egy része tavasszal és nyáron felolvad, és télen újból megfagy. A nyári olvadásnál hatalmas mennyiségű hőenergia kötődik le, a téli megfagyásnál pedig, amit a gyakori hóesés is fokoz, hatalmas mennyiségű hőenergia szabadul fel, ily módon mérsékelve a nyári meleget és a téli hideget.
Érdemes megemlíteni, hogy az elmúlt több százmillió év nagyobb részében a Földön sokkal melegebb volt, mint most, olyannyira, hogy nyaranta a sarkvidékeken az összes hó és jég felolvadt, majd mindez télen ismét megfagyott, akárcsak most Európában, azonban a hidrológiai ciklus így is betöltötte a szabályozó szerepét.
Érdemes azt is tudni, hogy a sarkoknál nagyon furcsa „időbeosztás” működik. Egy esztendő voltaképpen egyetlen napból áll. Hat hónapig sötét „éjszaka” van, amit hat hónapos világos „nappal” követ. Bármilyen magas a Földön az átlagos hőmérséklet, a sarkok közelében a napsugárzás hónapokon át tartó hiánya miatt mindenképpen bekövetkezik a fagyás, ezért a hidrológiai ciklus akkor is működőképes marad, ha a sarkokat nem borítja télen-nyáron folyamatosan hó és jégtakaró.
Mindez annak köszönhető, hogy a Föld forgási tengelye nem merőleges a pályasíkra, hanem kb. 23,5 fokos dőlése van.
Érdemes ezek után áttekinteni, milyen szerepet tölt be a bolygó hőmérsékletének szabályozásában a sokat emlegetett üvegházhatás, és hogy miben különbözik Miskolczi elmélete a hivatalosan támogatott klímaelmélettől.

Az üvegházhatás

Az üvegházhatás azt jelenti, hogy a Föld felszínén a hőmérséklet magasabb, mint egy olyan bolygón, amelyen nincs légkör, azonban a napsugárzásból éppen annyi energiát nyel el, mint a Föld. Az üvegházhatás oka az, hogy az üvegházhatású gázok elnyelik és visszasugározzák a felszínről kiáradó hősugárzás jelentős részét.
A hivatalos klímaelméletben az üvegházhatású gázok között kiemelt szerepet tulajdonítanak a széndioxidnak, amelynek a mennyisége a levegőben növekvő tendenciát mutat, azonban nem elhanyagolható az egyéb üvegházhatású gázok szerepe sem, mint az ózon, a metán, a nitrogén oxidok, valamint a főleg ipari eredetű halogénezett szénhidrogének.
A hivatalos elméletben alig szokás említeni a legfontosabb üvegházhatású gázt, nevezetesen a vízgőzt, amelyhez képest az összes többi üvegházgáz hatása annyira csekély, hogy ezek a gázok legfeljebb a „futottak még” kategóriába sorolhatók.
Amikor megjelent a szakirodalomban az „üvegházhatás” kifejezés, sokan úgy gondolták, hogy az atmoszféra tényleg úgy működik, mint a zöldség termesztésben szokásos „igazi” üvegház.
Az atmoszféra azonban nem merev üveglapokból áll, hanem olyan gázokból, amelyek szakadatlan mozgásban, átalakulásban vannak. Ráadásul az atmoszféra közvetlenül érintkezik a felszínnel, miközben benne a víz halmazállapot változásai zajlanak.
Az üvegházhatás számszerű jellemzésére több meghatározás létezik, leggyakoribb az említett hőmérséklet eltérés megadása. Ehhez meg kell határozni egyrészt a Föld felszínének átlagos hőmérsékletét, másrészt egy olyan hipotetikus bolygó átlagos felszíni hőmérsékletét, amely a napsugárzásból ugyannyi energiát nyel el, mint a Föld.
Egy tárgy felszíni hőmérsékletének mérése két módon történhet. Hozzá érinthetünk egy hőmérőt, majd leolvassuk az eredményt. Ez a kontakthőmérséklet, más néven termodinamikai hőmérséklet.
Mérhetjük a hőmérsékletet érintésmentesen is, a tárgy által kibocsátott hősugárzás alapján, például hőkamerával. Ez a kisugárzási, más néven emissziós hőmérséklet. A két módon mért hőmérséklet általában nem teljesen azonos, aminek okát itt nem részletezzük.
A Föld átlagos felszíni hőmérsékletének mérése egy harmadik módszerrel történik. A nemzetközileg elfogadott ajánlás szerint a talajszint felett 120-200 cm magasságban mérik a levegő hőmérsékletét, sugárzásoktól leárnyékolt, átszellőzést biztosító mérőállomásokon, majd a kapott adatokat az egész évre és az egész bolygóra átlagolják. Az így kapott eredmény gyakorlatilag azonosnak tekinthető a felszín átlagos emissziós hőmérsékletével.
Felvethetjük a kérdést, mennyire lehetnek megbízhatóak az ilyen mérések a Csendes Óceán közepén, a Himalája hegység lejtőjén, vagy az Antarktiszon, és mennyire lehettek pontosak egy évszázaddal ezelőtt, amelyekhez képest a melegedés sebességére ma becslések készülnek.
Ami a nevezett hipotetikus légkör nélküli bolygón uralkodó felszíni hőmérsékletet illeti, ez a fizika törvényei szerint azonos a Föld globális kisugárzási (emissziós) hőmérsékletével, amely megmérhető például hőkamerával a világűrből műholdról, de ki is számítható.
A mérések és számítások alapján jelenleg a Föld átlagos felszíni hőmérséklete kb. +15 C fok, a bolygó globális kisugárzási hőmérséklete pedig kb. –18 C fok, amiből kiadódik, hogy az üvegház hatás értéke kb. 33 C fok.

Az atmoszféra energiája

Az atmoszférát alkotó gázrészecskék energiával rendelkeznek, ezekből tevődik össze az atmoszféra teljes energiája. A gázrészecskék energiája két részből áll össze. Van egyrészt mozgási energiájuk, másrészt potenciális energiájuk. Ez utóbbi azonban negatív energia. Úgy is mondhatjuk, hogy az atmoszférát alkotó gázrészecskék egyfajta potenciálgödörben helyezkednek el a Föld gravitációs terében, ahonnan nem tudnak elszabadulni, mert a sebességük nem tudja elérni a szökési sebességet. Ez ugyanis csak akkor volna lehetséges, ha a gázrészecskék mozgási energiája nagyobb lenne, mint amekkora a negatív potenciális energiájuk.
Az atmoszféra energetikai egyensúlyát ezért alapvetően meghatározza a Clausius féle viriál törvény, amely szerint az atmoszféra gázrészecskéinek átlagos mozgási energiája éppen fele akkora, mint amekkora a negatív potenciális energiájuk. Ha pedig ez a feltétel (átmenetileg) nem teljesül, az atmoszférában olyan átalakulások zajlanak le, amelyek előbb-utóbb helyreállítják az egyensúlyi állapotot. Miskolczi szerint a NASA klímamodellje figyelmen kívül hagyja ezt a fizikai törvényt, és annak következményeit.
Az atmoszférában szakadatlanul zajlanak energiaáramlások és energia átalakulások. Ennek során az atmoszféra elnyeli a napsugárzás egy részét, elnyeli a felszín hőmérsékleti kisugárzásának egy részét, és mivel kapcsolatban van a felszínnel, közvetlenül is vesz át innen hőenergiát. Az atmoszférába belépő energiákat – az energia megmaradásának törvénye szerint – az atmoszféra előbb-utóbb ki is sugározza egyrészt a felszín felé, másrészt a világűr felé.
A Föld keringési pályáján a napsugárzásra merőleges egységnyi felületre jutó besugárzási teljesítményt (besugárzási fluxust) a Föld keringési pályájára vonatkoztatott napállandó határozza meg. Mivel a bolygó napsugárzással szembeni hatáskeresztmetszete azonos a bolygó geometriai keresztmetszetével (fősíkjának a területével), a bolygó felszíne pedig a geometriából ismert szabály alapján ennek éppen a 4-szerese, ezért a Föld felszínén az egységnyi területre jutó átlagos besugárzási teljesítmény a napállandó negyedrésze.
Ha a bolygó nem rendelkezik számottevő (pl. geotermikus) saját belső energiaforrással, a hosszú idejű energetikai egyensúlya megköveteli, hogy a világűr felé az átlagos kisugárzási teljesítménye azonos legyen a napállandó negyedrészével.
A Nap felszíni hőmérséklete (az abszolút zérus ponttól mérve) nagyjából 20-szor magasabb, mint a Föld hőmérséklete, ezért a napsugárzás fotonjainak energiája átlagosan kb. 20-szor nagyobb, a hullámhosszuk pedig kb. 20-szor rövidebb, mint a Földről kisugárzott fotonok esetén. Ennek megfelelően Miskolczi a publikációiban az előbbire a „rövidhullámú”, az utóbbira a „hosszúhullámú” sugárzás megnevezést használja. Ez azt is jelenti, hogy amikor a Föld elnyel a napsugárzásból egy rövidhullámú fotont, előbb-utóbb kisugároz helyette kb. 20 darab hosszúhullámú fotont.
A rövidhullámú sugárzás az atmoszférán keresztül éri el a felszínt, miközben annak egy része az atmoszférában elnyelődik, egy másik része a bolygóról visszaverődve, a világűrben szétszóródik. Ez utóbbi aránya a teljes besugárzáshoz képest kb. 30%, ez az a bizonyos gyakran hivatkozott Bond albedo, más megnevezéssel globális és/vagy planetáris albedo.
Kérdés azonban, hogy – optikai szempontból – mi tekintendő felszínnek. Ha műholdról vagy űrhajóból megnézzük a bolygónkat, helyenként felhőket látunk, máshol a talajt, és szabad vízfelületeket. Úgy is mondhatjuk, hogy optikai szempontból a felszín a felhőtlen területeken maga a tényleges felszín, a felhővel borított területeken pedig a felhők teteje.
Hasonló a helyzet a bolygó globális hosszú hullámú infravörös kisugárzásánál is, ahol a felhőtlen felszín és a felhőtetők felszíne alkotja együttesen a Föld aktív planetáris felszínét (APF), amely így a felszín feletti azon pontok összességét jelenti, amelyek felett már nincs felhő, és tiszta az égbolt.
A bolygón a felhőzet az atmoszférát három régióra osztja. Az egyik a fizikai felszín feletti légoszlopok együttese, amelyek felett nincs felhő. A második régió az, amely a felhős területeken a felhők felett, a harmadik pedig az, amely a felhők és a felszín között helyezkedik el.
Elméleti úton levezethető, és műholdas mérések is igazolják, hogy a felszín átlagos felhőfedettsége kb. 66,2% mértékű, a felhőzet tetejének átlagos magassága a tengerszinttől számítva kb. 1917 méter, miközben a felszín több mint 70%-át szabad vízfelület alkotja.
A felhőzet arány és a felhőzet átlagos magassága meglepően stabil, mert ha valahol a felhőzet feloszlik, felszívódik, nyomban keletkezik helyette valahol máshol hasonló kiterjedésű felhőzet. Miskolczi szerint ez nem véletlen, a felhő takarás mértéke, és a felhőtető átlagos magassága fontos szabályozási paraméter, éppen ez biztosítja a rendszer termodinamikai stabilitását.
A bolygóról a világűr felé kilépő hosszúhullámú (infravörös) sugárzás erősségét 70 km magasságban mérik, mivel az atmoszféra e feletti részének a tömege – méréstechnikai szempontból – nagyon kicsi az atmoszféra teljes tömegéhez mérten, ezért az itt mért adatok gyakorlatilag azonosak a teljes kisugárzással.

A bolygó visszacsatolt szabályozásai

A bolygó időjárását és éghajlatát meghatározó bonyolult Föld-légkör rendszer alapvetően kaotikus rendszer. Viszonylagos stabilitását, ezen belül a felhőzet kiterjedésének és magasságának az állandóságát zárt hurkú visszacsatolások biztosítják.
A szabályozás elméletből tudjuk, hogy egy ilyen rendszer megbízható működtetéséhez szükség van gyors reagálású beavatkozó szervekre és paraméterekre.
A Föld-légkör rendszer egyik legfontosabb beavatkozó paramétere a vízgőz állapotváltozása, amely lehetővé teszi, hogy bárhol percek alatt kialakulhatnak, vagy szétoszolhatnak kisebb-nagyobb felhők, megváltoztatva a talajszinten a hőmérsékleti viszonyokat.
Egyetlen más üvegházhatású gáz sem képes hasonlóra, mivel a forráspontjuk nagyon alacsony, ezért az ezek által működtetett hatásmechanizmusok átfutási ideje évtizedes nagyságrendű, amelyek zavaró hatását a vízgőz képes gyorsan és könnyen kompenzálni.
A rendszer hosszabb távú önszabályozó mechanizmusaiban fontos szerepet játszanak a sarkvidéki hó és jégmezők is, amelyek peremvidékén tavasszal olvadás zajlik, télen pedig – akárcsak nálunk a Balatonnál – ismét megfagy az, ami tavasszal elolvadt.
Az északi és a déli sarkvidéken olvadás és fagyás ellenfázisban zajlik, amikor északon tavasz és nyár van, olyankor délen ősz és tél. Általában amennyi jég az egyik sarknál tavasszal elolvad, nagyjából ugyanannyi az ellenpólusnál megfagy. Amikor a víz megfagy, hatalmas mennyiségű hőenergia szabadul fel, és amikor a jég elolvad, hatalmas mennyiségű hőenergia kötődik le, ily módon biztosítva a globális rendszer termikus egyensúlyát.
Ha azonban valamilyen rendkívüli ok (például váratlan nagy erejű vulkáni tevékenység) miatt a bolygó hőmérsékleti viszonyai megváltoznak, a lekötődő és a felszabaduló hőenergiák különbözete részben kompenzálhatja a zavaró hatást.
Miskolczi elméletének legfontosabb felismerése az, hogy a bolygó energetikai egyensúlyát, és ezen keresztül az éghajlat stabilitását, alapvetően a víz körforgása és halmazállapot változásai határozzák meg, ezek alkotják a hidrológiai ciklust. A Föld éghajlata pedig stabil, „felborulásától” nem kell tartani, mivel a fizika törvényeinek megfelelően termikus egyensúlyban van, tekintet nélkül arra, hogy a levegőben mennyi a széndioxid.
Az egyensúlyi helyzet persze megváltozhat, ha megváltozik a Föld keringési pályája, vagy ha megváltozik a Nap sugárzási intenzitása, azonban ilyen, előre nem látható „vis major” eshetőségeket a modellben nincs lehetőség számításba venni.
Miskolczi hangsúlyozza, hogy a rendszer termikus egyensúlya kizárólag a teljes bolygóra, azaz globálisan érvényes, ezért valamely meghatározott földrajzi térségre vonatkozó lokális vagy regionális üvegházhatásról értelmetlen beszélni. Nem lehet ezért egyes szokatlannak tűnő helyi időjárási anomáliákból olyan következtetést levonni, hogy az egész bolygó melegszik.

Az egyensúlyi állapot matematikai modellezése

Kérdés, mi az oka annak, hogy a bolygó termikus egyensúlyát ennyire hatékony szabályozó rendszer biztosítja, melyek azok a fizikai törvények, amelyek alapján az önszabályozó rendszer működik.
A kérdés tisztázásához figyelembe kell venni, hogy a bolygó teljes kisugárzása a világűr felé két részből tevődik össze. Az egyik az aktív planetáris felszínről kiinduló kisugárzás azon része, amely az atmoszférán áthatolva közvetlenül kijut a világűrbe, miközben a másik része az üvegház gázokban elnyelődik. A globális kisugárzás másik összetevője pedig az atmoszféra saját emissziója a világűr felé.
Az ezek közötti összefüggések matematikai elemzéséhez Miskolczi definiált három fontos üvegház paramétert.
Az egyik paraméter a fluxus transzmisszió, amely megadja, hogy az aktív planetáris felszínről származó hőmérsékleti sugárzás mekkora hányada jut ki közvetlenül a világűrbe (miközben a többi része az atmoszférában elnyelődik).
A másik paraméter a transzfertényező, amely megadja a bolygó teljes globális hosszúhullámú infravörös kisugárzásának az arányát az aktív planetáris felszín kisugárzásához viszonyítva.

A harmadik paraméter a fluxus optikai vastagság, amely a fluxus transzmisszió negatív logaritmusa.
Figyelembe véve az említett viriál törvényt is, bonyolult matematikai levezetések eredményeként Miskolci kimutatta, hogy ez a három paraméter független attól, hogy az atmoszférában a vízgőz mellett még mennyi széndioxid, vagy egyéb nem kondenzálódó üvegház gáz található. Ez azt is jelenti, hogy a levegő széndioxid tartalma nem képes befolyásolni a Föld hőmérsékletét.
Az viszont nem zárható ki, hogy a Föld hőmérsékletének megváltozása befolyásolhatja a levegő széndioxid tartalmát. A Föld történetében egymás után jöttek a jégkorszakok és az ezek közötti melegedési korszakok, amelyek gyakran jártak együtt a levegő széndioxid tartalmának emelkedésével. A lehetséges (egyik) ok az lehet, hogy az óceánok vizében elnyelt széndioxid egy része a melegedés hatására kiszabadult a légkörbe.

Mérések és szimulációs számítások

A légkörön áthatoló sugárzási fluxusok kiszámítása nagyon bonyolult. Nem csak függőleges sugárzások léteznek. Eltérőek a sugárzási viszonyok az egyenlítőnél, és a sarkoknál. Változnak a sugárzási viszonyok évszaktól és napszaktól függően. A légkörön ferdén áthatoló sugárzás hosszabb utat tesz meg a levegőben, emiatt jobban gyengül, miközben a sugárzás spektrális összetétele is megváltozik, mivel az eltérő hullámhosszúságú komponensek más arányban nyelődnek el.
Miskolczi szerint a NASA által publikált modellek pontatlanul és leegyszerűsítve kezelik ezeket a jelenségeket, általában csak az atmoszférán merőlegesen áthatoló sugárzási abszorpciókkal számolnak az 1976-ban publikált US Standard Atmosphere (USST76) légkör paraméterei alapján.
Pontosabb számítások céljára Miskolczi kidolgozott egy HARTCODE megnevezésű speciális szoftvert. Ezzel 12 oktáv szélességű spektrumban több százezer spektrum vonalon lehetett kiszámítani minden egyes üvegház gáz esetére az abszorpciós állandót, és ezzel lehetővé vált akár 10-12 számjegy pontossággal meghatározni a sugárzás átviteli paraméterek értékét.
A számítások ellenőrzéséhez, az atmoszféra rétegeiben a hőmérséklet és a vízgőz eloszlások kapcsolatának 20 km magasságig történő tisztázásához 689 darab nagyfelbontású rádiószondás felszállásból összegyűjtött, összesen 654.130 rétegben történt meg az átlaghőmérséklet és a vízgőztartalom mérése. A bolygóról kilépő hosszúhullámú (infravörös) sugárzás erősségét pedig 70 km magasságban mérték, mivel az atmoszféra e feletti részének a tömege nagyon kicsi, így az itt mért adatok gyakorlatilag azonosak a teljes kisugárzással.
A vizsgálatokból az is kiderült, hogy a levegőben lévő széndioxid csupán néhány keskeny spektrum vonalon képes energiát elnyelni, ezeken a vonalakon azonban az elnyelődés már telítésben van, ezért további széndioxid bevitele az atmoszférába gyakorlatilag nem okozhat további elnyelődést, ezért nem képes befolyásolni az üvegház hatást.
A mérések alapján szimulációs számításokat végeztek, ezek messzemenően igazolták az elméleti számítások helyességét, nem csupán a sugárzás átviteli paraméterekre, de a felhőfedettség és a globális (Bond féle) albedo elméletileg várható értékeire is.
Az elméleti számítások és a mérési adatok egyértelműen igazolták, hogy a „hivatalos” klímaelmélettől eltérően a bolygó hosszúhullámú kisugárzásának kb. 69 %-át maga az atmoszféra bocsátja ki, és csak kb. 31 %-a származik a felszíntől és a felhőtetőtől, vagyis az egyesített aktív planetáris felszíntől (APF).
Ha pedig az aktív planetáris felszínről kibocsátott sugárzás megoszlását vizsgáljuk, az derül ki, hogy ennek alig harmadrésze származik a „tényleges” fizikai felszíni emisszióból, ami ugyancsak jelzi a hivatalos klímaelmélet megalapozatlanságát.
Az elmélet és a mérések azt is igazolták, hogy a bolygón jelenlévő hatalmas szabad vízfelületeknek köszönhetően, a bolygón uralkodó hőmérsékleti és nyomás viszonyok mellett, a víz-vízgőz-jég átalakulások hatására automatikusan kialakul a bolygón az elméletileg lehetséges maximális üvegházhatás, amelyet a széndioxid, vagy más nem kondenzálódó üvegház hatású gázok jelenléte már nem képes tovább fokozni. A széndioxid üvegházhatásán alapuló klímaváltozás hipotézise ezért ellentmond a megfigyeléseknek, és elméletileg is megalapozatlan.

A klímapolitika gazdasági-társadalmi vonatkozásai

Ami a „klímatudomány” gazdasági vonatkozásait illeti, olyan horderejű kérdésről van szó, amelyben hatalmas érdekcsoportok állnak szemben egymással.
Ezzel kapcsolatban érdemes tudni, hogy fél évszázaddal ezelőtt a klímatudósok a jelenlegi hivatalos klímaelmélethez hasonló széndioxidos modellek alapján még közeledő jégkorszakot jósoltak, és a széndioxid kibocsátás növelését javasolták. Hogy mi okozta a 180 fokos fordulatot, csak találgatni lehet. Az minden esetre kétségtelen, hogy a klímavédelemmel, a CO2 kvótakereskedelemmel, és a megújuló energiákkal kapcsolatos ipari-gazdasági tevékenységek profit termelő képessége ma már vetekszik a gyógyszeriparral és a hadiiparral. Közben pedig a klímaváltozás kérdése ideológiai jellegűvé vált, amelyben vannak klímahívők és klímaeretnekek, akik – a propaganda szerint – nem csupán dilettánsok, de az emberiség ellenségei.
Érdemes megemlíteni, hogy a Föld történetében volt már 5-6 fokkal melegebb és 6-8 fokkal hidegebb, és a szélsőséges hőmérséklet változások valóban több alkalommal okoztak biológiai-ökológiai katasztrófát. Élőlény fajok tömeges kihalása azonban szinte mindig a jégkorszakok idején következett be, a melegebb időszakokban viszont kizöldült a bolygó, új állat és növény fajok jelentek meg.
Az emberiség elmúlt néhány évezredének történelme is azt mutatja, hogy a mostaninál melegebb időszakokban az emberiség viszonylag jólétben élt, míg a hidegebb időszakokban, például a középkori kis jégkorszakban éhínség és járványok tizedelték Európa lakosságát. Az sem véletlen, hogy az első emberi civilizációk olyan területeken alakultak ki, ahol sokkal melegebb volt az éghajlat, mint jelenleg Európában, így Mezopotámiában, a Nílus, az Indus, és Sárga Folyó völgyében, valamint a Mexikói Öböl térségében. Ha pedig a kilátásba helyezett 2 fokos melegedés bekövetkezik, Európában az éghajlati övek észak felé tolódnak el, és Magyarország éghajlata mediterrán jellegűvé válhat. Volt már példa hasonló éghajlat melegedésre. 2500 évvel ezelőtt Grönlandon nem volt jég, és a skandináv félszigeten szőlőt és bort termeltek.
Nem kétséges, hogy a gyors ütemben szaporodó emberiség rohamosan éli fel és pazarolja el a természeti erőforrásokat, szennyezi, mérgezi a levegőt, az élő vizeket, a talajt, a növényeket és az élelmiszereket. Ennek azonban nem sok köze van az éghajlat megváltozásához.
Ezért a klímaváltozás elleni értelmetlen, hatástalan, és költséges szélmalomharc helyett az erőforrásokat az alkalmazkodásra kellene fordítani, és arra, hogy vissza lehessen szorítani az olyan káros anyagok kibocsátását, amelyek valóban ártanak a környezetnek és az emberi egészségnek.
A széndioxid azonban nem tartozik a káros anyagok közé. A széndioxid a növények legfontosabb tápláléka, nélküle nem lehetne élelmiszert termelni, az emberek és állatok éhen halnának.

Rövid matematikai összefoglaló

A természetben – az egész világegyetemben – önszabályozó mechanizmusok rendkívül bonyolult hálózata működik, amelyek – mikro és makro szinten – biztosítják különféle hierarchia szintű rendszerek strukturális stabilitását.
Miskolczi önszabályozó klímamodellje is bonyolult és hosszadalmas matematikai levezetésekre épül. Akit a részletek nem érdekelnek, ne olvassa tovább a tanulmányt, a gyakorlati következtetések és intézkedések szempontjából fontos tényeket a fentebbiekben kifejtettük.
Akadhatnak, akik fontosnak tartják a szakmai részletek alaposabb ismeretét, amelyek megismerhetők Miskolczi bevezetőben hivatkozott publikációiból.
E publikációk könnyebb áttekintése érdekében az alábbiakban röviden összefoglaljuk a matematikai modell lényegét, ennek megértéséhez az alábbiakban definiáljuk a modellben szerepet játszó legfontosabb paraméterek értelmezését és jelölését.
A félreértések elkerülése végett fontos hangsúlyozni, hogy az itt használt jelölések nem azonosak Miskolczi eredeti jelöléseivel, amelyeknél megkülönböztető alsó és felső indexek is szerepelnek, és ott az index nélküli jelölések a felhőtlen égboltú régióra vonatkoznak. A jobb érthetőség érdekében itt most valamennyi jelölés az atmoszféra APF feletti régiójára értelmezendő.

APF = Aktív Planetáris Felszín, jelenti a felszín feletti azon legmagasabban elhelyezkedő pontok összességét, amelyek felett már nincs felhő, vagyis tiszta az égbolt. A felhőtlen égboltú területeken az APF azonos a tényleges fizikai felszínnel, a felhővel borított helyeken pedig a felhőtetővel.

SU = az Aktív Planetáris Felszín (APF) által felfelé kisugárzott (hosszúhullámú) hőmérsékleti sugárzási fluxus (Watt/m2)

ST = az SU azon része, amely az atmoszféra APF feletti rétegén áthatolva kijut a világűr felé, miközben a többit az atmoszféra elnyeli (Watt/m2)

EU = az atmoszféra APF feletti rétege által a világűr felé kisugárzott (hosszúhullámú) hőmérsékleti sugárzási fluxus (Watt/m2)

OLR = ST + EU = Outgoing Longwave Radiation, a bolygóról a világűr felé kisugárzott összes (hosszúhullámú) hőmérsékleti sugárzási fluxus (Watt/m2)

Ezeken kívül az elméletben számos egyéb paraméter játszik fontos szerepet, ezeket nem részletezzük, az elmélet alapgondolata ezek nélkül is megérthető.
Fontos viszont ismerni a fentiek arányait kifejező dimenzió nélküli viszonyszámok jelentését:

T = ST/SU = fluxus transzmisszió, megadja, hogy az APF-ről kiinduló hőmérsékleti sugárzás mekkora hányada jut ki közvetlenül a világűrbe az APF feletti derült atmoszférán keresztül (0 < T < 1)

τ = – ln(T) = az APF feletti derült légkör fluxus optikai vastagsága

f = OLR/SU = transzfertényező, megadja a teljes hosszúhullámú globális emisszió és az APF emissziójának az arányát (f < 1)

Kérdés: Milyen értékeket kell felvennie e három paraméternek ahhoz, hogy a fizika valamennyi törvénye maradéktalanul teljesüljön?

Alapvető követelmény a termodinamika egyenleteinek a teljesülése, a sugárzási törvények teljesülése, valamint az energia megmaradási törvény teljesülése.

A modellben a felhőzet az atmoszférát ezekre a régiókra tagolja:

  • felhőtlen régió
  • felhőzet alatti régió
  • felhőzet feletti régió
  • maga a felhőzet

Az energia megmaradás törvénye szerint amennyi energia bármelyik atmoszférikus régióba belép, ugyanannyi energia abból előbb-utóbb ki is lép. Ugyanez vonatkozik külön-külön az egész bolygóra, a teljes atmoszférára, valamint a bolygó tényleges fizikai felszínére is.
A modell felállításánál figyelembe kellett venni, hogy a Föld különleges bolygó, nem hasonlít egyetlen más ismert bolygóra. Különleges, mert a felszínének nagyobb része szabad vízfelület, és olyan pályán kering a csillaga (vagyis a Nap) körül, amely lehetővé teszi olyan hőmérsékleti viszonyok kialakulását, amelyek mellett a víz egyszerre lehet jelen mind a három halmazállapotban. Különleges abból a szempontból is, hogy a bolygónak jelentős tömegű atmoszférája van, amelyben azonban csak egyetlen olyan üvegház gáz van – nevezetesen a vízgőz – amely képes megváltoztatni a levegőben a halmazállapotát, vagyis páraként kicsapódba felhőket képezni, és leárnyékolni a felszín jelentős részét.
Miskolczi szerint az elmélete nem csak a Földre érvényes, hanem minden „Föld típusú” bolygóra, amelynél teljesülnek ezek a kritériumok.
Miskolczi bonyolult és hosszadalmas matematikai levezetések eredményeként azt kapta, hogy a fentebb megnevezett fizikai törvények együttesen csak akkor teljesülhetnek, ha teljesül az alábbi összefüggés:

f(τ) = 2/(1 + τ + T) = 2/(1 + τ + exp(–τ))

Fennmarad azonban egy probléma, nevezetesen hogy teljesül-e az említett viriál törvény is, amely szerint az atmoszférában automatikusan beáll egy olyan elrendeződés, amelyben az atmoszféra kinetikus energiája fele akkora, mint a negatív potenciális energiája.
Ehhez Miskolczi további bonyolult és hosszadalmas matematikai levezetések eredményeként azt kapta, hogy ez csak akkor lehetséges, ha teljesül még az alábbi összefüggés is:

OLR/SU = v(τ) = 1 – 2(1 – exp(–τ))/5

ahol v(τ) az ún. viriál függvény.

Mindebből az következik, hogy valamennyi fizikai törvény akkor és csakis akkor teljesülhet, ha teljesül ez az egyenlet:

f(τ) = v(τ)

Transzcendens egyenletről lévén szó, amely ugyan zárt képlet formájában nem oldható meg, azonban numerikus iterációval a τ fluxus optikai vastagság értéke elvileg tetszőleges pontossággal kiszámítható, az eredmény:

τ = 1,86756

Miskolczi szerint ez egy általános érvényű természeti állandó, amely valamennyi Föld típusú bolygóra igaz.

Kérdés ezek után, hogy az atmoszférában még milyen egyéb paramétereknek kell felvenni előre kiszámítható értéket ahhoz, hogy a fluxus optikai vastagság így kiszámított értéke – legalább is hosszú idő átlagában – valóban összhangban legyen a mérési eredményekkel.

Miskolczi szerint három ilyen kulcsparaméter van, ezek:

  • A bolygó felhőzettel való fedettsége, amely elméletileg β = 66,18%
  • A felhőtető átlagos tengerszint feletti magassága, amely elméletileg h = 1917 méter
  • A bolygó fényvisszaverő képessége, vagyis a globális (Bond féle) albedo, amely elméletileg α = 30,13%

Ezen értékek esetén persze kifejezetten csak hosszúidejű globális átlagokról lehet szó.

Ezek a globális átlagok viszont semmit nem mondanak és nem is mondhatnak arról, hogy egy-egy konkrét földrajzi környezetben mekkora legyen például a felhőfedettség átlagos értéke, vagyis hogy a természet hogyan keveri ki az eltérő lokális paraméterekből a globális átlagot.
Az viszont több évtizedes mérési sorozatok alapján tény, hogy a valóságosan mért átlagok nagyon jó közelítéssel megfelelnek az előzetes elméleti számításoknak, és ez nyomós érv lehet Miskolczi elméletének a helyessége mellett.

Dr. Héjjas István

Budapest, 2019. november

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:
error0

Vélemény, hozzászólás?

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