2.8.2021 | Svátek má Gustav


KLIMA: Virtuální CO2 experiment

22.6.2021

Imagine a odpověď na kvíz z minulého článku

Motto:
„CO2 není otočným knoflíkem, kterým by se dalo řídit klima.“
Christopher Monckton, William Happer

Na úvod

Před několika měsíci, když jsem prováděl úklid ve svých počítačích a zálohách na discích, našel jsem soubor s výčtem a popisem parametrů a výpočty v tabulkách Quattro. Připomněl jsem si, co a proč jsme tehdy počítali. O to připomenutí jsem se podělil v minulém článku (zkrácená verze v Téma 1/2021, plná verze zde na NP).

Vám a vaší imaginaci jsem nabídl několik možností k odhadnutí našeho tehdejšího výsledku z virtuálního spálení severočeského hnědého uhlí:

1) Významně o stovky ppmv vzroste obsah CO2 v atmosféře = nesprávně!
2) Podstatně vzroste obsah CO2 v atmosféře o desítky ppmv = chybně!
3) Obsah CO2 v atmosféře vzroste o nevýznamné jednotky ppmv = také špatně!
Správně je: 4) Atmosféra si tohoto našeho příspěvku CO2 ani nevšimne.

Mimořádným překvapením byla odezva na tento článek. Kamarádi a známí z nejrůznějších profesí se mě při setkání, mailem nebo telefonicky ptali, jaká je správná odpověď, a na výzvu, aby si ji sami odhadli, většinou tipovali správně z nabídnutých možností č. 4, jen výjimečně č. 3. Bylo to milé ujištění, že lidé okolo nás, na rozdíl od politiků a zběsilých zelených fanatiků, stojí nohama na zemi a opravdu používají vlastní rozum. Překvapením bylo také zjištění, kdo všechno čte časopis TÉMA vydávaný OHK Most.

„Šetři se osle“

Tehdy ‚u piva‘ jsme skončili své výpočty s pochybnostmi o správnosti výsledku. Dnes s časovým odstupem je možné konstatovat, že ačkoli jsme se nevázaně chechtali pípající moderátorce televizních novin hlásící globální zvýšení obsahu jedovatého (sic!) CO2 o 5 ppm (skutečně neřekla ‚pí-pí-em‘, ale ‚p-p-m‘ - a také zjevně ani netušila, že je rozdíl mezi objemovým a hmotnostním milióntým podílem v látce), aniž si chudinka uvědomovala, že s každým vydechnutím a proneseným slovem jí z úst odchází ten jedovatý CO2 v koncentraci 30 000 až 40 000 ppmv a ona přesto dále žije a dýchá, sami jsme byli lehce infikováni perfidní a cílenou mediální masáží hlásající neodvratnou a apokalyptickou klimatickou katastrofu způsobenou spalováním fosilních paliv, zhuštěnou do zkratky „antropogenní globální oteplování“ (AGW – Anthropogene Global Warming), a výsledek jsme považovali za chybný, protože nám připadal příliš nízký! A tak jsme začali hledat chybu ve výpočtu. Tehdy jsme to již nestihli dokončit…

Po letech jsem tehdejší výpočet prošel a skutečně jsem našel chyby v zadaných parametrech. V minulém článku bylo uvedeno, že tehdejší výpočet byl proveden na referenční kouli odvozené od referenčního elipsoidu WGS84, ale to je malé předběhnutí událostí, WGS84 byl použit až při aktuálních kontrolních výpočtech.

Tehdy jsme použili ze známé mnemotechnické pomůcky „šetři se osle“ zaokrouhlený poloměr Země Rz = 6 378 km, což je rovníkový poloměr Země, tedy velká poloosa referenčního elipsoidu Krasovského (1940), přesně Rz = 6 378,245 km. Hlavní, (tj. rovníková) poloosa ref. elipsoidu WGS84 se liší jen nepatrně - Rz = 6 378,137 km. Co však možná někteří ze čtenářů netuší, je fakt, že vedlejší (‚rotační‘ nebo též ‚polární‘) poloosa ref. elipsoidu Krasovského, která ‚prochází‘ zeměpisným pólem, má jen Rp = 6 356,863 km, tj. o 21,382 km méně než hlavní poloosa. Pro ref. elipsoid WGS84 je to Rp = 6 356,752 km, tj. o 21,385 km méně. Znamená to, že hladina Severního ledového oceánu je o více než 21 km níže, nežli hladiny oceánů na rovníku. To má pochopitelně celou řadu důsledků, mj. i pro náš výpočet objemu troposféry, což je ta část atmosféry, která má pro výpočet klíčový význam.

Jestliže je pro statický výpočet objemu troposféry použita referenční koule a nikoli ref. elipsoid, musí být poloměr ref. koule odvozen z objemu ref. elipsoidu. Výsledkem je koule o stejném objemu jako elipsoid, o poloměru Rr = 6371,1097 km, tedy o 7,3135 km méně než délka hlavní poloosy. Nezdá se to o mnoho, ale protože počítáme s velkými čísly, projeví se každé zaokrouhlení i každá nepřesnost na výsledku velmi výrazně. Takže odpovídající ref. koule odvozená z ref. elipsoidu je o 13,259 mil. km3 menší, než ta vypočtená ze „šetři se osle“!

Atmosféra známá i neznámá

Aby bylo možno spočítat objem troposféry, tj. té části atmosféry, která přiléhá k povrchu Země, je nutné znát její mocnost – výšku, do které sahá od zemského povrchu. Obecně za její omezení shora je považována tropopauza, která představuje velmi chladnou, ne zcela výškově vymezenou mezivrstvu přecházející do stratosféry. V roce 2008 byla mocnost troposféry autoritativně stanovována na ht = 12 km, spodní hranice tropopauzy pak byla vymezována termoklinou (změnou, v tomto případě poklesem teploty) na tt = -55°C. Proto byla takto určená mocnost troposféry použita ve výpočtu.

Ve skutečnosti jsou hodnoty mocnosti troposféry v různých zeměpisných šířkách daleko komplikovanější, koneckonců je atmosféra velmi dynamicky proměnlivou součástí Země a jejího strukturování…

Objem troposféry v tehdejším výpočtu činil Vat = 6,14578 miliard km3 a objem CO2 spálením3 480 mil. t ověřených geologických zásob uhlí SHP byl VCO2 = 2 274,48 km3. Z toho molární zlomek dává výsledek zvýšení koncentrace CO2 o 0,370087 [ppmv]. Je třeba připomenout, že zatímco 1 kmol suchého vzduchu zaujímá objem 22,40 m3, 1 kmol CO2 zaujímá objem o něco menší, necelých 22,26 m3.

To znamená, že tehdejší globální koncentrace CO2 v troposféře, udávaná na základě měření observatoře na Mauna Loa (Havajské ostrovy) hodnotou kCO2 = 385 [ppmv], by se podle našeho tehdejšího výpočtu zvýšila o 0,37 [ppmv] na 385,37 [ppmv]! Tedy jednorázovým spálením 3 480 mil. t ověřených geologických zásob uhlí SHP by se tehdejší globální celková koncentrace CO2 zvýšila o 0,0961 obj. %.

Pro zajímavost, přesnost měření koncentrace CO2 v suchém vzduchu chemickou metodou je udávána asi +/- 12 % (při koncentraci 385 [ppmv] je to +/- 46,2 [ppmv]), přesnost měření IR metodami se udává +/- 0,25 – 0,30 [ppmv].

Příspěvek CO2 do zemské atmosféry, z geologických zásob uhlí Severočeské hnědouhelné pánve (SHP), i kdyby bylo spáleno v jediném okamžiku, by byl řádově v mezích chyby měření a atmosféra by si toho ani nevšimla.

Těch téměř 2,7 miliardy tun hnědého uhlí v SHP, které jsou reálně vytěžitelné, by se v racionálně řízeném energetickém hospodářství ČR využívalo 100 let, takže roční příspěvek oxidu uhličitého (CO2) ze spálení severočeského uhlí by byl 0,002871 [ppmv.rok-1], což by při tehdejší globální koncentraci CO2 představovalo její roční zvýšení o 0,00074458 obj. % a při současné globální koncentraci CCO2 =  12 [ppmv] - podle observatoře na Mauna Loa (2021), by se roční podíl zvýšení smrsklo na 0,0006968 obj. %.

Současný podíl uhlí na světové výrobě elektrické energie je ilustrativní z obr.1:

podíl uhlí

V běžných tabulkách jsou pro složení vzduchu obvykle uváděny normální parametry, tj. při teplotě 0°C a tlaku 101 325 [Pa] pro suchý vzduch v objemových jednotkách (buď v obj. % nebo v [ppmv]) a bez CO2. Jak to vypadá ve skutečnosti v objemových i hmotnostních jednotkách, při 1 obj. % vlhkosti a koncentraci CO2 385 [ppmv], je uvedeno na obr. 2

Co z toho vyplývá? Například to, že složení vzduchu je daleko komplexnější, než se dozvíte z katastrofických zpráv. Prdění krav a pálení fosilních paliv nemá na chování atmosféry žádný zásadní vliv, a že není nutno se nechat opíjet rohlíky, které vám cpou do úst zelení borgové.

Skutečnost, že troposféra má mnohem větší objem, než je běžně uváděno vědeckými prostituty, a fyzikálně-chemické procesy, které se v ní odehrávají, sahají mimo rámec kteréhokoli modelu, který dosud vypadl z alarmistických překrucovačů přírodních zákonů, by měla být varováním.

Ale to je další a delší příběh, který si budeme vyprávět někdy příště.

P.S. Tento i předchozí článek je další popularizovaný výtah z kapitoly rozsáhlejší rozpracované kritické studie na téma

„Fosilní paliva, energetika, externality a Green New Deal“

.

složení vzduchu








 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.