A légköri CO2 üvegházhatásának hamisítása a fizika keretein belül
Gerhard Gerlich, Ralf D. Tscheuschner
A légköri üvegházhatás, egy olyan elképzelés, amelyet sok szerző Fourier (1824), Tyndall (1861) és Arrhenius (1896) hagyományos munkáira vezet vissza, és amelyet a globális klimatológia még mindig támogat, lényegében egy fiktív mechanizmust ír le, amelyben a bolygó légköre hőszivattyúként működik, amelyet a légköri rendszerrel sugárzási kölcsönhatásban lévő, de sugárzási egyensúlyban lévő környezet hajt. A termodinamika második törvénye szerint egy ilyen bolygógép soha nem létezhet. Ennek ellenére a globális klimatológia szinte valamennyi szövegében és a széles körű másodlagos irodalomban magától értetődőnek tekintik, hogy ez a mechanizmus létezik, és szilárd tudományos alapokon nyugszik.
Ebben a tanulmányban elemezzük a népszerű feltételezést, és tisztázzuk a mögöttes fizikai alapelveket. Bemutatva, hogy a) nincsenek közös fizikai törvényszerűségek az üvegházak felmelegedési jelensége és a fiktív légköri üvegházhatás között, b) nincsenek számítások a bolygó átlagos felszíni hőmérsékletének meghatározására, (c) a gyakran emlegetett 33 Celsius-fokos különbség egy értelmetlen, rosszul kiszámított szám, (d) az üregesugárzás képleteit helytelenül használják, (e) a sugárzási egyensúly feltételezése nem fizikai, (f) a hővezető képességet és a súrlódást nem szabad nullára tenni, a légköri üvegház-elméletet meghamisítják.
A statisztikai elemzés, függetlenül attól, hogy mennyire kifinomult, nagymértékben támaszkodik az alapul szolgáló modellekre, és ha ez utóbbiak nyilvánvalóan tévesek, akkor az elemzés nem vezet semmire. Elvi okokból nem lehet kimutatni és tulajdonítani valamit, ami nem létezik, mint például a CO2 üvegházhatás. A nemlinearitásban nagyon sok megoldatlan és megoldhatatlan probléma van, és a klimatológusok úgy vélik, hogy mindet legyőzik azzal, hogy durva közelítésekkel dolgoznak, amelyek nem fizikai eredményekhez vezetnek, amelyeket utólag korrigáltak misztikus módszerekkel, fluxusszabályozással a múltban, homályos ensemble átlagokkal a különböző éghajlati intézeteken keresztül ma, a véletlen globális lehűlési eredmények kézzel történő kizárásával, folytatva az üvegházhatástól inspirált globális klimatológiai hagyományt a fizikailag értelmetlen átlagok és a matematikai statisztika fizikailag értelmetlen alkalmazásai tekintetében. Összefoglalva, a CO2 által kiváltott antropogén globális felmelegedésre vonatkozó állítások levezetése a számítógépes szimulációkból kívül esik minden tudományon.
A bolygó hőátadási problémájának alapos tárgyalása az elméleti fizika és a műszaki termodinamika keretében a következő eredményekre vezet:
1. Az üvegházak felmelegedési jelensége és a fiktív légköri üvegházhatás között nincsenek közös fizikai törvényszerűségek, amelyek megmagyarázzák a vonatkozó fizikai jelenségeket. Az "üvegházhatás" és az "üvegházhatású gázok" kifejezések szándékos félreértések.
2. Nem léteznek számítások egy bolygó átlagos felszíni hőmérsékletének meghatározására - légkörrel vagy anélkül, - forgással vagy anélkül, - infravörös fényt elnyelő gázokkal vagy anélkül. A gyakran emlegetett 33 ◦C-os különbség a légkör fiktív üvegházhatására vonatkozóan ezért értelmetlen szám.
3. Az üvegházhatás fiktív hatásával kapcsolatban nem létezik számítás. Az átlagos sugárzási fluxusra vonatkozó bármilyen sugárzási mérleg teljesen irreleváns a földfelszíni léghőmérsékletek és így az átlagérték meghatározása szempontjából is.
4. A sugárzási mérleg a földfelszíni léghőmérsékletek meghatározásakor teljesen irreleváns. Az átlagos hőmérsékleti értékek nem azonosíthatók az abszolút hőmérséklet negyedik hatványának átlagértékei negyedik gyökével.
5. Az átlagos hőmérsékleti értékek nem azonosíthatók az abszolút hőmérséklet negyedik hatványának negyedik gyökével. A sugárzás és a hőáramok nem határozzák meg a hőmérséklet-eloszlásokat és azok átlagértékeit.
6. A sugárzás és a hőáramok nem határozzák meg a hőmérséklet-eloszlásokat és azok átlagértékeit. A visszasugárzás nem visszaverődés, és semmiképpen sem képes a talajszinti levegőt a tényleges hőáramlással szemben mechanikai munka nélkül felmelegíteni.
7. Az éghajlati modellszámításokban szereplő hőmérséklet-emelkedéseket egy második típusú perpetuum mobile teszi hihetővé. Ez úgy lehetséges, hogy a légköri modellekben a hővezető képességet nullára állítják, ami egy nem fizikai feltételezés. Nem lenne többé egy második típusú perpetuum mobile, ha feladnánk az "átlagos" fiktív sugárzási mérleget, amelynek amúgy sincs fizikai alapja.
8. A perpetuum mobile nem lenne többé egy második típusú perpetuum mobile. Schack 1972 után a Föld légkörében az infravörös sugárzás elnyelésének nagy részéért a vízgőz felelős. A szén-dioxid által elnyelt sugárzás azon részének hullámhossza, amely a teljes infravörös spektrumnak csak egy kis része, és nem változik jelentősen a parciális nyomásának növelésével.
9. Az infravörös elnyelés nem jelent "visszamelegedést". Inkább a megvilágított felület hőmérsékletének csökkenését eredményezheti.
10. Az infravörös sugárzás nem okozhat hőmérsékletcsökkenést. A helyi termikus egyensúlyt feltételező sugárzásszállítási modellekben feltételezik, hogy az elnyelt sugárzás az összes gázmolekula hőmozgásává alakul át. A Föld légkörének alacsony hőmérsékletén nincs megnövekedett szelektív infravörös sugárzás-visszasugárzás.
11. A Föld légkörének alacsony hőmérsékletén nincs megnövekedett szelektív visszasugárzás. Az éghajlati modellekben a bolygó- vagy asztrofizikai mechanizmusokat nem veszik megfelelően figyelembe. Nem veszik figyelembe a Hold és a Nap által okozott gravitációs gyorsulás időfüggését (dagály és apály) és a helyi földrajzi helyzetet, ami fontos a helyi éghajlat szempontjából.
12. Az észlelési és attribúciós vizsgálatok, a kaotikus rendszerek számítógépes modelljeinek előrejelzései és a forgatókönyv-elemzés koncepciója kívül esik az egzakt tudományok, különösen az elméleti fizika keretein.
13. A megfelelő diszkretizációs módszer kiválasztása és a megfelelő dinamikai korlátok meghatározása (fluxusvezérlés) a számítógépes modellezés részévé vált, nem más, mint az adatok görbeillesztésének egy másik formája. A matematikai fizikus v. Neumann egyszer azt mondta fiatal munkatársainak: "Ha megengedtek nekem négy szabad paramétert, akkor olyan matematikai modellt tudok építeni, amely pontosan leírja mindazt, amit egy elefánt tud. Ha megengednek nekem egy ötödik szabad paramétert, akkor az általam épített modell azt fogja megjósolni, hogy az elefánt repülni fog."
14. A magasabb derivált operátorok (pl. a Laplace-operátor) soha nem ábrázolhatók széles hálójú rácsokon. Ezért a hővezetés leírása globális számítógépes modellekben lehetetlen. A hővezetési egyenlet nem ábrázolható és nem is ábrázolható megfelelően széles hálójú rácsokon.
15. A magasabb dimenziós kaotikus rendszerek számítógépes modelljei, amelyeket leginkább nemlineáris parciális differenciálegyenletek (pl. Navier-Stokes-egyenletek) írnak le, alapvetően különböznek azoktól a számításoktól, ahol a perturbációelmélet alkalmazható, és az előrejelzések - a számítási teljesítmény növelésével - fokozatos javítása lehetséges. Ezek a számítógépes modellek a legjobb esetben is heurisztikus játéknak tekinthetők.
16. A klimatológia félreértelmezi a pillangójelenségként ismert káosz kiszámíthatatlanságát, mint a Föld egészségét fenyegető újabb veszélyt. Más szóval: Már a természetes üvegházhatás is a fizikai valóságon túli mítosz. A CO2-üvegházhatás viszont "délibáb". Az emelkedő tengerszint, az olvadó pólussapkák és a kialakuló sivatagok rémképei Észak-Amerikában és Európában fiktív fizikai mechanizmusok fiktív következményei, mivel ezek még az éghajlati modellszámításokban sem láthatók. A hurrikánok és tornádók kialakulását az éghajlati modellek nem tudják megjósolni, mert mindezeket az eltéréseket kizárják.
Úgy tűnik, hogy a CO2-üvegházgázok modern védelmezőinek fő stratégiája az, hogy egyre több álmagyarázat mögé bújnak, amelyek nem részei az egyetemi oktatásnak vagy akár a fizikusképzésnek. Jó példa erre a sugárzástranszport-számítások, amelyeket valószínűleg sokan nem ismernek. Egy másik példa az úgynevezett visszacsatolási mechanizmusok, amelyeket azért vezetnek be, hogy felerősítsenek egy olyan hatást, amely nem marginális, hanem egyáltalán nem is létezik.
Nyilvánvaló, hogy a CO2-üvegház tézis védelmezői semmilyen reprodukálható számítást nem hajlandók elfogadni magyarázatként, és nem reprodukálható számításokhoz folyamodtak. Egy elméleti fizikusnak itt az átláthatóság hiányára kell panaszkodnia, és panaszkodnia kell a tudományos vita stílusára is, ahol az üvegház-tézis hívei azt állítják, hogy a vita le van zárva, mások pedig az indokolt érveket "tegnapi és tegnapelőtti kérdések" megvitatásaként hiteltelenítik. Az egzakt tudományokban, különösen az elméleti fizikában, a vita soha nem zárul le, és a végtelenségig folytatódik, még akkor is, ha rendelkezésre állnak a tételek bizonyításai.
A természettudományokban azonban a konkrét tudományterülettől függetlenül egy minimális alapszabálynak teljesülnie kell, még akkor is, ha a tudományterületek módszertanilag olyan távol állnak egymástól, mint a fizika és a meteorológia: Az eredményeknek és következtetéseknek legalább a szakértők körében érthetőnek vagy reprodukálhatónak kell lenniük. És szigorúan meg kell különböztetni egyrészt az elméletet és a modellt, másrészt a modellt és a forgatókönyvet, ahogyan azt a tudományfilozófia is tisztázza.
Ez azt jelenti, hogy ha a számítógépes szimulációkból levont következtetések több akarnak lenni egyszerű spekulációknál, akkor a numerikus stabilitás vizsgálata és a sok homályos bemeneti paraméter hatásának becslése mellett legalább a fizikai eredeti egyenletek egyszerűsítéseit is kritikusan fel kell tárni. Nem a kritikusoknak kell megbecsülniük a közelítés hatásait, hanem a számítógépes szimulációkat végző tudósoknak. "A globális felmelegedés jó ... . A szerény globális felmelegedés nettó hatása pozitív." Mindenesetre rendkívül érdekes megérteni az éghajlatok hosszú távú ingadozásának dinamikáját és okait. Ennek a tanulmánynak azonban nem volt célja, hogy az éghajlati ingadozásokról szóló vita minden aspektusába belemerüljön.
Az itt tárgyalt pont arra a kérdésre kereste a választ, hogy a feltételezett légköri hatásnak van-e fizikai alapja. Ez nem így van. Összefoglalva, az elméleti fizikában és a mérnöki termodinamikában nem létezik légköri üvegházhatás, különösen a CO2-üvegházhatás. Ezért jogszerűtlen olyan előrejelzéseket levonni, amelyek a közgazdaságtan és a kormányközi politika számára konzultációs megoldást nyújtanak.