Üvegház concerto G-dúrban és f-mollban Zágoni Miklós

Mars és Vénusz: más-más okból, de havária.

A megoldás: a Föld. Víz, pára, légkör és felhő.

Az üvegház-hőmérséklet A Föld felszínének átlaghőmérséklete: T S = T E + T Ü, ahol  T S a globális átlagos hőmérséklet, kb. +15 Celsius-fok, avagy 288 Kelvin,  T E az „effektív” vagy alaphőmérséklet, kb. –18 °C, avagy 255 K,  T Ü az üvegház-hőmérséklet, 33 °C (Ebből a tiszta égboltú üvegházhatás kb °C, hosszúhullámú felhőjárulék kb. 5.2 °C)

5 Az üvegház-effektus •Az üvegház-tényező (G) a felszín hosszúhullámú felsugárzásnak (S U ) és a kimenő hosszúhullámú sugárzásnak (OLR) a különbsége (Raval and Ramanathan, 1989) : G = S U – OLR (S U =  T S 4 ; OLR=  T E 4 ). •A g normált üvegház-tényező (vagy üvegház-függvény) g = G / S U. •Az f transzfer-függvény eképpen definiálható: f = OLR / S U (f = 1 – g). •A továbbiakban G, g és f lesznek a főszereplőink.

• HARTCODE: High Resolution Atmospheric Radiative Transfer Line-by-Line Code — MISKOLCZI • Verification: Kratz-Mlynczak-Mertens-Brindley-Gordley-Torres- Miskolczi-Turner: An inter-comparison of far-infrared line-by-line radiative transfer models. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer No. 90, • Miskolczi and Guzzi: Effect of nonuniform spectral dome transmittance on the accuracy of infrared radiation measurements using shielded pyrradiometers and pyrgeometers. Applied Optics, Vol. 32. No. 18., • Rizzi-Matricardi-Miskolczi: Simulation of uplooking and downlooking high-resolution radiance spectra with two different radiative transfer models. Applied Optics, Vol. 41. No. 6, Ha G -t (ill. g -t vagy f -et) összefüggésbe akarjuk hozni a légkör üvegházgáz-tartalmával, radiativ transzfer kódot kell alkalmazni.

7 ADATBÁZIS 1 : TIGR global radiosonde archive Kb. 20 profil minden csoportban

8 PROJEKT BEJELENTÉS: MISKOLCZI, IDŐJÁRÁS 2001: CÉL: A Kiehl-Trenberth 1997 (BAMS) globális energiamérleg ellenőrzése

Kiehl-Trenberth 1997

10  G =1 —> S G =S U

11 S T (T=288K) =62 Wm -2 EREDMÉNYEK — MISKOLCZI, IDŐJÁRÁS 2004

12 T A =S T /S U (w=2.62prcm) =0.1586

13  A = –ln(T A ) (T A =0.1586, w=2.62 prcm) = 1.868

14 A földi légkör globális átlagos IR optikai mélysége (  A ) :  A =1.868 — >  A = – ln (T A )

15 E D =S U –S T =A A E U =S U /2

16 Összefoglalva: MISKOLCZI, IDŐJÁRÁS 2004: KÉT ÚJ ÖSSZEFÜGGÉS S U = 2E U, S U *A = A A = E D és   = 1.868

17 (1) F + P + K + A A – E D – E U = 0 (2) F 0 + P 0 + E D – F – P – K – S U = 0 (3) F 0 + P 0 = OLR Klasszikus egyensúlyi energia egyenletek: NETTÓ LÉGKÖR NETTÓ FELSZÍN EGYENLEG FENT KÖVETKEZTETÉSEK: MISKOLCZI, IDŐJÁRÁS 2007

18 • Eq (1) (légkör) ezzé válik: (5) E U = F + K + P (”1a”) • Eq (2) (felszín) pedig ezzé: (6) S U – OLR = E D – E U (”2a”) (4) S U *A = A A =E D (1) F + P + K + A A – E D – E U = 0 (2) F 0 + P 0 – S U + E D – F – P – K = 0 : Következmény (1) -re és (2) -re: +ÚJ:

19 Ez az egyenlet egy nettó felfelé és egy nettó lefelé irányuló fluxus egyenlőségét írja le. S U – OLR fűti a légkört, E D – E U a légkör válasza erre a hatásra: fenntartja az energetikai egyensúlyt a felszínen. (E két hosszúhullámú fluxus jelenléte a légkörben az IR-aktív gázok, GHG-k következménye.) (6) G = S U – OLR = E D – E U

20 (S U – OLR) + (E D – E U ) forrása a bejövő elérhető F 0 + P 0 fluxus. Írhatjuk tehát: (7)(S U – OLR) + (E D – E U ) = F 0 + P 0 = OLR (6) felhasználásával (7) –ből kapjuk: (8) S U = 3 OLR/2 G = S U – OLR = E D – E U = S U /3 g = G/S U =1/3.

22 ( OLR = S U – G ) g = 1/3 tapasztalati tény (IPCC 2006)

23 Első következmény: • A g = G/S U normált üvegház-faktor a Föld légkörére nem véletlenszerűen, hanem szükségszerűen egyenlő mal; • kritikus (vagy egyensúlyi) értéke 1/3. • Ez közvetlen aritmetikai következménye Miskolczi A A =E D egyenletének.

24 Történelmi kitérő f -ért

25

26 Eddington flux Radiative equilibrium Planck blackbody source function Planparalel hemispheric S-M. eq.

27

28 S U =

29 Általános megoldás MISKOLCZI, IDŐJÁRÁS, 2007:

30 Eq (8) -ban ezt kaptuk: S U = (3/2)OLR Itt pedig ezt: (9) S U = (3/2)OLR = OLR / f, ahol f = 2/(1 +  A + exp(-  A )). Az új összefüggések együtt az OLR / S U = f = 3/5 + 2T A / 5 egyenlethez vezetnek, melynek megoldása  A =

31 Megfigyelés (2004, HARTCODE számolások a TIGR -en):  A =1.868 Elméleti levezetés 2007, Eqs ):  A = • A különbség 0.1 %. • Miskolczi e levezetését az elméleti fizika történetének legszebb eredményei közé sorolom.

32 Második következtetés •Az üvegház-függvény g =1/3 és az átviteli függvény f = 2/3 értékét teljes egészében alátámasztják a megfigyelések és egyértelműen megalapozza az elmélet; •S U és OLR az S U =OLR/f összefüggés révén össze vannak kötve a  globális átlagos IR optikai mélységgel az f =2/(1+  + exp(-  )) reláció által.

A Miskolczi-elv •Az üvegházhatás nem szabad változó. •A Föld légköre, részleges felhőborítása és elegendő víztartaléka segítségével, energetikailag maximált (konstans, egyensúlyi, ‘telített’, kibocsátásokkal nem növelhető) üvegházhatást tart fenn.

NYILVÁNOS KRITIKA: ELŐADÁS, január 19.: “Ha valaki pl., a légkör és felszín közötti hőcserét kihagyja az üvegházhatás számításából, akkor arra a következtetésre is juthat, hogy a légköri üvegházhatás „energetikailag maximált”, vagyis az emissziók növekedése esetén már nem növekedhet tovább. (Ha az előzetes feltevés eleve tartalmazza a konklúziót, az ilyen következtetésen nem is lehet csodálkozni.) A valóságban a klíma alakulását az „éghajlati rendszer” működése határozza meg, amibe beletartozik maga a légkör, valamint a légkörrel alulról érintkező, és vele dinamikus kölcsönhatásban álló világóceán, szárazföldi felszín, sarkvidéki és egyéb jégakkumulációk, továbbá a bioszféra is. A külső, vagy belső feltételek bármilyen megváltozása (pl. a Nap sugárzásának erősödése, vagy gyengülése, a víz körforgalma, az üvegházhatás erősödése, vagy gyengülése, a légköri aeroszol koncentrációjának, vagy összetételének megváltozása stb.,) valamit megváltoztathat a légkör, vagy az óceán cirkulációjában, és végső soron ez dönti el, hogy az egyes földrajzi övezetek és régiók klímája hogyan alakul. ”

Miskolczi Ferenc, 2007, 3. oldal: Miskolczi, Fig.1. Az energiamérlegben figyelembe vett tagok. F 0 : bejövő elérhető napsugárzás, OLR : kimenő hosszúhullámú sugárzás, S T : átengedett felszínsugárzás, E U : légköri hosszúhullámú felsugárzás, F : légköri rövidhullámú (felhő+aeroszol) elnyelés, A A : légköri hosszúhullámú elnyelés, S G : felszíni hosszúhullámú felsugárzás, E D : légköri hosszúhullámú lesugárzás, K : légkör és felszín közötti hőcsere, P : geotermikus hőfluxus.

(1) F + P + K + A A – E D – E U = 0 (2) F 0 + P 0 + E D – F – P – K – S U = 0 (3) F 0 + P 0 = OLR (4) S U *A = A A =E D (5) E U = F + K + P Miskolczi 2007, 3. oldal:

NOAA NCEP/NCAR GLOBAL DATABASE © Miskolczi, 2009 Légköri IR abszorpció

A hőmérséklet csak a bejövő elérhető energia mennyiségének függvénye } Pusztán kibocsátásoktól lehetetlen.

39 Irodalom:

Tisztelt konferencia! Ettől még: •az energiatakarékosság •az importfüggés csökkentése •az innováció •a megújulók használata •a fenntarthatóság ugyanolyan fontos! Csak nem a globális felmelegedés rémképével való fenyegetés, hanem saját józan belátásunk miatt.

Ezen véleményem miatt elveszítettem az állásomat. Ezt az előadásomat már munkanélküliként mondtam el Önöknek.

Köszönjük figyelmüket.