Treibt die Temperatur CO₂ voran?

Die Idee, dass "globale Temperaturen den Anstieg von CO2 verursachen". ist ziemlich leicht zu widerlegen. Die Argumentation ist, dass die Löslichkeit von CO2 in Wasser mit steigender Temperatur abnimmt, sodass der Anstieg der globalen Temperatur impliziert, dass die Ozeane einen Teil des darin enthaltenen gelösten CO2 freigesetzt haben. Die Prämisse ist richtig, aber die Schlussfolgerung ist ein Non sequitur, da sie die Tatsache ignoriert, dass die Löslichkeit von CO2 in Wasser auch von der Differenz des Partialdrucks von CO2 zwischen Ozean und Atmosphäre abhängt. Da wir CO2 aus fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre freigesetzt haben, ist der Partialdruck von CO2 in der Atmosphäre gestiegen, und so haben die Ozeane mehr CO2 aufgenommen, nicht weniger.

Woher wissen wir, dass das wahr ist?

Das Argument lässt sich leicht durch die Beobachtung widerlegen, dass die Rate, mit der der atmosphärische CO2-Gehalt ansteigt, geringer ist als die Rate, mit der wir CO2 aus der Nutzung fossiler Brennstoffe in die Atmosphäre freisetzen, was impliziert, dass die natürliche Umwelt eine Netto-Kohlenstoffsenke sein muss. nimmt jedes Jahr mehr Kohlenstoff auf, als es ausstößt.

Formaler soll Ea die jährlichen Kohlenstoffemissionen aus anthropogenen Quellen (Nutzung fossiler Brennstoffe und Landnutzungsänderungen) darstellen, En die Kohlenstoffemissionen aus allen natürlichen Quellen (Ozeane, Bodenatmung, Vulkane usw.) darstellen und Un die Aufnahme von Kohlenstoff durch darstellen Alle natürlichen Kohlenstoffsenken (Ozeane, Photosynthese usw.), Ua wäre die Aufnahme von Kohlenstoff aufgrund anthropogener Aktivitäten, aber dies ist im Wesentlichen Null, sodass wir es sicher aus der Analyse ausschließen können. Unter der Annahme, dass der Kohlenstoffkreislauf dem Prinzip der Massenerhaltung gehorcht (jeder in die Atmosphäre emittierte Kohlenstoff, der nicht von natürlichen Senken aufgenommen wird, verbleibt in der Atmosphäre), ergibt sich die jährliche Änderung des atmosphärischen CO2 zu:

C' = Ea + En - Un

Dies kann neu angeordnet werden, um eine Schätzung der Differenz zwischen den jährlichen Emissionen aus allen natürlichen Quellen und der jährlichen natürlichen Aufnahme durch alle natürlichen Senken zu erhalten.

En - Un = C' - Ea

Wir haben genaue, verlässliche Daten für das Wachstum des atmosphärischen CO2 und für anthropogene Emissionen (für Details siehe Cawley, 2011). Beide sind unten dargestellt, zusammen mit einer Schätzung des natürlichen Netto-Kohlenstoffflusses En - Un. Die Tatsache, dass der natürliche Nettofluss negativ ist, zeigt deutlich, dass die natürliche Aufnahme in den letzten fünfzig Jahren jedes Jahr die natürlichen Emissionen überstieg und daher eher entgegenwirkte, als den beobachteten Anstieg des atmosphärischen CO2 zu verursachen.

- Quelle

Vor einiger Zeit schrieb ich eine Zeitschriftenarbeit, in der ich einen verwandten Klimamythos widerlegte, der einige der Beweise dafür skizziert, dass der Anstieg des atmosphärischen CO2 anthropogen und kein natürliches Phänomen ist.

Gavin C. Cawley, „ On the Atmospheric Residence Time of Anthropogenically Sourced Carbon Dioxide “, Energy & Fuels, Band 25, Ausgabe 11, Seiten 5503–5513, 2011.

Ich finde es schwer zu verstehen, wie dieses Argument in Klimablogs so allgegenwärtig sein kann, wenn man bedenkt, dass es so leicht zu widerlegen ist. Weitere Informationen finden Sie in den vielen Artikeln auf SkepticalScience.com, die sich mit diesem Thema (und anderen Klimamythen) befassen.

NB Ich habe dies als tangential relevante Antwort auf eine verwandte Frage gegeben . Es ist direkter relevant für dieses. Folgendes ist neu:

Als Grund für die temperaturtreibende Wirkung von CO2 und nicht umgekehrt wird üblicherweise das Henry-Gesetz angegeben, die besagt, dass die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit proportional zur Differenz des Partialdrucks des Gases in der Atmosphäre und der Konzentration in der Flüssigkeit ist und dass die Proportionalitätskonstante von der Temperatur abhängt. Das Argument lautet, dass die Ozeantemperaturen gestiegen sind, was bedeutet, dass sich die Proportionalitätskonstante geändert hat und somit die Ozeane zu entgasen beginnen. Dies ignoriert jedoch den anderen Teil des Henry-Gesetzes. Anthropogene CO2-Emissionen haben das atmosphärische CO2 erhöht, was die Druckdifferenz erhöht hat, was wiederum die Löslichkeit von CO2 erhöht, und die Ozeane werden zu Nettokohlenstoffsenken. Die Frage ist, was gewinnt, die temperaturgesteuerte Entgasung oder die partielldruckdifferenzgesteuerte Aufnahme? Wir können sehr zuversichtlich sein, dass die Ozeane keine Netto-CO2-Quelle sind, da (i) die Massenbilanz anzeigt, dass die natürliche Umwelt eine Netto-Kohlenstoffsenke ist, wenn die Ozeane eine Nettoquelle wären, müsste die Biosphäre ein undurchführbar großer Kohlenstoff sein sinken, um die Masse zu erhalten, und (ii) die Ozeane saurer werden, was man erwarten würde, wenn es sich um eine Netto-Kohlenstoffsenke handeln würde.

Eine weitere Argumentationslinie ergibt sich aus der Betrachtung der Änderungen des atmosphärischen CO2 zwischen Eis- und Zwischeneiszeiten, was darauf hindeutet, dass wir mit einem Anstieg des atmosphärischen CO2 von nur etwa 8 ppmV pro Grad Erwärmung rechnen sollten. Wir haben eine Größenordnung mehr gesehen, was bedeutet, dass das Henrysche Gesetz (selbst wenn man die Änderung des Partialdrucks aufgrund anthropogener Emissionen ignoriert) nicht sowohl den aktuellen CO2-Anstieg als auch diese prähistorischen Anstiege erklären kann.

Warum CO2 der Temperatur über einen langen Zeitraum hinterherhinkt, scheint der in der Frage angegebene skeptische Wissenschaftslink ziemlich gut zu erklären. Kurzfristige Korrelationen zwischen CO2 und Temperatur sind wahrscheinlich auf ENSO (El-Nino) zurückzuführen, das Änderungen sowohl bei der Temperatur als auch bei den Niederschlägen in Amerika verursacht. Diese wiederum verursachen Veränderungen im Vegetationswachstum und Absterben und damit Veränderungen in der Wachstumsrate von CO2. Dies wurde von Bacastow bereits in den 1970er Jahren festgestellt (siehe auch Jones et al.). Beachten Sie, dass ich die Wachstumsrate von CO2 betont habe. Der langfristige CO2-Anstieg hängt vom CO2-Durchschnittswert ab, die interannuellen Schwankungen der Rate haben fast keinen Einfluss auf den langfristigen Anstieg. Dies ist ein Fehler, den Prof. Salby in seinem Vortrag vor dem Institut in Sydney macht, und meine Erklärung für diesen (etwas komplizierten) Fehler wird hier gegeben .

Ich kann heute nicht viel mehr tun, ich werde versuchen, später weitere Referenzen hinzuzufügen, aber mein Energie- und Kraftstoffpapier enthält genügend Informationen, um zu zeigen, dass die Schlussfolgerungen des Blogartikels falsch sind (ich wünschte, sie wären es nicht!).