ZZR 2007

TEMATYKA POZOSTAŁYCH BADAŃ

Zapis zmian klimatu w składzie izotopów stabilnych w rocznych przyrostach drzew z rejonu Suwałk.
Pawełczyk S., Pazdur A.

Kontynuowano opracowanie wyników uzyskanych realizacji projektu ISONET, co związane było głównie z zebraniem i opracowaniem ciągu danych obejmujących ostatnie 100 lat pod katem badań klimatycznych i szacowania wpływu człowieka na środowisko. Rozpoczęte zostały również prace mające na celu rekonstrukcje zmian klimatu na podstawie ciągów danych izotopowych w okresie ostatnich 400 lat.

Otrzymane wyniki pomiarów zostały zebrane, a wyznaczone zależności δ¹³C, δ¹⁸O i δ²H od temperatury i opadu zostały zaprezentowane w przygotowanym do druku artykule (Pawelczyk S, Boettger T, Haupt M, Krapiec M, Krapiec-Szychowska E, Pazdur Anna; Carbon, oxygen and hydrogen isotopes in pine tree rings from North Poland - a climate and anthropogenic impact study for years 1900-2003). W przygotowanym artykule została również wskazana możliwość wykorzystanie δ¹³C jako narzędzia biomonitoringu emisji CO₂.

Wartości δ¹³C, δ¹⁸O i δ²H w przyrostach rocznych sosny dla ostatnich 100 lat dla regionu Suwałk (rysunek 1) otrzymane w wyniku badań spektrometrycznych zostały poddane analizie zarówno pod kątem wpływu klimatu na te wartości, jak również wpływu działalności człowieka przejawiającego się emisją CO₂ do atmosfery. W wyniku przeprowadzonych analiz przy użyciu programu DendroClim zostały ustalone współczynniki korelacji między δ¹³C, δ¹⁸O i δ²H a temperaturami, jak i sumami opadów poszczególnych miesięcy. Wartości współczynników korelacji są zaprezentowane w tabeli 1. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że na wartości delt izotopowych największy wpływ maja warunki panujące w miesiącach letnich. Najwyższe współczynniki korelacji występują dla izotopu wodoru. Zaobserwowano również, że temperatura w większym stopniu oddziałuje na wartości δ¹³C niż opad atmosferyczny, co świadczy o tym, że dla frakcjonowania większe znaczenie ma szybkość fotosyntezy niż przewodność szparek.

Rys.1. Wartości δ¹³C (zmierzonej i po korekcie), δ¹⁸O i δ²H dla lat1900-2003 w α-celulozie przyrostów rocznych sosny. Na wykresach przedstawiono również średnią kroczącą liczoną dla okresu 3-letniego.

Tabela 1. Wartości współczynników korelacji miedzy danymi izotopowymi a meteorologicznymi. Pogrubione wartości maja poziom istotności p<0,05.

Rys. 2. Wartości wyliczonych zmian δ¹³C spowodowanych w głównej mierze ludzka działalnością.

Zastosowanie radiowęglowej metody AMS do modelowania wieku osadów jeziornych.
Piotrowska N.

Datowanie radiowęglowe zostało wykonane dla 22 próbek szczątków organicznych wyseparowanych z rdzenia osadów Zatoki Słupiańskiej (WZS/03), pobranego w lipcu 2003 roku. Kalibrację dat radiowęglowych do celów niniejszej pracy przeprowadzono przy użyciu programu OxCal 3.9 (Bronk Ramsey, 2001) i krzywej kalibracyjnej Intcal98 (Stuiver i in., 1998). W przypadku rdzenia WZS/03 jako informacja dodatkowa przy kalibracji została wprowadzona stratygrafia próbek, co pozwoliło na znaczne polepszenie precyzji wyników, zwłaszcza dla najgłębszego odcinka rdzenia. Na podstawie uzyskanych wyników i przy pomocy modelu GAM (generalised additive models) została zbudowana skala czasu. Kalibracja dat radiowęglowych oraz model GAM umożliwiły konstrukcję bezwzględnej skali czasu dla odcinka od 14 000 lat calBP do chwili obecnej (lub od początku starszego dryasu do dziś). Uzyskany model wieku przedstawiony został na Rysunku 1. Skala ta została wykorzystana dla przedstawienia zmian klimatu otrzymanych na podstawie innych analiz przeprowadzonych dla tego rdzenia i porównania z innymi zapisami lokalnymi i globalnymi. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Radiocarbon (2007 r.).

Rys. 1. Kalendarzowa skala czasu dla osadów rdzenia WZS/03 na podstawie modelu GAM.

Kontynuowane są badania środowiska Jeziora Wigry we współpracy z prof. Jackiem Rutkowskim z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie oraz prof. Sławomirem Żurkiem z Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej w Kielcach i obejmują studia nad genezą i ewolucją samego jeziora, jak i przylegających do niego torfowisk.

Doskonalenie metody datowania AMS
Piotrowska N.

W Zakładzie Zastosowań Radioizotopów wykonywane są datowania różnych materiałów przy użyciu metody radiowęglowej. Technika akceleratorowej spektrometrii mas (AMS) pozwala na datowanie próbek o 1000 razy mniejszej masie niż techniki konwencjonalne. W działającej w ramach Laboratorium Radiowęglowego w Gliwicach Pracowni AMS przygotowane zostały tarcze grafitowe do datowania techniką AMS dla próbek organicznych i nieorganicznych na potrzeby badań archeologicznych oraz przyrodniczych, większość w ramach prac naukowo-badawczych zlecanych ZZR.

Dzięki pomocy zatrudnionego w ramach projektu ATIS dr Gerta Jaapa van Klinkena zostały zaprojektowana modernizacja laboratorium preparatyki próbek do datowania AMS, która przewiduje przede wszystkim zwiększenie liczby stanowisk do grafityzacji o 4 nowe wysokowydajne reaktory. Pozwoli to na ponad dwukrotne zwiększenie przepustowości laboratorium, z możliwością dalszego rozwoju. Modyfikacji ulegnie również system przygotowywania próbek. W roku 2007 zakupiona została większość części aparatury niezbędnych do rozbudowy.

Statystyka dat radiowęglowych dla potrzeb rekonstrukcji klimatu w późnym glacjale i holocenie.
Michczyńska D. J., Michczyński A. Pazdur A.

Duże zbiory dat radiowęglowych mogą być użyte do konstruowania rozkładów częstości, a ściślej rozkładów gęstości prawdopodobieństwa (RGP), w skali lat kalendarzowych. Celem tworzenia takich rozkładów są badania zmienności jakiegoś zjawiska geologicznego (czy też archeologicznego), które mogą być odbiciem zmian środowiska. Analiza rozkładów gęstości prawdopodobieństwa może być zatem wykorzystana do rekonstrukcji zmian środowiska. Rozkłady gęstości prawdopodobieństwa skonstruowane dla ostatnich 16 tys. lat kalendarzowych dla próbek z terenu Polski: 1019 próbek torfu, 155 próbek nacieków, 100 próbek martwic wapiennych oraz 330 próbek organicznych związanych z danymi fluwialnymi zostały użyte do rekonstrukcji warunków środowiskowych. Wszystkie rozkłady bardzo dobrze odzwierciedlają gwałtowne zmiany warunków w okresie przejściowym późny glacjał - holocen i są skorelowane z niezależnymi danymi środowiskowymi (Rys. 1).

Fig. 1. PDFs constructed for sets of ¹⁴C dates: (a) 785 dates of peat samples; (b) 331 dates of samples connected with fluvial events; (c) 155 dates of speleothems; (d) 100 dates of tufa samples. Periods with environmental conditions unfavorable for sedimentation (MMP) of all types of analyzed materials; dry periods (e) were established on the basis of coincidence of lowering of PDFs. For comparison, the reconstruction of lakes and mire levels for northern Poland R-J (Ralska-Jasiewiczowa 1989, after calibration) is presented in (f). A good agreement of establishing dry periods is seen. Small vertical lines at the bottom of the figure indicate borders of the Late Glacial and Holocene subdivisions (Pazdur 2004; Starkel et al. 2006).

Analiza rozkładów stworzonyh dla poszczególnych regionów geograficznych Polski pozwala na badanie różnic pomiedzy tymi regionami. Odtworzone na podstawie RGP warunki hydrologiczne są dobrze skorelowane z warunkami odtworzonymi na podstawie niezależnych danych, tj. na podstawie zmian poziomu wody w jeziorach i torfowiskach północnej Polski (Rys. 2). Przeprowadzone analizy świadczą o tym, że RGP mogą być użyte do jakościowej rekonstrukcji zmian środowiska. Wyniki tych prac były prezentowane na 19th International Radiocarbon Conference w Oxfordzie w kwietniu ubiegłego roku w formie posteru autorstwa D.J. Michczyńska, A. Michczyński i A. Pazdur i zostały opublikowane w br. w czasopiśmie Radiocarbon.

Fig. 2. PDFs constructed for sets of 14C dates for different regions of Poland: (a) 785 dates for peat samples, all of Poland; (b) 331 dates for samples connected with fluvial events, all of Poland; (c) 238 dates for peat samples, S Poland (Mountain, Subcarpathian Dales, Uplands; cf. Figure 3); (d) 202 dates for fluvial samples, upper Vistula Valley and Carpathian valleys in Vistula catchments; (e) 126 dates for peat samples, Lowlands; (f) 301 dates for peat samples, Lake Districts; (g) 122 dates for fluvial samples, mid-lower Vistula and Oder valleys; (h) 234 dates for peat samples, Baltic coastland; (i) MMP - evaluation of dry and wet periods on the base of PDFs shapes; (j) R-J - the reconstruction of lakes and mires levels for northern Poland (Ralska-Jasiewiczowa 1989; after calibration). Very good correlation of PDFs in a-g is visible. (i) Estimation of dry and wet periods based on the PDFs' shapes; (j) small vertical lines at the bottom of the figure-the same as in Fig. 1.

Analizy rozkładów częstości dużych zbiorów dat wskazują, że bardzo wąskie piki na sumarycznym rozkładzie prawdopodobieństwa dużego zbioru dat występują w tych miejscach, gdzie nakłada się wpływ preferencyjnego pobierania próbek (informacja o zmianie środowiska zapisana pośrednio w częstości dat ¹⁴C) i kształtu krzywej kalibracyjnej (informacja o zmianie środowiska zapisana w krzywej kalibracyjnej). Fakt ten został wykorzystany do określenia warości granic chronostratygraficznych w skali lat kalendarzowych dla okresu późnego glacjału i holocenu. Proponowane kalendarzowe wartości chronozon zostały porównane z wynikami kalibracji chronozon podanych w latach radiowęglowych przez Prof. L. Starkla (1999). Wspólny referat autorstwa D.J. Michczyńska, A. Michczyński, A. Pazdur i L. Starkel został wygłoszony 14 grudnia br. na Sesji Naukowej Komisji Paleogeografii Czwartorzędu PAU w Krakowie.

Interpretacja dat radiowęglowych dla potrzeb archeologii.
Michczyński A., Michczyńska D. J., Pawlyta J., Pazdur A.

Współpraca z Dr Danutą Nawrocką z Instytutu Geologii UAM w Poznaniu dotyczyła chronologii radiowęglowej starożytnej osady Hippos (Sussita) na Wzgórzach Golan w Izraelu. Zgodnie z danymi historycznymi osada funkcjonowała od III wieku p.n.e. do roku 749 n.e., kiedy to wystąpiło trzęsienie ziemi. Współpraca archeologów, geologów i fizyków w połączeniu z danymi historycznymi pozwala na określenie faz rozwoju osady. Badania są jednocześnie związane z próbą wykorzystania zapraw wapiennych i tynków do datowania radiowęglowego. Zaprawy wapienne są materiałem bezpośrednio związanym z czasem wznoszenia budowli i przez to bardzo wartościowym z punktu widzenia datowania. Niestety obecny jest w nich tzw. "martwy węgiel" ("dead carbon") i przez ten fakt wymagają szczegółowej analizy. Ponad 200 próbek poddanych zostało analizie petrograficznej i chemicznej. Na jej podstawie wyselekcjonowano 20 próbek do datowania, przy czym dotychczas uzyskano wiek dla 10 próbek. Analiza petrograficzna miała na celu wyeliminowanie węglanowego kruszywa, którego obecność w próbce znacząco postarza wiek radiowęglowy zapraw.

Wyniki pracy zostały podsumowane w formie artykułu autorstwa D. Nawrocka, D.J. Michczyńska, A. Pazdur i J. Czernik opublikowanego w czasopiśmie Radiocarbon.

Zastosowanie metody OSL w archeologii.
Adamiec G., Bluszcz A., Moska P.

W ramach projektu ATIS podczas pobytu na stażu naukowym w Risø National Laboratory badane były właściwości luminescencyjne pojedynczych ziaren kwarcu pochodzących z próbki z Sahary. Próbka ta została specjalnie w tym celu wytypowana i pobrana, pochodziła zgodnie z przypuszczeniami archeologów ze starożytnego paleniska, którego pozostałości odkryto podczas prac archeologicznych na terenie wschodniej części Sahary znajdującej się na terenie Egiptu. Próbki tego typu charakteryzują się zazwyczaj tym, że są mieszaniną piasku, który był wygrzany w palenisku jak i piasku, który takiego procesu wygrzewania nie przechodził. Analiza sygnału luminescencyjnego pochodzącego od pojedynczych ziaren kwarcu powinna pozwolić na wykrycie jak dużo ziaren zostało wygrzanych i jaki ma to wpływ na końcowy wynik datowania luminescencyjnego.

Badanie prowadzone były z wykorzystaniem czytników luminescencji najnowszej generacji wyposażonych w specjalną przystawkę umożliwiającą pomiary sygnału luminescencyjnego z pojedynczych ziaren kwarcu, produkcji Risø.

W wyniku tych badań opracowana została procedura umożliwiająca rozróżnienie, czy badany materiał przechodził w przeszłości procesy wygrzewania. Procedura ta opiera się na badaniu rozkładów natężenia sygnału luminescencyjnego uzyskanego z poszczególnych ziaren kwarcu. Na potrzeby tych badań zarejestrowano sygnał z ponad 40000 ziaren kwarcu. Wynikiem opracowania tej procedury jest możliwość stwierdzenia, że badany materiał nie przechodził w przeszłości procesów wygrzewania w wysokiej temperaturze. Badana próbka została datowana na 9500 lat.

Zastosowanie metody ołowiowej ²¹⁰Pb do datowania młodych osadów torfowych
Sikorski J.

Osady torfowe stanowią szczególnie czułe archiwum zmian klimatu oraz zanieczyszczeń atmosfery. Zanieczyszczenia atmosfery są stosunkowo łatwo przyswajane przez rośliny środowisk torfowych. Badania geochemiczne pierwiastków, pomiar składu lekkich izotopów stabilnych w osadach torfowych, jak również pomiary koncentracji ołowiu, pozwalają na rekonstrukcję klimatu i składu zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego w historii rozwoju profili torfowych. Skalę czasu dla tych zjawisk utworzyć można wykonując badania radiowęglowe oraz ołowiu - 210 (dla warstw nie starszych niż 200 lat).

Przedmiotem wspólnych badań prowadzonych z Uniwersytetem w Liege jest rekonstrukcja, z rozdzielczością dekadową, klimatu i zanieczyszczeń atmosfery w skali globalnej podczas okresów historycznych, w szczególności w czasie ostatnich 2000 lat. Stanowiska wytypowane do badań pochodzą z Belgii (1 stanowisko) oraz Polski (2 stanowiska). Polska jest obszarem szczególnie bogatym w torfowiska w odróżnieniu do obszaru Belgii. Analiza porównawcza wyników geochemicznych i izotopowych z obu obszarów pozwoli uwidocznić również ewentualny regionalny i lokalny charakter wpływu człowieka na klimat.

Badania prowadzono dla rdzeni, których pobór odbywał się za pomocą aluminiowej sondy Wadenaar. Przekrój rdzeni wynosił 10x10 cm, długość 1 m. Badania prowadzono z rozdzielczością centymetrową. Określono właściwości fizyczne próbek - gęstość, zawartość wody i straty prażenia. Zaprezentowano symulacje modelowe CRS i CIC wykonane w formie wykresów, przedstawiały wpływ szybkości akumulacji materiału na aktywność właściwą ²¹⁰Pb niepodtrzymywanego.

Próbki materiału poddano preparatyce chemicznej mającej na celu wydzielenie polonu ²¹⁰Po na srebrnym krążku, a następnie zmierzono ich aktywności metodą spektrometrii α. Całą procedurę chemiczną i pomiary przeprowadzono w Zakładzie Zastosowań Radioizotopów w Gliwicach. Dla badanych rdzeni warstwa stropowa ma średnią aktywność ²¹⁰Pb 350 Bq/kg, a aktywność ²¹⁰Pb podtrzymywanego jest na poziomie 10 Bq/kg, co sugeruje, że w materiale znajduje się niewielka ilość elementów szeregu radowego. Wyznaczono wiek każdej warstwy i określono szybkość sedymentacji. Jak wykazała przeprowadzona analiza, w zbliżonych okresach, dla obu badanych obszarów, w przeszłości nastąpiła kilkukrotna zmiana szybkości sedymentacji. Wyniki świadczą o istotnym wzroście produktywności biologicznej. Nie powiązano tego faktu ze szczególnym zdarzeniem w historii torfowisk. Porównując otrzymane wyniki szybkości sedymentacji z właściwościami fizycznymi warstw można zauważyć w analizowanym okresie niewielkie zaniżenie zawartości wody oraz niższe straty prażenia w stosunku do wartości średnich. Szczegółowe analizy poparte dodatkowymi badaniami (pomiary geochemiczne zawartości pierwiastków śladowych przy pomocy techniki XRF, określenie stosunków izotopów ołowiu ICP MS) będą przedmiotem dalszej planowanej współpracy

Modelowanie erozji gleb z wykorzystaniem izotopu ¹³⁷Cs
Poręba G., Bluszcz A.

W trakcie mijającego roku były wykonywane prace w zakresie zarówno samego pomiaru aktywności, jak również przygotowania materiału do pomiaru a także odpowiedniego jego poboru. Badania związane z zastosowaniem izotopu cezu-137 w dalszym ciągu, wzorem lat ubiegłych, koncentrowały się na obszarach lessowych południowej Polski. Jest bowiem wiadome, że obszary lessowe są narażone na występowania spłukiwania powierzchniowego już przy niewielkich nachyleniach terenu, a dla nachyleń rzędu kilku procent to zagrożenie przyjmuje się jako silne. Na gruntach ornych, zwłaszcza na polach pozbawionych pokrywy roślinnej, obserwuje się nasilenie procesów erozji. W połączeniu z nie zawsze właściwie prowadzonymi zabiegami agrotechnicznymi może powodować że tempo erozji na obszarach lessowych użytkowanych rolniczo może być znaczne. Jako znacznika procesów denudacji może być z powodzeniem stosowany cez-137. Jest on izotopem, który dostał się do środowiska naturalnego na skutek próbnych wybuchów broni jądrowej oraz w wyniku awarii elektrowni atomowych. Cez, który opadł na powierzchnię terenu ulega stosunkowo szybko zaadsorbowaniu na powierzchni cząsteczek gleby. Jego przemieszczanie na skutek procesów chemicznych jest niewielkie. Podlega on redystrybucji jedynie razem z cząsteczkami gleby na powierzchni których jest zaadsorbowany. Ta właściwość umożliwia stosowanie go do badania procesów erozji i akumulacji. Metoda znacznika ¹³⁷Cs pozwala na określenie zarówno stref erozji i akumulacji, jak również u umożliwia także obliczenie bezwzględnego natężenia erozji i akumulacji. Metoda ta daje jako rezultat uśredniony wynik erozji (akumulacji) dla ostatnich około 50 lat.

W metodzie "cezowej", do wyznaczenia wartości bezwzględnej natężenia erozji wymagana jest znajomość całkowitej depozycji cezu, a w przypadku stosowania modeli typu bilansu masy również rozkładu tejże depozycji na poszczególne lata. Szczególnie uzyskanie wiedzy na temat rozkładu depozycji cezu wydaje się obecni co najmniej mocno utrudnione. W związku z tym zostały podjęte prace do wyznaczenia rozkładu depozycji cezu na podstawie analizy rozkładów opadów atmosferycznych dla danego stanowiska badawczego z danymi dotyczącymi opadów promieniotwórczych na świecie. Prace te zostały zamknięte artykułem, który został opublikowany.

W mijającym roku rozpoczęte zostały prace mające na celu zbadanie natężenia procesów denudacji zachodzących współcześnie i w przeszłości, a związanych z działalnością ludzką. Problem ilościowej oceny natężenia procesów denudacji zachodzących w przeszłości i to zarówno w czasach historycznych jak i prehistorycznych nie jest do chwili obecnej rozwiązany. Badania te pozwolą z jednej strony na ocenę wpływu działalności człowieka na środowisko naturalne obecnie i w przeszłości oraz ocenę dynamiki i charakteru tych zmian, a z drugiej pozwolą na dopracowanie metodologii datowania młodych i bardzo młodych osadów. W toku wstępnych prac wytypowano do badań rozpoznawczych kilka stanowisk w obrębie obszarów lessowych południowej Polski oraz pobrano próbki do badań ze stanowiska w Białej (woj. Opolskie) oraz ze stanowisk w Świerklanach (woj. Śląskie). Prace nad pobranymi próbkami osadów lessowych są w toku. W chwili obecnej pobrane próbki zostały przygotowane do pomiarów aktywności ¹³⁷Cs oraz naturalnych radioizotopów tj. ²³⁸U, ²³²Th oraz ⁴⁰K. Dla części próbek wykonano już pomiary aktywności. Jednocześnie część próbek jest obecnie w preparatyce chemicznej w celu pomiaru luminescencji OSL.

Symulacje temperatury Ziemi i atmosfery na podstawie modeli budżetu radiacyjnego Ziemi
Zastawny A.

Chociaż modele budżetu radiacyjnego Ziemi (Zastawny 2005, 2006, w druku) są bardzo proste, są poprawne fizycznie, wyniki są spójne i wyniki bardziej złożonego modelu winny po uśrednieniu dać wartości zbliżone do przedstawianych. Dlatego symulacja zmian niektórych parametrów wyznaczanych w modelu i ważnych dla klimatu gdy inne parametry zmieniają się, jest interesująca.

Jako parametry zmieniane (niezależne) wybrano ilość [CO₂] dwutlenku węgla, współczynnik absorpcji K promieniowania słonecznego przez powierzchnię Ziemi i natężenie S padającego promieniowania słonecznego. Parametrami śledzonymi będą temperatura T_E powierzchni Ziemi, średnia temperatura T_A atmosfery i natężenie Q strumienia ciepła transportowanego z Ziemi do atmosfery. Jako temperaturę powierzchni Ziemi przyjmuje się temperaturę radiacyjną (prawo Stefana-Boltzmanna) LWR emitowanego z powierzchni Ziemi do atmosfery z natężeniem L_E. Jako średnią temperaturę atmosfery będzie przyjmowana średnia radiacyjnej temperatury strumienia długofalowego promieniowania (LWR) emitowanego z atmosfery do powierzchni Ziemi (natężenie L_AE) i radiacyjna temperatura strumienia emitowanego z atmosfery w przestrzeń (natężenie L₀). Współczesne wartości T_E, T_AE, T₀ są odpowiednio 14.8, -8.8 i -19.4 stopni Celsjusza. Każda symulacja startowała od stanu współczesnego.

Wyniki symulacji są przedstawione w zbiorze wykresów z rysunku 1. Każdy wykres jest przedstawiony w dwu wersjach - dla pierwszego i drugiego modelu budżetu promieniowania słonecznego (Zastawny 2006). Wyniki dla obu wersji są podobne, dlatego dalej będą tylko dyskutowane wyniki ilościowe dla modelu drugiego. Model drugi uważa się za lepszy. Wyniki modelu pierwszego przedstawia się tylko, aby pokazać, że nie ma między nimi niezgodności.

Rysunek 1. Zbiór wykresów prezentujących wyniki symulacji. Na każdym wykresie są wyniki zmian temperatury Ziemi (delta te) i temperatury atmosfery (delta ta) w stopniach Celsjusza względem temperatur współczesnych i względna dziesięciokrotna zmiana strumienia ciepła transportowanego z Ziemi do atmosfery. Na osi poziomej są względne wartości parametrów niezależnych - ilości dwutlenku węgla [CO₂], współczynnika absorpcji K promieniowania słonecznego przez powierzchnię Ziemi, i natężenia S padającego promieniowania słonecznego. Wartości 1 odpowiadają wartościom współczesnym. Każdy wykres jest przedstawiony w dwu wersjach - dla pierwszego i drugiego modelu budżetu promieniowania słonecznego.

Z przedstawionych wykresów można sformułować pewne wnioski. Większe zmiany zachodzą w kierunku zmniejszania parametrów. Jest to związane z problemem silnego działania sprzężenia zwrotnego pary wodnej. Być może jest to efekt tłumaczący tendencje klimatu Ziemi do lodowych epok. System atmosfery najsilniej reaguje na zmiany współczynnika K. Biorąc pod uwagę, że współczynnik K zmienia się w szerokim zakresie w różnych obszarach Ziemi (oceany, lądy obszary polarne), różne warunki kształtują się w różnych obszarach i to zwiększa dynamikę atmosfery.

Bardzo silne sprzężenie zwrotne pary wodnej widać w szczególności w przypadku zwiększania natężenia promieniowania słonecznego. W takiej sytuacji, w pierwszej kolejności wzrasta absorpcja w atmosferze i z powodu wzrostu temperatury atmosfery ilość pary wodnej jest tak duża, że wzrost rozpraszania promieniowania słonecznego w przestrzeń przewyższa strumień absorbowany przez powierzchnię Ziemi i temperatura Ziemi maleje.

Na specjalną uwagę zasługuje strumień ciepła transportowany do atmosfery, ponieważ to ciepło napędza silnik termodynamiczny atmosfery i bez wątpliwości dynamika atmosfery jest proporcjonalna do tego strumienia ciepła. Wzrost współczynnika K o 10% powoduje wzrost strumienia ciepła o 25%. Jest to bardzo silny efekt.

Wynika dla dwutlenku węgla nie potwierdzają przewidywań IPCC odnośnie katastroficznego wpływu wzrostu ilości dwutlenku węgla. Podwojeniu ilości dwutlenku węgla, odpowiada wzrost temperatury Ziemi tylko 0.6 stopnia. Również wpływ na strumień ciepła jest dużo mniejszy niż w przypadku współczynnika K. Jeśli przedstawiane wyniki budzą wątpliwości, należy uwzględnić, że mają one dobre podstawy fizyczne i są weryfikowalne. Każdy czytelnik może sam powtórzyć i sprawdzić przedstawione rozważania w przeciwieństwie do raportów IPCC, które są nieweryfikowalne.