A globális felmelegedés tudományos bizonyítéka

Az előadások a következő témára: "A globális felmelegedés tudományos bizonyítéka"— Előadás másolata:

1 A globális felmelegedés tudományos bizonyítéka
Paradigma: A kutatást determináló elkötelezettség-együttes –

2 Tudományos szkeptikusok az alsó térfélen
A játéktér Tudományos szkeptikusok az alsó térfélen 2

3 Alfa Csoport Laboratóriumok Társulat
REÁLIS ALTErNATÍVA A Megújuló energiákra történő áttérés? A megújuló energiák kitermelésének klímaváltozást előidéző hatásai Mészáros Milán Reális Zöldek Klubja Alfa Csoport Laboratóriumok Társulat Budapest, március 12.

4 A vizsgálat Nézőpontja és szükségessége
A MEGKÖZELÍTÉS ASPEKTUSA Az eddigi természettudományos vagy mérnöki megközelítéseknél tágabb és konzisztensebb aspektusból közelítünk a témához. Ez a nézőpont a Föld komplex asztrofizikai-, geofizikai-, légkörfizikai és biofizikai rendszerében a teljes energia-mérleg készítése. (Vagyis, az energiamegmaradás elvének legszélesebb körű alkalmazása.) MIÉRT VAN SZÜKSÉG E VIZSGÁLATRA? Le kell számolni azzal a tudománytalan vagy inkább sarlatán nézettel, hogy “a megújuló energia ingyen van”. (A legáltalánosabb és legálta- lánosabban megfogalmazott természettörvény: Valamit valamiért.) Mert az emberiség eddig sohasem készített –az adott technológia tel-jes élettartamára vonatkozó– természeti-környezeti hatástanulmányo-kat az új energiaforrásokat illetően.

5 TÁGULÓ UNIVERZUM A “szent grál”

6 DISSIPATIVE MODEL OF THE UNIVERSE

7 AZ UNIVERZUM ÖSSZETÉTELE 95%-ban ismeretlen

8 A TEJÚTRENDSZER 1. a spirálkarok síkjára merőlegesen

9 A TEJÚTRENDSZER 2. a spirálkarok síkjához közel

10 A TEJÚTRENDSZER 3. spirálkarjai, központja és a Nap pályája

11 A NAP MÁGNESES ERŐVONALAI és mágneses kvadrupólusa

12 A NAP MÁGNESES TERE a Naprendszerben

13 A NAP GRAVITÁCIÓS TERÉNEK SZINTVONALAI és az Ln (n= 1, … , 5) Lagrange-pontok a Naprendszerben

14 A NAPRENDSZER bolygópályákkal

15 A NAPENERGIA ELOSZLÁSA A FÉLTEKÉKEN napéjegyenlőségek és napfordulók idején

16 VAN ALLEN SUGÁRZÁSI ÖVEK (NASA)

17 Van Allen övek sematikus rajza a mágneses tengelyre szimmetrikus dupla tórusz

18 Napkitöréssel deformált van allen övek (mágneses vihar)

19 A föld a világűrből, NASA

20 A föld sematikus szerkezete

21 A föld kölcsönviszonyai kaleidoszkópszerű csatolásokban, fantáziakép

22 A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER 1
A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER 1. FÖLDI ENERGIÁK NAGYSÁGRENDEK ÉS ARÁNYOK ENERGIA TÍPUSOK NAGYSÁGUK FÖLD NYUGALMI ENERGIÁJA E=mc2 5.4×1035 J FÖLDFELSZÍN ALATTI KÖRFOLYAMATOK ENERGIÁI MINIMUM: 1030 J /nap FÖLDET ÉRŐ NAPENERGIA Napállandó 2.64×1023 J /nap TELJES EMBERI ENERGIATERMELÉS (2013) 3.3×1019 J /nap 11 TOTÁLIS ATOMHÁBORÚ/nap TELJES EMBERI ENERGIATERMELÉS (2100) 3×1021 J /nap TELJES ATOMARZENÁL ENERGIÁJA 3×1018 J FOTOSZINTÉZIS ENERGIÁJA 8.22×1018 J /nap VÍZ FAJLAGOS OLVADÁS-/FAGYÁSHŐJE 00C-ON (LÁTENS HŐ) 3×1019 J ≈ 100 km3 3×1022 J /nap

23 A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER 2
A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER 2. ENERGIA-MÉRLEG NAP-FÖLD-VILÁGŰR RENDSZER Napenergia be 2.64x1023 J/nap Napállandó~1361 W/m² Napenergia ki (infravörös) Albedo ~ 39% A NAP keletkezése óta hűl: Hőmérséklete állandóan csökken A Föld keletkezése óta hűl: Hőmérséklete állandóan csökken KOZMIKUS LEHŰLÉS → → GLOBÁLIS LEHŰLÉS (Kvázi-) Egyensúly: │Be│=│Ki│ (évi átlagban) Szimmetriasértés ():│Be│≠│Ki│ Sérülés: S ~ 10-3‒10-4 rendben → ÉLET (Körfolyamatok, Ld. 1. ábra) Energia-háztartás

24 Földi körfolyamatok 1. Ábra
A földi körfolyamatok egy részét a Nap energiája tartja fenn, az működteti. (Ld. Táblázat.) A körfolyamatok –stabilitási szempontból- metastabil vagy relatíve instabil rendszerek.

25 SZIMMETRIASÉRTÉS ÉS MELEGEDÉS (ENTRÓPIA) Minden szimmetriasértés magasabb anyagi szerveződési szintre vezet. FELTEVÉS: (1) A fenti szimmetriasértés (S) egy fizikai mennyiség, neve rend, a szervezettség mértéke. (2) A visszaverődés által okozott entrópia pedig S inverze vagy reciproka: S-1. Ha az entrópia a rend inverze, akkor az inverz függvény definíciójából következik, hogy az entrópia és a rend szorzata mindig egy: S·S-1=1. Ez azt jelenti, hogy a szimmetriasértés (rendezettség) vagy az entrópia semmilyen körülmények között sem veheti fel az abszolút minimumát, vagy abszolút maximumát. (Szimmetriasértés minimuma 0, a maximuma pedig 1. Az entrópia maximuma , minimuma pedig 1.) Ez egy új termodinamikai elvet jelent: Teljesen organizált vagy teljesen dezorganizált rendszerek nem léteznek. Ezért, ez az elv úgy is megfogalmazható, hogy minden folyamatban kell léteznie egy kezdeti (primordiális) és végső szimmetriasértésnek, mint peremfeltételnek. Tehát, minden folyamat esetén létezik egy kezdeti és végső szimmetriasértés, ami a folyamat valódi kezdeti vagy valódi végállapotával esik egybe. Ezért, az élővilág növekedésének (a rendezettségnek) abszolút korlátja az a végső szimmetriasértés (pontosabban a szimmetriasértés lokális maximuma, vagy az entrópia lokális minimuma), amelyről nem tudjuk, hogy pontosan mitől, miért és mikor következik be. A peremfeltételek ismerete nélkül pedig nem tudjuk az evolúciót a határfeltételek -a kezdeti és a végső szimmetriasértés- között tartani.

26 MELEGEDÉS (ÜVEGHÁZHATÁS)
A mainstream definíció természetesen ismert. 1. DEFINÍCIÓ: (Az üvegházhatás általánosítása): Minden itt maradt vagy –a földi energiaháztartásból– kicsatolt energia növeli a Föld felszínének átlaghőmérsékletét. Azaz, a megújuló energiák kitermelése is üvegházhatásnak felel meg. Mennél kisebb a szimmetriasértés, annál nagyobb a melegedés. Ha például a 10-3‒10-4 mértékű sértés helyett 10-4‒10-5 mértékben sérül a szimmetria, akkor a melegedés egy nagyságrendet nő. (Azaz 10-szeresére.) Ennyivel változna meg a Föld hőkapacitása.

27 TERMODINAMIKAI FÁZISÁTALAKULÁSOK energiák egymásba alakulása a Föld energiaháztartásában
0. RENDŰ: Megváltozik a kémiai szerkezet, azaz az anyagi minőség. Történhet látens (rejtett) hővel, vagy anélkül. 1. RENDŰ: Általában halmazállapot-változást jelent. Definíció szerint látens hő-vel történik. (Felszabadulhat vagy elnyelődhet.) → A kémiai szerkezet nem változik meg. 2. RENDŰ: Definíció szerint 0 látens hővel történik. A kémiai szerkezet nem változik. Általában nem történik halmazállapot-változás. Például átkritályosodás. → Kőzetek. 3. RENDŰ: Definíció szerint törés vagy szakadás következik be a c= ΔQ/ΔT fajhő görbéjében. (Ehrenfest) A kémiai szerkezet nem változik meg. A fizikai tulaj-donságok azonban megváltoznak. (Szuperfolyékonyság vagy szupravezetés, vagy például a daganatos sejtek megjelenése.) Történhet látens hővel vagy anél-kül. Nem feltétlenül jár halmazállapot változással.

28 PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 1.
Például olvadás, fagyás, átkristályosodás, csírázás, rügyezés, petesejt ovulációja vagy megtermékenyülése, születés, halál, gének mutációja, sejtek elrákosodása, növények virágzása, szuperfolyékonyság, szupravezetés, kvantum teleportáció, felhőképződés. Stb. Ezek ciklusok. Egyszóval minden. ENERGIA: Bizonyos szempontból fluidum, nincs anyaghoz, folyamathoz vagy rendszerhez kötve. Ez a fluidum nincs kölcsönhatásban az anyaggal, azaz minden anyagon –kölcsönhatás nélkül– áthatol. Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, hogy az nem ad le energiát, hanem felvesz. OLVADÁS: (1. Rendű fázisátalakulás): Nagy frekvenciájú (kis hullámhosszú) infravörösből vesz fel energiát. → Globális lehűlést okoz. Le Chatelier-Braun elv: (LCBE): Olyan belső erők lépnek fel, hogy a legkisebb önkény elve (LÖE) alapján az olvadást igyekeznek megakadályozni. Olyan földi belső erők lépnek fel, amelyek egy infravörös tűzfalat létrehozva infravörös blokkolást idéznek elő. → Legegyszerűbb formája a felhősödés → felszíni lehűlés.

29 FÖLDTÖRTÉNETI KORSZAKOK A FÁZISÁTALAKULÁSOK MINDEGYIKBEN ÉRVÉNYESEK

30 PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 2.
Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, amikor az lead energiát. FAGYÁS, vagy pl. MAGMA MEGSZILÁRDULÁSA: (1. Rendű fázisátalakulás): Előbbi kis frekvenciájú (nagy hullámhosszú) infravörösben ad le energiát, utóbbi pedig fordítva. Például fagyás esetén direktben nem vehető ki az energia. Közvetlenül melegíti a környezetet (az egyenlítői égövet). → Globális felmelegedés. Szélerőművek és napkollektorok* kivehetik. A kivétel hűti a Földet. → Globális lehűlés. *: Esetleg az újabb nanotechnológiás szilícium-szálas napelemek LCBE + LÖE: A belső erők a fagyást igyekeznek megakadályozni az infravörös tűzfal kinyitásával. → Kinyílik az ózonpajzs, csökkennek a felhők. (Ld. 2. Ábra)

31 ÓZONLYUK 2. Ábra

32 PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 3.
Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, amikor látens hő nincs, de az közvetlenül lead vagy felvesz energiát az átalakulás során. ÁTSTRUKTÚRÁLÓDÁS, ÁTKRISTÁLYOSODÁS: (2. Rendű fázisátalakulás): Főleg kőzetek. Kémiai átalakulás, halmazállapot-változás és látens hő nem jellemzi. (Ld. 3. ábra) A termodinamikának a környezetre gyakorolt hatását illetően ugyanaz mondható el, mint az 1. Rendű esetekben. Az 1. és 2. Rendű esetekben globális hőmérsékleti szempontból semmi sem történik. Termodinamikai szempontból pedig fázisátalakulások zajlanak. Az energia-mérleg azonban nem változik. LCBE + LÖE fontos szerepet játszik. A 0. Rendű és 3. Rendű változások energetikailag szintén visszavezethetők az 1. vagy 2. Rendű esetekre.

33 Kőzetek fázisátalakulásai
Kőzet-ciklusok 3. Ábra Kőzetek fázisátalakulásai

34 klímaváltozás A mainstream felfogás szerint a klímaváltozás a földfelszín globális felmelegedését jelenti. (E felfogás semmivel sincs alátámasztva, nem bizonyítható, azaz önkényes.) A fázisátalakulások és fázisátalakulás-ciklusok, valamint a kozmikus (globális) lehűlés, továbbá látens hő miatt a fenti “meghatározás” tarthatatlan. 2. Definíció: (Klímaváltozás): a klímaváltozás –a kozmikus lehűlésen kívül– pusztán fázisátala-kulásokat vagy fázisátalakulás-ciklusokat je-lent, nem pedig globális felmelegedést. (EZ TER- MÉSZETESEN MINDEN FÖLDTÖRTÉNETI KORSZAKRA ÉRVÉ-NYES.)

35 MEGÚJULÓ ENERGIÁK 1. 3. DEFINÍCIÓ: Megújuló az az energia, amely a rendszerből számottevő rendszerbeli következmény nélkül –ismétlődően– kivehető. Ilyen energiákkal jelenleg nem rendelkezünk. Mikor lenne pl. a napenergia megújuló?: Ha pl. egy napsugárzást nem árnyékoló geostacionárius pontra (Ln, n=1, …, 5) helyeznénk el egy napelemet/napkollektort, az általa termelt energiát pedig a Földre továbbítanánk, akkor mondhatnánk, hogy megújuló energiára tettünk szert. A köznyelvi szóhasználatban “megújuló”-nak nevezett energia tehát nem újul meg, mert ha egy energia már beérkezett a Földre (kvázi egyensúlyban lévő zárt rendszer), akkor annak már “helye van”, azaz nem szabad. Szükség van rá a globális energiaforgalomban, illetve globális energia-körfolyamban. Emlékeztető: Az energia bizonyos szempontból fluidum.

36 MEGÚJULÓ ENERGIÁK 2. A nap, szél, víz és geotermikus stb. energia kicsatolása megjósolhatatlan fázisátalakulásokat indíthat el, visszafordíthatja azokat vagy gyorsíthatja, valamint lassíthatja. → Csak a kicsatolás pontos következményeinek ismeretében használhatjuk ezeket. A NAPENERGIA, SZÉLENERGIA, VÍZENERGIA, GEOTERMIKUS ENERGIA, STB. nem pusztán napenergia, szélenergia, vízenergia és geotermikus energia stb., hanem azok egyben részei (adagjai) a globális energia-körfolyamnak. METASTABIL VAGY RELATÍVE ISNTABIL ÁLLAPOTOK (Ld. 4. ábra)

37 METASTABIL VAGY RELATÍVE INSTABIL ÁLLAPOT
4. Ábra

38 MEGÚJULÓ ENERGIÁK 3. Legkisebb energiaközlés-legnagyobb hatás elve: A metastabil vagy relatíve instabil állapotokkal, körfolyamatokkal, illetve energia-láncokkal történő megfelelő mértékű energia közlés esetén a rendszer kimozdul a labilis egyensúlyi állapotból, s közben hatalmas mennyiségű energia szabadulhat fel. A metastabil vagy relatíve instabil állapotok pedig –megfelelő perturbáció esetén– stabil állapotokba is átvihetők. A folyamat nem lineáris, és gyakran irreverzibilis, vagyis viszonylag kis mértékű beavatkozás következtében óriási és vissza-fordíthatatlan változás következhet be. (Small Input, Big Effect, szemben a Big input, Small effect-el.) Mivel az energia-áramlások (körfolyamok) metastabil vagy relatíve instabil körfolyamatok, így az ún. megújuló energiák kicsatolásával ezeket az instabil állapotokat perturbáljuk. Emiatt a beavatkozás lavina-szerű és visszavonhatatlan folyamatokat indíthat el. Olyan kölcsönhatások alakulnak ki és működnek, mint például a szeizmo-ionoszférikus csatolás esetében. “Terraforming”: a kicsatolás vagy beavatkozás valódi bolygó-formáló erő. (Ld. 5. ábra) → Ionospheric Precursors of …

39 Terraforming a bolygóformáló erő
5. Ábra A valódi antropocén korszak kezdete: a megújuló energiák kicsatolása

40 TÚLÉLÉS Az emberiségnek nem akkor lesz esélye a túlélésre, ha új és bőséges energiaforrásokra talál, mert a történelem alapján látható, hogy ezek mellékhatásként csak újabb s néha még nagyobb mértékű környezetszennyezéseket hoztak magukkal. Hanem akkor, ha megtanulja a leckét, azaz ha minden munkára fogandó új gép vagy energiaforrás mellé előre leteszi az adott technológia teljes élettartamára vonatkozó globális energiamér-leget, valamint a hozzá tartozó természeti-környezeti hatástanulmányt is.