(Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

(Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Olen pitkään ihmetellyt sitä, että miten maanpinnalta ilmakehään johtumalla tapahtuva lämmönsiirto on arvioitu niin pieneksi kuin n. 5 %. Sen luulis olevan vaikea laskea, kun olosuhteet ja etenkin tuuet vaihtelevat niin paljon. Siksi tein seuraavan kokeen:

Otin pätkän mustaa rautaputkea. Ruuvasin sen kylkeen 6,8 Ohmin vastuksen keskelle putkea. Puristin sen vaakasuoraan toisesta päästään ruuvipenkkiin, jossa on muoviset pinnat leuoissa. Kytkin vastukseen 2 :n virran. Odottelin tunnin verran ja sitten otin lämpömitarin ja mittasin putken lämpötilan molemmista päistä ja keskeltä, vastuksen takaa. Toistin mittauksen vielä 10 min päästä, ja totesin, että lämpötila oli stabiloitunu. Sain seuraavat tulokset: 32,2, 62,1 ja 38,4 astetta. Ja putki oletetaan täysin mustaksi ja kaikki teho lähtisi siitä säteilemällä, sen tehollisen keskilämpötilan tulisi olla 64,4 astetta. Noiden erojen tukiminen ei ole tuitenkaan tämän kokeen tarkoitus.

Otin laitepuhaltimen n. metrin päähän putken toisesta päästä ja suuntasin sen puhaltamaan putken pituussuunnassa. Epätieteellisintä tässä on
ilmavirtauksen nopeuden arviointi ja se vieläpä hieman pienenee putken matkalla (348 mm). Paperipalojen liikenopeuden perusteella ilmavirrassa, arvioin "tuuleksi" noin 2 m/s, ei siis lähelläkään myrskylukemia.

Odottelin taas lämpötilan stabiloitumista ja uusin ym mittaukset seuraavin vastaavin tuloksin: 23,4, 36,4 ja 19,4 astetta. Ympäristön lämpötla oli n. 17 astetta.

Seuraavaksi kytkin puhaltimen irti ja pudotin vastuksen virtaa asteittain niin, että mittauspistiden lämptilat olivat lopulta ym. lämpötilojen lähellä (puhaltimen ollessa päällä). Virraksi mittasin 1,2 A. Teho oli siis pudonnut 27,2 W:sta 9,8 W:iin. Konvektion osuus oli siis lisääntynyt puhallettessa peräti 17,4W eli 64 % kokonaistehosta. Ilman puhallintakin konvektiolla on jokin merkitys, joten (heikon) puhalluksen ollessa päällä konvektion osuuden täytyi olla välillä 70 - 80 % kokonaistehosta. Hiukan eri tulos kuin ilmakehämallissa, missä konvektion osuus on vain 5 %. Toki höyrytysmiseen kulu 20% säteilytehon määrästä.

Keskituulet tuskin ovat pienempiä kuin 2 m/s. Joku mättää ja pahasti. Tietenkin osan selittää se,että maan/meren pinnan lämpötila ei ole paljon korkeampi kuin ilman ja joskus jopa toisin päin ja silti säteilyä lähtee. Tässä tilanteessa kuitenkin yleensä on kylmä, joten säteilyteho jää siellä pieneksi eikä siten vaikuta keskiarvoon niin paljoa.
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: (Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Viesti Kirjoittaja BorisW »

En oikein ymmärrä miten tuolla kokeella yrität osoittaa johtumisen kautta siirtyvää lämpövuota.

Itse näen todellisen maailman vesivaltaiseksi. jossa auringon lämmittämä maapallo tietysti säteilee ulos kohti avaruutta lämpöenergiaa. Koska osa siitä energiasta absorboituu kasvihuonekaasuun, jäähtyminen olisi vain murto-osa suoraan avaruuteen säteilevästä lämmöstä jos ilmakehä olisi täysin läpinäkyvä IR:lle. IPCC esittää, että takaisin säteily on varsin suurta Trenberthin kuvan mukaan
Global heat budget.jpg
.

Kuvassa takaisinsäteily (palaute) on hurjat 333 W/m2 (liekö tässä ongelmana, että kyseessä on kvanttifysiikan alainen prosessi); haihtuminen (evapotranspiraatio) on peräti 80 W/m2 ja tuo pystyvirtausten mukana kulkeutuva energia on vain 17 W/m2. Olen kanssasi samaa mieltä, että se on varsin pieni. Tuo 333 W/m2 on todella hurja luku, mutta sen vaikutus pienenee hurjasti kun otetaan huomioon, että infrapuna säteily ei tunkeudu veteen, joka peittää yli 70% maapallon pinta-alasta. vaan koko energia jää pinta kalvoon, jossa se voi tehokkaasti edesauttaa haihtumista.

Tähän haihtumisen suureen merkitykseen vaikutta myös se tosiseikka, että vesihöyryn määrän lisääntyessä ilmassa sen tiheys alenee ja lähtee siksi nopeasti nousemaan yläilmoihin ja sieltä leviää eri suuntiin tuottaen pilviä ja sadetta, ym.

Auttoiko?
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: (Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

En tuolla kokeellani yrittänyt ottaa kantaa maapallon energiataseen laskentaan muuten, kuin juuri tuon postaamasi kuvan vain 17 W/m^2 konvektion osalta. Pääasia oli osoittaa tuulen vaikutuksen konvektioon. Jotenkin vaikuttaa, että tuohon 17 W:iin ei oikein tuulia ole otettu huomioon. Kokeessani 17 W tuli jo ylitettyä putkenpätkästä, jonka ulkopinta on 0,037 m^2.
Avatar
Ristoi
Viestit: 49
Liittynyt: 18.09.2013, 18:50:41
Viesti:

Re: (Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Viesti Kirjoittaja Ristoi »

Kokeellinen tutkimus on aina oikein! Se sitten vähän vaihtelee, miten hyödyntää niitä tuloksia ...

Jos katsoo tuota kuvaa, niin nettolämpösäteilyhän maasta on luokkaa 63 W neliölle. Takaisinsäteily on kaiketi laskennallinen olio, kuvaten sitä, miten säteily kimpoilee takaisinkin jo muutaman mm. päästä. Jos se olisi ihan itsenäinen säteilylaji, niin pakastekanat saisi paistettua taivasalla yöaikaan.

Niin tuohon 63 W:iin verrattuna se 17 W ei sitten ole ihan olematon. En nyt silti mene väittämään, että se olisi oikea luku.

Lisäys: olisikohan syynä pienuuteen myös se, että ajoittain lämpö siirtyykin toiseen suuntaan?
http://roskasaitti.wordpress.com/
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: (Epä)tieteellinen koe n:o 1.

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Ristoi kirjoitti:Lisäys: olisikohan syynä pienuuteen myös se, että ajoittain lämpö siirtyykin toiseen suuntaan?


Tuohon viittasinkin alkuperäisessä postauksessani.
Vastaa Viestiin