Глобальное потепление невозможно из-за разбавления CO₂?

Гэри Новак утверждает (например, в своей книге « Научные ошибки» и на своем веб-сайте ), что климатические модели неверны из-за отсутствия фактора «разбавления».

Климатологи пропустили фактор разбавления. Каждая молекула CO2 в воздухе должна иметь температуру 2500 °C, чтобы нагреть воздух на 1 °C, что невозможно, поскольку вокруг каждой молекулы CO2 (400 ppm) находится 2500 молекул воздуха. По этой причине не может быть парниковых газов, вызывающих глобальное потепление.

Это утверждение верно?

Претензия довольно глупая. Это показывает серьезное непонимание хорошо изученной, хорошо исследованной области, о которой идет речь, фактически превращая это в научный вопрос, на который нужно ответить с помощью пары уроков физики. Я не думаю, что здесь есть что спасать. Я бы проголосовал за то, чтобы закрыть это как не по теме и перенаправить ОП на физику.SE или что-то в этом роде.
@James: Я уверен, что вы найдете атмосферу Венеры увлекательной темой. Парниковые газы и их воздействие хорошо изучены и хорошо изучены. Правильные вопросы об изменении климата и человеческом влиянии на него касаются количества , точек невозврата и масштабов, а не базовой механики. Ссылка Является ли CO₂ причиной глобального потепления?
@DevSolar: На странице о Новаке написано, что у него есть степень магистра биологии, и физики не воспринимают его слишком серьезно. «В 1983 году я обнаружил, что энергия неправильно определяется в физике. После споров с физиками, которые ни к чему не привели, я разработал математическое доказательство ошибки, которое, разумеется, тоже ни к чему не привело».
Веб-сайт продолжает сравнивать парниковые газы с кирпичами, где зеркала были бы лучшей аналогией, но я не понимаю, как превратить это в ответ на ссылку.
@Oddthinking: Что-то вроде креационизма молодой Земли. Вы просто не знаете, с чего начать (и стоит ли это усилий). ;-)
Я знаю, что это должно быть неправильно, но мне любопытно, почему это неправильно.
@DevSolar «Показывает серьезное непонимание области» довольно хорошо резюмирует большинство аргументов отрицания глобального потепления.
@AndrewGrimm: Не вдаваясь в подробности того, как это на самом деле работает ... ваша микроволновая печь нагревает вашу еду, и ни одна часть микроволновой печи не становится такой же горячей, как еда, да? Я не говорю, что так работает парниковый эффект. Я просто использую это, чтобы продемонстрировать, насколько ошибочна аргументация утверждения (о том, что каждую молекулу CO2 нужно нагреть до 2500 градусов, чтобы она могла нагреть окружающий воздух на один градус). Как будто вам нужно сначала нагреть молекулу до такой смехотворной степени, прежде чем она нагреет воздух вокруг себя. Претендент пытается высмеять концепцию, чтобы протолкнуть свою повестку дня.
Классический пример даже не неправильного .
Похоже, он упустил из виду, что парниковые газы на самом деле охлаждают воздух. Они нагревают поверхность.
@Oddthinking зеркало не является хорошей аналогией, потому что, как только молекула CO2 или H2O поглощает ИК-свет, нет предпочтительного направления для излучения энергии. Лучшим сравнением было бы добавление красителя в стакан воды. Парниковые газы (в основном H2O и CO2) похожи на краситель, но поглощают в ИК-диапазоне, а не в видимом диапазоне.
Лучшим сравнением является стекло, которое пропускает тепло как высокочастотное излучение, но препятствует прохождению низкочастотного излучения — отсюда и название «парниковый газ».
@DJClayworth Но стекло на 100% состоит из стекла, поэтому оно не отражает аспект заявления о 400 ppm.
Это все равно, что сказать, что, поскольку обогреватель в вашем доме составляет 0,1% от массы вашего дома, он должен иметь температуру 1000 градусов, чтобы нагреть ваш дом на один градус.
@DavePhD: Согласен, относительно зеркала. Просто аналогия, которую можно зайти слишком далеко. Я также рассмотрел аналогию с оранжереей - сравнение "ppm" должно быть между весом стекла и весом воздуха, попавшего внутрь. Я интуитивно чувствую, что стекло должно быть слишком горячим, чтобы его можно было коснуться (если гипотеза верна). Казалось слишком сложным для расчета, и сохранить простоту сравнения.
@DavePhD: Но мы могли бы (в любом случае концептуально) сделать зеркало, скажем, из пластика, которое пропускает 100% как видимого, так и ИК-излучения, а затем применить пленку, блокирующую ИК-излучение, которая составляет 0,04% массы пластика. (Действительно, что-то подобное делается с цифровыми камерами, чтобы инфракрасное излучение не влияло на изображение.)
@jamesqf да, это было бы очень похоже
Я читал его «доказательство» неправильного определения энергии в физике . Йиш. Краткое резюме: он не понимает энергии, думает, что она должна работать как инерция, и поэтому делает вывод, что она должна быть в основном такой же, как инерция. Это неправильно от начала до конца.
Ничего себе, этот парень абсолютно не понимает основ физики и восхваляет собственное невежество.
Возможно, название его книги «Научные ошибки» было отсылкой к примерам, которые он сам придумывал.

Ответы (3)

Каждая молекула CO2 в воздухе должна иметь температуру 2500°C.

Это неправильно, потому что молекулы сталкиваются друг с другом, передавая свою кинетическую энергию.

Как объясняется в «Элементах физической химии » Аткинса и др.:

частота столкновений типичного газа составляет около [1 000 000 000 раз в секунду] при 1 атм и комнатной температуре, поэтому время полета в газе обычно составляет 1 нс [наносекунда]

Таким образом, данная молекула (например, молекула CO2) не может иметь более высокую кинетическую энергию, чем другие молекулы в газе, в течение времени, превышающего наносекундный масштаб. Вместо этого энергия распределяется между молекулами путем столкновений.

Для получения дополнительной информации см. Свойства газов .

Отдельно утверждение неверно сравнивать полные 400 частей на миллион CO2 только с 1°C.

Вместо этого, без парникового эффекта , температура Земли была бы -18 °C по сравнению с температурой 1951 и 1980 годов, равной 14 °C.

Таким образом, общий парниковый эффект составляет около 32 °C, а CO2 отвечает за 9-26% эффекта. По данным Американского химического общества , основной вклад вносит H2O, составляющий 60%, но люди не контролируют концентрацию H2O, за исключением изменения температуры.

В частности, парниковый эффект 32 °C, основанный на средней температуре 14 °C 1951 и 1980 годов, следует сравнить с соответствующей концентрацией CO2 в 320 частей на миллион в 1965 году . Повышение температуры с тех пор следует сравнивать с увеличением концентрации CO2 с тех пор, принимая во внимание любые эффекты гистерезиса (например, время, когда океаны и лед уравновешиваются до новой температуры).

Также неверно утверждение о том, что до новой температуры нужно нагреть только воздух. Теплоёмкость океана намного больше, чем атмосферы .

Утверждение определенно неверно, но на самом деле оно имеет физический смысл. Если мы предположим, что математика верна, то если волшебным образом молекулы CO2 набирают энергию до тех пор, пока они мгновенно не достигнут температуры 2500 °C, тогда эти столкновения распределят эту энергию, и (опять же, предположим, что математика действительно верна) эта энергия будет равна 1 °C. повышение средней температуры на Земле. Эта логика представляет собой надежный сценарий «что, если». Конечно, глобальное потепление так не работает, поэтому оно все еще неправильно.
@ Райан, но это должно быть намного больше, чем энергия, соответствующая 2500 ° C, потому что с нулевым CO2 Земля была бы намного холоднее, чем самый холодный ледниковый период. Утверждение также неверно для сравнения полных 400 частей на миллион с 1 градусом Цельсия.
Я не думаю, что он на самом деле сравнивает 400 частей на миллион с 1 ° C каким-либо образом, формой или формой. На самом деле он использует самые основные математические идеи. 400 частей на миллион означает 2500 молекул воздуха на молекулу CO2 (1M/400 = 2500). Итак, если одна молекула воздуха (CO2) увеличивается на 2500°C, это эквивалентно 2500 молекулам воздуха, увеличивающимся на 1°C, с базовой логической точки зрения. Таким образом, нет ни заявления о связи между PPM и °C, ни предположения, что 800 ppm означают 2°C. Похоже, вы слишком доверяете этому утверждению.

Нет, это не правда. Вот 60-секундное объяснение глобального потепления.

Это сохранение энергии. В 1824 г. Фурье задался вопросом : Земля получает непрерывный поток энергии от Солнца. Почему не становится все горячее и горячее?

Ответ заключается в том, что Земля также излучает тепло в космос. Более теплый объект излучает больше тепла, поэтому земля нагревается до температуры, при которой поступающая солнечная энергия и исходящая тепловая энергия уравновешивают друг друга («равновесная температура»).

Пока поступающая энергия и исходящая энергия уравновешивают друг друга, общее количество энергии в системе (земля, океаны, атмосфера) остается неизменной, а климат остается стабильным.

Разве климат не изменился в прошлом? Да: если яркость солнца меняется, или если происходят изменения в орбите Земли, или если изменяется отражательная способность Земли, или если вулканическая деятельность изменяет состав атмосферы, все это может повлиять на энергетический баланс и, следовательно, сделать равновесная температура выше или ниже.

Но мы можем измерить все эти вещи, и прямо сейчас резко меняется только одна из них: состав атмосферы. Выкапывая и сжигая огромное количество ископаемого топлива, выбрасывая ископаемый CO2 в атмосферу, мы действуем как гигантский супервулкан.

Тиндаль сообщил в 1861 году , что углекислый газ блокирует тепловое излучение. Молекулы CO2 поглощают тепловое излучение и переизлучают его во всех направлениях, так что часть его возвращается вниз к земле.

Вы можете измерить это в лаборатории, как это сделал Тиндаль, пропустив инфракрасное излучение через сосуд с СО2. Вы можете увидеть это в атмосфере: у нас есть спутниковые измерения , показывающие, что исходящее тепловое излучение уменьшилось с 1970 года.

Таким образом, входящая энергия > исходящая энергия. Дополнительное тепло накапливается до тех пор, пока не будет достигнута новая, более высокая равновесная температура.

Требуется много времени, чтобы фактическая температура достигла равновесной температуры. (Тиндаль: атмосфера действует как плотина, перекинутая через реку, вода поднимается за плотиной, пока не достигнет вершины.) Таким образом, даже если мы сегодня сможем стабилизировать текущий уровень CO2, температура будет продолжать расти.

Аргумент Новака о том, что молекулы CO2 слишком разбавлены, чтобы иметь значительный эффект, неверен. За счет уменьшения исходящего теплового излучения повышенный уровень CO2 увеличивает равновесную температуру, при которой поступающая энергия уравновешивается исходящим тепловым излучением. Это не имеет ничего общего с температурой самих молекул CO2.

Поскольку на Земле существует множество случайных колебаний температуры, то, что мы видим, не является небольшим однородным повышением температуры. Вместо этого мы видим локальные или региональные волны тепла, которые намного жарче, чем в прошлом, как волна тепла 2003 года в Европе, унесшая 70 000 преждевременных смертей. Для более подробного ознакомления с свидетельствами волн тепла см. Hansen Sato Ruedy 2012 . Рисунок 3 особенно примечателен.

Последствия для политики .

Часть этого ответа, в которой говорится, что «у нас есть спутниковые измерения, показывающие, что исходящее тепловое излучение уменьшилось с 1970 года», неверна. Связанный источник взял рис. 1c. Harries et al., который озаглавлен «компонент смоделированного спектра, обусловленный только изменениями газовых примесей». Фактические данные представлены на рис. 1б. что показывает увеличение уходящего излучения в диапазоне ~730-1030°. nature.com/nature/journal/v410/n6826/pdf/410355a0.pdf

Было убедительно продемонстрировано, что глобальное потепление действительно происходит, например, http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs_v3/ Следовательно, это не может быть невозможным :-)

Механизм, с помощью которого это происходит, известен с начала 20-го века: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Arrhenius/ Предсказания климатических моделей достаточно близки к фактически измеренным, например, http://www. nature.com/nclimate/journal/v4/n9/full/nclimate2310.html

"в теории практика такая же как теория, на практике они разные" приходит на ум
@Sklivvz: Я думаю, вам нужно немного объяснить этот комментарий, потому что на практике то, что предсказывается теорией/моделями, действительно достаточно близко к тому, что наблюдается. И прогнозы становятся лучше, когда становятся доступными более точные исходные данные...
Абсолютно — я имел в виду, что теория Гэри Новака опровергается тем простым фактом, что климат теплеет.
Общий механизм, посредством которого происходит потепление, не оспаривается даже большинством климатических скептиков. Но вопрос о том, дают ли существующие модели хорошие прогнозы, широко оспаривается даже некоторыми нескептиками. Хотя в статье о природе, которую вы цитируете, утверждается, что модели хороши, это происходит потому, что некоторые ведущие ученые утверждают обратное. Вряд ли мы можем считать вопрос решенным (хотя и не относящимся к данному вопросу).
@matt_black большая часть этого основана на вещах, которые специалисты по моделированию климата, как утверждают, не могут делать с высокой точностью (например, квазидесятилетние прогнозы, в которых преобладает внутренняя изменчивость климата, например ENSO, а не долгосрочные изменения радиационного воздействия). - например, антропогенные парниковые газы). Существует большое научное согласие по важным вещам, таким как равновесная чувствительность климата, с которой, как считается, модели работают хорошо. Отсутствие различия — хороший способ предположить, что неопределенности более проблематичны, чем они есть на самом деле. Плюс смена...
@matt_black - Если X-значение потепления уже было продемонстрировано, точность будущих прогнозов и то, являются ли они совершенными сейчас, на самом деле не должны влиять на отрицание существования этого явления.
@PoloHoleSet Кто отрицал потепление? Это был не я. Но я очень скептически отношусь к большим компьютерным моделям чего бы то ни было. По мнению некоторых ученых, предсказания климатических моделей о том, насколько сильно будет потепление, не так уж и хороши. Однако они нам не нужны, чтобы наблюдать , что происходит потепление или что первоначальный вопрос здесь нелеп.
@matt_black — легионы людей отрицают, что это происходит. Климатические модели являются одной из многих причин для этого. Модели не предназначены для точных предсказаний, они всегда выражаются в виде потенциального диапазона и постоянно совершенствуются. С сегодняшними измерениями многие абсолютно достоверные оценки физических явлений кажутся грубыми. Кроме того, поскольку скорость поступления CO2 в атмосферу не поддается предсказанию моделей, утверждение о том, что модели ошибочны, потому что их модели были основаны на других предположениях, не является справедливой критикой.
По большей части модели, похоже, недооценивают воздействия, поэтому делать вид, что ситуация не так плоха, как прогнозировалось, из-за общей неудовлетворенности точной точностью, не совсем честно.
@PoloHoleSet Моя точка зрения заключалась в том, что критика моделей не отрицает потепление (хотя многие реагируют так, как будто это так). Сложные модели (не только модели климата) вызывают у людей чрезмерную уверенность в неточных прогнозах. И эта самоуверенность не помогает выиграть споры о том, что делать с изменением климата. Кроме того, проблемы с моделями вызваны не тем, что их входные данные о CO2 неверны.
@PoloHoleSet «модели недооценены», для которых требуется ссылка или множество ссылок. Это, конечно, неверно для температуры.
@matt_black - супер-пупер, если бы я как-то указал только температуру. если изменение температуры немного меньше, но все ожидаемые последствия этого изменения столь же плохи или еще хуже (в частности, исчезновение ледников и ледяных шапок - это первое, что приходит на ум), то, действительно, кого это волнует? точная температура? Важны последствия повышения температуры. На самом деле мне не нужны ссылки для комментариев. Не стесняйтесь гуглить «изменение климата превышает прогнозы модели», если у вас должен быть материал для чтения, на который можно ссылаться.
@matt_black написал: «Сложные модели (не только модели климата) делают людей слишком самоуверенными в отношении неточных прогнозов». этот комментарий наводит на мысль о недостаточном знакомстве с тем, что на самом деле показывают климатические модели. Разброс модельных прогонов от климатических моделей довольно широк (и понимается как недооценка истинной неопределенности). Дело в том, что действия по изменению климата оправданы даже с учетом этой неопределенности. Если вам нужен очень наглядный пример моделей, недооценивающих изменение климата, посмотрите на площадь арктического морского льда ( realclimate.org/images/seaice10.jpg ).
Глобальное потепление невозможно из-за разбавления CO₂?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v