|
|||||||||||
| ミランコヴィッチメニューへ戻る 気候の大惨事-分光学的アーティファクト？ by Dr. Heinz Hug July 31, 1998 Heinz Hug, Wiesbaden, Germany Fax +49/611-543301 http://www.john-daly.com//artifact.htm FT-IR分光器を用いた二酸化炭素の赤外吸収の実験室での測定結果から、二酸化炭素が2倍になるための放射強制力は、これまで気候科学者が想定していたよりもはるかに小さいに違いないことが示唆された。80の削減係数が考えられる。 序章 もともとCO2の温室効果は、明らかに「通常の」赤外線(IR)吸収から考えられていました[1]。今日の濃度では、E = 4の10年ごとの消滅が存在すると仮定すると、透過率T = I/Io = 10-Eが0.0001（15μmの最大ピーク付近）に減少していることを意味します。 分析化学の基本的な赤外分光法に精通している科学者なら誰でも、CO2が2倍になると顕著な温度上昇があることに同意するでしょう。しかし、確かに今日の透過率は数倍も低いのです。 Jack Barrett [2]によると、温室効果が最大になる可能性があるのは、地上近くの100mの層の中です。 文献では、しばしばCO2の発光スペクトル[3]や吸収スペクトル[4]を見ることができますが、化学者が興味を持っているのは、CO2の吸収スペクトルではありません。 しかし、化学者にとっては、絶滅のモル数がわからないのが現状です。CO2は最も精力的に研究されている分子の一つです。そのため、文献[5]には十分な量的データがありますし、もちろんHITRANスペクトルもあります。 しかし、残念ながら、科学者の間では全く異なる意見があります。さらに、温暖化予測は継続的に減少しています。これが、独自の測定が行われた理由です [6]。 計量方法 測定方法 10cmのガラスシリンダー（150cm3、IR透過窓付き）に、合成CO2を含まない、蒸気を含まない空気を充填した。その後、マイクロリットルのシリンジを用いて、濃度が３５７ｐｐｍ（１９９３年の濃度）になるようにＣＯ２を添加した。 さらに、2.6%の水蒸気を添加した。片側にIRビーム源（Globarと呼ばれる、1000～1200℃で電気的に加熱した炭化ケイ素棒と調整可能な干渉フィルター）を当てて、もう片側の端に到達した吸収スペクトルを記録した。その後、CO2を添加して714ppmとした。装置は、FTIR分光計 "Bruker IFS 48 "とPCを結合したものを使用した。分析ソフトは、プログラムOPUSを使用した。ゼロバイアス測定を行い、後ほど減算した。 結果 図1は、357ppmのCO2と2.6%のH2Oについて、15μm帯の未処理スペクトルを示しています。  図1：15μm帯の未処理スペクトル 吸収ピークは、この分光計では2 / cmであったスペクトル分解能に依存します。より細かい解像度で、例えば0.5 / cmの場合、ピークはより高く鋭くなり、より高い消光係数が得られます。 R-（DeltaJ = +1）とP-（DeltaJ = -1）は、n3バンド（15 µmまたは667 cm-1）のQブランチ（DeltaJ = +0）と同様に明確に識別できます。 RとPの分岐のみを持つn2バンド（4.2 µmまたは2349 cm-1）も測定されました。バンド最大での10年間の消光係数は、n2ではe = 29.9 m2 / mol、n3ではe = 20.2 m2 / molと評価されました。全大気中の透過率を計算するために、平均CO2含有量を取得しました（大気の体積からおよび質量）as c = 1.03 * 10-3 mol / m3。上記のモル吸光度、cの値、およびホモスフィア層の厚さ（h = 105 m）をランバートビールの法則に挿入すると、10年間の吸光度E（n2）= 29.9 m2 / mol * 1.03 * 10-3 mol / m3 * 105 m = 3080同様に、E（n3）= 2080が見つかります。 これは、10-Eとして定義されるピーク最大値の周りの透過率Tが357 ppmからT（n2）= 10 -3080およびT（ n3）= 10 -2080これらは非常に小さい透過率の値であり、CO2の倍増による温室効果の増加を完全に不可能にしています。ジャック・バレットは、分光学的および速度論的考察を使用して同様の結果を発見しました[2]-バスプの巣を利用して、まだ鮮やかな議論を作成しました[7-10]。 n3バンドのe = 20.2 m2 / molをランバートビールの法則に挿入し、CO2濃度に357ppmと10mの層を使用すると、吸光度E = 20.2 m2 / mol * 0.0159 mol / m3 * 10 m = 3.21がわかります。 透過率T = 10-3.21は1ミルあたり0.6であるため、ピーク周辺の相対吸収は1-T = 99.94％であり、これはすでに地面近くの10mの層内で発生していると結論付けます。もちろん、ここではIRビームの吸収のみが考慮されていますが、15 µmのバンドがCO2分子によって再放射されることを期待すべきではありませんか？ Jack Barrett [2]によると、このエネルギーのほとんどは、再放射が行われるずっと前に他の分子（N2、O2、H2O）との衝突によって熱化され、エネルギーがCO2バンドから外れます。この熱化されたIRの半分は、後方放射を強化し、それによって地面を暖めると考えることができます。 総放射飽和の結論は、（より）熱帯圏の温暖化が、連続的なIR吸収とCO2による再放出を伴うカスケードモデルの放射伝達によって引き起こされる可能性があると仮定することによって、洗練された形で相殺されようとしました。次に、-吸収帯域内でのみ-放射伝達方程式を解く必要があります[11]。dzは小さな距離、saは吸収係数、nは分子数です。 dl= l * n * sa * dz --B * n * sa * dzこれにより、複雑な方程式システムが生成されます[12]。 1つの問題は、放射輸送が大気中の温度勾配に依存することです。ただし、これは事前設定できませんが、計算する必要があります。したがって、反復スキームを適用する必要があります。次に、モデラーは、後方散乱IRと温められた空気によって土壌が温められる割合を決定する必要があります。 15 µmバンドのエッジの場合、吸収領域はIPCCで使用される領域よりも確かに小さくなります。 IPCC [1990、p。 48]は、「ただし、追加された二酸化炭素分子の影響は、15 µmバンドの端、特に13.7および16 µm付近で顕著です」と述べています[13]。 これを確認するために、CO2倍増のためにE = 3（またはT = 10-3）を超える10年間の消滅の増加を省略できると仮定しました。この場合、デジタル記録されたスペクトル測定から作成された大気全体の計算された透過スペクトルについて、E = 0のRブランチとPブランチの端までのバンドの全積分を取りました。 図2は、原則として、正しい比率ではなく、バンドエッジがどのように統合されたかを示しています。  図2: スペクトル処理方式 値E = 3（これを超えると吸収は無視できると見なされ、熱帯圏全体を通過する方法に関連します）からRおよびPブランチの端（E = 0）まで積分しました。 したがって、エッジは完全に考慮されます。 それらは、Pブランチの場合は14.00 µmで始まり、Rブランチの場合は15.80 µmで始まり、ベースラインE = 0まで下がります。 IPCCは13.7および16µmから始まります[13]。 15 µmバンドの場合、結果は次のとおりです。
重要なのは、温室効果の相対的な増分です。これは、374ppmと357ppmの勾配積分の合計の差に等しく、357ppmの合計積分に関連しています。 （IPCCのように）n3バンドだけを考えると、 （9.79 * 10-4 cm-1-1.11 * 10-4 cm-1）/ 0.5171 cm-1 = 0.17％ 結論 CO2の場合、15 µmのエッジでのIR吸収の増加が0.17％倍になると、重大な地球温暖化や気候の大惨事が発生する可能性はほとんどありません。 この図を使用して、倍増の放射強制力を計算できます。衛星測定（Hanel et al。、1971）から観察され、標準大気に適用されたn3バンドの全積分（面積）に180ºステラディアントを超える32 W / m2 [14]の吸収を割り当て、 0.17％の増分で、吸収は0.054 W / m2-であり、4.3 W / m2ではありません。 これは、IPCCの放射強制の約80分の1です。 現在のCO2の温室効果として7.2℃を割り当てると（J.T.ホートンの著書The Global Climate [14]でKondratjewとMoskalenkoが主張しているように）、倍増効果は0.17％であり、0.012℃のみです。 4.3 W / m2の放射強制力でStefan-Boltzmannの法則から得られた1.2degCの1/80を取ると、0.015degCの同様の値が得られます。 KondratjewとMoskalenkoは自分たちの作品を参照しています[15]-しかし、そのページで彼らのロシアの本を調べたところ、これは用語の索引に過ぎず、この広く参照されている7.2Kの数字の控除に他ならないことがわかりました[16 ]が見つかりました。 現在のCO2濃度の放射強制力は、参考文献によってかなり異なることに注意する必要があります。 K.P.シャイン[17]は12Kの値を指定していますが、R。Lindzenによると、CO2は自然の33℃の温室効果の約5％しか占めていません。この1.65℃はIPCCで使用される値の4分の1未満であり、0.3〜0.5℃のみの倍増感度につながります[18]。 本当に本当は何ですか？この数字がコピーされていないか、仮定から単に述べられているが、適切に計算されている科学的派生物または参照を提示する人はいますか？ References 参考文献 [1] Roger Revelle, Scientific American, 247, No.2, Aug. 1982, 33 - 41 [2] Jack Barrett, Spectrochim. Acta Part A, 51, 415 (1995) [3] R.A. Hanel et al. Journal of Geophysical Research, 77, 2629 - 2641 (1972) [4] Hermann Flohn, Nachr. Chem.Tech.Lab, 32, 305-309 (1984) [5] L.S.Rothman et al., Appl.Opt. 26, 4058 (1987) [6] Heinz Hug, Chemische Rundschau, 20. Febr., p. 9 (1998) and: Klima 2000 (Heuseler), 2, 23-26 (1998) 1/2 and: http://www.wuerzburg.de/mm-physik/klima/artefact.htm [7] Paul S. Braterman, Spectrochim. Acta Part A, 52, 1565 (1996) [8] Keith Shine, Spectrochim. Acta Part A, 51, 1393 (1995) [9] John Houghton, Spectrochim. Acta Part A, 51, 1391 (1995) [10] Richard S. Courtney, Spectrochim. Acta Part A, 53, 1601 (1997) [11] Richard P. Wayne, Chemistry of Atmospheres, Oxford University Press, 2nd. Edition, 44-49 (1991), [12] Murry L. Salby, Fundamentals of Atmospheric Physics, Academic Press, 198-257 (1996) [13] Climate Change 1990. The IPCC Scientific Assessment, p. 49 [14] K.Ya. Kondratyev,N.I. Moskalenko in J.T.Houghton, The Global Climate", Cambridge Universitiy Press, 225-233 (1984) [15] K.Ya. Kondratyev, N.I. Moskalenko, Thermal Emission of Planets, Gidrometeoizdat, 263 pp (1977) (in Russian) [16] C.-D. Schönwiese, Klimaänderungen, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, p. 135 (1995) [17] Henry Charnock, Keith P. Shine, Physics Today, Dec 1993, p. 66 [18] Richard S. Lindzen, Proc. Nat. Acad. of Sciences, 94, 8335-8342 (1997) 8 and (in German) Klima 2000 (Heuseler), 2, 3-8 (1998) 5/6 |