Tuesday, November 16, 2010

W przyszlosci: cieplej, zimniej, czy tak samo?





Od czasu do czasu  daje sie wciagnac niepotrzebnie w dyskusje z entuzjastami kataklizmicznego ocieplenia klimatu Naszej Drogiej Planety  bedacego, jak mniemaja "zieloni",  skutkiem wzrostu stezenia dwutlenku wegla ( i innych gazow "cieplarnianych")[ patrz  http://bendyk.blog.polityka.pl/?p=850]. Pisze "niepotrzebnie" nie dlatego, ze sam temat jest blachy. Wrecz przeciwnie! Od tego jak zareagujemy na rewelacje ekologicznych entuzjastow zalezy bardzo duzo powaznych ekonomicznych decyzji. Te zas sa podejmowane z reguly przez osoby nie bedace w stanie ocenic zasadnosci naukowej argumentacji i w zwiazku z tym kierujace sie panujacym ogolnie, i ksztaltowanym przez media, pogladem "powszechnym".  Jesli wiec pisze, ze taka dyskusja jest niepotrzebna to dlatego, ze wszelkie proby racjonalnego podejscia do zagadnienia sa kwitowane zalewem odsylaczy do prac innych zwolennikow ocieplenia i reakcja emocjonalna. Moge sie oczywiscie dziwic, ze tak reaguja takze osoby , ktore z racji swego wyksztalcenia powinny miec nieco bardziej analityczny umysl niz gawiedz uliczna ale tez nic na to poradzic nie moge. Dla mnie osobiscie jest  bez znaczenia fakt ocieplenia czy tez oziebienia klimatu w skali czasowej rzedu 10 000 lat. Jestem bowiem calkiem pewien, ze osobiscie nie doczekam ani  przewidywanego przezemnie dramatycznego ochlodzenia ani tez oczekiwanego przez moich oponentow katastrofalnego wzrostu sredniej ziemskiej temperatury. Istotne jest jednak to jak analizujemy obecnie znane dane naukowe i jak je interpretujemy.  Tu zas kluczowa jest kwestia tego czy istotnie obserwowany wzrost stezenia dwutlenku wegla i innych gazow "cieplarnianych" (np N2O, CH4 ) jest rzeczywiscie powodem wzrostu  sredniej ziemskiej temperatury  i czy jest to zjawisko , z ktorym powinnismy walczyc narazajac cale spoleczenstwa na konsekwencje wprowadzania drogich "zielonych"  nowych technologi i zrodel energetycznych. Warto bowiem pamietac, ze efekt cieplarniany jest glownym powodem tego, ze Nasza Droga Planeta  posiada umiarkowane zmiany temperatur pomiedzy dniem i noca. Bez wplywu gazow cieplarnianych roznice w ogrzewaniu  powodowalyby znaczne utrudnienia zycia a byc moze nawet uniemozliwilyby jego rozwoj. Obecnosc pary wodnej, ktora jest glownym i najbardziej rozpowszechnionym gaze cieplarnianym, oraz obecnosc dwutlenku wegla  skutkuja nie tylko w zawracaniu w nocy czesci promieniowania podczerwonego emitowanego z powierzchni Ziemi w przestrzen kosmiczna. Te skladniki atmosfery dzialaja takze ochladzajaco w dzien gdyz absorbuja czesc promieniowania Slonca padajacego w naszym kierunku. W ten sposob atmosfera dziala jako filtr energii dostarczanej do Ziemi przez Slonce oraz rezerwuar energii zawracanej potem czesciowo do Ziemi w czasie nocnym. Na planszy pokazany jest wykres mocy promieniowania Slonecznego padajacy na jednostke ziemskiej powierzchni z zaznaczonymi glownymi skladnikami atmosfery, ktore owo promieniowanie absorbuja ( i reemituja pozniej). Jak latwo zauwazyc to wlasnie molekuly wody graja glowna role jesli chodzi o kontrole energii przeplywajacej z i do Ziemi. Dwutlenek wegla jest tutaj stosunkowo malo waznym skladnikiem. Wykresy pochodza z monografii "Atmospheric Chemistry and Physics" autorstwa J. H. Seinfeld i S.N. Pandis , Wiley 2006. Jesli jednak zwolennicy teori globalnego ocieplenia maja racje oskarzajac CO2 o bycie glownym powodem wzrostu globalnej temperatury to powinnismy byc w stanie zauwazyc przyczynowa zaleznosc pomiedzy wzrostem stezenia dwutlenku wegla w atmosferze i wzrostem sredniej globalnej temperatury. W chwili obecnej istnieja wystarczajace dane dotyczace stezenia CO2 oraz sredniej temperatury w latach 1958 -1989 ( a moze i dalej). Mozemy wiec te dwa wykresy polaczyc i wykreslic zaleznosc temperatury jako funkcji stezenia CO2. Jezeli wzrost stezenia dwutlenku wegla istotnie powoduje wzrost temperatury to powinnismy obserwowac monotoniczny wzrost tej ostatniej w miare jak wzrasta stezenie CO2. Wykres taki podany jest na nastepnej planszy. Jak latwo zauwazyc nie ma najmniejszego sladu przyczynowego zwiazku pomiedzy wzrostem stezenia CO2 a wzrostem temperatury. Wszystko co obserwujemy to rosnaca amplitude fluktuacji temperatury wzgledem trendu poziomego jakim jest srednia temperatura w tym okresie czasu (okolo 11.5 stopni Celsjusza). Nie mamy najmniejszych empirycznych podstaw do twierdzenia, ze wzrost stezenia dwutlenku wegla powoduje wzrost sredniej temperatury globu.  Co wiecej, zapalczywi klimatolodzy najwyrazniej uwazaja, ze wzrost stezenia CO2 gwarantuje nieograniczony wzrost przyszlej sredniej temperatury Ziemi . Tymczasem jest to niemozliwe bowiem w pewnym momencie nastapi efekt wysycenia zdolnosci absorbcyjnej atmosfery i dalszy wzrost stezenia gazow cieplarnianych nie bedzie juz w stanie zwrocic Ziemi wiecej energii niz ta, ktora z niej zostala reemitowana.Wzrost stezenie gazow cieplarnianych bedzie powodowal ochlodzenie atmosfery i powierzchni Ziemi w dzien dzialajac jako filtr promieniowania slonecznego. W nocy natomiast, w wypadku gdy osiagniemy stezenie dostateczne dla absorpcji promieniowania podczerwonego emitowanego z powierzchni Ziemi w Kosmos, temperatura osiagnie pewna wartosc graniczna, ktora bedzie juz niezalezna od dalszego wzrostu stezenia CO2.  Ziemia jest bowiem ogolnie biorac ukladem obdarzonym homeostaza czyli zdolnoscia do przeciwdzialania skutkom roznego typu zaburzen parametrow konstytucyjnych. Na przyklad wzrost stezenia CO2 wywolany spalaniem paliw powoduje przyspieszony wzrost roslin, ktore wcielaja  w swojej strukturze szkieletowej wegiel pochodzacy z CO2  i wydzielaja tlen, z ktorego wszyscy korzystamy. Ewentualny wzrost temperatury powierzchni Ziemi powoduje odparowanie wiekszych ilosci wody, ktore powoduja absorpcje promieniowania Slonca i tym samym obnizaja temperature tejze powierzchni. Krotko mowiac mamy tu do czynienia z szeregiem sprzezen zwrotnych, ktorych ogolnym celem jest utrzymanie sytuacji biologicznej na poziomie preferowanym przez Wielkiego Konstruktora. Osobiscie bardzo watpie aby dzialnosc ludzka mogla w sposob nieodwracalny i istotny zaburzyc owe procesy samoregulacyjne ani tez nie wierze aby pomoglo tu ograniczenie zuzycia paliw tradycyjnych przez zastapienie zrodel energii reaktorami jadrowymi, hydroelektrowniami czy wiatrakami. Nie wydaje mi sie takze aby mialy ekonomiczny sens samochody o napedzie czesciowo elektrycznym ani tez szersze uzycie biopaliw gdyz wszystkie te posuniecia tylko odsuwaja na inna plaszczyzne ale nie zmniejszaja zuzycie naturalnych i tradycyjnych paliw. Energia elektryczna musi byc bowiem gdzies wytworzona a to nastepuje na ogol w elektrowniach zuzywajacych paliwo weglowe badz gazowe. Podobnie hodowanie roslin w celu wytloczenia z nich oleju roslinnego czy tez sfermentowania ich dla produkcji alkoholu dodawanego do paliw takze nie jest rozwiazaniem gdyz uprawy obecne wymagaja produkcji nawozow sztucznych. To zas pochlania zarowno energie jak i surowce naftowe. Popularne biodiesle nie sa konkurencyjne cenowo z paliwami pochodzenia naftowego jesli chodzi o koszty wytwarzania. Istnieja na rynku wylacznie dlatego, ze ich produkcja jest dotowana przez panstwo.  Jedna z konsekwencji owych "zielonych" technologii paliwowych jest wzrost cen surowcow zywnosciowych gdyz produkty, ktore dawniej byly zuzywane dla celow odzywczych teraz znalazly konkurencyjne zapotrzebowanie w przemysle produkujacym paliwa "ekologiczne". Nie bylbym soba gdybym nie powrocil tutaj ponownie do zamieszczanych juz uprzednio wykresow pokazujacych wynki badan glacjologicznych pozwalajacych oszacowac temperatury, stezenie dwutlenku wegla oraz zapylenie w ciagu ubieglych 450 tysiecy lat. Uwazny czytelnik, ktory zada sobie wysilek przesledzenia owych wykresow stwierdzi, ze w tym czasie mielismy do czynienia z czterema okresami zlodowacenia, trwajacymi okolo 125 tysiecy lat zakonczonymi krotszymi , bo trwajacymi okolo 10 000 lat okresami ocieplenia. Cala nasza cywilizacja, od czasow prehistorycznych do chwili obecnej miesci sie na najnowszym (dla czasu  "zero" w przyblizeniu na wykresie) maksimum ocieplenia. Faktycznie jest to tez caly okres istnienia obecnej odmiany czlowieka czyli homo sapiens sapiens. Siedem tysiecy lat temu zostal stworzony obecny swiat wedlug teologow zydowskich i katolickich. Idac glebiej  w przeszlosc mamy do czynienia z  czlowiekiem neandertalskim i zwierzetami prehistorycznymi.  Piecdziesiat tysiecy lat temu w czasie ostatniego solidnego zlodowacenia wymarl czlowiek neandertalski, mamuty oraz  inne wielkie zwierzeta prehistoryczne co oczywiscie wiemy wylacznie z "drugiej reki" wnioskujac z wykopalisk i znalezisk. Warto zdac sobie sprawe, ze w calej historii ludzkiej nigdy nie bylismy doswiadczeni przez ochlodzenie tak potezne jakiego doswiadczyli ludzie i zwierzeta prehistoryczne. To co wydarzylo sie za okresu czy okresow lodowcowych przekracza wszystkie doswiadczenia malego okresu lodowcowego wczesnego sredniowiecza czy tez "zim stulecia", ktore od czasu do czasu trapia Nasza Umeczona Ojczyzne oraz Europe. W ciagu historycznego maksimum wahania temperatur srednich nie przekraczaly +/- 1 stopni Celsjusza. To co potrafi dokonac spadek temperatury o - 8 stopni Celsjusza jest dla nas niewyobrazalne. A przed taka perspektywa wlasnie stoimy. Jak mozna zauwazyc na wykresie (drugi rysunek od gory) obecnie jestesmy wlasnie w trendzie malejacych temperatur gdyz maksymalna tempertura Holocenu (czyli okresu w ktorym zyjemy) osiagnieta byla okolo 6000 lat temu.  Niemal doskonala periodycznosc historycznych zmian przebiegu temperatury sugeruje, ze mamy do czynienia z ukladem dynamicznym odwracalnym, ktorego normalna dynamika jest jednak zaklocona przez pochodzace z roznych zrodel "szumy" energetyczne. Nie mniej widac wyraznie (przynajmniej dla mnie), ze Ziemia podlega dosyc intensywnym zastrzykom energii pojawiajacym sie co 118.5  tysiecy lat. Taki zastrzyk trwa mniej wiecej 10.5 tysiecy lat po czym uklad ogrzewanie wylacza i relaksuje sie do kolejnego minimum temperatury. Latwo  zuwazyc tez, ze temperatury odpowiadajace kolejnym  minimom i maksimom sa z  z dobra dokladnoscia takie same. Oznacza to, ze uklad zachowuje sie periodycznie w okreslonych przedzialach temperatur. Jak dotad brak jest przekonywujacego wytlumaczenia tego zjawiska .  Zwolennicy globalnego ocieplenia ( np. D. Archer " The long thaw" )  lacza periodycznosc obserwowana przez glacjologow ze zmianami orbity Ziemi z kolowej na eliptyczna proponowana przez Milankowicza w latach 20-tych ubieglego stulecia. Nie mniej brak jest racjonalnego  wyjasnienia mechanizmu owej zmiany czy raczej sekwencji zmian. Pamietajmy bowiem, ze zmiana trajektorii Ziemi z kolowej na eliptyczna spowoduje zmiany klimatu w skali rocznej a nie 100 tysieczno-letniej a z punktu widzenia mechaniki niebios wymaga ona zmian stalych ruchu dla Ziemi.  Tak wiec uwazam, ze to nie globalne ocieplenie jest zjawiskiem, z ktorym powinnismy walczyc. Efekt cieplarniany moze bowiem jeszcze przez jakis czas lagodzic skutki systematycznego schladzania klimatu ziemskiego. Watpie aby byl on dostatecznie silny aby mu przeciwdzialac w duzej skali czasowej. Historia Ziemi widziala juz wyzsze od obecnego stezenia gazow cieplarnianych i podobne do obecnych srednie temperatury. Nie mniej dynamika podstawowa zawsze zwyciezala i nastepowalo katastrofalne ochlodzenie, ktore nieslo z soba calkowiata zaglade panujacej w danym okresie biosfery. Mysle, ze tak bedzie i tym razem. Dzien Sadu Ostatecznego jest zatem juz blisko!

5 comments:

Sokomaniak said...

Ciekawy artykuł tylko nie wiem czemu mieszany z religią: "Siedem tysiecy lat temu zostal stworzony obecny swiat wedlug teologow zydowskich i katolickich". Nie znam za bardzo żydowskiej teologii ale katolicka na pewno nie twierdzi że świat ma 7000 lat i nie neguje geologii czy ewolucji. Jeśli ktoś tak myśli to jego rozwój religijny zatrzymał się na poziomie przedszkola.

Inspektor Lesny said...

Nigdy nie udalo mi sie nawiazac rzeczowej rozmowy na temat klimatu ze zwolennikami, lub tez raczej wyznawcami religii globalnego ocieplenia.
Wyglada na to, ze szeregowi czlonkowie tego ruchu nie reflektuja nad tym w ogole. Traktuja to jak dogmaty religijne, nie podlegajace dyskusji.
Ich przywodcy zas, nie sa zainteresowani jakimikolwiek zmianami dogmatow.
Podejrzewam, ze po prostu znalezli sobie nisze, w ktorej mozna spokojnie zyc i czerpac dochody, bedac bronionym przez tabuny naiwnych i fanatycznych zwolennikow.

Bobola said...

@sokomaniak
Pismo Swiete pozwala ocenic liczbe generacji ludzkich jakie powstaly od momentu stworzenia i na tej podstawie teolodzy obliczyli juz dosyc dawno ile czasu liczy sobie swiat. Istnieje niewielka roznica pomiedzy obliczeniami moseistow a katolikow ale kalendarz zydowski, obowiazujacy obecnie w Izraelu, podaje czas "od stworzenia swiata".

Bobola said...

@Inspektor lesny
W swiadomosci spolecznej pojawiaja sie, glownie dzieki mediom, pewne pojecia, ktore nabieraja wlasnego zycia. Tak gylo w latach 60-tych z "kwasnym deszczem" , ktory zreszta byl i jest nadal z nami i ktory jest istotnie skutkiem uzywania paliw kopalnych zawierajacych pewne ilosci siarki (np ropa czy wegiel z pokladow glebokich). Wszedzie pokazywano rozpuszczajace sie lkewacje i pomniki a walka z tym zjawiskiem przyniosla na katalityczne dopalacze paliwa podrazajace cene samochodow ale istotnie poprawiajace zapach powietrza. Potem byla walka z olowiem, co przynioslo gorsza i drozsza beznzyne bezolowiowa. Znowu byl to pewien plus ale w dalszym ciagu glownym zrodlem zanieczyszczenia srodowiska olowiem sa nadal istniejce haldy kopalni olowiu oraz amunicja. Wreszcie przez relatywnie krotki czas popularna byla dziura ozonowa. Obecnie niemal nie istniejaca w swiadomosci spolecznej. Byla ona jednak popularna dostatecznie dlugo aby zdewastowac chlodnictwo freonowe i klimatyzacje samochodowa. Teraz na tapecie jest globalne ocieplenie , ktore przynioslo ze soba nagrode Nobla dla Al'a Gore i zdewastowalo gornictwo i gazownictwo weglowe. Obecnie zreszta ONZ, ktora miala specjalna grupe doradcza na ten temat wyrzucila wszystkich tych pseudonaukowcow na zbity pysk za falszowanie danych i produkowanie raportow odbiegajacych od standartow naukowej poprawnosci. Ale swiadomosc spoleczna ma pewna bezwladnosc i taka tez maja decyzje ekonomiczne podjete w zbyt pospiesznej reakcji na atak mediow.

cedric said...

http://permakultura.net/2010/12/03/co2-pod-specjalnym-nadzorem/#comment-3699