Az emberi kibocsátás irreleváns a légköri CO2-koncentráció változásában 1959 óta

Szerző: Dai Ato kutató, Oszaka, Japán

Cím: Multivariate Analysis Rejects the Theory of Human-caused Atmospheric Carbon Dioxide Increase:
The Sea Surface Temperature Rules

Magyarul: A többváltozós elemzés elveti az ember okozta légköri szén-dioxid-növekedés elméletét:
Meghatározó a tengerfelszíni hőmérséklet.

A tanulmány kivonata: 

A légköri szén-dioxid (CO₂) koncentráció változásaira gyakorolt egyes tényezők hatását még nem sikerült tisztázni. Különösen a tengerfelszín hőmérsékletének (SST) a CO₂-kibocsátás és -elnyelés egyensúlyára gyakorolt hatását a légkörben, valamint a fosszilis tüzelőanyagok emberi felhasználását nem hasonlították össze következetesen. Ebben a tanulmányban az egyes tényezők hatását többváltozós elemzéssel vizsgáltuk. A vizsgálathoz neves éghajlatkutató és energiával foglalkozó szervezetek nyilvánosan elérhető adatait használtuk fel. A többszörös lineáris regressziós elemzésben célváltozóként a légköri CO₂-szintek éves változásait használtuk. A magyarázó tényezők az SST és az emberi kibocsátás voltak az egyes években. 1959 után a NASA-tól származó SST-t használó modell magyarázta legjobban az éves CO₂-növekedést (B regressziós együttható = 2,406, P < 0,0002, R² modell = 0,663, P < 7e-15). Az emberi kibocsátás azonban egyik regressziós modellben sem volt meghatározó tényező. Továbbá, a légköri CO₂-koncentráció, amelyet az 1960 után a UK-HADLEY központból származó SST-re kapott regressziós egyenlet segítségével modelleztek, rendkívül magas korrelációt mutatott a tényleges CO₂-koncentrációval (Pearson korrelációs együttható r = 0,9995, P < 3e-92). A különbség 2022-ben 1,45 ppm volt. Összefoglalva, ez a tanulmány az első, amely többszörös regressziós elemzéssel kimutatta, hogy a légköri CO₂-koncentráció éves növekedésének független meghatározója az SST volt, amely erős előrejelző képességet mutatott. Az emberi CO₂-kibocsátás azonban irreleváns volt. Ez az eredmény azt jelzi, hogy a légköri CO₂-koncentráció természetes jelenségként ingadozott, függetlenül az emberi tevékenységtől.

Ebben a tanulmányban több lineáris regresszióanalízist végeztünk, összehasonlítva az SST és az antropogén CO2-kibocsátást, mint magyarázó tényezőket, valamint a légköri CO2 éves változásait, mint objektív változót az 1959-2022 közötti időszakban.

Az éves CO2-változást az SST-ket (NASA, NOAA, UAH) használó modell magyarázta a legjobban (regressziós együttható B = 2,406, P = <0,0002), míg az emberi kibocsátás egyáltalán nem bizonyult magyarázó tényezőnek az éves CO2 koncentrációváltozásokban (regressziós együttható B = 0,0027, P = 0,863).

A leglenyűgözőbb, hogy az 1960–2022 közötti SST-kből származtatott regressziós egyenlet segítségével előre jelzett légköri CO2-koncentráció rendkívül magas, r = 0,9995 korrelációs együtthatóval rendelkezett.

Így nemcsak az a paradigma téves, amely szerint az emberek okozzák a légköri CO2-változásokat, hanem „az az elmélet is, hogy a globális felmelegedést és az éghajlatváltozást az ember által kibocsátott CO2 okozza”.

„Az SST volt a légköri CO2-koncentráció éves változásainak determinánsa […]. Az antropogén kibocsátások a közvetlen kibocsátások alapján nem voltak relevánsak ebben a folyamatban.”

1. ábra. A légköri CO₂-koncentráció éves növekedésének összehasonlítása az a) a SST-vel, illetve b) az antropogén CO₂-kibocsátással.

(a) SST: a tengerfelszín hőmérséklete (narancssárga vonal, jobb oldali függőleges tengely), az Alabama egyetemen (Huntsville) végzett mérésekből származtatva. Kék oszlopok (bal oldali függőleges tengely): éves CO₂-növekedés a National Oceanic and Atmospheric Administration (Nemzeti Óceánkutató és légkörkutatási Intézet) adatai alapján. Az SST-anomália az 1991-2020 évek átlagában nulla. Vízszintes tengely: évek.

(b) a Nemzetközi Energiaügynökségtől származó antropogén CO₂-kibocsátás (piros vonal, jobb oldali függőleges tengely), Kék sáv (bal oldali függőleges tengely): éves CO₂-növekedés a National Oceanic and Atmospheric Administration (Nemzeti Óceánkutató és légkörkutatási Intézet) adatai alapján. Vízszintes tengely: évek.
1. táblázat: A többszörös lineáris regresszióelemzés eredményei az éves növekedésére vonatkozóan légköri CO₂-koncentrációra, mint célváltozóra.

B: regressziós együttható (B értéke az (1) egyenletben),
t: a t-teszt eredménye,
SST: a tengerfelszín hőmérséklete a Huntsville-i Alabama Egyetem adataiból. A CO2-kibocsátás a Nemzetközi Energiaügyi Hivatal (International Energy Agency) adataiból származik.

Nem ez az első tanulmány, amely foglalkozik a légköri CO2 éves változásai és az antropogén CO2-kibocsátás közötti összefüggés hiányával.

Wang et al. (2013) úgy értékelte, hogy az emberi tevékenységből származó CO2-kibocsátás (fosszilis tüzelőanyagok elégetése és a földhasználat megváltozása) csak körülbelül +0,1–0,3 PgC/év CO2-koncentrációt tesz ki. Ez a CO2 növekedési ütem varianciájának (σ²) körülbelül 10% -a”.

A kép forrása: Wang et al., 2013

Jones és Cox (2005) rámutattak, hogy a fosszilis tüzelőanyagok éves kibocsátásával kapcsolatos változások valószínűleg nem magyarázzák a CO2 növekedési ütemének anomáliáit.

“… Nem valószínű, hogy ezek az anomáliák az antropogén kibocsátások hirtelen növekedésével magyarázhatók, mivel az anomáliák sokkal nagyobbak, mint a fosszilis tüzelőanyagok kibocsátásának éves növekedése.”

2. ábra:
(a) a Mauna Loa éves átlagos CO2-koncentrációja;
(b) a CO2 éves növekedési üteme (vastag vonal) és a teljes antropogén kibocsátás 40%-a (vékony vonal). A vízszintes szaggatott vonal a 2 ppmv 1. évet jelöli: 2002 és 2003 az első egymást követő, e szint feletti évek.
(c) Havi Nino3-index (vékony vonal) és éves Nino3-index (április-március átlag; vastag vonal).

A kép forrása: Jones és Cox, 2005

Dr. Jari Ahlbeck (2009) azt is kimutatta, hogy a fosszilis tüzelőanyagok kibocsátása és a CO2 növekedési ütemének növekedése közötti összefüggés „statisztikailag egyértelműen jelentéktelen”. Ezért ezt a tényezőt kizárta a CO2 változékonysági mechanizmusainak elemzése során.

A tanulmány törzsszövegében található ábra 5 éves időszakokat mutat be, amikor vagy csökkent az éves CO2-kibocsátási tendencia (5,33, 5,17, 5,13, 5,11, 5,29 GtC/év az 1980–1984 közötti időszakban), vagy lapos (6,40, 6,53, 6,63, 6,59, 6,57 GtC/év az 1995–1999-es időszakban).

Kép forrása: Ahlbeck, 2009

Még a Carbon Brief blogban néhány évvel ezelőtt részletezett elemzés is azt sugallja, hogy „a globális CO2-kibocsátás stagnált – ha nem kissé csökkent – az elmúlt 10 évben.” Ez nyilvánvalóan nem támasztja alá azt a következtetést, hogy a CO2 növekedési ütemének növekedését az emberi kibocsátás csökkenése okozta.

Az Ato-tanulmányban található további fejezet az emberi metánkibocsátás és a légköri metán növekedési üteme közötti kapcsolat hiányával foglalkozik.

Bár az emberi metánkibocsátás drámaian nőtt az elmúlt évtizedekben, „a légköri metánkoncentráció a 21. század óta csökkent”.

“… A természetes ingadozások sokkal erősebbek, mint az emberi kibocsátások, ami a légköri metánszintre gyakorolt hatást illeti.”

Részlet az Ato-tanulmányból:

A tanulmány eredményei azt is jelzik, hogy a légköri CO₂-koncentráció és -növekedés nem szokatlanul magas, mivel természetes jelenségről van szó. Az okok, amiért a modern CO₂-koncentrációkról azt mondják, hogy abnormálisan magasak (vagy az elmúlt egymillió év legmagasabbjai), a következők: A jégmagok segítségével rekonstruált légköri CO₂-koncentráció az ipari forradalom idején körülbelül 280 ppm volt, és a CO₂-szintek ezt követő emelkedése kronológiailag az emberi tevékenység növekedésével egybeesett. Ennek az elméletnek azonban van néhány alapvető gyenge pontja. Amint a bevezetőben említettük, ésszerű érvek szólnak az ellen az elmélet ellen, hogy a mai CO₂-koncentráció szokatlanul magas. Jaworowski rámutatott [10] [11],   hogy a jégmagok CO₂-koncentrációjának rekonstrukciói 30-50%-kal alulbecsültek. A Jaworowski által a jégmag-módszerrel kapcsolatban felhozott érvet alátámasztó jelenségeket a légkörben már az elmúlt években is megfigyelték. Bár az emberiség hatalmas mennyiségű metánt bocsát ki, a légköri metánkoncentráció a 21. század óta kétszer csökkent (6. ábra) (NOAA,[34]. Ha az összes emberi metánkibocsátás a légkörben maradna, akkor a 21. században és azon túl évente több mint 115 ppb-vel kellene emelkednie (az emberi kibocsátás több mint 0,3 gigatonna (NASA,[35]), 1ppb ≅ 0,0026 gigatonna). Ez azt jelzi, hogy a természetes ingadozások sokkal erősebbek, mint az emberi kibocsátás a légköri metánszintek befolyásolása szempontjából.

Tehát nemcsak az emberi kibocsátás és a légköri CO2 (és CH4) éves változásai között nincs összefüggés, hanem az éves antropogén CO2 (és CH4) kibocsátás csökkenő tendenciái is megfigyelhetők az elmúlt évtizedekben viszonylatában.

Hivatkozások:

[10] Jaworowski Z., Segalstad T.V., Hisdal V., 1992: Atmospheric CO2 and global warming: a critical review. (A légköri CO2 és a globális felmelegedés: kritikai áttekintés.) 2nd edition, 1992
https://www.researchgate.net/publication/307215789_Atmos
pheric_CO2_and_global_warming_a_critical_review_2nd_edition

[11] Jaworowski Z., Segalstad T.V., Ono N., 1992: Do glaciers tell a true atmospheric CO2 story?
The Science of The Total Environment 114(12):227-284
https://doi.org/10.1016/0048-9697(92)90428-U

[34] NOAA Global Monitoring Laboratory: Trends in Atmospheric Methane (NOAA Globális Monitoring Laboratórium: A légköri metán tendenciái)
https://gml.noaa.gov/ccgg/trends_ch4/ Accessed on 30, October 2023

[35] NASA earth observatory: Methane Matters (NASA Föld-megfigyelőközpont: Metán ügyek)
https://earthobservatory.nasa.gov/features/MethaneMatters

A tanulmányt Kenneth Richard összefoglalója, illetve Dai Ato eredeti cikke alapján ismertetjük.

Közzétevő ezúttal hívja fel a figyelmet Dai Ato egyik forrására:

Ernst-Georg Beck: A légköri CO2 rekonstrukciója. Háttérszintek 1826 óta a talajközeli közvetlen mérésekből

A tanulmány számos korabeli, illetve proxy-méréssel bizonyítja, jóval az 1950-es évek előtt is mértek olyan CO2-koncentrációkat, melyekről ma azt szuggerálják, hogy azok csak a 20. század hatvanas éveiben jelentkeztek. E helyen a tanulmány kivonatát közöljük.

Bemutatjuk az 1826 és 1960 között közvetlenül mért, éves átlagú CO2-háttérszintek új adatsorát. A főként az északi féltekén, a szárazföldön és a tengeren, a föld közelében rendelkezésre álló több mint 200 000 egyedi minta közül mintegy 100 000 mintát választottunk ki.
Az adatok, módszerek, mintavételi állomások, meteorológiai viszonyok és légtömegek elemzésével rekonstruálhatók a múltbeli éves CO2-háttérszintek. Új módszereket mutatnak be az éves tengeri határszintek becslésére a földközeli adatokból a történelmi adatok alapján.
Ez lehetővé teszi a rekonstrukciót egy ±2,5%-os becsült hibahatáron belül és egy ±3%-os módszertani hibahatáron belül 1870 óta. A szintek határozott ingadozása látható 1860 körül, és különösen 1940 körül, amikor a szintek 380 ppm feletti értékeket mutatnak, majdnem úgy, mint ma. A légköri CO2 lassú emelkedése 1880 óta megerősítést nyert. A 19. és 20. századi CO2-szintek átlagának 2,6%-os különbsége a módszerek 3%-os hibahatárán belül van.

2024. szeptember
Közzéteszi:
Király József
okl. vegyészmérnök