Dwarsliggers
De ware oorzaken achter de dramatische Australische bosbranden
Als ik Frank De Boosere op TV hoor zeggen dat de voorbije hete zomer bewijst dat de klimaatopwarming bezig is, word ik kwaad. Een hete zomer of zelfs een opeenvolging van een aantal hete zomers bewijst niets over de opwarming. Want een hete zomer is weer en geen klimaat.
Algemeen wordt door de zogenaamde klimaatwetenschappers over klimaat gesproken als het gaat over gemiddelden gedurende een periode van dertig jaar en over een “voldoende” groot gebied. Enkele hete zomers hebben dus niets te maken met het klimaat. De Boosere lult er maar wat op los.
Is er dan niets aan de hand met het klimaat ? Ik weet het niet. Ik ben geen specialist, maar er is iets raars met die bepaling van klimaat als gemiddelden over een periode van dertig jaar. Want wanneer begint die periode ? Als je op een andere datum begint te rekenen, krijg je andere gemiddelden… Slimmere mensen dan ik mogen me daarin tegenspreken. Ik sta open voor kritiek en ben bereid om te leren.
En dan vind ik volgende website: “Klimaat”gek van een zekere Rob de Vos
Het vraagt wat moeite om te auteur te volgen, en dikwijls gaat hij mijn petje te boven. Maar ik denk wel dat hij aantoont dat er in het (verre) verleden ook al temperatuurveranderingen en spectaculaire stijgingen zijn geweest, die onmogelijk kunnen veroorzaakt zijn door menselijke activiteit en CO2 uitstoot.
Dat doet me terugkeren naar wat voor mij de cruciale vraag is.
De basis van de stelling dat opwarming wordt veroorzaakt door de stijging van de CO2, ligt in een grafiek die inderdaad aantoont dat beiden gelijktijdig een stijging meemaken. Op die grafiek komt ernstige kritiek, onder andere op de zojuist vernoemde website, maar laat ons nu toch aannemen dat hij correct is. Dan is er een samenvallen aangetoond tussen opwarming en CO2, maar een statistiek kan nooit een oorzakelijk verband aantonen. Als een statistiek een verband zoals hier toont, dan moet de wetenschap op zoek gaan naar scheikundige processen waarbij wél een oorzakelijk verband wordt blootgelegd. De statistiek is dan een aansporing om op zoek te gaan naar die scheikundige processen.
Nog niet zo lang geleden heb ik op facebook aangegeven dat ik nergens informatie vond over die scheikundige processen, en dat dit me doet twijfelen. Als dat verband er was, zouden de klimaatactivisten het toch uitspelen als argument ? Integendeel, ik las artikelen waarin werd beweerd dat er scheikundig gezien volgens de wet van Lambert Beer geen verband mogelijk zou zijn.
Ik kreeg dan van een mens, veel slimmer dan ik een uitleg die dat scheikundige proces zou weergeven, en waarin hij stelt dat de wet van Lambert Beer niet van toepassing is. Ik geef je hier zijn uitleg:
Dat is in de visie (de foute visie) dat de CO2 in de atmosfeer een soort van “deken” zou zijn. Dat is het dus NIET. Aangezien de CO2 niet *om die reden* het oppervlak opwarmt, hoewel het dus wel in simplistische verklaringen zo wordt voorgesteld, is zijn correct argument tegen die foute reden dan ook geen argument om te zeggen dat CO2 geen opwarming veroorzaakt.
Wat is dan WEL het juiste mechanisme ? Het juiste mechanisme is convectie, en adiabatische expansie, samen met zwarte-lichaamsstraling.
Er zit zodanig veel CO2 in de atmosfeer, dat zelfs een relatief DUNNE laag atmosfeer al alle infrarode straling al absorbeert. Maar er is een natuurkundig principe dat zegt dat wat straling absorbeert, die ook weer uitzendt, volgens de TEMPERATUUR van die laag. Dat is “zwarte-lichaamsstraling”.
Nu ontvangt de aarde van de zon een zekere hoeveelheid straling (licht en infrarood). Een deel licht wordt weerkaatst, de rest wordt omgezet in warmte en straalt infrarood uit. De zonnestraling die niet als licht weerkaatst wordt (het “albedo”) wordt dus vroeg of laat door de aarde of zijn atmosfeer geabsorbeerd. Bij evenwicht moet de aarde dus EXACT EVENVEEL infrarode straling terug in de ruimte stralen als de aarde van de zon ontvangt en niet direct weerkaatst als licht.
Die hoeveelheid infrarode straling wordt nu HELEMAAL uitgestraald door de “bovenste CO2 laag” van de atmosfeer, de “bovenste zwarte laag”. De bovenste zwarte laag moet dus exact evenveel infrarode energie uitstralen, als de aarde ontvangt van de zon, min het direct weerkaatste licht. Die hoeveelheid hangt af van de zonne-intensiteit, en van de “kleur” van het aardoppervlak.
Of er nu veel of weinig CO2 in de lucht zit, het zal dus altijd dezelfde hoeveelheid infrarode straling zijn die die “bovenste zwarte laag” zal uitstralen.
Nu is de hoeveelheid straling die een laag lucht uitstraalt evenredig met de vierde macht van de temperatuur van die luchtlaag: dat is de wet van Wien.
Die bovenste laag moet dus, als het aardoppervlak dezelfde kleur houdt, en de zon even intens is, op een gegeven temperatuur zitten, T_zwart.
Als je nu MEER CO2 in de lucht pompt, dan gaat die bovenste zwarte laag gewoon HOGER in de atmosfeer liggen. T_zwart ligt dan dus hoger in de atmosfeer, meer is daar niet aan. Meer CO2 = T_zwart moet bereikt worden, hoger in de atmosfeer. Dat is de eerste essentie van het broeikas effect.
De tweede essentie is dat als de atmosfeer “zwart” is, er CONVECTIE optreedt want straling geraakt er moeilijk door. Warmte wordt, in de zwarte laag, door CONVECTIE getransporteerd, niet (veel) door straling.
Maw, de atmosfeer is convectief, tot aan die bovenste zwarte laag. Dat heet “de troposfeer”. Daarboven is de atmosfeer te ijl om “zwart” te zijn, en is het warmte transport via straling, niet via convectie: dat heet de stratosfeer.
Je vindt de “bovenste zwarte laag” dus in de tropopause, de overgang tussen troposfeer en stratosfeer. Meer CO2 wil dus gewoon zeggen dat de tropopause hoger komt te liggen.
In een convectieve atmosfeer wordt gas samengedrukt als het daalt, en ontspannen als het stijgt. Omdat de druk hoger is “beneden” dan “boven”. De luchtdruk neemt af met de hoogte.
Gas dat ontspant, koelt af (adiabatische ontspanning en koeling). Lucht die samengedrukt wordt, wordt warm (adiabatische compressie).
In een convectieve atmosfeer koelt stijgende lucht dus af, en dalende lucht warmt op. Het is een beetje ingewikkelder met vochtige lucht. Maar dat geeft een TEMPERATUURSGRADIENT in de troposfeer, van de orde van 5 graden per 1000 meter. Die temperatuursgradient is enkel maar een gevolg van de adiabatische samendrukking en ontspanning naargelang je daalt of stijgt. Een eigenschap van vochtige lucht, dus.
Dat is het tweede principe van het broeikas effect: in een convectieve troposfeer is er een gegeven temperatuursgradient, van ongeveer 5 graden per 1000 meter.
Die twee effecten samen geven het broeikas effect:
Meer CO2 ==> een gegeven temperatuur T_zwart wordt in de tropopause bereikt die HOGER ligt. Volgens de vaste temperatuursgradient moet men, vanaf die T_zwart, nu dus DIEPER DALEN om het grondoppervlak te bereiken. Bij daling stijgt het met 5 graden per 1000 meter ongeveer, dus gaat het grondoppervlak WARMER zijn.
Ik geef je die uitleg voor wat hij waard is. Ik ben te weinig onderlegd om te oordelen over de juistheid er van.
Dit leidt me tot twee vragen
Ten eerste klopt het verhaal van mijn facebook correspondent ?
Twee: is daarmee het scheikundig wetenschappelijk oorzakelijk verband tussen de stijging van de CO2 en de temperatuur op aarde bewezen ?
Aan jullie om te oordelen. Ik wacht met spanning op een antwoord op mijn vragen. Misschien geraak ik er zo dan toch nog uit.