Влияет ли температура на CO₂?

В блоге THE HOCKEY SCHTICK утверждается , что «уровень CO2 определяется температурой, а не искусственным выбросом CO2».

В качестве доказательства приводится статья «Атмосферная верификация трендов антропогенных выбросов СО2» .

Претензия детализируется следующим образом:

В недавней статье, опубликованной в Nature Climate Change, обнаруживается несоответствие между антропогенным выбросом CO2 и уровнем атмосферного CO2, демонстрируя, что, несмотря на резкое увеличение антропогенных выбросов CO2 на 25% с 2003 г., скорость роста атмосферного CO2 резко замедлилась с 2002 г. /2003. Данные показывают, что в то время как темпы роста антропогенных выбросов были относительно стабильными с 1990 по 2003 год, темпы роста атмосферного CO2 резко возросли до рекордного уровня Эль-Ниньо в 1997-1998 годах. И наоборот, рост антропогенных выбросов увеличился примерно на 25% с 2003 по 2011 год, но изменение скорости роста атмосферного CO2 с 1999 года не изменилось вместе с глобальными температурами. Данные показывают, что температура влияет на уровень CO2 из-за дегазации океана, антропогенный CO2 не влияет на температуру, и что человек не является основной причиной повышения уровня CO2.

Известный веб-сайт SkepticalScience защищает утверждение о том, что уровень CO₂ влияет на температуру, несмотря на отставание, но, похоже, не дает четкого объяснения, почему все же приводит этот график зависимости углекислого газа от температуры:

введите описание изображения здесь

SkepticalScience, похоже, объясняет колебания температуры ориентацией Земли относительно Солнца:

введите описание изображения здесь

но объяснение изменений CO₂, вызывающих изменения температуры, несмотря на отставание температуры, неясно.

Правда ли, что температура влияет на уровень CO₂? Почему или почему нет?

Обратите внимание, что цитата из блога раскрывает ошибку; они говорят, что с 1999 года температура остается неизменной, однако, если бы повышение содержания СО2 было вызвано температурой, уровни СО2 также перестали бы расти с 1999 года, но это явно не так ( esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends ) . Их ошибка заключается в том, что они объединяют скорость роста СО2 с ростом СО2. Это та же самая ошибка, которую сделал профессор Салби (и другие до него), см. skepticalscience.com/salby_correlation_conundrum.html для объяснения этой ошибки.
@DikranMarsupial График показывает, что углекислый газ имеет тенденцию к большим задержкам при падении температуры; хотя это похоже на первый раз, когда CO2 растет, а температура падает, возможно ли, что антропоморфное производство CO2 добавляется к атмосферному CO2, но температура все равно падает?
если вы не понимаете статью SkS, то, пожалуйста, задайте вопрос там, и я сделаю все возможное, чтобы с этим справиться. Этот форум не создан для дискуссий, он просто дает исчерпывающие ответы на конкретные вопросы. Мой ответ показывает, что повышение уровня СО2 является 100% антропогенным фактором и существенно не зависит от температуры. Причина отставания палеоклиматических данных в том, что для прогрева океанов под действием Миланковича требуется время (суша прогревается быстрее). Когда океаны нагреваются, они выделяют CO2, так как растворимость падает. Это приводит к увеличению содержания CO2 в атмосфере...
...что вызывает дальнейшее потепление. Это дальнейшее потепление еще больше нагревает океан (с задержкой из-за его огромной тепловой инерции) и так далее. К счастью, радиационное воздействие CO2 является логарифмическим, поэтому положительная обратная связь не приводит к безудержному парниковому эффекту. Задержка между температурой и СО2 связана с тем, что СО2 действует здесь как механизм обратной связи, а СО2 выделяется океанами только после преодоления тепловой инерции океанов. Современное изменение климата другое, здесь CO2 не высвобождается в качестве механизма обратной связи, мы передаем его напрямую из...
... литосферу в атмосферу, где она может немедленно начать усиливать парниковый эффект.
Обратите внимание, что если вы продолжаете вносить существенные изменения в вопрос, это создает большую нагрузку на тех, кто дает ответы, чтобы обновлять ответы в соответствии с изменениями в вопросе. Это немного неразумно, ИМХО, и неоднократные изменения вопроса предполагают, что вам лучше обсудить это на более подходящем форуме, созданном для обсуждения.
@DikranMarsupial Спасибо за дополнительные пояснения! Я только редактировал вопрос, чтобы устранить двусмысленность в тех частях, которые кажутся хорошо согласованными, и дать больше направления. Общий вопрос остается. Я думаю, что связанное исследование пытается сказать, что, несмотря на антропоморфные добавки CO2 в атмосферу, температура упала, потому что, по их мнению, CO2 является зависимой переменной, а не температура в природе.
Да, к сожалению, хотя мы точно знаем, что рост содержания CO2 в атмосфере является антропогенным (подробности см. В моем ответе), скептически настроенные климатические блоги нередко публикуют статьи, предполагающие, что дегазация вызвана температурой, хотя многочисленные доказательства показывают это не так. Жаль, поскольку наука о климате очень интересна, и есть другие темы для обсуждения (например, чувствительность климата), которые были бы гораздо более продуктивными.
@DikranMarsupial Большое спасибо за мою скуку! Я, наконец, пытаюсь определить это для себя, и мне нужно, чтобы это было абсолютно ясно. Вы так много сделали, чтобы помочь, и я ненавижу просить о большем, но это, насколько я могу понять, кажется основным, так что не могли бы вы попытаться объяснить как можно яснее для непрофессионала, почему это -промышленный СО2 отстает от температуры, но определяет ее? Графический анализ всегда легче воспринимать, чем количественный, поэтому в его нынешнем виде создается впечатление, что положение относительно солнца в основном определяет температуру и СО2.
@DikranMarsupial Кажется бесспорным, что промышленное человечество увеличило чистый уровень CO2 в атмосфере, и, по крайней мере, возможно, что это продолжается, но этот момент кажется щелью в доспехах аргумента. Я думаю, если бы вы могли ответить на него упрощенно, ваш пост мог бы стать доказательством. Насколько я понимаю, это решающий фактор. Заранее большое спасибо!
Я не уверен, о каком "щелчке" вы говорите. Отставание, наблюдаемое в палеоклиматических данных, не имеет отношения к причине повышения уровня CO2 сегодня, поскольку CO2 выбрасывается непосредственно в атмосферу за счет использования ископаемого топлива, а не дегазируется из океанов. Одного только аргумента о балансе массы достаточно, чтобы показать, что природная среда скорее противостоит подъему, чем вызывает его.
@DikranMarsupial Да, CO2 выше, чем в противном случае, несомненно, из-за человеческого вклада, но, судя по приведенному выше графику, они расходятся на пике впервые за 400 тысяч лет, подразумевая, что температура определяет большую часть CO2. Помните, этот вопрос касается того, какая переменная определяет что, температура или CO2, и по этой теме ваше последнее предложение из вашего последнего комментария предполагает, что общий CO2, помимо антропоморфного, определяется температурой, таким образом, солнечным сопоставлением? Я не могу отблагодарить вас за вашу помощь!
Я уже объяснял, что поведение, наблюдаемое в данных ледяных кернов, не имеет значения, потому что углерод выбрасывается прямо в атмосферу при использовании ископаемого топлива, а не является ответной реакцией на изменения температуры (что и наблюдается в ледяных кернах). . Это не так просто, как быть тем или иным. Температура влияет на CO2 (например, по закону Генри), а CO2 влияет на температуру (парниковый эффект). Однако не только температура влияет на выбросы CO2, но и, например, использование ископаемого топлива. Тем не менее, аргумент массового баланса явно...
показывает нам, что антропогенные выбросы являются доминирующим фактором. На самом деле это показывает нам, что природная среда постепенно становится более сильным поглотителем углерода по мере роста атмосферного CO2 (соленый вряд ли будет продолжаться бесконечно). Это противоположно тому, что можно было бы ожидать, если бы в современную эпоху CO2 вызывала температура.
Пока существуют леса, молния вызывает лесные пожары. Когда появилось человечество, иногда из-за небрежно выброшенных сигарет также возникали пожары. Изучение записей ледяных кернов, чтобы определить, влияет ли CO2 на температуру или температура влияет на CO2, немного похоже на изучение ископаемых свидетельств лесных пожаров, чтобы определить, были ли они вызваны молнией или случайно выброшенными сигаретами. Антропоцен отличается от остального квартала, и это нужно учитывать.

Ответы (1)

Идея о том, что «глобальные температуры вызывают увеличение СО2». довольно легко опровергается. Логика рассуждений заключается в том, что растворимость СО2 в воде уменьшается по мере повышения температуры, поэтому повышение глобальной температуры означает, что океаны высвободят часть содержащегося в них растворенного СО2. Предпосылка верна, но вывод нелогичен, поскольку игнорирует тот факт, что растворимость СО2 в воде также зависит от разницы парциальных давлений СО2 между океаном и атмосферой. По мере того, как мы выбрасывали CO2 из ископаемого топлива в атмосферу, парциальное давление CO2 в атмосфере повышалось, и поэтому океаны поглощали больше CO2, а не меньше.

Откуда мы знаем, что это правда?

Этот аргумент легко опровергается наблюдением, что скорость, с которой уровень СО2 в атмосфере повышается, меньше, чем скорость, с которой мы выбрасываем СО2 в атмосферу в результате использования ископаемого топлива, а это означает, что природная среда должна быть чистым поглотителем углерода. каждый год поглощает больше углерода, чем выделяет.

Более формально, пусть Ea представляет годовые выбросы углерода из антропогенных источников (использование ископаемого топлива и изменения в землепользовании), En представляет выбросы углерода из всех естественных источников (океаны, дыхание почвы, вулканы и т. д.), а Un представляет собой поглощение углерода все естественные поглотители углерода (океаны, фотосинтез и т. д.), Ua будет поглощением углерода в результате антропогенной деятельности, но по существу оно равно нулю, поэтому мы можем смело исключить его из анализа. Затем, предполагая, что углеродный цикл подчиняется принципу сохранения массы (любой углерод, выбрасываемый в атмосферу, который не поглощается естественными поглотителями, остается в атмосфере), годовое изменение содержания CO2 в атмосфере определяется как:

С' = Еа + Ен - Ун

Его можно изменить, чтобы получить оценку разницы между годовыми выбросами из всех естественных источников и годовым естественным поглощением всеми естественными поглотителями.

En - Un = C' - Ea

У нас есть точные и надежные данные о росте атмосферного CO2 и антропогенных выбросах (подробнее см. Cawley, 2011). Оба они показаны ниже вместе с оценкой чистого естественного потока углерода En - Un. Тот факт, что чистый естественный поток является отрицательным, ясно показывает, что естественное поглощение превышало естественные выбросы каждый год, по крайней мере, в течение последних пятидесяти лет, и, следовательно, противодействовало, а не вызывало наблюдаемое увеличение содержания CO2 в атмосфере.

введите описание изображения здесь

-- источник

Некоторое время назад я написал журнальную статью, опровергающую связанный с этим миф о климате, в котором излагаются некоторые доказательства того, что повышение содержания CO2 в атмосфере является антропогенным, а не естественным явлением.

Гэвин К. Коули, « О времени пребывания в атмосфере двуокиси углерода антропогенного происхождения », Energy & Fuels, том 25, выпуск 11, страницы 5503–5513, 2011 г.

Мне трудно понять, как этот аргумент может быть настолько повсеместным в климатических блогах, учитывая, что его так легко опровергнуть. Для получения дополнительной информации см. множество статей на сайте SkepticalScience.com, посвященных этой проблеме (и другим мифам о климате).

NB Я дал это как косвенный ответ на связанный вопрос . Это имеет более непосредственное отношение к этому. Новое:

Причина, по которой температура влияет на CO2, а не наоборот, обычно приводится в соответствии с законом Генри., в котором говорится, что растворимость газа в жидкости пропорциональна разности парциального давления газа в атмосфере и концентрации в жидкости, а константа пропорциональности зависит от температуры. Аргумент состоит в том, что температура океана повысилась, а это означает, что константа пропорциональности изменилась, и поэтому океаны начнут дегазироваться. Однако это игнорирует другую часть закона Генри. Антропогенные выбросы CO2 увеличили содержание CO2 в атмосфере, что увеличило перепад давления, что, в свою очередь, увеличило растворимость CO2, и океаны стали чистыми поглотителями углерода. Вопрос в том, кто победит, дегазация, вызванная температурой, или поглощение, вызванное перепадом парциального давления? Мы можем быть абсолютно уверены в том, что океаны не являются чистым источником CO2, поскольку (i) баланс массы указывает на то, что природная среда является чистым поглотителем углерода; тонет, потому что происходит сохранение массы, и (ii) океаны становятся более кислыми, чего можно было бы ожидать, если бы это был чистый поглотитель углерода.

Другая линия аргументов дается при рассмотрении изменений в атмосферном CO2 между ледниковыми и межледниковыми периодами, что предполагает, что мы должны ожидать увеличения атмосферного CO2 только примерно на 8 ppmV на каждый градус потепления. Мы видели на порядок больше, а это значит, что закон Генри (даже без учета изменения парциального давления из-за антропогенных выбросов) не может объяснить как нынешний рост СО2, так и эти доисторические увеличения.

Что касается того, почему CO2 отстает от температуры в течение длительного времени, ссылка на скептическую науку, приведенная в вопросе, кажется, объясняет это довольно хорошо. Что касается краткосрочных корреляций между CO2 и температурой, то они, вероятно, связаны с ЭНЮК (Эль-Ниньо), вызывающим изменения как температуры, так и осадков в Америке. Это, в свою очередь, вызывает изменения в росте и отмирании растительности и, как следствие, изменения скорости роста СО2. Это было замечено Bacastow еще в 1970-х (см. также Jones et al.). Примечание. Я подчеркнул скорость роста CO2. Многолетнее повышение СО2 зависит от среднего значения СО2, межгодовые вариации скорости почти не влияют на многолетнее повышение. Это ошибка, которую допускает профессор Салби в своем выступлении в Сиднейском институте, и мое объяснение этой (несколько сложной) ошибки дано здесь .

Я не могу сделать больше сегодня, я попытаюсь добавить еще несколько ссылок позже, однако моя статья об энергии и топливе содержит достаточно информации, чтобы показать, что выводы статьи в блоге неверны (хотелось бы, чтобы это было не так!).

Спасибо Дикран Сумчатый! Не могли бы вы четко объяснить, почему изменения температуры приводят к изменениям CO2? Кроме того, не могли бы вы прокомментировать достоверность цитируемой статьи в вопросе? Они ошибаются, пространство выборки слишком мало и т. д.?
Еще раз спасибо Дикран Сумчатый! Не могли бы вы опубликовать исследование, показывающее историческое парциальное давление? Существует ли график, показывающий взаимосвязь всех трех переменных во времени?
Я подозреваю, что статья солидна, но интерпретация статьи блогом не поддерживается ею. К сожалению, это очень распространено в онлайн-обсуждении научных статей! Измерения содержания CO2 в ppm являются косвенными измерениями парциального давления. Измерения для океана получить труднее, но кислотность является разумным косвенным показателем, и океан становится более кислым, а не менее, что указывает на то, что он является чистым поглотителем углерода, а не источником. Я добавлю больше к моему ответу в ближайшее время.
Я думаю, вам было бы лучше обсудить это на SKepticalScience, который предназначен для обсуждения/диалога, который не так сильно поддерживается форматом SE.
Тот, который я дал, представляет собой рецензируемую журнальную статью, написанную мной, в которой подробно рассматривается этот аргумент. Добавление дополнительных ссылок будет в значительной степени просто повторением содержащейся в них информации. Параграф о законе Генри не нуждается ни в чем, кроме ссылки на Википедию, поскольку это основы физики. Что конкретно, по вашему мнению, требует ссылки (я добавил ссылку на Bacastow).
Поправьте меня, если я ошибаюсь: зеленая линия не из наблюдения, а предполагается из двух других?
@vartec не предполагалось, а предполагалось. Это то, что вы получите, если скомбинируете вещи, которые мы можем измерить с хорошей точностью (атмосферный CO2 и антропогенные выбросы), с очень разумным предположением о сохранении массы (т. значительные количества). По сути, дело в том, что если бы и человечество, и природа были чистыми источниками углерода в атмосфере, то содержание CO2 в атмосфере росло бы быстрее, чем антропогенные выбросы. Тот факт, что это не так, означает, что этого не может быть.
@DikranMarsupial: я хочу сказать, что если его измерить, это придаст этому и двум другим измерениям больше доверия, поскольку вы можете проверить, складываются ли они. Без него ошибку можно только оценить, но не измерить.
@vartec Планки погрешностей в обоих наборах измерений слишком малы, чтобы повлиять на выводы, нам пришлось бы ошибиться в антропогенных выбросах в два раза, прежде чем появились какие-либо доказательства того, что естественная среда была чистым источником. Это явно неразумно, поскольку правительства ведут очень хорошие данные об использовании ископаемого топлива для целей налогообложения. Измерения атмосферного СО2 известны с еще большей точностью. Вывод величин, которые вы не можете измерить напрямую таким способом, довольно распространен в науке.
Рассмотрим такой пример: скажем, я кладу 1000 долларов в месяц на совместный счет (с которого не взимаются комиссии и проценты), который я держу с женой (и к которому никто другой не может получить доступ), и ничего не беру. Баланс увеличивается на 500 долларов в месяц. Ваш аргумент немного похож на заявление о том, что я не могу сделать вывод о том, что моя жена снимает со счета на 500 долларов в месяц больше, чем вкладывает, без фактического измерения ее депозитов и снятия средств. Мне не нужно этого делать, поскольку знание моих транзакций и баланса позволяет мне сделать вывод о ее чистом вкладе в баланс.
@DikranMarsupial: тем не менее, Ea - это оценка. Весь вывод основан на предположении, что эта оценка является точной. У меня нет проблем с C', потому что это действительно измеряется. Но во всем этом рассуждения, что только реальные, действительные, научно измеренные данные.
@vartec Как я уже отметил, хотя Ea является оценкой, мы можем быть абсолютно уверены в том, что у нас нет переоценки использования ископаемого топлива на 100%, и даже тогда это приводит нас только к точке, где естественная среда оказывает нейтральное чистое влияние на атмосферный CO2 (принимает ровно столько, сколько выбрасывает). Ea также основан на измерениях, поскольку измеряется количество добытого и использованного ископаемого топлива. Обратите внимание, что профессор Салби (который снова представил эту аргументацию в дебатах о климате) прямо сказал, что данные о выбросах надежны в своем выступлении в Сиднейском институте.
Есть также много других линий доказательств, которые показывают, что рост не является естественным явлением, кратко изложенным здесь: skepticalscience.com/anthrocarbon-brief.html (и ссылки/ссылки там).
@DikranMarsupial, пожалуйста, используйте знаки цитирования, когда копируете дословный материал из блога (даже если это ваш собственный материал, мы требуем указания авторства по причинам лицензирования).
@Sklivvz, спасибо за совет (и за внесение необходимых изменений для меня), очень признателен.
Влияет ли температура на CO₂?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v