Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

200 let snah o pochopení teplotních poměrů v atmosféře - začátky popisu skleníkového jevu

Ke třem nejznámnějším průkopníkům studia skleníkového jevu - E. Foote (1819–88), J. Tyndall (1820-93), S. Arrhenius (1859-1927) - je často přidáván jako jejich předchůdce i francouzský matematik a fyzik Jean-Baptiste J. Fourier.

Ke třem nejznámnějším průkopníkům studia skleníkového jevu- Eunice Foote (1819–1888), John Tyndall (1820-1893), Svante Arrhenius (1859-1927) - je často přidáván jako jejich předchůdce i francouzský matematik a fyzik Jean-Baptiste Joseph Fourier (1768-1830). Jeho jméno dnes nejčastěji připomínají pojmy jako Fourierova řada či Fourierova transformace pro popis periodických funkcí.

V roce 1822 Fourier vydal knihu o matematickém popisu vedení tepla v materiálech, ve které též obecně řešil působení vnějšího periodického zdroje tepla, a také průchod tepla průhlednými substancemi. Tento obecný popis pak využil v analýze teploty zemského povrchu o dva roky později, ve které Země figurovala jako chladnoucí těleso, Slunce jako periodický zdroj tepla, a atmosféra jako průhledné prostředí mezi oběma. Pro Fouriera totiž jeho teorie vedení tepla představovala i prostředek pro popis geofyzikálních jevů. Pro případ, že by Země neměla atmosféru dovozoval, že při její velikosti a vzdálenosti od Slunce by musela být chladnější. Své následovníky jako Tyndalla inspiroval svým konceptem, že zadržování záření zemského povrchu atmosférou je proto důležitým faktorem pro klima. Později pak Arrhenius názorně interpretoval výsledky Fouriera a Pouilleta (1790-1868) tak, že atmosféra funguje jako stěny skleníku - umožňuje průchod slunečního záření ale zadržuje vyzařování ze zemského povrchu. Tradičně se proto Fourierovy úvahy často považují za začátek či dokonce původ pozdějšího konceptu skleníkového jevu, jakkoliv Fourier vůbec neuvažoval skutečné složení atmosféry (byť Lavoisier objevil kyslík a pak i CO2 už v roce 1778). Nemohl tak sám vysvětlit mechanismus, kterým atmosféra energii opravdu může zadržovat. Nicméně zásluhou Fourierových prací z let 1822-4 můžeme dnes řící, že teplotní poměry v atmosféře se zkoumají už celých 200 let.

Fourier kriticky zdůrazňoval, že nic nemůže přispět k zdokonalování takových teoretických úvah více, než hojné řady exaktních experimentů. A také už předvídal, že budoucí lidské aktivity mohou ovlivňovat teplotní poměry na Zemi, i když tehdy měl na mysli zásahy do krajiny. A záhy pak i skutečně došlo na prvé poznatky o mechanismu skleníkového jevu. Nejprve v roce 1856 Eunice Foote zveřejnila svá pozorování, že CO2 a vodní pára se slunečním zářením výrazně oteplují, zatímco u vodíku či kyslíku k tomu nedochází. Tyto výsledky ji umožnily závěr, že případné navyšování obsahu CO2 v atmosféře by nutně vedlo k růstu atmosférické teploty. Fakticky se tehdy obírala jen jednou komponentou energetiky skleníkového jevu - zářením přicházejícím na Zemi od Slunce (druhou komponentou je záření emitované Zemí). Tři roky po ní se této problematice začal věnovat John Tyndall, který potvrdil, že infračervené záření adsorbuje CO2 i vodní pára, dál třeba etylén nebo benzen (výsledky zveřejněny v roce 1861). Naopak neadsorboval kyslík, dusík, vodík - v souhlase s dnešními poznatky o vibrační spektroskopii a skleníkových plynech. Pro teplotní poměry v zemské atmosféře je skutečně podstatné, že v důsledku (poměrně abstraktních) symetrických výběrových pravidel neadsorbují molekuly kyslíku a dusíku. Tyndall své výsledky ve vztahu k atmosféře shrnul do formulace: Atmosféra umožňuje vstup slunečního tepla; avšak kontroluje jeho výstup, a výsledkem je tendence akumulovat teplo na povrchu planety. Tato prvá etapa výzkumů skleníkového jevu od Fouriera po Arrhenia pak kulminovala dodnes platnou předpovědí z Arrheniových výpočtů v roce 1896, že zvyšení koncentrace CO2 v atmosféře na dvojnásobek by vedlo ku zvýšení její teploty o 5,7°C.

Za zaznamenaní též stojí, že Fourier bral i jistou účast na Francouzské revoluci (v roce pádu Bastily mu bylo 21). Vyneslo mu to uvěznění, ba hrozila i guillotine. Sloužil též mezi vědeckými poradci pro Napoleonovu armádu a účastnil se tažení do Egypta. Nakonec působil i jako sekretář Francouzské Akademie.

Mimochodem, Fourierovy řady jsem zařadil i do svých pacifických přednášek z lineární algebry. Není to sice jistě její těžiště, ale je to užitečný výsledek. Na Dalném Východě je to tak, že když jste faculty member, tak učíte, co fakulta (zrovna) potřebuje - faculty member přece musí umět přednášet všechno. A tak když odešel nějaký pedagog, tak jsem se dostal i k dost pro me vzdálenějším předmětům. Když jsem třeba učil fyzikální chemii atmosféry,* tak když vyvstala potřeba, tak jsem začal učit i chemometrii (neb je to koneckonců fyzikální chemie). Pak vyvstala jiná potřeba, a přešla na mne kvantová mechanika (neb se koneckonců používá v té chemometrii). A zase v kvantové mechanice se používají matice, a to je lineární algebra. A lineární algebra, to je přece blízko k lineárnímu programování - a tak jsem to taky přednášel. A pak jsem i řízením osudu dostal k přednášení etiku vědecké práce, a to zásluhou českých vědeckých hoštaplerů. Ti potřebovali nějak stále zametat to udavačství toho mého Osobního UDavače neboli OUDa, a tak se mne snažili i v Pacifiku poškodit svými pomluvami. A já jsem to jejich podraznictví popsal v časopise The Whistle (Whistleblowers of Australia):

WhistleblowersOfAustralia

(pro další dokumentaci toho podraznictví: https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=754552 )
A jinou nepoctivost jsem popsal (1992) v (případném) Časopise pro nereprodukovatelné výsledky:

JIrrepRes1.png

Journal of Irreproducible Results tehdy vydávalo nakladatelství Blackwell Scientific Publications, a redigoval ho legendární Marc Abrahams, který pak vytvořil Annals of Improbable Research, a je i moderátorem každoročního ceremoniálu udílení Cen Ig (Ignáce) Nobela. Mimochodem - upozornil jsem na tuto záležitost i Etickou komisi Akademie, poté co vznikla, leč odpověď jsem nikdy nedostal (tedy, takto postupuje ta komise téměř vždy, když se na ni někdo obrátí - jako by ani nebyla). A podle toho holt vypadají i poměry v naší vědě. Ve zbytku světa se mi to ale podařilo dovést do změny mezinárodních publikačních pravidel (LN 12.1.2008):

A tak jsem se nechtě stal mezinárodním odborníkem na vědeckou etiku -- a tak mi připadla i její výuka.

A propos - s poměry v Akademii to dál jde z kopce:
https://www.seznamzpravy.cz/clanek/domaci-kauzy-auditor-v-akademii-ved-panoval-strach-vedeni-dostavalo-kritiky-pod-tlak-235083

*Když jsem chtěl fyzikální chemii atmosféry přednášet v Praze, tak to bylo alibisticky odmítnuto s tím, že přece všichni vědí, že si dovoluji kritizovat Zahradníka - výstižná ukázka poděšenosti z kasty nedotknutelných.

Foto u perexu: Portrét Jean Baptiste Joseph Fouriera (1768-1830) z počátku 19. století. (https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Fourier#/media/File:Fourier2_-_restoration1.jpg).

____________

XXI. díl seriálu: 666@Sky - Je naprosto nezbytné, aby nebe bylo blankytné
[blankyt:666THz]
XX. díl seriálu: https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=804887
XXII. díl seriálu: https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=806396

[hniloba@AVCR neboli Akademická špína v krystalicky čisté formě: Část LIV.]
LIII. díl seriálu: https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=804052
LV. díl seriálu: https://zdenekslanina.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=806396

This work is licensed under CC BY-NC-ND 4.0

webNKP

 

 

 

 

Autor: Zdenek Slanina | pátek 1.9.2023 5:22 | karma článku: 48,58 | přečteno: 2580x
  • Další články autora

Zdenek Slanina

Zajímavá teorie o příčině smrti zastupujícího protektora Reinharda Heydricha

Před časem v odborném časopise Neurology vyšel článek o možných bezprostředních příčinách smrti zastupujícího říšského protektora Reinharda Heydricha. Ten vpodstatě vylučuje teorii, že by šlo o otravu botulinovým jedem z bomby.

3.6.2024 v 5:22 | Karma: 16,01 | Přečteno: 658x | Věda

Zdenek Slanina

A zázraky se dějí i nad Atlantikem - třeba 24. srpna 2001

U letu společnosti Air Transat směřujícímu 24.8.2001 z Toronta do Lisabonu došlo ke ztrátě paliva v důsledku prasknutí palivového potrubí. Posádce se však podařilo po 20 minutách doplachtit na letiště Lajes na Azorských ostrovech.

12.5.2024 v 5:22 | Karma: 16,32 | Přečteno: 501x | Věda

Zdenek Slanina

Letadlo: Soubor součástek letících v těsné formaci (co z ní - od nedávna - občas odpadají)

Na hoření bonmot (Letadlo je soubor součástek letících v těsné formaci) jsem narazil už před lety a nyní jsem si na nej vzpomenul. Letadla Boeing totiž od začátku roku postihla už řada podivných technických závad, zatím bez obětí.

15.4.2024 v 5:22 | Karma: 17,33 | Přečteno: 560x | Věda

Zdenek Slanina

Problém co začal už Arrhenius: Kysličník uhličitý a doba ledová - a teď i sopečné aktivity

Už S. Arrhenius řešil vztah obsahu CO2 v atmosféře i k době ledové. Tehdy hlavně ukázal, že jeho navyšování v atmosféře povede k nárůstu její teploty. Nyní výzkumy z univerzity v Sydney ukazují na roli sopek v nástupu ochlazování.

26.3.2024 v 5:22 | Karma: 34,64 | Přečteno: 988x | Věda

Zdenek Slanina

Přírodní (a tedy přirozené) skleníkové jevy: Venuše a její sopečné aktivity

Na Venuši se skleníkový jev vymkl kontrole. Vysvětlení by mělo být v hojných sopečných aktivitách. Ty do atmosféry uvolnily množství skleníkových plynů. A proč se tzv. přírodní či přirozené skleníkové jevy nesměly zkoumat v Praze?

4.3.2024 v 5:22 | Karma: 40,02 | Přečteno: 857x | Věda
  • Nejčtenější

V Turecku zemřela česká zpěvačka Victoria. Zavraždil ji její vlastní manžel

14. června 2024  8:59,  aktualizováno  11:23

Česká zpěvačka Victoria byla zavražděna v Ankaře. Podle tureckého portálu Hürriyet ji zabil její...

Ruská jaderná ponorka plula u pobřeží Floridy. Fotky ukazují její poškození

19. června 2024  13:53

Ruská flotila, která navštívila Havanu, se rozdělila. Část pluje od Kuby směrem k Venezuele,...

Tři dny v práci, poté domů s majákem. Ministr Bek jel záchranářskou uličkou

19. června 2024

Premium Ministerstvo školství proplácí coby přespolnímu politikovi Mikuláši Bekovi (STAN) přes 57 tisíc...

Východem Česka prošly silné bouřky a krupobití. Nejezdí vlaky, nejde elektřina

19. června 2024  7:32,  aktualizováno  21:47

Pásmo velmi silných bouřek prošlo přes východní Čechy, Moravu a Slezsko. Bylo mezi nimi i několik...

Pravda o střelbě na fakultě. Unikátní rekonstrukce, vrah přišel ve 13:23

17. června 2024

Premium Pravda o střelbě na filozofické fakultě se vynořuje postupně a některé detaily jdou proti tvrzením,...

Východem Česka prošly silné bouřky s krupobitím. Nejezdí vlaky, nejde elektřina

19. června 2024  7:32,  aktualizováno  21:47

Pásmo velmi silných bouřek prošlo přes východní Čechy, Moravu a Slezsko. Bylo mezi nimi i několik...

Putin dorazil do Vietnamu, předtím podepsal dohodu s KLDR

19. června 2024  21:31

Ruský prezident Vladimir Putin přiletěl na návštěvu do Vietnamu, kde bude do 20. června....

Počet obětí pouti do Mekky vzrostl na 900, teploty stoupaly nad 50 stupňů

19. června 2024  16:44,  aktualizováno  21:11

Při letošní velké muslimské pouti do Mekky zemřelo zhruba 900 poutníků, píše agentura AFP s...

Šlachta se v televizi hrubě pohádal s komentátorem, Schmarz pak zmizel ze studia

19. června 2024  20:51

„Já jsem se zastal kluků policistů a vy do toho taháte politiku,“ začal křičet komentátor Martin...

Nejlepší tip na letní grilovačku: Bez něj se neobejdete
Nejlepší tip na letní grilovačku: Bez něj se neobejdete

Ajvar skvěle dochutí všechny grilované pokrmy. V redakci jsme vyzkoušely jemný i pálivý Ajvar, který se hodí k masu i zelenině. Jaké recepty se...

  • Počet článků 123
  • Celková karma 21,07
  • Průměrná čtenost 8098x
Z meho (nestandardniho) CV: Jiz vice jak 2, a 2, a 2x2x2, a dvacetdva roku prazdnin na PacificRim, zejmena v NW segmentu. Na takovou expedici snu vas muze vyslat treba i nase akademie ved, ta dokonce nekdy velmi rada a agilne. To kdyz kupr. bona fide opravite chyby v pracech nektereho jejiho 'cestneho' predsedy, jeho hyperinflatovane ego to psychicky neunese, a ten ethicky gigant v mladicke ci jake nerozvaznosti ....... Zbytek ale az, m.j., obcas v blogu. A varovani pro ctenare z akademy: Uz jen cetba meho subverzniho blogu muze vest ke ztrate nejen iluzi, ale i zamestnani tamtez (taky se sleduje email, jestli nekdo nepise - horribile dictu - ze ten 'cestny' predseda je obycejny prolhany totalitni karierni .....). Ze neverite - tak pojdte a poslyste. Ale budou zde i pozitivni temata, pravda jen ze svetove vedy.

Rikat pravdu o tom tristnim ceskem akademickem etickem propadu neni nejakou mou prioritou, temata ze svetove vedy jsou zajiste zajimavejsi. U tech ceskych akademickych vaudevillu jde spis jen o otravnou povinnost. A o to, aby se podle potreby neprepisovala akademicka historie. Neb proti tomu zatim neco delat muze jen malokdo. A akademicke vedeni bude zcela jiste jen dal ucelove mlzit, zuby nehty branit pravde, lhat az se budou hory jeste vice zelenat (coz se bude moct vykazovat i jako prispevek redukci globalniho oteplovani - voila, hned 2 dalsi akademicke Potemkinovy vesnice jednou ranou). Maj totiz HRUZU odklonit se od posvatneho prikazu meho OUDa [Osobniho UDavace (kr.jm.Gardener)]: Rückkehr unerwünscht! Nedavno jim to perpetualni bezostysne lhani (po 3 desetiletich) ale zkomplikovaly pameti expredsedy CSAV ak. J. Římana. V nich je to lidske selhani toho meho OUDa literarne vytribenou formou popsano i s takrikajic OUDovou navstivenkou. Holt - i akademicka ryba muze nekdy hnit od hlavy, coz zde dalo vzniknout prilezitostne reality show: hniloba@AVCR.

Seznam rubrik