Adam Cebula „Powtórka z energetycznej atmosfery”

Para-Nauka Adam Cebula - 20 października 2017

Tak, to prawda, już o tym pisałem. Jednak, skoro o tym się ciągle mówi, uznałem, że trzeba jeszcze raz, trochę inaczej, trochę prościej, z innymi argumentami.

Jak zapewne wiesz, Drogi Czytelniku, ilość energii w atmosferze ciągle rośnie. Na skutek efektu cieplarnianego.

Stwierdzenie to pada często z ust dziennikarzy telewizyjnych, tak zwanych ekspertów, pisze się o tym jak o pewniku, i powiem szczerze: zdążyłem już zobojętnieć. Choć za każdym razem, gdy to słyszę albo czytam, coś we mnie podskakuje, a wątpia się przewracają. Albowiem jest to kit. Zapewne elegancki przykład postprawdy, tyle że to zwyczajna nieprawda czy wpuszczanie w maliny.

Prawie zawsze z tą energetyczną atmosferą mamy do czynienia przy okazji katastrof, gdzie doświadczyliśmy silnego wiatru. Rzec można, katastrof typu mechanicznego. Jeśli bowiem jedynie sypie albo leje, zazwyczaj nie dochodzi do jakichś nadzwyczajnych nieszczęść. No i w tym wietrze pies pogrzebion.

Skąd się bierze wiatr? Najprościej mówiąc, na skutek ogrzewania lub oziębiania powietrze się rozszerza albo kurczy. Przez to masy powietrza są wprawiane w ruch. Cieplejsze powietrze przy nagrzanej ziemi unosi się, zimne opada, a ponieważ na naszej Ziemi nic nie może być doskonałe, to ruchom w górę i w dół towarzyszą wiatry poziome, które obserwujemy przy powierzchni lądów i mórz.

W poprzedniej filipice starałem się pokazać, że z elementarnej termodynamiki wynika coś wręcz przeciwnego intuicji rozenergetyzowanej atmosfery: im niższa temperatura, tym taka sama różnica temperatur wywoła większy efekt mechaniczny. Powtórzę ten wywód odrobinę inaczej. Niektórzy znają ze szkół wzór  P*V/T=const. P to ciśnienie V – objętość, T –temperatura w kelwinach. Const oznacza wartość stałą.

Formułę możemy tak przekształcić, by na przykład powiedzieć, jak się będzie przy stałym ciśnieniu zmieniać objętość gazu w zależności od temperatury. Proszę bardzo: V=const*T/P. Ponieważ P jest także stałe, możemy powiedzieć, że objętość gazu wzrośnie lub zmaleje wprostproporcjonalnie do zmian temperatury w bezwzględnej skali lorda Kelvina. Jeśli ogrzejemy powietrze o temperaturze 26,85 stopnia o 1 stopień Celsjusza lub o kelwin, to jego objętość zmieni się mniej więcej o 1/300, ponieważ 26,85 stopnia Celsjusza to 300 kelwinów. Bo zero bezwzględne odpowiada –273,15 stopni Celsjusza.

Może tu tkwić pułapka dla rozumu: w każdej temperaturze przyrost o 1 stopień (kelwin) da taki sam liczony np. w litrach wzrost objętości gazu. Tyle że wiatry wywołuje przyrost względny, interesuje nas stosunek V1/V2, gdzie V1 i V2 są objętościami w różnych temperaturach. Nie zauważymy bez urządzeń pomiarowych, że objętość wzrosła o 1/300.

Jak poprzednio napisałem, ciekawie się robi, gdy gaz (doskonały) o temperaturze 1 kelwina ogrzewamy do 2 kelwinów. Wówczas jego objętość, jak by nie kombinował, wzrasta 2 razy. W poprzednim tekście użyłem przykładu. Gdyby istniała zimna planeta schłodzona do 1 kelwina, to ogrzanie jej jakiegoś rejonu dałoby efekt klimatyczny (wiatrowy?) taki, jak ogrzanie powierzchni Ziemi o te – bagatela! – 300 stopni.

Może warto dodać: jeśli założymy taką samą masę atmosfery jak dla Ziemi, to na tej planecie, gdyby krążyła po orbicie Ziemi, różnice temperatur pomiędzy nocą i dniem byłyby podobne. Oczywiście w dużym uproszczeniu, bo w zimnej atmosferze zupełnie inaczej działałby mechanizm wypromieniowywania ciepła w kosmos.  Istotne jest jednak to, że taka sama porcja energii ze Słońca wywołałaby podobne kilkustopniowe wahania temperatur, lecz ich skutkiem byłyby niewyobrażalne huragany, jakich Ziemia nie widziała zapewne od czasów, gdy jej powierzchnia była płynną skałą.

Gdy temperatura zacznie rosnąć, oczywiście takim samym zmianom temperatury będą towarzyszyły takie same liczone w litrach czy kilometrach sześciennych zmiany objętości, jednak wobec znacznie większej objętości początkowej, ich wpływ będzie coraz słabszy, aż dojdziemy do naszych okolic 300 kelwinów, sytuacji, w której zmiana temperatury o 1 stopień nie daje zauważalnych efektów.

Ciekawe? Pewnie trochę tak, bo nasz wniosek jest (drobiazg!) całkiem ODWROTNY do powtarzanej jak mantra czy zdrowaśki prawdy o energetyzującej się atmosferze. O ile dywagacje o wpływie temperatury globu na wielkość wiatrów, gdy mówimy o zmianach rzędu 1/300 liczonych w temperaturze bezwzględnej, są zawracaniem głowy, to trzeba sobie mocno uświadomić jedną rzecz: by mocniej wiało, nie są potrzebne wyższe temperatury, ale wyższe RÓŻNICE temperatur.

Jeśli upatrujemy jakiś przyczyn tego, że silniej wieje, musimy wskazać nie na podnoszenie się średnich temperatur, tylko na większe ich różnice. A o takich efektach nikt nie mówi, ani nie pisze.

Ale ja już o tym wszystkim pisałem:

Adam Cebula „Rozważania o energetyczności”

Wniosek jest taki, że jeśli chcemy szukać jakiegoś wzrostu „naładowania energią” atmosfery z powodu wzrostu temperatury, nie może to być prosty mechanizm termodynamiczny. Jakimś pomysłem jest wzrost ilości pary wodnej w atmosferze. Jej ilość, jaka jest potrzebna do uzyskania tzw. stanu pary nasyconej, mocno rośnie z temperaturą. Para wodna wydaje się też stanowić silnik gwałtownych burz. Gdy powietrze się wzniesie na odpowiednią wysokość, woda ze stanu gazowego, to jest właśnie para wodna, przechodzi w stan, który nazywamy tradycyjnie parą, czyli unoszących się w powietrzu bardzo małych kropelek cieczy. Skraplaniu się towarzyszy wydzielanie się wielkich ilości ciepła. Dla temperatury w okolicy 0 stopni Celsjusza to jest około 2500 kilodżuli na kilogram.

Pisałem już o tym, więc tylko przypomnę: byłby to jakiś trop, ale szacowany wzrost temperatury globu daje zwyczajnie za mały wzrost ilości pary, to zaledwie jakieś 3% na odcinku czasu mniej więcej od lat 70. XX wieku, na którym chce się dostrzec wzrost liczby gwałtownych zjawisk meteorologicznych. Zauważmy, jak chętnie dziennikarze piszą o „obserwowanych ostatnio wzroście”. Co oznacza zjawisko widoczne bez dokładnych pomiarów, prowadzenia statystyk i systematycznych obserwacji. To powinno być widoczne gołym okiem na przestrzeni zaledwie kilku lat, bo inaczej nie będzie to wzrost, który człowiek zaobserwuje bez prowadzenia notatek. Owszem, zapamiętamy bardzo silną burzę sprzed wielu lat, ale nie wiele średnich.

Więc czy potrafimy coś zauważyć, skoro w najlepszym razie ilość energii „wodnej” w atmosferze wzrosła o 3% w ciągu ostatnich 40-50 lat? Powtórzę za poprzednim tekstem: mierzenie liczby huraganów i cyklonów z taką dokładnością jest niemożliwe, zauważylibyśmy ich wzrost o dwa razy, zmiana liczby o kilka procent w tym wypadku nic nie oznacza, bo mówimy o kilku, kilkunastu zdarzeniach na rok. Jeśli mamy 16 cyklonów w ciągu jednego roku, w kolejnym 12, a w następnym 20, to liczby te o niczym nie świadczą, trzeba przyjąć, że liczba zjawisk przypadkowych fluktuuje w górę i w dół w granicach pierwiastka z liczby średniej.

Jak starałem się pokazać, wzrostu liczby gwałtownych katastrof meteo nie widać także na długich odcinkach czasu, znacznie dłuższych niż ludzka pamięć.

Ściągnij tekst:
Strony: 12

Mogą Cię zainteresować

Adam Cebula „Jak idee Lenina, psiakrew, wiecznie żywe”
Para-Nauka Adam Cebula - 20 kwietnia 2015

Były czasy, gdy byłem młody (piękny to nie wiem), czytywałem wtedy „Młodego Technika” i wszystko z fantastyki…

Adam Cebula „Prawie”
Felietony Adam Cebula - 22 sierpnia 2014

Zebranie większej liczby obserwacji w jednej dziedzinie często prowadzi do uogólnień, które dotyczą czegoś…

Adam Cebula „Tarcza ze Star Treka, czyli o produkcji kitu naukowego”
Para-Nauka Adam Cebula - 12 stycznia 2015

  Wystarczy czytać popularne portale internetowe, by… no właśnie. Chciałem napisać: mieć…

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!