Berechnung der Kühlung

Woher wissen wir, wie viel Abkühlung wir mit unseren „Wolken“ erzeugen, und wie verhält sich diese im Vergleich zur Erwärmung durch Kohlendioxidemissionen?
Schätzungen variieren, aber ein führender Forscher gibt an, dass ein Gramm eine Tonne ausgleicht:
„Ein Gramm Aerosol in der Stratosphäre, das vielleicht von hochfliegenden Jets abgegeben wird, könnte den wärmenden Effekt einer Tonne Kohlendioxid ausgleichen, also um den Faktor 1 Million zu 1. “
und noch einmal: „ Der Einfluss von Geoengineering ist sehr groß – ein Gramm Partikel in der Stratosphäre verhindert die Erwärmung, die durch eine Tonne Kohlendioxid verursacht wird. “
Schauen wir uns die Zahlen an, die wir zur Untermauerung dieser Behauptung verwenden. Glücklicherweise haben viel klügere Menschen dies jahrzehntelang studiert. Sehen wir uns einige ihrer Arbeiten an und berechnen wir unsere Auswirkungen auf die Abkühlung des Klimas.

Strahlungsantrieb?

Der Strahlungsantrieb ist hier das Schlüsselkonzept. So viel Energie gelangt in die Atmosphäre bzw. verlässt sie. Eine Zunahme des Strahlungsantriebs führt zu einer Erwärmung, eine Abnahme führt zu einer Abkühlung. Hier finden Sie eine ausführlichere Erklärung . Gemessen in Watt pro Quadratmeter (W/m^2) haben wir seit 1750 einen erhöhten Strahlungsantrieb von über 3,1 W/m^2 .

Reflektierende Wolken

Wie viel Reflexionsvermögen können wir von unseren Wolken erhalten? Hier ist die Zusammenfassung, mit der wir arbeiten :

Diese Zahl ist nicht aus der Luft gegriffen. Wie der Autor erklärt: „ Dieser Sulfatwirksamkeitswert unterscheidet sich von dem in Smith und Wagner ( 2018 ) verwendeten Wert (der nur die einfallende Strahlung berücksichtigte) und liegt in der Mitte der in der neueren Literatur vorhandenen Werte (Ferraro et al. 2012 , Pope et al. 2012 ). , Kuebbeler et al 2012 , Pitari et al 2014 , Kleinschmitt et al 2017 , Dai et al 2018 ) .

Die Schlüsselnummer hier:
-,62 W/m2 Strahlungsantrieb, der ein Jahr lang durch die Injektion von 1 Tg Schwefel erzeugt wurde

Aber wir verwenden SO2. Das SO2/S-Massenverhältnis bedeutet also, dass wir halb so viel Kühlung pro Tg erhalten:
-.62/2 = -.31 W/m2 Strahlungsantrieb pro Tg SO2/Jahr

CO2-Erwärmung

Wie stark erwärmt Kohlendioxid den Planeten? Ich war überrascht über die Unsicherheitsspanne hier. IPCC sagt zwischen 0,27 und 0,63 °C pro 1000 Gigatonnen CO2 :

Also: 1000 Gigatonnen CO2 = +.45C

Einheiten umrechnen

Jetzt haben wir alle Informationen, die wir für unsere Berechnungen benötigen. Zunächst eine Umrechnung: Temperatur in Strahlungsantrieb. Aus der ersten Tabelle oben: 0,7 °C pro W/m2

Also wandeln wir unseren Strahlungsantrieb pro Tg SO2 in Temperaturänderung um:
-0,31 W/m2 * 0,7 C pro W/m2 = - 0,217 C pro Tg SO2/Jahr

Verweilzeit

Wie lange erzeugen diese Partikel Kühlung? 1-3 Jahre . Für unsere Zwecke gehen wir von 2,1 Jahren aus (obwohl eine weitere Partikeloptimierung, höhere Injektionshöhen und andere Änderungen letztendlich zu einer viel längeren Verweilzeit führen können).

Also 2,1 Jahre Partikellebensdauer * -0,217 C pro TG SO2/Jahr = - 0,4557 C pro Tg SO2, gestartet für 1 Jahr

Alles zusammenfügen

Wie viele Gramm „Wolke“ können also den erwärmenden Effekt von 1 Tonne CO2 für ein Jahr ausgleichen?
1000 Gigatonnen CO2 = +.45C
1 Tg ​​SO2 = -.4557C
1000 Gigatonnen CO2 ~ 1 Tg SO2
1 Gigatonne = 1.000 Tg, also:
1.000*1.000 = 1.000.000 Tg CO2 = 1 Tg SO2
beide Seiten durch 1T dividieren:
1.000.000 g CO2 = 1 g SO2
1 Tonne = 1.000.000 g:
1 Tonne CO2 = 1 g SO2

Wenn wir also die Unsicherheitsbereiche für all das berücksichtigen, gleicht ein Gramm eine Tonne aus: Ein Gramm „Wolke“ gleicht die erwärmenden Auswirkungen von 1 Tonne CO2 für ein Jahr aus.

Hier ist die Tabelle, die ich zur Berechnung verwendet habe , mit Links zu Quellen.

Es gibt Argumente, dies auf unterschiedliche Weise zu vergleichen (Joule usw.); Viele davon haben starke Vorzüge. Da Käufer freiwilliger CO2-Gutschriften auf CO2-Äquivalenz achten, sind wir diesen Weg gegangen.

Wie bei all unserer Arbeit hier teilen Sie uns bitte mit, wenn Sie der Meinung sind, dass wir einen Fehler gemacht haben, und wir werden ihn korrigieren!

(Bild über Lexica )

Bearbeitet am 28.12., um Links zu David Keiths Werken aufzunehmen.