De logaritmische aard van het CO2-broeikaseffect



13/10/2019 18:23 - Geplaatst door Tom van Leeuwen
Voor veel mensen kan een logaritmische relatie een vrij abstract concept zijn. Het is moeilijk voor te stellen welk effect dit heeft op de sterkte van het broeikaseffect die overeenkomt met de hoeveelheid CO2 die de mens in de atmosfeer uitstoot. Hier presenteren we een visualisatie om op een eenvoudige manier uit te leggen waar we het over hebben.

CO2 is een broeikasgas. De aanwezigheid van CO2 in de atmosfeer vangt een deel van de infraroodstraling op die het aardoppervlak in de ruimte uitzendt. Het totale broeikaseffect van de atmosfeer van de aarde is ongeveer 30 °C, zonder dit effect zou de temperatuur -15 °C zijn in plaats van de huidige gemiddelde temperatuur van +15 °C.
Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas. CO2 zorgt voor 3 °C opwarming, dat wil zeggen 10% van het totale effect.

Wanneer de concentratie van CO2 toeneemt, neemt ook het broeikaseffect toe, maar niet op een lineaire manier, maar logaritmisch. Voor elke toename van de concentratie is het effect op de temperatuur steeds minder.

In de hoofdafbeelding van dit artikel, gegenereerd met behulp van het stralingsdetectiesysteem van de Amerikaanse luchtmacht (MODTRAN), geeft de blauwe lijn het broeikaseffect van CO2 weer. Op de horizontale as plaatsen we de CO2-concentratie en op de verticale as de hoeveelheid energie die de Aarde elke seconde per vierkante meter oppervlak ontvangt. De rode lijnen markeren de waarden van het begin van de Industriële Revolutie, de groene lijnen de waarden voor het jaar 2006 en de zwarte lijnen de waarden die overeenkomen met de dubbele concentratie die we hadden aan het begin van de Industriële Revolutie.
We zien dat het CO2-broeikaseffect dramatisch toeneemt wanneer de niveaus laag zijn, terwijl de toename van het effect veel lager is bij de huidige CO2-concentraties.

Aangezien het broeikaseffect van CO2 slechts 10% van het totale effect is, is het duidelijk dat het verhogen van de reeds bestaande concentratie van CO2 in de atmosfeer geen meetbaar effect meer heeft op de temperatuur van de aarde. Deze afbeelding is ook van het Amerikaanse leger.


Dit fenomeen staat bekend als de verzadiging van het CO2-broeikaseffect.

Een benadering om het logaritmische verloop van het effect beter te begrijpen:


We zien dat een minieme concentratie van slechts 20 deeltjes per miljoen (ppm) al voldoende is om meer dan een derde van het CO2-broeikaseffect te activeren. Bij het verhogen van de concentratie met 20 ppm tot 40 ppm, produceert het effect al 1,5 °C opwarming, dat is de helft van het totaal.
140 deeltjes CO2 per miljoen is de minimale concentratie die nodig is voor plantenleven. Op dit niveau is het broeikaseffect al 67% van het maximum. Aan het einde van de laatste ijstijd, 16 duizend jaar geleden, was de CO2-concentratie 180 ppm en was het broeikaseffect al 72% verzadigd.
Aan het begin van de industriële revolutie (1850) bereikte de verzadiging van het CO2-broeikaseffect 80%, 2,4 °C van de mogelijke 3 °C. Dit betekent dat CO2-uitstoot door mensen nooit een meetbaar effect heeft gehad op de wereldwijde temperatuur. Bijvoorbeeld: een verhoging van de huidige 420 ppm CO2 naar 440 ppm zou een opwarming van 0,02 ° C veroorzaken.


Met deze kennis is het duidelijk waarom IPCC-klimaatmodellen niet werken.
De modellen overdrijven het CO2-broeikaseffect. Zo zijn ze geprogrammeerd. Dat veroorzaakt het wegvallen alle positieve feedback-effecten, zoals de toename van het broeikaseffect van waterdamp.
Het resultaat is dat de modellen veel te veel opwarming voorspellen voor de toekomst.


Als we deze beelden en deze boodschap aan de verantwoordelijke politici zouden kunnen geven, zouden zij gemakkelijk zien dat er geen rationele redenen zijn om te proberen onze CO2-uitstoot te beperken.

Artikel gebaseerd op dit artikel van Wattsupwiththat.com, de meest bezochte klimaatwebsite. Ik heb de verwarming in °C van de derde grafiek gecorrigeerd met de waarden berekend op basis van de eerste grafiek. De verwarming van het eerste traject is lager dan de waarde van 1,7 °C die in de oorspronkelijke grafiek wordt weergegeven. Ook de andere waarden zijn op die wijze herberekend en aangepast.

Tom van Leeuwen, september 2019.

 

Donaties

Het gevecht tegen de klimaathysterie vergt tijd! Als je denkt dat ik op de goede weg zit en mijn inspanningen wilt steunen dan zou ik heel dankbaar zijn voor een kleine donatie om deze site in de lucht te houden.


Bedankt!


De vingerafdrukken van het broeikaseffect

De hypothese van "door de mens veroorzaakte klimaatverandering" houdt in dat de toename van de CO2-concentratie het broeikaseffect van de atmosfeer versterkt en dat dit de opwarming van de Aarde als eindresultaat heeft.

Sinds het begin van het geïndustrialiseerde tijdperk rond 1850, stoot de mens een relatief grote hoeveelheid CO2 uit in de atmosfeer door het gebruik van fossiele brandstoffen. Het gevolg van deze emissies is dat tijdens die periode de concentratie van CO2 in de atmosfeer sterk steeg van ongeveer 300 deeltjes per miljoen (ppm) tot meer dan 400, een toename van bijna 40%. Tegelijkertijd steeg de gemiddelde temperatuur in dezelfde periode met ongeveer 1,5 °C met een kleine variatie afhankelijk van de gebruikte gegevensbron.

Er lijkt dus een correlatie te bestaan tussen de concentratie CO2 en de temperatuur van de Aarde in deze periode. Maar het bestaan van een correlatie betekent niet automatisch dat er ook een causaal verband bestaat. Het kan puur toeval zijn dat deze twee concepten zich op een gesynchroniseerde manier ontwikkelen. In een vorig artikel zagen we bijvoorbeeld dat diezelfde correlatie voor andere tijdspannes niet bestaat.
Lees verder...

Waarom stopte de opwarming?

De politieke rapporten van het IPCC zijn gebaseerd op de hypothese dat CO2 de belangrijkste regelknop is van de Aardse temperatuur. Het probleem is dat deze hypothese in het geheel niet overeenkomt met de empirische gegevens waarover de wetenschap beschikt. Men maakt voorspellingen aan de hand van modellen die niet in staat zijn het verleden te ‘voorspellen’.
Lees verder...

Temperatuur versus CO2 - een overzicht

Bij het bespreken van 'klimaatverandering' is het noodzakelijk om na te gaan hoe het klimaat op Aarde in het verleden is veranderd. Dat geeft een indicatie voor de vraag of de huidige veranderingen normaal zijn of niet.

De wereldwijde temperaturen varieerden in de afgelopen 500 miljoen jaar enorm. Afhankelijk van de gebruikte tijdschaal is de huidige temperatuur koud of warm, dus als we het hebben over de "normale temperatuur" moet worden aangeven welke tijdschaal als referentie wordt gebruikt.
Lees verder...

Democratie? Kies zelf!

De afgelopen eeuwen werd de macht van de overheid steeds sterker. De overheid begon zich met steeds meer zaken te bemoeien en de burger, het individu, heeft over steeds meer dingen steeds minder te zeggen.

Het klimaatbeleid is een uitstekend voorbeeld van deze inmenging. De overheid baseert zich op volkomen onbetrouwbare gegevens en onbewezen hypotheses en denkbeelden en de gevolgen van deze inmenging treffen iedereen. Op dit moment staan overheden wereldwijd op het punt om de goedkope en betrouwbare energiebronnen, die de basis vormen voor onze economische voorspoed, ontoegankelijk te maken. Het resultaat is verstrekkend.
Lees verder...

Atmosferische CO2-verspreiding

Op de bovenstaande wereldkaart zien we het gemiddelde niveau van koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer gedurende vijf weken in 2014. Credit: NASA / JPL-Caltech.
Lees verder...

Een eenvoudig CO2-model

In deze video presenteert professor in de Astronomie Michael Merrifield (Universiteit van Nottingham) een eenvoudig model van het CO2-broeikaseffect.

Hij laat wolken, albedo-effect, oceaaninteractie, zonnecycli en veel andere factoren die het klimaat beïnvloeden buiten beschouwing en bespreekt alleen de CO2-straling in de atmosfeer.

Zijn belangrijkste argument is dat wanneer de CO2-concentratie stijgt, de atmosfeer vanuit een hogere luchtlaag begint te emitteren. De temperatuur van die emitterende luchtlaag moet -18 °C zijn. Dus als de -18 °C temperatuurlaag hoger in de atmosfeer komt te liggen en de atmosfeer 6,5 ° C opwarmt voor elke kilometer die we vanaf die laag dalen, zal de oppervlaktetemperatuur omhoog gaan.
Lees verder...

Waterkrachtcentrales en broeikasgassen

Waterkracht is een van de schoonste beschikbare energiebronnen. De enige nadelen die tot nu toe bekend zijn, zijn de impact op het landschap en het risico dat een dam breekt door aardbevingen. Een zorgvuldige keuze van de locaties en hoge bouwnormen kunnen deze problemen voorkomen.

Naast elektriciteitsopwekking helpen dammen ook om de waterstroom in de rivieren te reguleren, waardoor ze beter bevaarbaar worden en bruikbaar zijn voor irrigatie.

Dus over het algemeen lijkt het vrij positief, maar recent onderzoek heeft een nieuw nadeel van waterkracht "ontdekt" en het is een gebruikelijke verdachte: broeikasgassen.
Lees verder...

De wereld heeft meer CO2 nodig

Interview met Professor William Happer van Princeton University. William Happer is een gerenommeerd natuurkundige, gespecialiseerd op het gebied van atomaire fysica, adaptieve optica en spectrometrie. Dit interview uit 2015 maakt deel uit van de serie 'Conversations that Matter'.

Enkele citaten uit dit interview:
Lees verder...