CO2-wetenschap tussen realiteit en fictie

 De olifant in de CO2-kamer

5-11-2021

CO2-wetenschap tussen realiteit en fictie

Een gastbijdrage van Eric Blondeel (België).

CO₂ zal opnieuw de baarlijke duivel zijn op de UN FCCC COP26 conferentie in Glasgow, de slagzin:

“luister naar de wetenschap”

zal opnieuw luid klinken. De vraag is naar welke wetenschap?

Hier word gepoogd het voortschrijdend wetenschappelijk inzicht in CO2 voor een leek begrijpbaar te maken , waardevolle nuances worden niet besproken.

De conclusie is dat de CO2 impact op het klimaat aantoonbaar gering is door het verzadigingseffect, waarbij het antropogeen aandeel onmeetbaar klein is. Het natuurlijk “broeikaseffect” van CO2 bestaat niet, en de klimaatmodellen blijken overdreven alarmistisch.

Svante Arrhenius (1859-1927) was een Zweedse wetenschapper, die in 1896 als eerste opmerkte dat CO2 de opwarming van de aarde kan versterken door infrarood absorbtie. Dit verschijnsel is gekend als het natuurlijke broeikaseffect. Arrhenius beweerde dat een verdubbeling van de CO2 concentratie, nu CO2 klimaatgevoeligheid genoemd, zou leiden tot een temperatuurstijging van 5°C. Deze waarde is onterecht gebleken maar hardnekkig aangehouden.

De olifant in de CO2-kamer

Het broeikasgas (*) effect zoals Wikki beschrijft en door veel schoolboeken en cursussen is overgenomen is fout: “….Het broeikasgas effect verwijst echter naar een stralingsval, waarbij broeikasgassen door het in zonlicht opgewarmde aardoppervlak uitgezonden infrarode straling absorberen en gedeeltelijk weer terug naar beneden reflecteren ….”.De tekst is wel correct wat betreft: “ De vergelijking tussen een broeikas en het aardse broeikaseffect gaat niet goed op” Nochtans heeft de NASA dit niet zo begrepen en is totaal fout. Ook educatieve You tube filmpjes gaan in de fout.

De straling naar het heelal wordt weergegeven in bovenstaande OLR (Outgoing Long ave Radiation) grafiek. Uit de dip is af te leiden dat CO2 in de atmosfeer pas actief kan stralen vanaf 220°K, representatief voor een hoogte van meer dan 10 km.

Dit toont de olifant in de kamer van de broeikasgas theorie : een directe CO2 straling vanaf het aardoppervlak naar het heelal ( en omgekeerd de “back radiation”) is onmogelijk en haalt het decennia lang gepredikt CO2 broeikasgas stralingsverhaal onderuit. In de atmosfeer beneden de 10 km wordt alle CO2 straling geabsorbeerd binnen de meter en in warmte omgezet, het is pas in de bovenste luchtlagen zonder waterdamp met ijle lucht dat straling door CO2 naar het heelal mogelijk wordt.

Het hardnekkige verhaal dat broeikasgassen warmte vasthouden (trap heat) en daarmee de oorzaak zijn van de klimaatopwarming is non wetenschap, zo is de “bovenste tropische hot spot” voorspeld door klimaatmodellen niet geobserveerd.

Verzadiging van CO2

Naarmate de CO2 concentraties toenemen daalt haar effect, dit wordt verzadiging genoemd.

Bovenstaande grafiek toont een HITRAN distributie van de OLR in functie van de foton frequentie. De blauwe curve geeft de straling weer voor de aarde als perfecte zwarte straler, de groene curve is voor een atmosfeer zonder CO2. De zwarte curve voor de huidige concentratie en de rode bij CO2 verdubbeling. Duidelijk is het effect van CO2 op de energietransmissie zowel naar de ruimte als verzadiging, van 0 tot 400 ppmV CO2 gaat de curve van groen naar zwart, bij verdubbeling van 400 naar 800ppm is het verschil nauwelijks zichtbaar. De toenemende saturatie (**) toont enkel een geringe verbreding van de CO2 dip in het spectrum.

Het verlies aan uitgaande stralingsenergie bij verdubbeling van de concentratie wordt stralingsforcering (“Radiative Forcing”) genoemd. De berekende waarden(***) variëren sterk naargelang de auteurs, IPCC geeft blz. 375 een hoge waarde van 3,7W/m². Een lage OLR waarde berekent uit van den Beemt komt op 0,21 W/m² .

IPCC en klimaatgevoeligheid

De compensatie van dit stralingsverlies resulteert in een aarde op hogere temperatuur. Een relatie tussen dit energieverlies en temperatuur is de wet van Stefan Boltzman, dit levert een CO2 klimaat gevoeligheid voor IPCC van 1,11°C, en van den Beemt 0,065°C. Er is een factor 17 verschil tussen beiden en een antwoord op onderstaande grafiek van Scafetta, ook satellietmetingen wijzen op lagere waarden.

Het IPCC maakt onderscheid tussen de transiënt klimaatgevoeligheid TCR die de waarde aangeeft bij het bereiken van de CO2 verdubbeling, en de evenwichtsgevoeligheid ECS die zou optreden wanneer de toestand uitgestabiliseerd is bij dubbele concentratie.

Onderstaande (aangevulde) grafiek van Scafetta toont het voortschrijdend inzicht van de wetenschap: een dalende CO2 klimaatgevoeligheid in de tijd.

Door het selectief opnemen van publicaties is deze trend afwezig bij IPCC, de AR6 pagina 7-93 geeft voor ECS 3,4°C. De TCR is 2°C. De IPCC waarden bleven hoog en constant in de tijd.

De IPCC- ECS waarde van 3,4 is een gemiddelde uit klimaatmodellen, haar waarde steekt schril af tegen de directe berekende 1,11. Dit maakt de klimaatmodellen verdacht. Onderstaande grafiek uit een gevoelige kwestie toont dit overduidelijk aan met veel te hoge TCR waarden en spreiding vanwege de inbreng van onder andere een veel te hoge positieve feedback van water.

 

Vanuit de CO2 klimaatgevoeligheid is het eenvoudig het effect van CO2 op de temperatuur bijdragen te bepalen. Vanaf de industriële revolutie steeg de CO2 waarden van 300 naar 400 of 1/3 van de verdubbeling. De CO2 temperatuurbijdrage is 0,37°C volgens IPCC en 0,02 °C bij van den Beemt , beide waarden gering in een traject van 0,9°C , (al te graag wordt momenteel door de media 1,2°C genomen). Andere oorzaken dan CO2 zijn dominanter.

Het jaarlijks aandeel antropogene ( van menselijke oorsprong) CO2 is slechts 3,7% waardoor de bijdrage volgens IPCC op 0,013°C en van den Beemt op 0,003°C valt. Dit zijn totaal onmeetbare waarden, zeker geen verantwoording voor een extreem dure decarbonisatie.

(*) Broeikasgassen vertonen een bijkomende eigenschap die de kern uitmaakt van de klimaatdiscussie, deze bezitten eigenfrequenties vanwege de onderlinge elastische koppeling van de atomen, verschillende trillingsmodes zijn mogelijk. Wanneer foton en gas frequentie overeenstemmen wordt dit foton omgezet in trilling en snel weer uitgestoten in een willekeurige richting. De broeikasgas straling splitst zich in twee gelijke delen naar de aarde en het heelal, deze laatste wordt uitgaande lange golf straling genoemd of OLR ( Outgoing Long wave Radiation).

(**) De saturatie volgt benaderend een logaritmische wet waardoor de CO2 stralingsgevoeligheid onafhankelijk is van de concentratie.

(***) Gebaseerd op een totale uitgaande straling van de aarde naar het heelal van ongeveer 342 W/m² waarvan 70% OLR ( uitgaand infra rood) of 238W/m², zie ook NCEP , en een temperatuur van 15°C voor de aarde.

 

***