I governi stanno spendendo enormi quantità di denaro dei contribuenti sulle politiche volte a controllare il clima della Terra. La preoccupazione attuale è la paura del riscaldamento globale, ma la sfida scientifica iniziale nei primi anni del 19° secolo era comprendere il raffreddamento globale a cui la Terra era soggetta durante le ere glaciali.
Verso la fine di quel secolo erano state formulate due ipotesi per spiegare i principali cambiamenti climatici: l'effetto serra e l'effetto astronomico. La prima riguarda i cambiamenti climatici ai cambiamenti nella quantità di determinati gas nell'atmosfera, i secondi nei cicli dell'eccentricità dell'orbita terrestre.
Il clima è controllato dai cambiamenti della quantità di CO2 nell'atmosfera o dai cicli nei movimenti del Sole e della Terra?
A un'audizione delle stime del Senato nel Parlamento australiano, ottobre 2016, il Dr. Scientist Alan Finkel è stato invitato a rispondere alla seguente domanda dal senatore Malcolm Roberts.
"Quali prove empiriche ci sono per la convinzione che la CO2 derivante dall'attività umana influenzi il clima e debba essere ridotta?"
Il dottor Finkel non ha fornito le prove. Ha detto che l'attuale aumento delle temperature globali è causato da un aumento delle quantità di CO2 dalla combustione di combustibili fossili. Non ha menzionato il calo delle temperature globali che si è verificato per 30 anni, dal 1940 al 1970, quando i livelli di CO2 erano in aumento.
Il dottor Finkel giustificava la sua risposta riferendosi al lavoro dello scienziato svedese Svante Arrhenius nel 1896. Arrhenius credeva nell'ipotesi dell'effetto serra ed eseguiva una serie di calcoli complessi che gli portarono la maggior parte dell'anno del 1895 a dimostrare che un cambiamento nella concentrazione di CO2 atmosferica del 50% sarebbe sufficiente provocare un'Era Glaciale. [1 p8]
L'ipotesi dell'effetto serra dice che la radiazione visibile a breve lunghezza d'onda dal Sole passa ininterrotta attraverso l'atmosfera e riscalda la superficie che emette quindi radiazione infrarossa a lunghe lunghezze d'onda che viene intrappolata dai gas serra nell'atmosfera.
Questi gas quindi emettono nuovamente parte di quella radiazione infrarossa in superficie. La superficie è quindi presumibilmente riscaldata da radiazioni di lunghezza d'onda corta del Sole e anche da radiazioni infrarosse a lunghe lunghezze d'onda dai gas a effetto serra nell'atmosfera.
L'ipotesi dell'effetto serra dice che la radiazione visibile a breve lunghezza d'onda dal Sole passa ininterrotta attraverso l'atmosfera e riscalda la superficie che emette quindi radiazione infrarossa a lunghe lunghezze d'onda che viene intrappolata dai gas serra nell'atmosfera.
Questi gas quindi emettono nuovamente parte di quella radiazione infrarossa in superficie. La superficie è quindi presumibilmente riscaldata da radiazioni di lunghezza d'onda corta del Sole e anche da radiazioni infrarosse a lunghe lunghezze d'onda dai gas a effetto serra nell'atmosfera.
Secondo questa ipotesi l'atmosfera terrestre agisce come una trappola per le radiazioni. Quando i promotori dell'effetto dell'effetto serra sono invitati a fornire prove a sostegno, non sono in grado di farlo. Tuttavia, vi sono prove che dimostrano che una serra reale non è riscaldata da radiazioni intrappolate.
Nel 1909 R.W. Wood Professore di Fisica Sperimentale presso John Hopkins Uni. ha eseguito un esperimento molto semplice per studiare come vengono riscaldati i contenuti di una serra. Ha concluso che le serre non riscaldano perché intrappolano le radiazioni infrarosse, ma piuttosto perché intrappolano il movimento dell'aria impedendo che l'aria calda all'interno venga sostituita dall'aria più fredda dall'esterno.
Il tetto di vetro di una serra ferma il movimento dell'aria per le correnti di convezione. L'atmosfera terrestre non contiene barriere fisiche per impedire che l'aria riscaldata dal contatto con la superficie si raffreddi per convezione.
Il legno ha capito che la superficie si raffredda principalmente per conduzione e convezione e perde molto poco calore per irraggiamento. "È necessario prestare attenzione alle radiazioni intrappolate nel dedurre la temperatura di un pianeta influenzata dalla sua atmosfera?" [2].
La prima persona a sviluppare una teoria astronomica del clima fu lo scienziato scozzese James Croll [3] che pubblicò le sue scoperte nel 1875 nel suo libro "Clima e tempo". Fu anche il primo a suggerire che i cambiamenti nel calore trasportato da una corrente oceanica importante come la Corrente del Golfo potevano influenzare il clima.
Nel 1909 R.W. Wood Professore di Fisica Sperimentale presso John Hopkins Uni. ha eseguito un esperimento molto semplice per studiare come vengono riscaldati i contenuti di una serra. Ha concluso che le serre non riscaldano perché intrappolano le radiazioni infrarosse, ma piuttosto perché intrappolano il movimento dell'aria impedendo che l'aria calda all'interno venga sostituita dall'aria più fredda dall'esterno.
Il tetto di vetro di una serra ferma il movimento dell'aria per le correnti di convezione. L'atmosfera terrestre non contiene barriere fisiche per impedire che l'aria riscaldata dal contatto con la superficie si raffreddi per convezione.
Il legno ha capito che la superficie si raffredda principalmente per conduzione e convezione e perde molto poco calore per irraggiamento. "È necessario prestare attenzione alle radiazioni intrappolate nel dedurre la temperatura di un pianeta influenzata dalla sua atmosfera?" [2].
La prima persona a sviluppare una teoria astronomica del clima fu lo scienziato scozzese James Croll [3] che pubblicò le sue scoperte nel 1875 nel suo libro "Clima e tempo". Fu anche il primo a suggerire che i cambiamenti nel calore trasportato da una corrente oceanica importante come la Corrente del Golfo potevano influenzare il clima.
Sessant'anni dopo, un matematico serbo Milutin Milankovitch, nel suo libro "Matematica Climatologia e Teoria Astronomica dei Cambiamenti Climatici" predisse che la Terra aveva tre movimenti ciclici che avrebbero influenzato l'intensità della radiazione solare che cadeva su di esso e quindi il clima. Questi cicli erano i cambiamenti nell'eccentricità dell'orbita (ogni 100.000 anni); cambiamenti nell'angolo del piano dell'orbita (43.000 anni) e "oscillazione" dell'asse di rotazione (23.000 anni).
Ci fu un iniziale rifiuto del lavoro di Milankovitch negli anni '50, ma negli anni '70 l'analisi isotopica dei sedimenti ottenuti dalla perforazione di nuclei di acque profonde rivelò variazioni cicliche nelle temperature dell'acqua marina che corrispondevano ai cicli di Milankovitch nel precedente milione di anni [4].
La Stockholm Physics Society fondata da Arrhenius era a conoscenza dell'ipotesi astronomica di Croll ma scelse di ignorarla [1 p8]. Arrhenius e tutti gli scienziati nel 1896 non avevano alcuna conoscenza di come il Sole produca la sua energia. Ora sappiamo che tutte le stelle, incluso il Sole, producono energia mediante reazioni termonucleari che avvengono nei loro nuclei.
Questa teoria non fu sviluppata fino a molti anni dopo la scoperta di Rutherford del nucleo atomico nel 1907. Gli scienziati al tempo di Arrhenius credevano che il Sole emettesse energia solo per irraggiamento (luce, infrarosso, ultravioletto). Arrhenius pensava che il tasso medio di emissione di energia radiante dal Sole fosse costante.
Qualsiasi cambiamento nella temperatura globale deve essere dovuto a qualcosa che sta cambiando. Questo non poteva essere il Sole perché si credeva che la sua emissione di radiazioni, se fosse cambiata, sarebbe cambiata solo di piccole quantità nel tempo e questo non sarebbe stato sufficiente a spiegare i cambiamenti più importanti, nel clima della Terra, come le Età del Ghiaccio.
Galileo, uno dei primi scienziati a usare un telescopio per studiare le macchie solari, ha scoperto che il Sole ruota e ogni rivoluzione impiega circa 26 giorni. Il Sole gira nella stessa direzione dei pianeti che orbitano attorno ad esso, il che non è sorprendente dato che il Sole e i pianeti provenivano dallo stesso disco rotante del gas inter-stellare.
Nel 1843 l'astronomo dilettante tedesco Henrich Schwabe scoprì il ciclo di macchie solari di 11 anni (ciclo di Schwabe). Nel 1908 l'astronomo americano George Hale scoprì che il Sole ha campi magnetici molte migliaia di volte più forti del campo magnetico sulla superficie della Terra. Questa scoperta segnò l'inizio della fisica solare moderna [5 p89]. I fisici solari ora sanno che la forza di questi campi magnetici è legata al numero di macchie solari.
Ci fu un iniziale rifiuto del lavoro di Milankovitch negli anni '50, ma negli anni '70 l'analisi isotopica dei sedimenti ottenuti dalla perforazione di nuclei di acque profonde rivelò variazioni cicliche nelle temperature dell'acqua marina che corrispondevano ai cicli di Milankovitch nel precedente milione di anni [4].
La Stockholm Physics Society fondata da Arrhenius era a conoscenza dell'ipotesi astronomica di Croll ma scelse di ignorarla [1 p8]. Arrhenius e tutti gli scienziati nel 1896 non avevano alcuna conoscenza di come il Sole produca la sua energia. Ora sappiamo che tutte le stelle, incluso il Sole, producono energia mediante reazioni termonucleari che avvengono nei loro nuclei.
Questa teoria non fu sviluppata fino a molti anni dopo la scoperta di Rutherford del nucleo atomico nel 1907. Gli scienziati al tempo di Arrhenius credevano che il Sole emettesse energia solo per irraggiamento (luce, infrarosso, ultravioletto). Arrhenius pensava che il tasso medio di emissione di energia radiante dal Sole fosse costante.
Qualsiasi cambiamento nella temperatura globale deve essere dovuto a qualcosa che sta cambiando. Questo non poteva essere il Sole perché si credeva che la sua emissione di radiazioni, se fosse cambiata, sarebbe cambiata solo di piccole quantità nel tempo e questo non sarebbe stato sufficiente a spiegare i cambiamenti più importanti, nel clima della Terra, come le Età del Ghiaccio.
Galileo, uno dei primi scienziati a usare un telescopio per studiare le macchie solari, ha scoperto che il Sole ruota e ogni rivoluzione impiega circa 26 giorni. Il Sole gira nella stessa direzione dei pianeti che orbitano attorno ad esso, il che non è sorprendente dato che il Sole e i pianeti provenivano dallo stesso disco rotante del gas inter-stellare.
Nel 1843 l'astronomo dilettante tedesco Henrich Schwabe scoprì il ciclo di macchie solari di 11 anni (ciclo di Schwabe). Nel 1908 l'astronomo americano George Hale scoprì che il Sole ha campi magnetici molte migliaia di volte più forti del campo magnetico sulla superficie della Terra. Questa scoperta segnò l'inizio della fisica solare moderna [5 p89]. I fisici solari ora sanno che la forza di questi campi magnetici è legata al numero di macchie solari.
I cicli di macchie solari forniscono prove dirette che l'energia prodotta dal Sole cambia in modo prevedibile. Durante quei tempi in cui il Sole non è molto attivo si dice che sia in un minimo solare e ci siano poche o nessuna macchie solari. Nei periodi in cui il Sole è molto attivo si dice che sia in un massimo solare e ci sono molte macchie solari.
Gli astronomi hanno identificato 7 diversi cicli solari con periodi medi che vanno da 11 anni per il ciclo di Schwabe a 2300 anni per il ciclo di Hallstatt [6 p67]. Un ciclo importante è il ciclo di 22 anni di Hale causato dai cambiamenti nell'intensità e direzione dei campi magnetici del Sole. I campi magnetici sono fonti di energia. I campi magnetici in cambiamento del Sole potrebbero causare cambiamenti nel clima della Terra?
Verso la fine del X secolo i Vichinghi si stabilirono in Groenlandia, generazioni che chiamarono questa terra la loro casa. Tuttavia nel giro di poche centinaia di anni gli insediamenti furono spazzati via dal cambiamento climatico. Alla fine del XV secolo le temperature sulla Groenlandia erano diventate così fredde che tutti i vichinghi se ne erano andati.
Gli astronomi hanno identificato 7 diversi cicli solari con periodi medi che vanno da 11 anni per il ciclo di Schwabe a 2300 anni per il ciclo di Hallstatt [6 p67]. Un ciclo importante è il ciclo di 22 anni di Hale causato dai cambiamenti nell'intensità e direzione dei campi magnetici del Sole. I campi magnetici sono fonti di energia. I campi magnetici in cambiamento del Sole potrebbero causare cambiamenti nel clima della Terra?
Verso la fine del X secolo i Vichinghi si stabilirono in Groenlandia, generazioni che chiamarono questa terra la loro casa. Tuttavia nel giro di poche centinaia di anni gli insediamenti furono spazzati via dal cambiamento climatico. Alla fine del XV secolo le temperature sulla Groenlandia erano diventate così fredde che tutti i vichinghi se ne erano andati.
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| Macchie solari durante il minimo di Maunder. Dal 1645 al 1700 molti anni non hanno avuto macchie solari [7]. |
La registrazione delle macchie solari all'epoca mostrava un'assenza quasi completa di punti che indicavano un minimo solare ora noto come Minimo di Maunder. Oltre a guidare i vichinghi dalla Groenlandia questo periodo di forte raffreddamento provocò grande sofferenza per le carestie di massa a causa dei raccolti ridotti, il fiume Tamigi si congelò durante gli inverni, i raccolti del clima caldo in alcune parti della Cina fallirono, i primi coloni del Nord America furono sfidati dal inverni estremamente freddi [7]. Il clima durante questo periodo indicato come la piccola era glaciale durò fino al 1850 circa.
La cronologia mostra che il clima cambia sempre come mostrato nella seguente tabella. Un modello di cicli climatici caldi e freddi è evidente.
La cronologia mostra che il clima cambia sempre come mostrato nella seguente tabella. Un modello di cicli climatici caldi e freddi è evidente.
I cicli climatici osservati durante la storia recente non potrebbero essere stati causati da cambiamenti nel flusso di radiazione solare che raggiungono la Terra a causa dei cambiamenti nella distanza del Sole terrestre e nell'angolo di incidenza come previsto dai cicli di Milankovitch perché questi periodi sono troppo lunghi.
Tuttavia, che dire dei cambiamenti all'interno del Sole stesso? Per capire i cambiamenti nel Sole è necessario ricordare il concetto di "centro di massa" di Newton (CM), il punto in cui la massa di un oggetto può essere considerata concentrata allo scopo di calcolare la forza gravitazionale che eserciterà su un altro oggetto .
I CM del Sole e i pianeti considerati come singoli corpi separati sarebbero collocati nei loro centri. Tuttavia le reciproche forze gravitazionali di questi corpi nel Sistema Solare significano che i pianeti e il Sole orbiteranno attorno a un singolo punto il "centro di massa del sistema solare" (CMSS) [8].
Tuttavia, che dire dei cambiamenti all'interno del Sole stesso? Per capire i cambiamenti nel Sole è necessario ricordare il concetto di "centro di massa" di Newton (CM), il punto in cui la massa di un oggetto può essere considerata concentrata allo scopo di calcolare la forza gravitazionale che eserciterà su un altro oggetto .
I CM del Sole e i pianeti considerati come singoli corpi separati sarebbero collocati nei loro centri. Tuttavia le reciproche forze gravitazionali di questi corpi nel Sistema Solare significano che i pianeti e il Sole orbiteranno attorno a un singolo punto il "centro di massa del sistema solare" (CMSS) [8].
Circa 4,6 miliardi di anni fa il Sistema Solare si è formato dall'attrazione gravitazionale reciproca della materia in una gigantesca nuvola molecolare. A mano a mano che questo problema si contrae, iniziò a ruotare per conservare il momento angolare della nuvola. Il Sole contiene circa il 99% della massa totale del Sistema Solare, ma i pianeti a causa delle loro maggiori distanze dal CMSS contengono il 99% del momento angolare totale. Come l'energia, il momento angolare è una quantità conservata.
Mentre i pianeti e il Sole orbita il momento angolare CMSS viene scambiato tra loro ma il totale rimane costante. La posizione del Sole nella sua orbita attorno al CMSS è controllata dalle posizioni relative dei principali pianeti Giove e Saturno. Non è un caso che il periodo medio di 11 anni del ciclo di macchie solari di Schwabe sia vicino al periodo orbitale di Giove.
I recenti cicli climatici sono il risultato dell'effetto serra? Questa domanda è stata investigata da Scafetta [9]. Ha iniziato con il record delle temperature superficiali globali dal 1850 al 2013 e applicando un'analisi di Trasformata di Fourier ai dati sulla temperatura ha identificato cinque cicli più brevi e uno più lungo maggiore a 60 anni.
Il più breve (9.1 anni) corrisponde al ciclo di maree estreme che è controllato dalla posizione della luna quando la Terra si trova nella sua posizione più vicina al Sole (perielio). Una spiegazione del legame tra maree estreme e temperature globali è spiegata da Keeling & Whorf [10]. Gli altri quattro cicli più brevi e il ciclo maggiore di 60 anni sono causati dall'attrazione gravitazionale dei principali pianeti Giove e Saturno sul moto del Sole nella sua orbita attorno al CMSS.
Il ciclo di 60 anni spiega i caldi periodi climatici che si sono verificati tra il 1850-1888 e poi tra il 1910 e il 1940 e poi tra il 1990 e il 2000, nonché i periodi di clima fresco tra il 1880 e il 1940 e il riscaldamento globale osservato per 18 anni dal 2000 [9].
Scafetta ha quindi studiato 162 diversi modelli climatici CMIP5 e GSM utilizzati dall'IPCC, ma non è stato in grado di identificare i principali cicli climatici. Questi modelli si basano sull'ipotesi dell'effetto serra che presuppone che un raddoppio di CO2 farà aumentare le temperature globali da 2,0 a 4,5°C. I modelli climatici dell'IPCC non hanno simulato i cicli climatici decadali e multi decadali osservati. Scafetta lo conclude
Mentre i pianeti e il Sole orbita il momento angolare CMSS viene scambiato tra loro ma il totale rimane costante. La posizione del Sole nella sua orbita attorno al CMSS è controllata dalle posizioni relative dei principali pianeti Giove e Saturno. Non è un caso che il periodo medio di 11 anni del ciclo di macchie solari di Schwabe sia vicino al periodo orbitale di Giove.
I recenti cicli climatici sono il risultato dell'effetto serra? Questa domanda è stata investigata da Scafetta [9]. Ha iniziato con il record delle temperature superficiali globali dal 1850 al 2013 e applicando un'analisi di Trasformata di Fourier ai dati sulla temperatura ha identificato cinque cicli più brevi e uno più lungo maggiore a 60 anni.
Il più breve (9.1 anni) corrisponde al ciclo di maree estreme che è controllato dalla posizione della luna quando la Terra si trova nella sua posizione più vicina al Sole (perielio). Una spiegazione del legame tra maree estreme e temperature globali è spiegata da Keeling & Whorf [10]. Gli altri quattro cicli più brevi e il ciclo maggiore di 60 anni sono causati dall'attrazione gravitazionale dei principali pianeti Giove e Saturno sul moto del Sole nella sua orbita attorno al CMSS.
Il ciclo di 60 anni spiega i caldi periodi climatici che si sono verificati tra il 1850-1888 e poi tra il 1910 e il 1940 e poi tra il 1990 e il 2000, nonché i periodi di clima fresco tra il 1880 e il 1940 e il riscaldamento globale osservato per 18 anni dal 2000 [9].
Scafetta ha quindi studiato 162 diversi modelli climatici CMIP5 e GSM utilizzati dall'IPCC, ma non è stato in grado di identificare i principali cicli climatici. Questi modelli si basano sull'ipotesi dell'effetto serra che presuppone che un raddoppio di CO2 farà aumentare le temperature globali da 2,0 a 4,5°C. I modelli climatici dell'IPCC non hanno simulato i cicli climatici decadali e multi decadali osservati. Scafetta lo conclude
"Il sistema climatico è sincronizzato con le oscillazioni naturali che si trovano nel sistema solare e che questa dinamica armonica costituisce una componente importante del clima della Terra" [9 p354].
L'assenza di riscaldamento nella parte superiore della troposfera fornisce ulteriori prove del fatto che l'effetto serra non esiste. I modelli climatici utilizzano l'effetto serra per prevedere cosa accadrà alle temperature globali se la quantità di CO2 nell'atmosfera aumenterà. I modelli prevedono un'impronta di gas a effetto serra o "hotspot" nei tropici perché l'aumento delle concentrazioni di CO2 atmosferico causerà il riscaldamento della parte superiore della troposfera più rapidamente rispetto alla troposfera inferiore che si sta riscaldando più velocemente della superficie.
Sebbene il profilo di temperatura verticale dei tropici sia stato ampiamente misurato dai radiosondes nei palloni meteorologici e nei satelliti, non è stato rilevato alcun "hotspot" [11 p120]. Anche
"Non c'è più alcun dubbio sul fatto che il presunto hot spot tropicale non esiste semplicemente. Quindi la teoria dell'EPA su come la CO2 influenzi la prima linea di prove di GAST-EPA deve essere respinta" [12 p13].
Il clima della Terra consiste in una sequenza di cicli caldi e freddi. Il clima è controllato dal Sole non dalla quantità di gas CO2 nell'atmosfera. Il Sole è una stella variabile, la sua uscita è correlata ai cambiamenti orbitali che incontra quando si muove attorno al centro di massa del sistema solare.
Il clima è il risultato di cicli astronomici naturali che hanno funzionato per 4,6 miliardi di anni. L'effetto serra è un vecchio concetto basato su idee pre-quantistiche. I soldi dei contribuenti sarebbero meglio spesi per la ricerca sul Sole piuttosto che sprecare gli sforzi per ridurre la quantità di CO2 che una vita dà gas in un tentativo futile di controllare il clima.
[1] Elisabeth Crawford “Arrhenius’ 1896 Model of the Greenhouse Effect in Context” Ambio Vol 26 No 1 Feb1997 Royal Swedish Academy of Sciences
[2] “XXIV. Note on the Theory of the Greenhouse By Prof. R.W. Wood” Philosophical Magazine 1909 v17 p319-320).
[3] “James Croll” The Geological Society of Glasgow www.geologyglasgow.org.uk
[4] Milankovitch Cycles britannica.com
[5] Lucie Green “15 Million Degrees A Journey to the Centre of the Sun” Penguin Books 2016
[6] F. Vahrenholt S. Luning “The Neglected Sun” Stacey International 2012
[7] Cause of Global Climate Changes 1.3 Maunder Minimum sciencedirect.com
[8] T. Landscheidt “New Little Ice Age Instead of Global Warming” Energy & Environment v14 no. 2&3 p327-50 2003
[9] N. Scafetta “Discussion on climate oscillations: CMIP5 general circulation models versus a semi-empirical harmonic model based on astronomical cycles” Earth Science Reviews 126 (2013) 321-357
[10] Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf “Possible forcing of the oceanic tides” PNAS August 5, 1997
[11] R.M. Carter “Climate: The Counter Consensus” Stacey International 2010
[12] Supreme Court of the United States Nos. 12-1268, 12-1269, 12-12-72 On Petition for a Writ of Certiorari to the United States Court of Appeals for the District of Columbia Circuit; Brief of Amici Curiae Scientists in Support of the Petitioners for Certiorari
L'autore
John Turner ha una laurea in Scienze con specializzazione in Fisica e Chimica, un Master con lode di primo livello in Scienze della Formazione e un diploma post-laurea in informatica e l'insegnamento di elettronica digitale. Ha insegnato fisica HSC; è stato il consigliere scientifico inaugurale per il NSW del Centro di formazione per la ricerca nella misurazione e valutazione, era membro del comitato per il Syllabus della scienza del NSW, ha insegnato in Scienze dell'educazione all'università ed è stato un ex membro dell'Australian Institute of Physics.
John Turner ha una laurea in Scienze con specializzazione in Fisica e Chimica, un Master con lode di primo livello in Scienze della Formazione e un diploma post-laurea in informatica e l'insegnamento di elettronica digitale. Ha insegnato fisica HSC; è stato il consigliere scientifico inaugurale per il NSW del Centro di formazione per la ricerca nella misurazione e valutazione, era membro del comitato per il Syllabus della scienza del NSW, ha insegnato in Scienze dell'educazione all'università ed è stato un ex membro dell'Australian Institute of Physics.
Fonte: Principia Scientific
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