Fuera de los modelos de computadora, ¿hay alguna forma de demostrar que el CO2 es la causa de la mayoría de la tendencia general del calentamiento en los últimos 80 años?

Answer 1

Los cálculos físicos básicos no son exactamente simples, pero en principio son bastante factibles sin modelos de computadora. Este artículo de Wilson & Gea-Banacloche lo guía a través de los cálculos:

http://www.sealevel.info/Happer_…

Como verá, incluso este cálculo muy simple de “parte posterior del sobre” todavía implica bastante matemática y física, pero debería ser comprensible para cualquiera con un nivel universitario de entrenamiento físico y matemático y un poco de tiempo en sus manos. Recuerdo que realizamos cálculos similares en nuestra introducción básica a la ciencia del clima en la Universidad. Básicamente, simplemente calcula lo que le sucede a la radiación entrante (luz) en una atmósfera con CO2 que rodea un cuerpo radiante de cuerpo negro (tierra).

(http://www.gridgit.com/postpic/2…)

Como podrá ver incluso si no sigue las matemáticas, lo que entra en estas cálculos son solo una física básica muy simple: la física de la radiación, las propiedades radiativas conocidas del CO2 (es decir, cuánta luz absorbe a qué longitudes de onda) y en la última parte, algunos supuestos sobre la distribución de temperatura en la atmósfera. Los autores muestran cómo estos cálculos son consistentes con aproximadamente 1.9 K (o 1.3 para el modelo ligeramente más sofisticado) de calentamiento por duplicación de CO2 en la atmósfera, que es algo demasiado alto, pero ciertamente en el estadio de las mejores estimaciones actuales.

Por lo tanto, utilizando cálculos físicos simples y al dorso de la envolvente, puede mostrar cómo se espera que la temperatura en la superficie aumente de manera similar a lo que realmente observamos, y puede demostrar la importancia del CO2 como gas de efecto invernadero.

“Pero espera”, puedes decir, “¡esto es demasiado simplista! ¿Qué pasa con las advertencias mencionadas en el artículo? ”Correcto, definitivamente deberían considerarse. Al hacerlo, probablemente comenzará a apreciar la ayuda de las computadoras para hacer los cálculos. “Pero”, se puede decir, “el modelo sigue siendo ridículo, la tierra es en realidad una esfera, y experimenta estaciones, y el calor puede moverse de un lugar a otro con vientos, ¡eso podría cambiarlo todo!” Un buen número de estos modelos 1 D en todo el mundo, y conectarlos, y permitir la transferencia de calor por convección entre ellos. Tal vez varias capas en la atmósfera también. Es posible que necesitemos algunas dinámicas de fluidos para modelar cómo se mueve la atmósfera, y para eso ahora definitivamente necesitamos algunas computadoras realmente buenas … “¡Pero las nubes y el vapor de agua, eso es importante!” -De acuerdo, absolutamente necesitaremos poner este tipo de comentarios efectos y calcular el albedo de la nube y cómo cambia la humedad con la temperatura, etc. No tenemos suficiente potencia de la computadora para modelar nubes individuales, por lo que tendremos que hacer algunas mediciones y aportar algunos conocimientos teóricos y empíricos para extrapolar eso a escalas más grandes … “¿El océano? ¿Nevada? ¿Hielo acumulándose o derritiéndose? ¿Las plantas absorben más CO2 cuando aumentan las concentraciones? ”-¡Sí! ¿Podemos tener más tiempo de supercomputadora, por favor? …

Y, básicamente, eso es lo que los modeladores climáticos han estado haciendo durante los últimos 50 años.

Agregue extrapolaciones sobre el consumo de combustibles fósiles, el cambio del uso de la tierra y otras cosas y llegará a los escenarios que ocupan un lugar destacado en las discusiones actuales sobre el cambio climático, por ejemplo, en el IPCC. La Tierra es compleja, y los modelos nos ayudan a controlar esa complejidad. Y al compararlos una y otra vez con la física, las muchas mediciones que tenemos de la atmósfera ahora o del clima en el pasado distante, los científicos del clima los mejoran continuamente, y saben a qué son sensibles los modelos y qué no. Y a pesar de todo, el veredicto se mantuvo: el CO2 y otros gases de efecto invernadero son la parte decisiva de la historia. Pero todo surgió de la física simple que se muestra en el artículo anterior.

Answer 2

no.

La piedra angular del modelo científico (ya sea computadora o no) es la capacidad predictiva. Los problemas con los modelos informáticos climáticos son numerosos y están bien documentados, por lo que no es necesario profundizar en eso.

Es fácil configurar un experimento de laboratorio que muestre que los gases de efecto invernadero adicionales causan calentamiento. Pero ese es un problema, los mejores experimentos de laboratorio eliminan todas las incógnitas y solo prueban una variable.

Pero estamos hablando del mundo real. No se puede aislar el sistema, por lo que los científicos confían en las correlaciones. Esto nos lleva al siguiente número. La correlación no es causalidad. Una correlación fuerte no es prueba, solo una evidencia convincente.

En Nueva York, las ventas de helados en la ciudad son más altas en agosto y más bajas en enero. Curiosamente, los atracos siguen el mismo patrón estacional. ¿Cometer un delito hace que las personas tengan hambre de helado? ¿O comer helado te da la abrumadora necesidad de cometer un delito? Están fuertemente correlacionados, por lo que claramente uno debe causar el otro, ¿verdad?

Bueno no. Claramente es un tercer componente, el clima, que causa ambos. Pero preguntar si puede demostrar que el calentamiento global es co2 es como preguntar si puede probar que comer helado hace que las personas cometan delitos.

Pero el problema es peor que eso, porque los niveles de temperatura y CO2 NO están fuertemente correlacionados. No en una escala anual, decenal o incluso centenaria.

Durante los últimos 600,000 años tenemos datos climáticos del núcleo de hielo, los niveles de CO2 se han quedado atrás de los cambios de temperatura en un promedio de 800 años. El CO2 no condujo la temperatura. Algo más causó que el clima se calentara o enfriara (no sabemos qué, pero tenemos buenas conjeturas) y luego, debido a los cambios en el planeta, los niveles de CO2 subieron o cayeron en respuesta a esos cambios. El CO2 nunca condujo la temperatura durante los últimos 600 mil años para los que tenemos registros.

No es un gran comienzo para demostrar que el CO2 hecho por el hombre causa el calentamiento global.

Los niveles del mar y la temperatura atmosférica ya han aumentado constantemente durante los últimos 15,000 años, independientemente de lo que hayan estado haciendo los niveles de CO2. De hecho, la velocidad a la que están subiendo ahora ni siquiera es la más rápida que haya sucedido.

Desde los años 600 hasta aproximadamente el año 1400, hacía más calor de lo que es hoy todo el tiempo , a pesar de que los niveles de CO2 eran la mitad de lo que son hoy y narran un SUV a la vista.

Pero nada de eso es el punto, ¿verdad? Necesitamos analizar la contribución del hombre al CO2.

Hace 200 años, cuando comenzaron las industrias de carbón a vapor y los niveles de CO2 estaban en el rango de 200 ppm, la tierra ya se estaba calentando. continuó calentándose lentamente hasta finales de 1800, cuando sin ninguna razón comenzó a enfriarse. La contribución humana a los niveles de CO2 todavía era extremadamente baja, pero lo que sea.

Luego, alrededor de 1910, comenzó a calentarse nuevamente, a pesar de que los niveles producidos por el hombre de CO2 no habían cambiado de manera significativa. Continuó calentándose hasta la década de 1940. Durante y después de ww2, la industrialización global realmente comenzó y los niveles de CO2 debido a que los humanos realmente se dispararon por primera vez en la historia.

Pero, curiosamente, la temperatura comenzó a caer, y lo hizo de manera alarmante durante 30 años, a pesar de que la producción del hombre y los niveles de CO2 debido a los humanos fueron los más altos de la historia. Estaban cayendo tanto que llevó a los científicos a temores muy reales de una próxima era de hielo.

Luego, a fines de los años 70, a pesar de que los niveles y la producción no habían cambiado en absoluto, de repente comenzó a calentarse lentamente nuevamente.

se calentó durante unos 30 años, y luego nuevamente, se detuvo y se estabilizó durante unos 15.

Nivelado a pesar de que los niveles de CO2 fueron los más altos en la historia registrada y nivelado a pesar de que la producción del hombre fue la más alta en la historia.

Esto es lo que quiero decir con correlación muy débil. Si más co2 = temperaturas más altas, entonces deberíamos haber visto cosas muy diferentes.

Pero nosotros no. Todo lo que tenemos es la correlación ultra débil que después de un cierto período de tiempo arbitrario, la temperatura está arriba y el CO2 está arriba. Pero lo que uno hace no es reflejado por el otro en el medio. Eligen 200 años para ese período de tiempo arbitrario porque retroceden más allá de lo que sus modelos dejan de funcionar.

Es por eso que la respuesta a su pregunta es “no”. Si hubiera una manera de demostrar que el CO2 hecho por el hombre causa el calentamiento global sin los modelos de computadora, estarían hablando de eso. Pero la razón por la que dependen tanto de los modelos de computadora es porque lo que el Co2 y la temperatura realmente han hecho durante los últimos 600,000 años, y especialmente los últimos 200, no vale la pena preocuparse por eso.

Editar: Vale la pena señalar que ninguno de los escenarios pesimistas que los alarmistas del clima han predicho en los últimos 30 años se ha hecho realidad. Ni uno. Las capas de hielo todavía están allí, Miami no está bajo el agua y no ha habido un aumento estadístico en los eventos climáticos extremos. La temperatura solo ha aumentado aproximadamente 1 grado C en los últimos 200 años, y la mayor parte de eso fue en la primera mitad del siglo XX, cuando la producción mundial de Co2 en todo el mundo todavía era microscópica en comparación con lo que es hoy. Los niveles de agua están subiendo, pero a una fracción de la tasa que se predijo. Los océanos son tan enormes que los niveles oceánicos tardan cientos, a veces miles de años en responder a los cambios en la atmósfera. Lo cual es una gran parte del retraso de 800 años entre temp y co2 que vemos en el registro histórico.

Sí, hay mucha ciencia que demuestra que el CO2 es un gas de efecto invernadero. Pero lo que no hay es una gran ventaja de que el .02% de la atmósfera que es la contribución del CO2 del hombre es lo suficientemente potente como para efectuar el tipo de cambio que los científicos del clima afirman que debería estar sucediendo. Especialmente a la luz del hecho de que lo que dicen va a suceder, sigue sin suceder.

Answer 3

Los modelos de computadora son una forma cuantitativa de obtener una estimación detallada y un pronóstico de lo que podría suceder.

Desde un punto de vista cualitativo , la absorción y remisión de la luz infrarroja (que es radiación de calor) por el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4) se entiende y mide bien:

El dióxido de carbono absorbe y vuelve a emitir radiación infrarroja

¿Está saturado el efecto CO2? (más detalles, es complicado)

Las cantidades de CO2 en la atmósfera se han medido cuidadosamente desde 1958, que ha aumentado de 300 partes por millón a 400 partes por millón (aumento del 33%). Puede extrapolar hacia atrás con cierta confianza. El CO2 probablemente estaba aumentando antes de 1958, lo que correspondería al auge de la reconstrucción posterior a la Segunda Guerra Mundial. Tenga en cuenta que en realidad puede ver las fluctuaciones anuales de la temporada de CO2. Esta curva da miedo en su regularidad de subida ascendente:

División de Monitoreo Global de ESRL

Ninguna otra causa importante de aumento de temperatura ha sido propuesta de manera creíble. Los científicos tienen mucho cuidado de no engañarse a sí mismos. Han buscado explicaciones alternativas y no hay ninguna que pueda explicar los principales cambios que estamos observando.

Los científicos están dispuestos a escuchar cualquier evidencia y explicación contradictoria creíble, pero no se ha encontrado ninguna.

Dado que el clima y el clima son tan complejos (¡un estudio en mecánica de fluidos lo convencerá de eso!), Realmente se necesita un modelo de computadora para obtener más detalles.

Answer 4

No, la correlación no es causalidad. Pero la correlación predicha es. Según los criterios que parece proponer, ninguna teoría puede ser probada. Existe una correlación entre el movimiento de un conductor en un campo magnético y una corriente en el conductor. ¿Cómo puede probar que uno causa el otro y que no es una correlación, tal vez derivada de alguna causa superior invisible de ambos?

La teoría predice una correlación entre el CO2 atmosférico. El experimento revela que existe correlación. Debido a que la teoría ya existía antes del experimento, es predictiva y pasa las pruebas para una teoría “buena”.

Answer 5

Esto no es posible, que yo sepa.

Si examinamos el calentamiento causado directamente y solo por el efecto invernadero del CO2, eso no sería suficiente para explicar el calentamiento observado entre 1980 y 1998. El calentamiento en este período generalmente es considerado por los científicos del clima como probablemente al menos la mitad debido al CO2, y posiblemente más de la mitad debido a él; Una minoría de científicos incluso piensa que la Tierra se habría enfriado en este período si no hubiéramos emitido CO2.

En general, el calentamiento en la primera mitad del siglo pasado no se atribuye principalmente al CO2.

Las estimaciones de que más de la mitad del calentamiento en la última parte del siglo pasado se debe al CO2, implican más efectos de retroalimentación que amplifican los efectos del CO2, especialmente los efectos del aumento del vapor de agua en la atmósfera. Para llegar a la conclusión de que el CO2 debe haber sido (directa e indirectamente) responsable de la mayor parte de este calentamiento, debe suponer que los efectos de retroalimentación son fuertes y netos positivos.

Si este no fuera el caso, tendría que suponer que se han subestimado otros “forzamientos” positivos, o se sobreestimaron los negativos (nubes, etc.). O que algo más está sucediendo, por ejemplo, que las lecturas del termómetro eran demasiado inexactas para corregir con éxito, o que las correcciones estaban sujetas a un sesgo sistemático.

Dado que el vapor de agua rara vez se satura en la atmósfera, y de hecho se distribuye de manera extremadamente desigual y de una manera que sufre grandes cambios de un momento a otro, y dado que las nubes son extremadamente difíciles de modelar bien incluso con los modelos climáticos más elaborados que se ejecutan en supercomputadoras para días a la vez, realmente no puedes esperar probar nada usando un lápiz y papel. Incluso con las computadoras, no puedes probar nada; solo puede producir datos sugerentes.

Answer 6

Interesante cómo redactaste esto. Parece haber caído en el mito de que los modelos informáticos climáticos solo tienen correlación y ninguna causalidad para basar sus proyecciones. ¡Sin embargo, la causalidad se estableció a través del efecto radiactivo de CO2 hace más de 100 años!

¡Solo para disipar tu mito, ninguno mejor que los cazafantasmas!

¡Ahí está tu causalidad! Ahora, por supuesto, podríamos hacer esto tan complejo como lo desee. Hay retroalimentaciones estabilizadoras, retroalimentaciones de refuerzo, retroalimentaciones moderadas en ambas direcciones, efectos de albedo, etc., todo, desde ciclos solares hasta corrientes oceánicas y nubes, pero finalmente se reduce a refinar con mayor detalle y precisión cuál es la física establecida y documentada del invernadero. efecto de gas Esto significa que no es solo una mera correlación, sino que la causalidad ha sido bien establecida.

Answer 7

Es fácil medir que el CO2 absorbe el calor.

Puede medir fácilmente que más CO2 absorbe más calor.

A mediados de 1800 se dedujo que sin este efecto invernadero (del CO2 y otros gases) la tierra sería mucho más fría de lo que realmente es.

es decir, tenemos mediciones que muestran que el efecto de laboratorio es cierto en la vida real.

en 1896 Arrhenius derivó una fórmula que vinculaba la concentración de CO2 con la temperatura, y predijo que a medida que aumentara el nivel de CO2 la Tierra se calentaría.

Sin computadora.

120 años después tenemos datos para mostrar que su fórmula era más o menos correcta.

La hipótesis que tenía fue probada y, a medida que obtuvimos datos medidos, confirmó la teoría.

Por supuesto, con 120 años de datos y ciencia ahora tenemos mejores técnicas y técnicas más sofisticadas, y algunas de ellas se ejecutan en computadoras.

Pero no necesitamos una computadora para decir “la tierra es más cálida, exactamente como lo predijo Arrhenius”

Answer 8

No.

De hecho, la contribución directa del CO2 al calentamiento representa aproximadamente una cuarta parte o una quinta parte del calentamiento observado. El resto deriva de los llamados “factores de fuerza”, como el CO2 que causa el calentamiento, y este calentamiento aumenta la humedad y aumenta los efectos de los gases de efecto invernadero del H2O.

Sin esos “factores de fuerza”, el calentamiento que se puede atribuir directamente al CO2 es muy leve, no preocupante.

Pero el único lugar donde se calculan estos factores de fuerza es en modelos informáticos muy complejos. Sin tales modelos (o si están equivocados), el calentamiento sería mucho, mucho menos de lo previsto.

Answer 9

Existe un método de calculadora de bolsillo para estimar la contribución del CO2, no del todo no modelo, pero cercano.

Leer Manteniéndolo simple: el valor de un modelo climático irreductiblemente simple

El enlace “Manteniéndolo simple …” es un artículo científico revisado por pares que utiliza un modelo climático simplificado para evaluar las estimaciones de la sensibilidad climática al CO2 frente a las observaciones: cuánto aumenta la temperatura global en respuesta a los aumentos de CO2.

El modelo estima que nuestra contribución al clima es de alrededor de 0.25c / siglo.

Tenga en cuenta exactamente una emergencia global.