uitstoot

Met deze bijdrage willen we wetenschappers de kans geven om op een constructieve manier met elkaar in debat te gaan over de klimaatverandering. Wij hopen dat ‘klimaatalarmisten’ net zoals ‘klimaatsceptici’ de moed hebben om hun eigen kennis ter discussie te stellen. Dr Eric Blondeel gaf alvast met dit artikel het goede voorbeeld.

 

Met “antropogene opwarming van de aarde”(Antropogenic Global Warming - AGW) bedoelen we het aandeel aan de opwarming van de aarde veroorzaakt door de mens, meer specifiek volgens het IPCC door de productie van broeikasgassen (1) vooral CO2. In de “klimaatwetenschap” (het zal nog duidelijk worden waarom we dit woord tussen aanhalingstekens zetten) bestaan twee scholen, de ene, “klimaatsceptici “genoemd, ontkent niet dat het klimaat opwarmt maar wijst er wel met de gepaste hardnekkigheid op dat er geen wetenschappelijk bewijs bestaat voor een meetbare invloed van CO2 op het klimaat. De andere school “klimaatalarmisten” genoemd beweert dat theoretische klimaatmodellen kunnen aantonen dat CO2 niet enkel voor een duidelijke opwarming van het klimaat kan zorgen maar dat die zelfs catastrofaal kan worden – de Catastrophic AGW of CAWG.

 

Consensus versus validering

Ten gronde komt het hierop neer dat de klimaatsceptici steunen op validering (bevestiging door meetresultaten) terwijl de klimaatalarmisten de modellenstudies vooropstellen en valideren als minder belangrijk zien. De kwaliteitsregel in de wetenschap echter stelt valideren als prioritair en geeft aan dat een theorie, hoe mooi klinkend ook, vervalt van zodra één enkel experiment deze tegenspreekt. Niet zo in de “klimaatwetenschap” die consensus als criterium hanteert. Die “consensus wetenschap” (eigenlijk een contradictio in terminis) wordt internationaal ondersteund vanuit de VN door het IPCC, dat opgericht is als wetenschappelijk orgaan voor de studie van het klimaat maar in wezen als een politiek orgaan functioneert.

De ruggengraat van de wetenschap is voortschrijdend inzicht en niet consensus. Die laatste blokkeert net het voortschrijdend inzicht. Hier botsen twee opvattingen over wat wetenschap is: de “klassieke” wetenschap gebaseerd op validatie door meting, en een “nieuwe” door VN/IPCC ondersteunde wetenschap met een politieke dimensie gebaseerd op “consensus”. Eigenlijk sluit de laatste opvatting naadloos aan bij het postmoderne denken: Als wij allemaal samen iets denken, geloven of willen doet de gemeten realiteit niet meer veel ter zake. Dit is uiteraard dan in de zin van de verlichting geen wetenschap meer, maar groepsdenken en het krijgt alle kenmerken van een religie. Maar dat ontgaat blijkbaar verregaand de observatie.

Aan de hand van twee voorbeelden, het ene gebaseerd op validering door metingen en de andere op theoretische modellen, wordt het conflict over CO2 als oorzaak van klimaatverandering verduidelijkt.

Correlatie versus causaliteit en wat kwam eerst?

Bij het analyseren van experimentele gegevens zijn het correlatie (statistische samenhang tussen twee grootheden) en causaliteit (de wet van oorzaak en gevolg) waar we naar zoeken. De ijskernboringen op Antarctica tonen een correlatie tussen de gemeten temperaturen en de CO2 concentraties over een periode tot bijna een miljoen jaar terug. Het bestaan van die correlatie is door Al Gore en vele anderen inclusief het IPCC gebruikt om de enge samenhang tussen temperatuur en CO2 concentraties aan te tonen. Die enge samenhang bestaat inderdaad, maar de “klimaatwetenschap” heeft een fout begaan door de aandacht tot de correlatie tussen getalwaarden te beperken en niet precies genoeg naar de dateringen van de gemeten data te kijken. Daardoor misten ze het gemeten na-ijlen van de CO2 concentratie op de temperatuur. Dit is een ernstig probleem want een van de fundamenteelste natuurwetten zegt dat de oorzaak altijd vóór het gevolg moet komen. Die causaliteit bestaat dus wel degelijk, maar het is de temperatuurstijging – die gemeten eerst komt – die de daarna optredende verhoogde CO2 concentratie veroorzaakt. Dat is dus net het omgekeerde van dat wat de alarmisten beweren, en minstens een miljoen jaar lang was het zo. Dat staat als een paal boven water. Waar is het argument om te beweren dat dit gedrag zich vanaf nu – zoals sommigen beweren – plots zou omkeren?

Voor de bewering dat CO2 de oorzaak is van opwarming wordt de oplosbaarheid van CO2 in zeewater gehanteerd. Dat evenwicht wordt beschreven door de wet van Henry, maar gezien het sterk na-ijlen van CO2 op de temperatuur ligt het voor de hand de stijging van de CO2 concentratie aan de desorptie van CO2 uit de oceaan als gevolg van een stijgende temperatuur toe te schrijven. Ook dit verloopt uiteraard zoals door de wet van Henry beschreven. De constante van Henry (K) is een goed gekende functie van de temperatuur.

De vertraging waarmee de CO2 concentratie de temperatuur volgt is weliswaar absoluut zeer aanzienlijk (zie hieronder) maar in vergelijking met de enorme tijdsschaal relatief toch gering. Daardoor oefent ze geen grote invloed op de regressieberekening uit en er blijkt desondanks een nog vrij sterke correlatie te bestaan.

De wetenschappelijke conclusie is dat het na-ijlen van CO2 op de temperatuur weliswaar de correlatie niet in de weg staat maar wel verzwakt. De causaliteit is, daar we het mechanisme volledig kwantitatief begrijpen (Henry), sterk. Maar het is de causaliteit temperatuur drijft CO2, en niet omgekeerd. Wat dan de temperatuur drijft is verre van volledig duidelijk. Voor de grootste variaties hebben we wel astronomische oorzaken ontdekt, maar die verklaren lang niet alles. Deze conclusie wijst ook op mogelijke andere dominante processen die het IPCC zijn ontgaan.

Op jaarbasis is voor de atmosfeer het CO2 na-ijlen hier 11- 12 maanden hier en hier 6 maand, voor lange periode geven de ijskernboringen aan dat CO2 altijd na-ijlt op de temperatuur met 800 ( +/-600) jaar met extremen tot 5000 jaar, zie ook hier. Door dit na-ijlen vervalt de causaliteit tussen CO2 als drijver en de temperatuur als gevolg volledig, zeker en definitief. In mensentaal betekent dit dat indien CO2 de oorzaak zou zijn (zoals IPCC ons wil voorhouden) de temperatuur als reactie gemiddeld 800 jaar vroeger in de tijd dan de oorzaak zou opgetreden zijn, wat geen zinnig mens kan begrijpen. Alle fysische systemen hebben een traagheid waardoor het gevolg altijd na de oorzaak komt en nooit omgekeerd, CO2 is dus niet de rechtstreekse oorzaak of drijver van de opwarming. Of de temperatuur de enige drijver is voor de CO2 concentratie kan hier niet eenduidig vastgesteld worden wegens de sterk verschillende na-ijling op jaarbasis, de lange periodes en de variabiliteit met de locatie. Dat wijst op mogelijks verschillende mechanismen zoals de zonneactiviteit , kosmische straling , of geologische activiteit. Nog een mogelijkheid is de fotosynthese waar eerder licht dan temperatuur domineert. Ver van ons hier volledigheid te claimen.

Negeren van Validatie

Typisch voor de “klimaatwetenschappen” is het negeren van de validatie door meetresultaten. Het is de vraag of dit komt door gebrek aan wetenschappelijke kennis of opzettelijk negeren omdat de metingen de uitgangspositie tegenspreken. Zo worden in het geval van de “Hockey stick” 90 000 meetwaarden genegeerd, en bij het Hansen klimaatmodel wordt een cirkelredenering gebruikt. Deze laatste vertrekt van een temperatuursverhoging (oorzaak) die CO2 opwekt (gevolg) en neemt daarna deze CO2 als oorzaak met een temperatuursverhoging als gevolg om de broeikasgaswerking in te voeren. Dit is tevens de basis van een klimaatmodel dat door het ontbreken van dynamische componenten de gemeten na-ijling van CO2 op de temperatuur niet hard kan maken. Bijgevolg niet valideerbaar volgens de traditionele wetenschap, die aangeeft dat als één enkel meetresultaat de theorie tegenspreekt dit volstaat voor de totale verwerping ervan.

Dit probleem wordt “opgelost” door een onwetenschappelijk gefundeerde aanname via “consensus” dat dit model correct is. Met andere woorden: weten wordt vervangen door geloof.

Hier treffen we een verbazend fenomeen. Googelen van “CO2 lags temperature” levert meer dan 6 miljoen hitst. Het probleem is dus wel degelijk breed gekend en het is de olifant in de kamer, maar wordt toch door het IPCC verstopt. Interessant is de informatie die toonaangevende websites van de AGW voorstanders geven, hier vrij vertaald: skepticalscience maakt er een zootje van: “stijgende CO2 niveau’s zijn oorzaak en gevolg, deze positieve feedback is nodig voor de omslag tussen glaciaal en interglaciaal ….Realclimate ontkent zelfs “op historische schaal ijlt CO2 voor, niet na, op de temperatuur. Maar hoe dan ook het doet er niet toe voor het huidig probleem.” en Hildebrand van de NASA in 2013 geeft toe dat “twee verschillende dingen gebeurden, een pre- industrieel waar de temperatuur de drijver was voor CO2 en de na-industrieel waar CO2 drijvend was voor de temperatuur “ of Climate change connection in 2016 geeft het toe maar hanteert het Hansen model: “De voortgang of terugtrekking in de ijstijd werd geholpen door diverse terugkoppelingsprocessen. Hoewel de temperatuurstijging plaats vond voor de CO2 stijging, speelt de CO2 een belangrijke rol bij het terugdringen van de ijstijd, de CO2 in de atmosfeer stijgt en het broeikas effect versterkt….” En Dr. Weaver in desmogblog is eveneens aanhanger van Hansen en vertaald uit zijn boek: “temperatuur verandert eerst en de broeikasgassen volgen, perfect zoals het moet zijn. De broeikasgassen werken als versterker voor de kleine veranderingen verbonden aan de zeer lange tijdschaal wijzigingen in de tijd wegens veranderingen in de aardbaan configuratie”. In THINKPROGRESS “CO2 na-ijlen is het bewijs van een positieve feedback”.

Blijkt dus dat de AGW protagonisten verdeeld zijn over het bestaan van de na-ijling van CO2 bij metingen en niet (willen) begrijpen dat dit voor hen een fundamenteel wetenschappelijk probleem is. Dit wordt verborgen (met steun van het IPCC) door groot belang te hechten aan een sterke (positieve) terugkoppeling via waterdamp, die nodig is om een significant effect van CO2 in de klimaatmodellen te verkrijgen daar de invloed van CO2 op zich te zwak is. Ingenieurs weten maar al te goed dat positieve terugkoppelingen snel tot instabiliteit (hier op hol slaan van het klimaat) leidt. Het is nu net dit effect, voorspeld door de klimaatmodellen, dat in de werkelijkheid nog nooit is voorgekomen ( In 1850 en 1942 was de gemeten CO2 concentratie in het noordelijk halfrond even hoog als nu) dat aangegrepen wordt om hoogdringendheid in te roepen voor maatregelen tegen koolstofgebruik.

Klimaatmodellen hoe onvolmaakt ook zijn voor hen heilig en worden bij consensus echt verklaard. Als bescherming tegen het onweerlegbaar probleem van CO2 na-ijling is in de ‘klimaatwetenschap’ via het IPCC een groepsdynamiek ontstaan die overgaat in groepsdenken om de rangen te sluiten, met gebruik van onwetenschappelijke argumenten zoals “the science has settled” of “97% van de wetenschappers zijn het eens” en als dit niet lukt wordt het voorzorgsprincipe ingeroepen en door de rechter gehonoreerd . Wie toch nog wetenschappelijke vragen heeft, of nieuwe inzichten wil inbrengen, wordt als een gevaarlijke “klimaatontkenner” weggezet en moet geliquideerd worden. Dit is nu de realiteit: de BBC, VRT en NOS verspreiden deze boodschap, YOU TUBE en Facebook grijpen tegen vermeende dissentie in met waarschuwingen. De klimaatreligie inclusief wonderen is geboren en ketters horen op de brandstapel.

Dat CO2 na-ijlt en bijgevolg niet de klimaatdrijver is blijft als een baken tegen de AGW “wetenschap” staan, het is het zwaard van Damocles dat boven het IPCC hangt. Dit betekent niet dat CO2 geen invloed op het klimaat heeft, maar wel dat deze te klein is om door metingen vast te stellen. Van ontkenning, zoals de media maar al te graag uitbazuinen, is hier geen sprake.

De terugstraling( backradiation)

De “klimaatwetenschap” werkt graag met modellen. Daar is niets mis mee indien die modellen correct opgesteld, met correcte data gevoed en gevalideerd worden. In de energiebalans van de aarde worden de energiestromen beschreven waarbij een energieoverschot resulteert in een temperatuurstijging. De onderstaande figuur toont het energie budget van de aarde gepresenteerd door de NASA, opvallend is dat de terugstraling (energiestroom van broeikasgassen(1) ) op het aardoppervlak meer dan het dubbele is van de door de oppervlakte geabsorbeerde zonnestraling (340,3 tegen 163,3). Dit doet een bel rinkelen.

 

Blondeel 2 1

 

Om het broeikasgaseffect te expliciteren wordt een fictieve “atmosferische laag” (broeikasgasdeken /hotspot volgens IPCC hypothese) ingebracht in het wiskundig model. De temperatuur van die laag wordt eveneens door het model bepaald. Bemerk dat dit model een fout bevat : energie ter waarde van εσTa4 wordt gecreëerd uit het niets). Deze atmosferische laag straalt energie naar de aarde in de vorm van een fotonenstroom (een foton is een elementair energie deeltje). Deze fotonenstroom heeft geen temperatuur. De laatste ontstaat pas bij de interactie van de energiestroom met een oppervlak, enkel en alleen voor een oppervlak dat een “zwartstraler” is geeft de stralingswet van Stefan –Boltzmann(2) (verder S-F wet genoemd) een relatie tussen de energiestroom en de temperatuur. Daarnaast eist de tweede wet van de thermodynamica (3) voor een energieoverdracht tussen twee lichamen een gelijkheid van emissiecoëfficiënten.

Die fictieve atmosferische laag en de berekeningsmethode is wetenschappelijk niet te verantwoorden.

  1. Die atmosferische laag kan fysisch niet bestaan voor broeikasgassen omdat hun werking niet geconcentreerd maar gedistribueerd is startend vanaf de grond (4).

  1. Het is een fictieve laag op ca 8-10 km hoogte als resultaat van een berekeningsmodel, en experimenteel nooit gevonden.

  1. Deze laag kan onmogelijk een (quasi) zwart lichaam zijn zoals vereist door de S-F wet, heeft nauwelijks massa (ijle lucht), dominant transparant, en minder dan 1% ervan zijn broeikasgassen.

  1. Het oppervlak voldoet niet aan het energiespectrum van een zwartstraler want het “atmosferisch oppervlak” kan enkel actief zijn voor de weinige golflengten (spectraal banden) overeenstemmend met de beperkt aanwezige gasatomen.

  1. De wet van S-F is hier foutief gebruikt. Wordt de formule ten onrechte gebruikt dan geeft deze een veel te hoge energiestroom.

   6- De tweede wet van de thermodynamica vereist dat:

    1. Voor stralingsoverdracht bij niet zwartstralers de emissiecoëfficiënten gelijk zijn. Bij de veronderstelde energie uitwisseling tussen de aarde en de fictieve atmosferische laag is die gelijkheid van emissiecoëfficiënten fysisch onmogelijk.
    2. Een netto energiestroom niet mogelijk is van koud naar warm. De grafiek geeft de indruk dat het wel kan. Die indruk ontstaat door het niet correct toepassen van de wetenschap. Toch zijn er wetenschappers die dit beweren, in (5) wordt daarop ingegaan.

Veel “klimaatwetenschappers” zijn het ermee eens dat hier een loopje met de wetenschap genomen wordt maar argumenteren dat het resultaat correct is. De “consensus wetenschap” is ook hier aanwezig. Voor wetenschappers en klimaatcritici gaat het veel te ver om een reële energiestroom te postuleren uitgestuurd door een fictieve luchtlaag als koud lichaam naar een warme aarde met een energiestroom het dubbel van het nettoresultaat van de zon, en dat alles gebaseerd op foute toepassing van de stralingswetenschap.

Voor critici is dit pure manipulatie door de “consensuswetenschap”. Voor de alarmisten is deze gigantische energiestroom het ultieme bewijs van het extreem belang van broeikasgassen. Hier botsen realiteit en fictie frontaal.

De vraag kan gesteld worden of de noodzaak van een fictief ingrijpen om een broeikasgas energiestroom te expliciteren impliciet inhoud dat het broeikasgas model zelf fictief is. Dit lijkt het geval. Zo zou het bestaan van een hot spot in de atmosfeer het bestaan van het broeikasgas effect ondersteunen maar ondanks het vele zoekwerk is nog steeds geen bewijs daarvoor gevonden. We hebben er geen enkele twijfel aan dat de media het luid zouden rondbazuinen indien hier ook maar een spoor van ontdekt werd.

De conclusie is dat deze modellen wat CO2 betreft pure fictie zijn gebaseerd zijn op “consensuswetenschap”, ze hebben geen enkele connectie met de fysische realiteit en zijn strijdig met de gangbare fysische wetten. Hun resultaten zijn dan ook zonder betekenis en te verwerpen.

Het IPCC claimt een wetenschappelijk orgaan te zijn maar ondersteunt de “consensuswetenschap”, haar structuur en werking neigen naar een politiek orgaan geleid door een elite waarvoor de wetenschap niet op de eerste plaats komt, wel cash flow en herverdeling. Ze verliest daardoor aan wetenschappelijke geloofwaardigheid.

Eric Blondeel

(1) Broeikasgassen hebben hun naam ontleend aan hun eigenschap dat ze de uitgestraalde energie opnemen en daarna weer afstoten in een willekeurige richting, bijgevolg wordt bij botsing van een foton komende van de aarde statistisch de halve energie naar de aarde terug gestuurd. De (foutieve) naam broeikasgas vindt zijn oorsprong in deze eigenschap en heeft niets te maken met een fysische broeikas zijnde een gesloten transparante ruimte.

(2)De wet van Stefan-Boltzman is handig als formule omdat ze de relatie legt tussen de temperatuur van een lichaam en de uitgestraalde energie, met de beperking dat ze enkel geldig is voor een zwartstraler. Om te voldoen aan de tweede wet van de thermodynamica dient deze in de onderstaande vorm gebruikt te worden om de vermogensoverdracht E tussen tweelichamen op temperatuur T1 en T2waarbij T1>T2te beschrijven

E= εσ( T14 – T24 )

Waarbij σ de Boltzmann constante is en ε de emissiviteit van T1 (ingevoerd om afwijkende oppervlakken te kunnen behandelen), die volgens de tweede wet van de thermodynamica gelijk moet zijn aan de absorptiecoëfficiënt van T2, ε is gedefinieerd als de verhouding ven de werkelijk uitgestraalde energie tot deze van een zwartstraler. In het “earths energy budget” wordt deze formule opgesplitst in twee delen.

(3) Lezers die iets meer willen ervaren rond de tweede wet van de thermodynamica kunnen dat hier vinden.

(4) De gemiddelde vrije weglengte voor een foton in de atmosfeer aan het aardoppervlak is bij de momentele CO2 concentratie ongeveer 33 meter. Dit betekent dat statistisch al op minder dan 33 meter van de grond (foton gaat in alle richtingen) de helft van de stralingsenergie al een eerste maal teruggestuurd is, dus de terugstraling gebeurd al in de onderste luchtlagen dicht bij de grond, de terugstraling is gedistribueerd over de atmosfeerdikte en kan fysisch onmogelijk bestaan als een scherm in de atmosfeer zoals hierboven aangegeven in de “earths energy budget” grafiek. Voor de volledigheid, CO2 volgt de wet van de dalende invloed zoals aangegeven door de wet van Lambert-Beer .

(5) Bepaalde wetenschappers beweren dat bij een monochromatische coherente straling een warmteoverdracht van koud naar warm mogelijk is. Om dit idee kracht bij te zetten wordt gerefereerd naar bijvoorbeeld de hoge temperaturen die bij snijden en lassen met lasers optreden, voor hen komt een CO2 laser met een golflengte van 10 micrometer volgens de verschuivingswet van Wien overeen met een zwartstraler op 16,65°C, wat zou neerkomen een transfer van koud naar warm bij lassen en snijden. De redeneringsfout is dat een energiestroom geen temperatuur heeft, deze laatste ontstaat slechts bij foton absorbtie (energieopname) door een lichaam. Een laser levert monochromatisch coherent licht en is bijgevolg absoluut geen zwartstraler. Het gebruik van de S-F wet is hier uitgesloten. Als benadering kan aangenomen worden dat de laser vervangen wordt door een zwartstraler (een lichaam) met een uitstralende vermogen dichtheid gelijk deze van de laserstraal . Bijvoorbeeld een 1000W CO2 laser met 5mm straaldoormeter heeft dan een zwartstraler temperatuur 5200°C, wordt deze laserstraal optisch gefocusseerd op 100 micrometer zoals bij lassen en snijden, dan is stijgt de zwartstraler temperatuur naar 38500 °C. Ook hier is er dus uitsluitend overdracht van warm naar koud.