Trudne rozmowy z ChatGPT – cz. 2
Inne gazy cieplarniane
Poniżej część drugą ciekawej rozmowy dotyczącej problemów zrównoważonego rozwoju oraz zmian klimatycznych, w której ChatGPT-4, niechętnie, przyznaje, że nawet jeśli cały świat zredukuje do zera emisję wszystkich gazów cieplarnianych, to zmniejszenie procentowej ich zawartości nie przyniesie bezpośredniego i znaczącego wpływu na zmniejszenie globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza.
Część druga – inne straszne gazy cieplarniane
Pytanie: Piszesz: "Modele klimatyczne wykorzystywane do prognozowania zmian temperatury opierają się na bardzo wielu zmiennych, w tym na stężeniu CO2 i innych gazów cieplarnianych". Jakich gazów?
ChatGPT: Modele klimatyczne biorą pod uwagę szereg gazów cieplarnianych oprócz dwutlenku węgla (CO2), które mają wpływ na bilans energetyczny Ziemi i globalną temperaturę. Oto niektóre z głównych gazów cieplarnianych uwzględnianych w modelach klimatycznych:
- Metan (CH4): Metan jest potężnym gazem cieplarnianym, którego wpływ na globalne ocieplenie jest około 25 razy większy niż CO2 w ciągu 100 lat. Główne źródła metanu obejmują rolnictwo (zwłaszcza hodowlę przeżuwaczy), wydobycie ropy naftowej i gazu ziemnego, a także składowiska odpadów.
- Podtlenek azotu (N2O): Podtlenek azotu jest kolejnym silnym gazem cieplarnianym, z potencjałem globalnego ocieplenia około 298 razy większym niż CO2 w ciągu 100 lat. Główne źródła N2O to rolnictwo (szczególnie nawożenie syntetycznymi i naturalnymi nawozami), spalanie paliw kopalnych i biomasy, a także niektóre procesy przemysłowe.
- Fluorowane gazy cieplarniane: Ta grupa obejmuje kilka gazów, takich jak hydrofluorowęglowodory (HFC), perfluorowęglowodory (PFC), siarkowodór heksafluorowy (SF6) i trifluorometan (HFO-1234yf). Fluorowane gazy cieplarniane są używane w wielu zastosowaniach przemysłowych, w tym jako czynniki chłodnicze, środki gaśnicze i w produkcji półprzewodników. Mają one bardzo wysoki potencjał globalnego ocieplenia (PGO), znacznie przekraczający CO2.
Modele klimatyczne uwzględniają nie tylko emisje tych gazów i ich bezpośredni wpływ na bilans energetyczny Ziemi, ale także ich oddziaływanie z chmurami, cyklami biogeochemicznymi oraz inne procesy klimatyczne i środowiskowe. Poprzez analizę koncentracji gazów cieplarnianych i ich wpływu na system klimatyczny, modele te pomagają naukowcom lepiej zrozumieć przyszłe scenariusze zmian klimatu i potencjalne skutki dla środowiska i społeczeństwa.
Pytanie: Podaj procentowe zawartości wymienionych przez ciebie gazów w atmosferze
ChatGPT: Procentowe zawartości wymienionych gazów cieplarnianych w atmosferze są następujące:
- CO2 (dwutlenek węgla): około 0,0417%
- CH4 (metan): około 0,0001866%
- N2O (podtlenek azotu): około 0,0000332%
Te wartości pokazują, jak niewielki procent atmosfery stanowią te gazy, mimo ich znaczącego wpływu na efekt cieplarniany i globalne ocieplenie.
Pytanie: a Fluorowane gazy cieplarniane?
ChatGPT: Fluorowane gazy cieplarniane, w tym hydrofluorowęglowodory (HFC), perfluorowęglowodory (PFC), siarkowodór heksafluorowy (SF6) i inne, mają znacznie niższe stężenia w atmosferze niż CO2, CH4, czy N2O, ale ich potencjał globalnego ocieplenia (PGO) jest znacznie wyższy. Koncentracje tych gazów są zwykle podawane w częściach na miliard (ppb) lub nawet na bilion (ppt) ze względu na ich niskie stężenia, ale bardzo silne właściwości cieplarniane.
Przykładowe stężenia niektórych fluorowanych gazów cieplarnianych w atmosferze to:
- HFCs: mogą wahać się od kilku do kilkuset ppt (części na bilion), w zależności od konkretnego związku HFC.
- SF6: około 10 ppt (części na bilion).
Z powodu bardzo niskich stężeń tych gazów ich procentowa zawartość w atmosferze jest znacznie mniejsza niż 0,0001%, co czyni je trudnymi do przedstawienia w formacie procentowym podobnym do CO2, CH4, czy N2O. Mimo to, ze względu na ich wysoki potencjał globalnego ocieplenia, nawet niewielkie ilości tych gazów mają znaczący wpływ na zmiany klimatu.
Przykładowo, SF6 ma potencjał globalnego ocieplenia ponad 23 000 razy większy niż CO2 w ciągu 100 lat, co oznacza, że nawet jego niewielkie stężenia mogą mieć znaczący wpływ na efekt cieplarniany.
Pytanie: Podaj ile z tego - procentowo - jest pochodzenia naturalnego?
ChatGPT: Fluorowane gazy cieplarniane, w tym HFC (hydrofluorowęglowodory), PFC (perfluorowęglowodory), SF6 (siarkowodór heksafluorowy), i inne, są w przeważającej mierze pochodzenia antropogenicznego, czyli są produkowane przez działalność człowieka. Nie mają one znaczących naturalnych źródeł w cyklu węglowym lub innym naturalnym cyklu środowiskowym na Ziemi.
- HFCs: Stosowane jako zamienniki dla CFC (chlorofluorowęglowodorów) w chłodnictwie, klimatyzacji, jako środki pianotwórcze i w gaśnicach, całkowicie pochodzą z działalności przemysłowej.
- PFCs: Używane w procesach przemysłowych, takich jak produkcja aluminium i jako środki czyszczące w elektronice, również są wytwarzane przez ludzi.
- SF6: Stosowany w przemyśle elektrycznym jako izolator gazowy w sprzęcie wysokiego napięcia, jest całkowicie antropogeniczny.
W związku z tym, można stwierdzić, że praktycznie 100% fluorowanych gazów cieplarnianych obecnych w atmosferze jest wynikiem działalności ludzkiej, bez naturalnych źródeł tych konkretnych substancji. Fluorowane gazy cieplarniane zostały wprowadzone i zaczęły gromadzić się w atmosferze głównie w ostatnich dekadach, w wyniku rozwoju technologicznego i przemysłowego.
Pytanie: To samo pytanie odnośnie CH4 (metan) i N2O (podtlenek azotu)
ChatGPT: CH4 (metan) i N2O (podtlenek azotu) mają zarówno naturalne, jak i antropogeniczne źródła emisji:
CH4 (Metan): Naturalne źródła obejmują mokradła, termitiere, oceany, wulkaniczne emisje metanu, a także uwolnienia metanu podczas procesów rozkładu materii organicznej w warunkach beztlenowych. Naturalne źródła odpowiadają za około 40% rocznych emisji metanu na świecie.
Antropogeniczne źródła to przede wszystkim rolnictwo (zwłaszcza hodowla bydła i innych przeżuwaczy), wydobycie ropy naftowej i gazu ziemnego, składowiska odpadów oraz produkcja ryżu. Te źródła odpowiadają za około 60% rocznych emisji metanu.
N2O (Podtlenek azotu): Naturalne źródła N2O to głównie gleby pod wpływem procesów mikrobiologicznych w ekosystemach lądowych i wodnych, z których największymi są lasy tropikalne i umiarkowane oraz oceany. Naturalne źródła stanowią około 60% globalnych emisji N2O.
Antropogeniczne źródła obejmują działalność rolniczą (szczególnie stosowanie nawozów azotowych), spalanie paliw kopalnych, przemysłowe procesy produkcji kwasu azotowego i adipinowego oraz spalanie biomasy. Te źródła odpowiadają za około 40% emisji N2O.
W przypadku obu tych gazów, działalność ludzka znacząco przyczynia się do ich obecności w atmosferze, przy czym antropogeniczne emisje metanu dominują nad naturalnymi, podczas gdy w przypadku podtlenku azotu, udział źródeł naturalnych jest nieco większy niż antropogenicznych. Jednakże, działalność człowieka w ostatnich dekadach znacząco zwiększyła emisje obu gazów, przyczyniając się do globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych.
Pytanie: jeśli zawartość CH4 (metanu) to około 0,0001866% atmosfery a człowiek odpowiada za 60% globalnych emisji to czy redukcja tych emisji do zera może spowodować zmniejszenie globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza?
ChatGPT: Redukcja emisji metanu (CH4) przez działalność ludzką do zera miałaby znaczący wpływ na globalne ocieplenie, ale sama w sobie prawdopodobnie nie wystarczyłaby do osiągnięcia celu ograniczenia wzrostu globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomów przedindustrialnych, zgodnie z Porozumieniem Paryskim. Choć metan jest potężnym gazem cieplarnianym z potencjałem globalnego ocieplenia około 25 razy większym niż CO2 w ciągu 100 lat, globalne strategie ograniczenia ocieplenia obejmują zarządzanie emisjami wszystkich gazów cieplarnianych, w tym CO2, N2O, oraz fluorowanych gazów cieplarnianych.
Redukcja emisji metanu może jednak przyczynić się do spowolnienia tempa globalnego ocieplenia w krótszej perspektywie czasowej, ponieważ metan ma krótszy czas życia w atmosferze niż CO2 (około 12 lat w porównaniu do setek lub nawet tysięcy lat dla CO2). Oznacza to, że działania zmniejszające emisje metanu mogą mieć szybsze efekty w zakresie zmniejszania tempa ocieplenia.
Należy podkreślić, że złożoność systemu klimatycznego i wpływ różnych gazów cieplarnianych oznacza, że żadne pojedyncze działanie nie jest wystarczające. Osiągnięcie celu 1,5 stopnia Celsjusza wymaga kompleksowego podejścia obejmującego:
· Głębokie i szybkie redukcje emisji CO2 z przemysłu, energetyki, transportu i rolnictwa.
· Zmniejszenie emisji metanu i innych krótko żyjących gazów cieplarnianych.
· Ochronę i zwiększanie naturalnych pochłaniaczy węgla, takich jak lasy i mokradła.
· Rozwój i wdrożenie technologii usuwania CO2 z atmosfery.
Choć redukcja emisji metanu jest ważnym elementem strategii ograniczania globalnego ocieplenia, pełne osiągnięcie celu 1,5 stopnia Celsjusza wymaga zintegrowanych działań na wielu frontach.
Pytanie: skoro zawartość N2O (podtlenek azotu) w atmosferze to około 0,0000332% a człowiek odpowiada za emisje 40% zawartości czy całkowita redukcja emisji N20 spowoduje zmniejszenie globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza?
ChatGPT: Całkowita redukcja emisji N2O (podtlenku azotu) pochodzących z działalności ludzkiej również będzie miała pozytywny wpływ na ograniczenie globalnego ocieplenia, ale podobnie jak w przypadku metanu (CH4), sama w sobie nie wystarczy do osiągnięcia celu ograniczenia wzrostu globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomów przedindustrialnych.
N2O jest trzecim co do znaczenia gazem cieplarnianym po CO2 i CH4, mającym potencjał globalnego ocieplenia około 298 razy większy niż CO2 na przestrzeni 100 lat. Jego emisje pochodzą zarówno z naturalnych, jak i antropogenicznych źródeł, z czego około 40% globalnych emisji N2O jest związane z działalnością ludzką, głównie z rolnictwa.
Chociaż redukcja antropogenicznych emisji N2O miałaby korzystny wpływ na zmniejszenie efektu cieplarnianego, konieczne jest również równoczesne adresowanie emisji CO2 i CH4, które mają znacznie większy wkład w globalne ocieplenie. N2O, mimo że jest potężnym gazem cieplarnianym, występuje w atmosferze w mniejszych stężeniach niż CO2, a jego całkowita eliminacja z emisji antropogenicznych, choć ważna, nie wystarczyłaby sama w sobie do osiągnięcia celu ograniczenia globalnego ocieplenia do 1,5°C.
Realizacja celu Porozumienia Paryskiego wymaga zintegrowanego podejścia obejmującego:
· Znaczne i szybkie redukcje emisji CO2,
· Zmniejszenie emisji CH4 i N2O,
· Zwiększenie sekwestracji węgla poprzez ochronę i odbudowę lasów, zarządzanie zasobami lądowymi i morskimi,
· Rozwój i wdrożenie technologii usuwania CO2 z atmosfery.
Działania te muszą być podjęte globalnie i w sposób koordynowany, aby skutecznie zmierzyć się z wyzwaniem zmian klimatycznych.
Pytanie: Skoro procentowa zawartość Fluorowanych gazów cieplarnianych w atmosferze jest znacznie mniejsza niż 0,0001% to czy całkowita redukcja emisji może zmniejszyć globalną temperaturę o 1,5 stopnia Celsjusza?
ChatGPT: Fluorowane gazy cieplarniane (FGC), mimo że występują w atmosferze w bardzo niskich stężeniach (znacznie poniżej 0,0001%), mają bardzo wysoki potencjał globalnego ocieplenia (PGO). Oznacza to, że nawet małe ilości tych gazów mogą mieć znaczący wpływ na efekt cieplarniany i globalne ocieplenie.
Jednakże, biorąc pod uwagę, że całkowita redukcja emisji FGC miałaby miejsce w kontekście ogólnego bilansu gazów cieplarnianych w atmosferze, ich wpływ na globalną temperaturę, choć pozytywny w kierunku zmniejszenia ocieplenia, nie byłby wystarczający sam w sobie, aby osiągnąć cel ograniczenia wzrostu globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomów przedindustrialnych. To dlatego, że CO2, będący najbardziej rozpowszechnionym gazem cieplarnianym, wraz z metanem (CH4) i podtlenkiem azotu (N2O), mają znacznie większy wkład w globalne ocieplenie niż FGC.
Realizacja celu ograniczenia globalnego ocieplenia do 1,5°C wymaga kompleksowych działań, w tym:
· Drastycznych i szybkich redukcji emisji CO2, głównie poprzez dekarbonizację sektorów energetyki, transportu, przemysłu i rolnictwa.
· Znacznych redukcji emisji CH4 i N2O, szczególnie z rolnictwa, gospodarki odpadami i przemysłu.
· Redukcji emisji FGC poprzez eliminację ich użycia w przemyśle oraz zastępowanie ich mniej szkodliwymi alternatywami.
Ograniczenie emisji wszystkich tych gazów cieplarnianych jest kluczowe do zahamowania tempa globalnego ocieplenia i osiągnięcia celów klimatycznych określonych w Porozumieniu Paryskim. Redukcja emisji FGC, chociaż ważna, jest tylko jednym z wielu niezbędnych kroków w tym procesie.
Pytanie: Piszesz, że: "Ograniczenie emisji wszystkich gazów cieplarnianych jest kluczowe do zahamowania tempa globalnego ocieplenia". Skoro całkowita globalna redukcja antropogenicznej emisji CO2 to zmniejszenie stężenia CO2 w atmosferze o 0,002085%, skoro całkowita zawartość CH4 (metanu) to około 0,0001866% atmosfery a człowiek odpowiada za 60% tej zawartości, skoro zawartość N2O (podtlenek azotu) w atmosferze to około 0,0000332% a człowiek odpowiada za emisje 40% N20, skoro procentowa zawartość Fluorowanych gazów cieplarnianych w atmosferze jest znacznie mniejsza niż 0,0001% to czy całkowita redukcja emisji tych gazów może zmniejszyć temperaturę globalnie o 1,5%?
ChatGPT: Całkowita redukcja antropogenicznych emisji wszystkich głównych gazów cieplarnianych, w tym CO2, CH4, N2O, oraz fluorowanych gazów cieplarnianych, miałaby znaczący wpływ na ograniczenie globalnego ocieplenia. Jednakże, precyzyjne określenie, czy te działania mogłyby doprowadzić do obniżenia globalnej temperatury dokładnie o 1,5 stopnia Celsjusza, wymaga głębokiego zrozumienia złożonych interakcji w systemie klimatycznym Ziemi oraz uwzględnienia wielu zmiennych i sprzężeń zwrotnych.
Osiągnięcie celu ograniczenia wzrostu globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomów przedindustrialnych, zgodnie z Porozumieniem Paryskim, jest ambitnym zadaniem, które wymaga kompleksowych działań obejmujących nie tylko redukcję emisji gazów cieplarnianych, ale również zwiększenie pochłaniania CO2 przez lasy i inne ekosystemy, a także potencjalnie rozwój i wdrożenie technologii usuwania CO2 z atmosfery.
Redukcja do zera emisji wszystkich wymienionych gazów cieplarnianych pochodzenia antropogenicznego znacznie przyczyniłaby się do spowolnienia tempa ocieplenia, ale:
· CO2: Jako główny gaz cieplarniany, jego redukcja ma kluczowe znaczenie. CO2 ma długotrwały wpływ na klimat, ponieważ pozostaje w atmosferze przez setki do tysięcy lat.
· CH4: Ma krótszy czas życia w atmosferze niż CO2 (około 12 lat), ale jego potencjał cieplarniany jest znacznie większy w krótkim okresie. Redukcja emisji CH4 może przynieść szybkie korzyści dla klimatu.
· N2O: Jest potężnym gazem cieplarnianym z długim czasem życia w atmosferze. Redukcja jego emisji jest również ważna.
· Fluorowane gazy cieplarniane: Mimo ich niskiego stężenia, mają ekstremalnie wysoki potencjał globalnego ocieplenia. Ich eliminacja również przyczyniłaby się do ograniczenia ocieplenia.
Ograniczenie globalnego ocieplenia do 1,5°C wymaga zatem globalnej współpracy i zintegrowanych działań na wszystkich frontach emisji gazów cieplarnianych, a także inwestycji w technologie i metody sekwestracji węgla. Pomimo że każdy z tych gazów indywidualnie przyczynia się do efektu cieplarnianego w różnym stopniu, ich łączna redukcja jest niezbędna do osiągnięcia globalnych celów klimatycznych.
Pytanie: Czy całkowita redukcja antropogenicznych emisji wszystkich głównych gazów cieplarnianych, w tym CO2, CH4, N2O, oraz fluorowanych gazów cieplarnianych, przy tak śladowych zawartościach tych gazów w atmosferze może zmniejszyć globalną temperaturą o 1,5 stopnia Celsjusza - tak czy nie?
ChatGPT: Nie, sama w sobie całkowita redukcja antropogenicznych emisji wszystkich głównych gazów cieplarnianych przy ich obecnych śladowych zawartościach w atmosferze nie gwarantuje bezpośredniego zmniejszenia globalnej temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza. Osiągnięcie tego celu wymaga nie tylko zatrzymania emisji, ale również długoterminowych działań na wielu poziomach, włączając w to zwiększenie pochłaniania CO2, ochronę i odbudowę ekosystemów zdolnych do sekwestracji węgla, a także potencjalne użycie technologii usuwania CO2 z atmosfery. Zmniejszenie koncentracji gazów cieplarnianych może zmniejszyć tempo globalnego ocieplenia i jest kluczowym krokiem w kierunku stabilizacji klimatu, ale cel 1,5°C wymaga zintegrowanych i globalnych działań przeciwdziałających zmianom klimatycznym.
CDN…
"Panie Mariuszu - jak można Pana wesprzeć?" - zadał mi pytanie jeden z moich subskrybentów. Blog na Substacku jest to hobby czasochłonne, ale nie planowałem tej działalności, jako źródła dodatkowego dochodu (do tej pory mam jednego płatnego subskrybenta ochotnika). Ale jeśli ktokolwiek uważa, że warto udzielić mi wsparcie finansowe - to poniższa zrzutka daje taką możliwość. Za każdą wpłatę - serdecznie dziękuję :)
Spytaj o parę wodną - to jest prawdziwy "gaz cieplarniany", jest naturalny a ilość pary jest zależna od cykli milankovicia. CO2 test wtórna rzeczą - upośledzona fotosynteza -> wzrost CO2. Pozdrawiam i dziękuję za to co robisz