Toplogredni učinek in drugi zakon termodinamike
Kaj pravi znanost...
Skeptiki večkrat ugovarjajo, da razlaga pojava tople grede nasprotuje drugemu zakonu termodinamike. Ampak: ali res? Da lahko na to odgovorimo, moramo najprej vedeti, kako prihaja do globalnega segrevanja. Potem moramo poznati drugi zakon termodinamike in kako le-ta vpliva na globalno segrevanje. Globalno segrevanje deluje v zaprtem sistemu sledeče.
Sonce segreva Zemljo. Zemlja in njeno ozračje sevajo energijo nazaj v vesolje. Na ta način oddajata večino energije, ki jo dobita od Sonca, zato ostaja povprečna temperatura Zemlje bolj ali manj enaka. Toplogredni plini »ujamejo«, zadržijo nekaj te oddane energije bližje zemeljski površini, zato le-ta težje oddaja toploto. Zemlja se zato segreje, da bi lažje, učinkoviteje sevala energijo/toploto. Tako toplogredni plini povzročajo, da se Zemlja segreje – tako kot odeja ohranja telesno toploto človeka – in, glejte, globalno segrevanje je tu! (v prispevku What is Global Warming and the Greenhouse Effect je podana podrobnejša razlaga)
Drugi zakon termodinamike lahko povemo na več načinov. Nam se zdi še najbolj ustrezen stavek Rudolfa Clausiusa, ki pravi:
»Toplota ne more spontano, sama od sebe, prehajati s telesa z nižjo na telo z višjo temperaturo.«
Če torej položite nek topel predmet k hladnejšemu, se toplejši ne bo segrel in se hkrati hladnejši še shladil. To je tako samoumevno, da ni treba, da vam to pove znanstvenik, to vemo že iz vsakdanjega življenja. Če v pijačo daste kocko ledu, se pijača seveda ne bo segrela!
Skeptiki pravijo, da ker je zrak (v katerem so toplogredni plini) hladnejši od površja Zemlje, ne more segrevati Zemlje. Če bi, bi bilo to v nasprotju z drugim zakonom termodinamike, saj bi toplota tekla s hladnejšega na toplejše telo.
Ali torej klimatologi v temeljih grešijo? Seveda ne! Skeptiki spregledujejo dejstvo, da Zemljo segreva Sonce, kar je nekaj povsem drugega.
Da vidimo, zakaj, poglejmo za primer odejo, ki nas greje v postelji. Če se vaša koža ohladi, vas zazebe in se zavijete v odejo, da bi vam bilo topleje. Zakaj? Zato, ker vaše telo proizvaja toploto in to toploto izgubljate v okolico. Ko se zavijete v odejo, zmanjšate toplotne izgube vašega telesa. Nekaj toplote ostane na površini vašega telesa in ogrejete se. Topleje vam postane zato, ker toploto, ki jo proizvaja telo, izgubljate počasneje kot prej.
Če pa v odejo zavijete krojaško lutko, ki ne proizvaja svoje toplote, ne bo nikakršnega učinka. Lutka se ne bo segrela. Tudi to je samo po sebi umevno, kajne?!
Ali primerjava z odejo ustreza modelu globalnega segrevanja zaradi naraščajoče količine toplogrednih plinov? Seveda so razlike v tem, kako energija nastaja, ali bolje, od kod pride, oz. se izgublja. Naše telo tudi ne proizvaja vedno enake količine toplote, medtem ko jo Sonce pošilja na Zemljo v bolj ali manj enaki količini. Toda kar se tiče drugega zakona termodinamike, ko govorimo le o toku energije, taka primerjava povsem zadostuje. Drugi zakon termodinamike ne govori o nastajanju toplote, ampak le o tem, kako prehaja med predmeti oz. med snovmi.
Da povzamemo: Energija s Sonca segreva Zemljo in podobno toplota, ki nastaja v vašem telesu, ohranja vaše telo toplo. Zemlja izgublja energijo v vesolje, vaše telo izgublja – oddaja toploto v okolico. Toplogredni plini zmanjšajo energijske izgube s površine Zemlje, podobno kot odeja zmanjša toplotne izgube vašega telesa v okolico. Posledice so v obeh primerih iste: vaše telo ali pa površina Zelje postajata toplejša.
Globalno segrevanje torej ni v nasprotju z drugim zakonom termodinamike. In če vam kdo trdi nasprotno, se spomnite, da ste toplo človeško bitje, ne pa kakšna mrtva lutka.
Translation by Slovenian Meteorological Society, . View original English version.
Trditev skeptikov...