全球气候变化的主导因素是水汽变化所致.PPT

需要1.71×1019kJ的热量(1.2%的潜热) * * 中国石油集团工程设计有限责任公司 汇报人：朱新立 * 华北电力大学 周少祥 水蒸汽凝结辐射特性 及其对气候变化的影响 主 要 内 容 1.全球气候变暖中夜间增温速率大于白天的物理机制问题 2.为什么水汽变化会被排除在气候变化问题研究之外？ 3.水蒸汽凝结的经典解释及其存在的问题 4.水蒸汽凝结辐射特性及其温室效应 5.水蒸汽凝结辐射的证据 6.水蒸汽凝结辐射特性及其对气候变化的影响 7.中国气候历史不支持全球气候变暖论 8.结束语 * １．全球气候变暖中夜间增温速率大于白天的物理机制问题 IPCC第三次报告(2001): 自1860年使用仪器进行气候观测以来，全球地表气温增加了0.6±0.2℃；——不断被强化！ 自从21世纪50年代以来，全天最高和最低气温测量已覆盖50%以上的全球陆地面积； ——其实实际只占地球表面积的15%! 平均日平均最低气温的增温速率是最高气温的2倍，全天温度范围减小0.8℃。 ——基本被忽视或遗忘！ * 为什么夜间增温幅度高于白天？ 基于CO2的温室效应理论无法解释！ ２．为什么水汽变化会被排除在气候变化问题研究之外？ 大气物理学权威、英国著名气象学家B.J.梅森建立的水蒸汽凝结方程，认为几乎全部凝结潜热从云滴表面通过周围空气传导而耗散。——理论上 于是乎，水从地表蒸发(对地表的一种冷却)，升腾到达高空凝结成云，潜热传给高空的大气，因此对地表不再有影响。——许多人有这样的感觉 地球表面70%是海洋，大气中的水蒸汽主要来自海洋蒸发，人为因素很少。——实际情况 长时间跨度的降水量变化基本无从考证(？!) 据此，IPCC将水汽变化的影响排除在气候变化问题研究之外，认定气候变暖是人为活动导致的。 * 是否可以说气候变暖是IPCC的主观认定？把全球气候变化及其对策研究带入了歧途？ ３．水蒸汽凝结的经典解释及其存在的问题 “水汽凝结释放的潜热既升高了云滴表面温度，又向外传导热量” ——引自《大气物理学》教材，与梅森观点同 其完整热力学意义是：低温大气中的水汽凝结在高温的云滴上，一方面使云滴表面温度升高，另一方面又反过来通过热传导将潜热传给包括低温水汽在内的周围大气。 违反了热力学第二定律——可以通过多元体系化学势和相平衡原理予以证明 因此，这样热传导不可能进行 现在的问题是，水蒸汽在高空凝结了，潜热也一定释放出去了，又不能热传导(对流和导热)给周围的大气，那么，潜热去了哪儿呢？ * ４．水蒸汽凝结辐射特性及其温室效应 显然，水蒸汽凝结辐射释放潜热是唯一可能的途径 大部分(55%?)向宇宙空间，是对地球的一种冷却 ——地气系统的一种负熵流，是维持其宏观时空有序结构的关键(符合普里戈金的耗散结构理论) 小部分(45%)向地表，构成地气系统温室效应的主体 全球多年平均降水量5.77×1014m3，潜热量1.44×1021kJ，折合辐射强度约40W/m2(L=2500kJ/kg) CO2等温室气体总共才2.43W/m2(可能是被高估的数据) 与玻璃暖房的温室效应有异曲同工的效果(玻璃反射红外线) 因此，水蒸汽凝结辐射对地表产生直接影响 ——与“感觉”是不同的 * 假定全球降水增加0.5%，其中45%的潜热被大气吸收，则大气升温0.61℃，与IPCC报告的0.6±0.2℃持平。 混于大气多元体系中，作用大幅度减小，且不能单方面释放辐射能 ５．水蒸汽凝结辐射的证据 76Hz-9MHz频段大气无线电背景噪声具有明显的水蒸汽凝结特性——国内外文献的初步查询结果 夜间高于白天、夏天高于冬天、海洋高于陆地 ——水蒸汽更多 下午高于上午 ——水蒸汽扩散到达高空需要时间 大风高于无风 ——水汽大量凝结的必然结果 (换句话说，气候(天气)突变的信号隐藏在水蒸汽凝结辐射特性之中) * 注：高频背景噪声与水蒸汽凝结特性不符，最大的可能是其背景性(周向均匀性)不强所致，如东边日出西边雨，尤其是雷暴等。 * J J. Harwood, M.A., “Atmospheric Radio Noise at Frequencies between 10kc/s and 30kc/s”, IEEE Xplore, The Institution of Electrical Engineers of England, Paper No. 2619R 1958: 293-300. 1955.5 1955.1 1955.4 1955.6 1955.7 1955.8 1955.9 1953.7 1953.8 1953.9 1953.10 1954.1 1954.