söndag 6 januari 2013

Snedvridet TCS: Varför Krama LB?

Lennart Bengtsson, garant för KVAs och svensk vetenskaps stöd till IPCCs koldioxidalarm, är en välkommen gästskribent på TCS, nu senast med ett inlägg under titeln Den Snedvridna  Klimatdebatten, som vanligt lovordat av TCS ledande hjärntrust, med följande deklaration:
  • Koldioxid tillsammans med metan, lustgas och diverse freongaser absorberar jordens värmestrålning effektivt vilket innebär att temperaturen vid jordytan och i atmosfärens lägre skikt blir högre.
Men detta är ju precis det som TCS är till för att ifrågasätta. Hur kan debatten ha blivit så snedvriden?  Kanske någon på TCS kan förklara.

38 kommentarer:

  1. Se det så här Claes. TCS får bli slutförvaringsstation för Lennart Bengtsson samt alla andra som aldrig tröttnar på att idissla samma gamla vanliga substanslösa tugg om klimatkänslighet, feedback mm, utan att aldrig ifrågasätta än mindre kolla upp den grundläggande dogmen.

    SvaraRadera
  2. Claes - jag tror Du missförstått något. Ingen av TCS-skribenterna skulle mig veterligen ifrågasätta den mening Du citerar. Sakfrågan gäller storleken av effekten i fråga.

    SvaraRadera
  3. När LB skriver "koldioxid absorberar jordens värmestrålning effektivt vilket innebär att temperaturen på jordytan blir högre" så antyder LB en potentiellt alarmerande koldioxiduppvärmning, som inte är noll eller nära noll. Det finns ingen vetenskap som visar att lite koldioxid skulle "absorbera effektivt" och kunna ändra jordens värmebalans.

    I vetenskap talar man inte om "andar" med olika "effektiva egenskaper" som eventuellt kan vara lika med noll och som inte kan påvisas. Om sådant säger inte en vetenskapsman någonting, och om han så gör så är det inte vetenskap. Konstigt att detta måste sägas.

    SvaraRadera
  4. I Murry Salbys lärobok om atmosfärfysik, i avsnittet 1.3 Radiative Equilibrium of the Planet, (Murry L. Salby. Fundamentals of Atmospheric Physics, Volume 61 (International Geophysics) (Kindle Location 548). Kindle Edition.) skriver han att om jorden vore en svartkropp i strålningsbalans med inkommande solstrålning så skulle dess medeltemperatur bli 255 K. Detta är mer än 30 K mindre än vad jordens medeltemperatur vid ytan faktiskt är, nämligen 288 K. Denna temperaturskillnad beror på atmosfärens så kallade växthuseffekt, på engelska greenhouse effect.

    Denna växthuseffekt beror enligt Salbys lärobok på atmosfärens olika sätt att påverka kortvågig (short wave = SW) solstrålning och långvågig (long wave = LW) värmestrålning. Atmosfären är nästan genomskinlig för kortvågig strålning men nästan ogenomskinlig för långvågig strålning. Den kortvågiga strålningen passerar därför nästan helt genom atmosfären och absorberas i jordytan medan den långvågiga strålningen som jordytan avger fångas upp av atmosfären.

    Den uppåtgående strålningen, skriver Salby, absorberas av överliggande atmosfärskikt och den absorberade strålningen återutsänds, hälften uppåt och hälften nedåt. Den uppåtgående delen absorberas i sin tur av ett överliggande atmosfärskikt och så vidare. Detta upprepas tills slutligen den långvågiga strålningen utsänds från ett atmosfärskikt där det mesta går direkt ut i rymden eftersom det inte finns så mycket atmosfär ovanför som kan absorbera någon mer strålning. Hela denna process har effekten att den utgående strålningens passage försvåras vilket kompenseras genom en temperaturhöjning vid jordytan.

    Slutligen skriver Murry Salby detta:

    ”The elevation of surface temperature that results from the atmosphere's different transmission characteristics to SW and LW radiation is known as the greenhouse effect. The greenhouse effect is controlled by the IR opacity of atmospheric constituents, which radiatively insulate the planet. In the earth's atmosphere, the primary absorbers are water vapor, clouds, and carbon dioxide. Ozone, methane, and nitrous oxide are also radiatively active at wavelengths of terrestrial radiation, as are aerosols and CFCs.”

    SvaraRadera
  5. Detta är skolbokens förklaring som bygger på vag fiktion utan riktig fysik och matematik som grund. Tror Du verkligen på detta Pehr?
    Beror det i så fall på att Du begriper vad boken säger, eller är det bara för att det står så i en bok?

    SvaraRadera
  6. Claes, jag tror inte, jag vet :)

    Skämt åsido, så är detta en lärobok på doktorandnivå och den ställer rätt höga krav på läsarna men den vetenskapliga argumentationen i boken är mycket övertygande om man har kunskaper nog att kunna följa den. Kanske är det just för att argumenten för växthuseffekten i sådana läroböcker är så övertygande som så många forskare är övertygade om dess vetenskapliga giltighet.

    SvaraRadera
  7. Bra Pehr att Du vet. Kan Du då tala om för mig hur strålningsdiagrammen i mina senaste poster är konstruerade. Är det temperaturen som
    mäts och strålningen som konstrueras enl Plancks lag, eller mäts strålningen direkt? Är diket i utgående strålning kring 15 mikron verklig eller påhittad? Är återstrålningen från atmosfär till jordyta verklig eller påhittad?

    SvaraRadera
    Svar
    1. Strålningen mäts direkt på liknande (eller samma) sätt som i en IR-spektrometer.

      Radera
  8. Pehr, när Du ändå är på gång, kan Du tala om hur stor emissiviteten är för CO2 i atmosfären?

    SvaraRadera
    Svar
    1. Claes, emissiviteten beror på våglängden. Vid de våglängder där koldioxiden är mättad så att all IR absorberas av atmosfären är emissiviteten lika med ett. I de våglängder där koldioxiden inte alls absorberas av atmosfären är emissiviteten lika med noll.

      Radera
  9. Claes - som tips re Din fråga om emissiviteten kanske Du borde kolla upp en av Kirchoff's lagar

    http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff's_law_of_thermal_radiation

    SvaraRadera
  10. So what? Kirchhoffs lag om absorptivity = emissivity är välkänd.

    SvaraRadera
  11. Bäste Pehr: Du svarar inte på min fråga om Du anser att strålningsspektra (inkl Kiehl-Trenberths energibudget) som återges i tex

    http://claesjohnson.blogspot.se/2013/01/the-radiation-swindle-of-ghe.html

    korrekt beskriver fysiken. Om Du anser det, frågar jag om Du vet hur dessa spektra är erhållna,
    genom (i) mätning av temperatur med strålning indirekt beräknad med Plancks lag, eller (ii) direkt mätning av strålning? I fall (ii) hur sker då denna mätning?


    Hoppas Du vill svara rakt och konkret.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Claes, jag svarade redan att man mäter strålningen direkt. Att mäta upp infraröda spektra som det här är fråga om görs säkert varje dag av tusentals kemister över hela världen eftersom infrarödspektroskopi är en mycket viktig kemisk analysmetod.

      Den infraröda strålningen delas upp i sina enskilda våglängder med hjälp av ett prisma eller ett gitter.

      Man mäter sedan intensiteten hos strålningen i varje våglängd för sig med hjälp av en intensitetsberoende detektor. Denna kan antingen vara fotoelektrisk eller termoelektrisk.

      Radera
  12. OK Pehr, jag hör vad Du säger, men Du svarar inte på mina frågor: Är det temperatur en termoelektrisk detektor mäter? Om inte, vad mäter den då?

    Vidare svarar Du inte på min fråga om Du anser att de strålningsspektra, som vi talar om, korrekt beskriver fysiken. Skulle Du inte kunna svara på detta, eftersom det är själva grundbulten is CO2 alarmismen? Vad är Ditt svar?

    SvaraRadera
    Svar
    1. Claes, en termoelektrisk detektor mäter strålningens intensitet. Detta går lätt att konstatera genom att testa den i laboratoriet där man kalibrerar den mot strålning av känd intensitet.

      De spektra som man mäter upp från satelliterna avspeglar reella fysikaliska processer. Detta kan man konstatera genom att jämföra spektra med spektra som man mätt upp i laboratoriet på olika sätt.

      Radera
  13. Spelar det någon större roll om den mäter temperatur eller inte? Då det även går att mäta ett samstämmigt spektra med en fotomultiplikator som räknar fotoner istället.

    SvaraRadera
  14. Jo det är viktigt att veta vad en mätare mäter, om man inte vill bli lurad.

    SvaraRadera
  15. Nej Pehr, det är temperturen som mäts och strålningens intensitet kräver mätning även av emissivitet.
    Mäter alltså tex en pyrgeometer både temperatur och emissivitet? Vad gäller spektra säger Du nu att de "avspegla"r fysik. Menar Du alltså att den återstrålning som ett av diagrammen visar är verklig?
    Menar Du att KTs strålningsbudget är verklig?

    SvaraRadera
  16. Pehr: vad vi talar är olika former av infrared thermometer, och vad en sådan mäter är temperatur, eller hur?

    SvaraRadera
  17. Claes, en termoelektrisk detektor för infraröd strålning mäter strålningsintensiteten i W/m2 därför att man har kalibrerat den för att mäta detta. Internt kan man naturligtvis säga att man mäter en temperatur hos en känslekropp med hjälp av termoelement, men man kan också säga att man mäter en elektrisk utsignal.

    Men genom att bestråla detektorn och mäta hur den elektriska utsignalen varierar med strålningens intensitet i W/m2 så får man fram en kalibreringskurva och vips har man då ett instrument som mäter strålningsintensitet i W/m2.

    Jämför med en vanlig glastermometer. Termometern mäter temperatur därför att den är kalibrerad för att göra detta. Men internt kan man naturligtvis säga att det man mäter är volymen av den vätska som finns i termometern. För att termometern skall bli användbar så måste den kalibreras. Man kan själv kalibrera en termometer (om man inte har tummen mitt i handen) genom att använda två kända temperaturer. Man använder kokande vatten och isvatten för 100 C och för 0 C. Detta ger två streck på termometern och man kan sedan dela upp avståndet mellan strecken i hundra delar så att man får en skala. Vips har man då ett instrument som mäter temperaturen.

    SvaraRadera
  18. Bra Pehr, då är vi till slut överens om att en termoelektrisk apparat som en bolometer, mäter en temperaturdifferens mellan detektorns temperatur som är lika med objektets temperatur och apparatens bakgrundstemperatur, dvs det är en temperatur som mätes de facto.

    Sedan kan från denna uppmätta temperatur andra storheter konstrueras, som tex strålningsintensitet om nota bene objektets emissivitet är känd. Om man postulerar att den är lika med 1 så är den känd, men det vara ett värde långt från verkligheten.

    När nu en känslig IR termometer mäter en temp av - 50 C som temp av spårgasen CO2 i tropopausen så skall man var försiktig med att översätta detta till en strålningsintensitet för hela atmosfären i bandet 600 - 800, eftersom emissiviteten för atmosfären i detta band förmodligen är mycket mindre än ett, se min senaste post. Eller hur?

    SvaraRadera
  19. PS Pehr: Kalibreringen av en sådan termoelektrisk apparat avser temperaturmätningen, och ingenting annat som tex strålningsintensitet, eftersom det som de facto mätes är temperatur och det enda som kan kalibreras.

    SvaraRadera
  20. Pehr Björnbom10 januari 2013 01:51

    Claes, den termoelektriska detektorn mäter strålningsintensiteten i W/m2 helt oberoende av strålningskällans egenskaper. Man behöver inte strålningskällans emissivitet för att göra denna mätning.

    Man har ju en kalibreringskurva. Man mäter upp den elektriska utsignalen från den termoelektiska detektorn och läser sedan av i kalibreringskurvan vad denna signal motsvarar i strålningsintensitet i W/m2. Någon emissivitet kommer aldrig in där och inte heller vid kalibreringen.

    SvaraRadera
  21. Nej Pehr, så enkelt är det inte att mäta olika saker. Detektorn antar samma temperatur som objektet genom strålningsjämvikt, och termoelementet ger sedan en elektrisk utsignal beroende på differensen till instrumentets temperatur, som kan kalibreras att mäta temperatur i grader C tex. En fotoelektrisk mätare skulle kunna mäta intensitet men det funkar inte för IR.

    SvaraRadera
  22. Pehr: Se http://claesjohnson.blogspot.se/2013/01/infrared-imaging-temperature-vs-radiance.html

    SvaraRadera
  23. Men om den inkommande signalen filtreras till en viss frekvenskanal innan den exponerar exempelvis en bolometer antar ju inte bolometern samma temperatur som det objekt som sänder ut ljussignalen till att börja med.

    Det intressanta i det här fallet är ju inte egentligen bolometerns temperatur, utan att man utifrån denna temperatur kan få fram en signal som ger hur mycket energi som deponeras i detektorn. Denna energi kommer i sin tur från ett smalt frekvensband, just därför kan du få en intensitetskurva som är frekvensberoende.

    Känns som att du ägnat onödigt mycket tid på något som inte är speciellt intressant.

    SvaraRadera
  24. Nej, detta är helt centralt för CO2 alarmismen. Nej, det handlar inte om att energi deponerats i detektorn, bara att detektorn antar samma temp
    i aktuellt frekv band som objektet. Konstigt att detta skall vara så svårt att förstå.

    SvaraRadera
  25. Ok, så du låter en viss mängd monokromatiskt ljus termaliseras i detektorn under tiden t, så att temperaturen går från T0 till T1.

    Den inkommande strålningen agerar som ett värmebad för detektorn, knappast tvärt om.

    Hur många olika mängder energi klarar av att höja detektorns temperatur från T0 till T1 enligt din mening? Mer än en?

    SvaraRadera
  26. Det beror på detektorns värmekapacitet.

    SvaraRadera
  27. Och med tanke på att en liten halvledare väger flera ton så... (ironi)

    En bolometer har en konstant respons som är helt våglängdsoberoende.

    Dvs, för en viss mottagen effekt fås en linjär förändring i den uppmätta potentialen (vilket ger utsignalen som analyseras). Vet du bara responsen, som bestäms experimentellt så...

    SvaraRadera
  28. Pehr Björnbom11 januari 2013 18:17

    Claes, menar du att detektorn i en infrarödtermometer antar samma temperatur som strålningskällan?

    Detta är i så fall helt orimligt eftersom infrarödtermometrar. pyrometrar, används för att mäta temperaturer som är så höga att det inte finns några material som klarar av så höga temperaturer.

    SvaraRadera
  29. I princip ja, men med en lins kan input modereras så att den håller sig inom detektorns gränser.

    SvaraRadera
  30. Pehr Björnbom11 januari 2013 21:22

    Claes, en infrarödtermometer mäter egentligen värmestrålningens intensitet från det objekt vars temperatur man vill bestämma:
    http://sv.wikipedia.org/wiki/Str%C3%A5lningspyrometer
    http://en.wikipedia.org/wiki/Pyrometer

    Från strålningsintensiteten bestäms sedan temperaturen hos objektet med hjälp av Stefan-Boltzmanns strålningslag.

    SvaraRadera
  31. Pehr: En pyrgeometer har en thermopile som enl http://en.wikipedia.org/wiki/Thermopile :

    generates an output voltage proportional to a local temperature difference.

    En thermopile mäter alltså temperatur (differens) som översätts till elektrisk ström. Wikipedias beskrivning av pyrgeometer stämmer inte med detta. Ofta ger Wikipedia felaktig info. Man måste förhålla sig kritisk. Har Du läst

    http://claesjohnson.blogspot.se/search/label/infrared%20thermometer

    Instämmer?

    SvaraRadera
  32. Läs om svårigheten att kalibrera en pyrgeometer för strålning här

    http://www.arm.gov/publications/proceedings/conf16/extended_abs/stoffel_t.pdf

    SvaraRadera
  33. Pehr: Diskussionen om vad en pyrgeometer påstås göra kopplar direkt till DLR eller backradiation som jag noga har granskat och insett vara ren fiktion, den egentliga fiktionen bakom GHE. Om Du tror på DLR, så finns det mycket jag kan upplysa Dig om.

    SvaraRadera
  34. Pehr: Se min senaste post jan 13 som visar att vad en pyrgeometer mäter de facto är temperatur och att strålningen är påhittad enligt en enkel formel. Detta måste Du väl kunna inse?

    SvaraRadera