Hur vet vi att senaste tidens koldioxidökning beror på mänsklig aktivitet

Texten i detta inlägg är en översättning från RealClimate och ingår i deras FAQ.

Under senaste 150 åren har koncentrationen av koldioxid (CO₂) stigit från 280 till 380 ppm. Faktumet att detta nästan helt är orsakat av mänskliga aktiviteter är så väl belagt så att man sällan ser det ifrågasatt. Ändå är det helt relevant att fråga hur vi vet detta.

Ett sätt vi vet att ansvaret för CO₂-ökningen faller på mänskliga aktiviteter är att helt enkelt titta på historisk dokumentation av dessa aktiviteter. Sedan den industriella revolutionen har vi bränt fossila bränslen samt avverkat och bränt skogar i ett aldrig tidigare skådat tempo, dessa processer har omvandlat organisk kol till CO₂. Noggrann bokföring av mängden fossilt bränsle som har utvunnits och bränts och hur mycket avskogning som skett visar att vi har producerat betydligt mer CO₂ än vad som nu finns kvar i atmosfären. De ca 500 miljarder ton kol vi producerat är tillräckligt för att höja atmosfärens koncentration av CO₂ till nära 500 ppm. Dessa koncentrationer har inte nåtts på grund av att haven och jordytans biosfär har möjlighet att absorbera en del av den CO₂ vi producerar*. Men det är faktumet att vi producerar CO₂ snabbare än vad haven och biosfären kan ansorbera som förklarar den observerade ökningen.

(Skalan till höger visar årliga utsläppen av CO₂)

Ett annat helt oberoende sätt att veta att bränningen av fossila bränslen och avskogning är orsakerna bakom ökningen av CO₂ under senaste 150 åren är genom mätningarna av kolisotoper. Isotoper är helt enkelt olika atomer med samma kemiska egenskaper (isotop betyder "samma typ") men med olika massor. Kol består av tre olika isotoper, ¹⁴C, ¹³C och ¹²C. ¹²C är den vanligaste. ¹³C utgör ca 1% av alla kolatomer. ¹⁴C är bara ungefär 1 av tusen miljarder kolatomer.

CO₂ producerad från bränning av fossila bränslen och skogsbränning har helt annan isotopsammansättning än CO₂ i atmosfären. Detta då växter har en förkärlek för de lättare isotoperna (¹²C vs. ¹³C); alltså har de lägre ¹³C/¹²C-kvot. Då fossila bränslen ursprungligen kommer från förhistoriska växter har växter och fossila bränslen ungefär samma ¹³C/¹²C-kvot - ungefär 2% lägre än den i atmosfären. Då CO₂ från dessa källor släpps ut och blandas med atmosfären minskar medelkvoten av ¹³C/¹²C i atmosfären.
Isotopgeokemister har utvecklat tidsserier över variationen av i ¹⁴C och ¹³C koncentrationerna i atmosfäriskt CO₂. En metod som används är att mäta ¹³C/¹²C i trädens årsringar och använda detta för att dra slutsatsen för kvoten hos atomsfärens CO₂. Detta fungerar då träd tar upp kol ur atmosfären under fotosyntesen och använder det som organiskt material i ringarna, vilket ger oss en ögonblicksbild av atmosfärens sammansättning vid tidpunkten. Om atmosfärens förhållande mellan ¹³C/¹²C ökar eller minskar så händer samma med ¹³C/¹²C i årsringarna. Det är inte samma sak som att årsringarna har samma isotopiska sammansättning som atmosfären - som påpekats ovan, växter föredrar de lätta isotoperna, men så länge som föredragandet inte förändras mycket så följer årsringarna atmosfärens förändring.

Sekvenser av årsringar sträcker sig tusentals år tillbaka i tiden och har nu blivit analyserade med avseende på ¹³C/¹²C-kvoten. Då åldern för varje ring är känd exakt** kan vi göra en graf över atmosfärens ¹³C/¹²C-kvot över tiden. Vad man finner är att aldrig under de senaste tiotusen åren har ¹³C/¹²C-kvoten varit så låg som i idag. Vidare så börjar kvoten minska dramatiskt just när CO₂ börjar öka runt 1850 AD. Detta är exakt vad vi förväntar oss om ökningen av CO₂ beror på förbränning av fossila bränslen. Vidare, vi kan följa absorptionen av koldioxid i haven genom att mäta ¹³C/¹²C-kvoten i oceanernas ytvatten. Även om denna data inte är lika komplett som de från trädens årsringar (vi har endast gjort dessa mätningar under några årtionden) så observerar vi som förväntat en sänkning av ¹³C/¹²C-kvoten. Mätningar av ¹³C/¹²C på koraller och svampdjur - vars kalciumkarbonatskal återspeglar havets kemi på samma sätt som årsringarna atmosfärens - visar att denna minskning började ungefär samtidigt som i atmosfären, alltså, när mänsklig CO₂-produktion började ta ordentlig fart.

Från SCOPE 29

Förutom data från årsringar finns det även mätningar av ¹³C/¹²C-kvoter för CO₂ fångat i iskärnor. Både årsrings- och iskärnedata visar att den totala förändringen i atmosfärens ¹³C/¹²C sedan 185+ är ungefär 0,15%. Detta kan låta som väldigt lite men är i själva verket mycket stort jämfört med den naturliga variationen. Resultaten visar att hela förändringen under övergången från senaste istiden till dagens klimat för ¹³C/¹²C i atmosfären - en förändring som tog många tusen år - var ungefär 0,03%, eller ungefär en femtedel av vad som har observerats de senaste 150 åren.

Referenser för den som vill veta mer
Real Climate, How much of the recent CO2 increase is due to human activities?
Stuiver, M., Burk, R. L. and Quay, P. D. 1984. ¹²C/¹³C ratios and the transfer of biospheric carbon to the atmosphere. J. Geophys. Res. 89, 1731–1748.
Francey, R.J., Allison, C.E., Etheridge, D.M., Trudinger, C.M., Enting, I.G., Leuenberger, M., Langenfelds, R.L., Michel, E., Steele, L.P., 1999. A 1000-year high precision record of ¹³C in atmospheric CO₂. Tellus 51B, 170–193.
Quay, P.D., B. Tilbrook, C.S. Wong. Oceanic uptake of fossil fuel CO₂: carbon-13 evidence. Science 256 (1992), 74-79

Noter
* Hur mycket de kan förväntas absorbera i framtiden är en intressant och viktig vetenskaplig fråga, diskuterad mer detaljerat i kapitel 3 av IPCC-rapporten. Klart är dock att vår förmåga att producera CO₂ snabbare än hav och biosfär kan absorbera är den grundläggande orsaken till ökningen som vi observerat sedan förindustriell tid.
** Detta vetenskapsområde kallas dendrokronologi

Gammal lista uppdaterad i försök att skapa förvirring

Vi har tidigare skrivit om hur listor används för att skapa förvirring runt forskningen kring evolutionsteorin och växthuseffekten. Nu har en gammal lista dammats av och uppdaterats där det påstås att 650 internationella forskare utmanar IPCC:s rapport om den globala uppvärmningen. Men som så mycket annat som har sitt ursprung från den amerikanske senatorn James Inhofe är listan direkt felaktig och missvisande.

Till exempel så är de svenska forskarna Svante Björck, Dan Hammarlund och Karl Ljung citerade på ett missvisande sätt (sid. 208) något som de såklart inte är glada över. Ingen av de nämnda vill ha något att göra med listan och de låter också meddela att de inte har någon anledning att ifrågasätta huvuddragen av IPCC rapporten. (Personlig kommunikation)

Sedan kan vi konstatera att alla på listan inte är forskare och väldigt få på listan har någon gång forskat inom klimatområdet. På listan kan man också hitta en hel del dårskap, till exempel återfinns Geologen Luis A.G Hissink som bland annat har framfört en revolutionerade teori om att eftersom 99 % av jordens massa är varmare än 1000 grader Celsius och bara 1 % är kallare än 100 grader så kan man räkna ut att bidraget från koldioxid till jordens uppvärmning är försumbar. Detta trots att det sedan länge varit känt att jordens värmeflöde är mycket mycket mindre än bidraget från både solen och växthuseffekten.

Det finns så klart också andra godbitar i rapporten och den intresserade kan läsa mer på någon av bloggarna Deltoid, Rabett Run, Climate Progress, Gristmill, 650 list och Greenfyre’s.

Jag kan för mitt liv inte förstå hur man vill associeras med liknande listor och det är därför för mig en gåta varför Stockholmsinitiativet (Maggie Thauersköld) och större bloggare som Henrik Alexandersson och Erixon sprider den vidare. Det gör i alla fall att jag tappar all trovärdighet för dem.

Uppdatering; Lars Bern fortsätter att förvirra på samma gamla låga nivå.

Cited Swedish Researchers in Inhofe 650 are upset

The "More Than 650 International Scientists Dissent Over Man-Made Global Warming Claims"-report originating with the infamous James Inhofe gets pushed even further down into the mud. Several blogs have already debunked the dubious list, see e.g. Deltoid, Climate Progress, Greenfyre’s, Rabett Run and 650 list, after reading that it’s hard to think there could be more wrongdoings in the report... fear not!

The Swedish researchers Svante Björck, Dan Hammarlund and Karl Ljung whose names and research are used in the report do not want anything to do with the list and believe their findings are being misused (page 208). Further they state that they have no complains about the main conclusions in the IPCC reports. (Personal communication)

What a sad list...

Arktis och Antarktis, eller äpplen och päron

Det är lockande att se Arktis och Antarktis som nästan klimattvillingar då båda är isiga och kalla. Denna syn är förrädisk för att det finns mycket stora skillnader mellan polarområdena.


Arktis, kring nordpolen, är till största delen ett hav omgivet av låglänta kontinenter. Endast Grönland har en stor och hög issköld. In i Arktis strömmar också varmt vatten i den Norska strömmen (ofta kallad Golfströmmen) utanför Norges kust. Kombinationen av stora temperaturväxlingar och stor vindfriktion över kontinenterna gör att lågtryck och högtryck ofta bildas och fylls ut samt att luften blandas effektivt över latituderna. Norska strömmen bidrar med värme och fuktighet. Resultatet är ett fuktigt klimat med, framför allt på europeiska sidan, måttliga temperatur-variationer mellan årstiderna. Med undantag av vintern, då ett kallt högtryck kan växa till kring nordpolen, så berörs hela Arktis av lågtryck med tillhörande nederbörd och molnighet. Under sommaren är temperaturen över ishavet kring noll grader då is och snösmältningen hindrar temperaturen att märkbart öka över smältpunkten. I de isfria havsområdena stiger temperaturen till flera plusgrader medan tundran når +10 till +15 grader. Endast delar av den Grönländska isskölden har minusgrader året om. Lägsta vintermedeltemperaturerna är ca - 35 grader över polarhavet och ca -45 grader uppe på den Grönländska isskölden.


Antarktis är en kontinent nära nog helt täckt av en gigantisk issköld med en medelhöjd av 2 200 m och en högsta höjd på 4 250 m. Kontinenten är helt omfluten av hav. Den låga friktionen över havet och den förhållandevis jämna temperaturen gör att stormvindarna i det ökända "Roaring forties" och "Furious fifties" i huvudsak är västliga. Samtidigt så bildas en kall luftström ner från inlandsisen, som vrider mot ost medan den närmar sig kusten. Kombinationen gör att Antarkitis domineras av ett kallt högtryck över kontinenten med svaga vindar, låg molnighet och stark kyla medan kustområdena och omgivande havet är stormiga och molniga. Med undantag av västra Antarktiska halvön, som sträcker sig upp mot Sydamerika och in i västvindsområdena, så når temperaturen i Antarktisk inte över noll grader någon gång under året. Uppe på inlandsisen stiger temperaturen aldrig över ca -25 grader. På vintern är temperaturen vid kusten kring -30 grader och inne på inlandsisen ner till nära -90 grader (Rekordet är -89 grader). Nederbörden inne över kontinenten är mycket låg med en årsnederbörd på mindre än 50 mm i östra delarna. Antarktis är på många sätt en mycket kall högt belägen öken avskild från omgivningen.

Det är alltså viktigt att inse hur stora skillnaderna är mellan de två polarregionerna när dessa förekommer i klimatdebatten. Det är mycket sällan som det är meningsfullt att använda "medel" mellan de två eller att utan goda argument förutsätta att förändringar vid de två polerna ska vara liknande.

Tuvalu

Jonny Fagerström från Stockholmsinitiativet är tydligen flitig på insändarsidorna och nu fick vi ett tips om en insändare han har i Uppsalas nya tidning om Tuvalu. Jonnys inlägg är ett svar på en annan insändare som bland annat tar upp det allvarliga problemet att havsnivåerna stiger runt om i världen till följd av den globala uppvärmningen som till största delen orsakats av oss människor.

Till att börja med säger den första insändaren att havsnivåerna stiger i genomsnitt med 5-6 mm/år, en siffra som låter hög och som jag inte kan hitta vetenskapligt publicerad någonstans. Det finns dock om man bara väljer ut vissa stationer som referensexempel. Ett exempel på detta är om man kollar på nivåförändringen över en region i stilla havet och indiska oceanen mellan åren 1998 till 2001 (se figur nedan). Det finns också andra exempel men korttidstrender på få stationer ger osäkra resultat och bör undvikas om man försöker beskriva något globalt. Utökar man trenden till hela figuren nedan kan man se att havsnivåökningen i området skulle ligga runt 4 mm/år. (Figur från Church et. al 2006)

Tittar vi på vad den senaste publicerade vetenskapen säger om havsnivåhöjningar så tror man att vi runt 2100 kan ha fått en höjning av havsnivån runt 80 cm. Detta skulle ge en snitthöjning på havsnivån med dryga 7 mm/år.

Åter till Jonnys insändare, om jag försöker bortse från retoriken så påstås det i alla fall att:

-De globala havsnivåerna har ökat långsamt men naturligt sedan senaste istiden.
-Det finns ingen tydlig trend avseende havsnivåhöjning på Tuvalu.

Låt oss börja med det senare påståendet och titta in i vad de senaste vetenskapligt publicerade rönen säger... Church et al. 2006 säger att havsnivåhöjningen på Funafuti (Tuvalu) ligger på 2 +/- 1 mm/år (1950-2001) och skriver vidare att det är tydligt att havsnivåerna i detta område stiger.

Angående det första påståendet så har havsnivån globalt sett stigit med ca 1.8 mm/år det senaste århundradet (bild ovan), det finns också publicerade vetenskapligt granskade uppgifter som ser ut att hålla som säger att havsnivån mellan 1993 och 2000 steg med 3.1 mm/år. Bilden nedan beskriver hur havsnivån har förändrats sedan senaste ”istiden” som ni kan se är den inte jämn, ibland långsam ibland snabb. Något som är tydligt är också den stabila nivå som havsnivån har legat på i slutet av kurvan.

Ergo, om jag av någon anledning skulle ha bott på Tuvalu skulle jag snabbt se till att flytta därifrån.

Fredagsmys: Paradigmskifte inom statistiken

Under de senaste åren har vi sett en vetenskaplig revolution, ett paradigmskifte, inom statistiken. Att analysera meteorologiska data är inte längre förbehållet dem som har en aning om vad dom gör. Ut med gamla räliga grejer som signifikans och autokorrelation, in istället med godtyckliga dataurval och icke-signifikanta trender. På detta sätt kan man nämligen "visa" att den globala uppvärmningen avstannat.

Vi här på Uppsalainitiativet är inte dom som hänger läpp över sånt. Vi inser att vi måste anpassa oss till tidsandan. Som ni säkert vet är det alltid bättre att anpassa sig än att bekämpa de problem man kan tänkas ha. Vi har därför gjort en djupdykning i de temperaturdata från satelliter som University of Alabama, Huntsville tillhandahåller. Resultaten är, minst sagt, chockerande.
Här har vi anpassat en trendlinje till de elva första månaderna under 2008. Vi ser att vi har en mycket kraftig trend mot högre temperaturer. 2.7 grader per årtionde är mycket mer än vad IPCC:s datamodeller förutspår. Inte nog med det, visst verkar det som att det finns en dramatisk brytpunkt vid maj månad? Jodå, kolla här:

Om vi istället väljer att börja trendanpassningen maj månad får vi en häpnadsväckade trend på 8.5 grader per decennium. Vi kan dra två viktiga slutsatser:

• Globala uppvärmingen har nu accelererat kraftigt, precis som den gjort efter alla andra gånger den avstannat.


• Ingen av IPCC:s modeller förutspår en så kraftig uppvärmning och de bör, således, förkastas.
  
  

Vanliga frågor om klimatmodeller

Detta är en översättning från bloggen Real Climate som drivs av aktiva forskare inom klimatområdet. En post som vi tycker på ett bra sätt tar upp och i stora drag förklarar hur klimatmodeller fungerar, något vi märkt att många funderar över. (För den som vill veta mer kan vi också rekommendera kommentarerna till originalposten.)

Uppdatering (090113): Real Climate har publicerat svar på ytterligare frågor här.

Några definitioner

GCM – Generell Cirkulationsmodell (ibland global klimatmodell) denna innehåller atmosfärens fysik och ofta havens, isarnas och landytornas fysiska beteende.

Simulering – en enskilt experiment med en GCM

Startvärdes-ensemble – en grupp av simuleringar skapade av en GCM men med små variationer i startvärdena. Detta är ett försök att skapa ett medel över det kaotiska väderbeteendet.

Multimodell-ensemble – en uppsättning simuleringar från många modeller. Ett medel över dessa simuleringar ger bättre överensstämmelse mot klimatologiska observationer än enskilda modeller.

Modellväder – den väg som en enskild simulering tar jämfört med andra simuleringar med egna individuella stormar och vågmönster. Denna är unik för varje simulering. Modellvädret är den del av lösningen (vanligen kortperiodisk och småskalig) som är okorrelerad med övriga i en ensemble

Modellklimat – den del av simuleringen som är robust och likadan i de olika ensemblemedlemmarna. (vanligtvis långa medelvärden, statistik och förhållanden mellan variabler.)

Påverkan (eng. Forcings) – allt som påförs utifrån och orsakar att modellens klimat förändras.

Återkoppling (eng. Feedback)– Förändringar i modellen som uppstår som respons på initialt bestämd påverkan. Det kan vara förstärkande (positiv återkoppling) eller försvagande (negativ återkoppling). Klassiska exempel är förstärkningen genom smältande isar som förändrar Jordens albedo och dämpningen genom långvågsstrålning


Frågor:

Vad är skillnaden mellan modeller som baseras på fysik och modeller som bygger på statistik?

Modeller baserade på statistik handlar ofta om ett enkelt samband mellan olika termer som anpassas efter observationer. En linjär regressionslinje genom förändringar av temperatur med tid eller en sinuskurva anpassad till årsvariationer till exempel. Dessa statistiska modeller är väldigt effektiva på att enkelt fånga upp existerande information och så länge saker inte förändras mycket kan dom ge ungefärliga förutsägelser för framtiden. Dom är dock inte så bra i de fall du vet att ditt underliggande system kan förändras på ett sätt som kanske påverkar hur originalvariablerna interagerar.

Fysikbaserade modeller å andra sidan, försöker fånga den verkliga fysiken bakom olika samband och interaktioner, som förhoppningsvis är väl känd. Eftersom de grundläggande fysiska egenskaperna förmodligen inte kommer att förändras i framtiden, stiger förväntningarna på en lyckad förutsägelse jämfört med om man kör en statistisk modell. Ett klassiskt exempel är Newtons lag F=ma, vilken kan användas i många olika simuleringar och ändå ge väldigt precisa svar helt oberoende av de data som Newton själv använde för att ta fram lagen.

Klimatmodeller är tills största delen baserade på fysik, men små delar av fysiken är bara känd empiriskt (till exempel förhöjd avdunstning med mer vind). Så vissa statistiskt bestämda samband mellan olika data finns i klimatmodellerna men dessa är endast använda som process-parametrar inte för att bestämma trender över tid.


Är klimatmodeller endast en statistisk anpassning till rådande trend i klimatdata?

Nej. Mycket av osäkerheten kring detta kommer från en missuppfattning av det som beskrivs ovan. Modellutvecklarna använder sig inte av klimatförändringsdata för att trimma in modellerna. Istället arbetar modellutvecklarna för att förbättra klimatologin i modellen (förbättra anpassningen till ett klimatologiskt medel) och dess inbyggda variation (så som frekvensen och amplituden för tropiska variationen). Den färdiga modellen testas sedan mot 1900-talets klimatstatistik.


Varför är det vågor i resultaten från modellerna?

GCMer gör beräkningar i tidssteg om 20 till 30 minuter så de kan fånga dagliga variationer och väder-systemens rörelser. Liksom i vädermodeller är vädret i klimatmodeller kaotiskt. Från mycket snarlika, men inte identiska, starttillstånd utvecklas olika simuleringar olika, med – olika väder, olika stormar, olika vindmönster – alltså olika vågor i resultaten. Det finns vågor på nästan alla tidsskalor – dagliga, månatliga, årliga, decennier och längre. Modellerarna måste därför mycket noggrant testa hur mycket en viss påverkan verkligen slår igenom genom kontrollsimuleringar.


Vad är robust i en klimatprojektion och hur kan jag veta det?

Eftersom varje våg inte nödvändigtvis är signifikant, måste modellerarna utvärdera hur robust ett modellresultat är. De gör detta genom att kontrollera om samma resultat finns i andra simuleringar, med andra modeller, om resultaten verkar fysiskt riktiga och om det finns bevis för liknande beteende i jordens klimathistoria. Ifall resultatet ses i flera simuleringar i flera modeller är det troligt att det är en robust konsekvens av de underliggande antagandena, eller med andra ord, det är förmodligen inte på grund av någon av de relativt godtyckliga val som utgör skillnaden mellan olika modeller. Om storleken på effekten är teoretiskt trolig oberoende av modellerna så bidrar det till trovärdigheten, och om effekten också syns i observationer blir den än mer trovärdig. Exempel på robusta resultat är till exempel en uppvärmning av planeten som funktion av högre halter växthusgaser, eller förändring av mängden vattenånga samtidigt som temperaturen förändras, alla modeller uppför sig ungefär lika på de områdena vilket också är i överensstämmelse med både teori och observationer. Exempel på icke robusta resultat är till exempel orkanförändringar. Här visar modellerna spretiga resultat, teorin är inte fullt utvecklad än och observationerna är tvetydiga.


Hur har modellerna förändrats över tiden?

De första GCM (ca 1975) var baserade endast på atmosfäriska processer – vindar, strålning och förenklade moln. I mitten av 1980-talet fanns enkel behandling av havets nära ytan och havsis, molnbeskrivningen började bli något mer sofistikerad. Under 1990-talet började det finnas modeller med fullt kopplade havs-atmosfärsystem. Det var också då som det första projektet för jämförelse mellan kopplade modeller (CMIP) startades. Detta projekt har sedan genomförts i ytterligare två omgångar, den senaste (CMIP3) är den databas som används som stöd för mycket av modellarbetet i IPCC AR4. Under tiden sedan CIMP har modellerna blivit klart mer realistiska (Reichler and Kim, 2008) då upplösningen har ökat och uppbyggnaden blivit klart mer sofistikerad. Idag innehåller modellerna moduler för dynamisk havsis, aerosoler och atmosfärisk kemi. Problem som överdriven ”klimat-drift” (tendensen för en kopplad modell att röra sig ifrån det tillstånd som liknar det verkliga klimatet) som fanns i de tidiga modellerna är i dag kraftigt reducerade.


Vad är trimning?

Vi är fortfarande en bra bit ifrån att kunna simulera klimatet utifrån verkligt grundläggande principer. Medan mycket av fysiken kan inkluderas (bevarandet av massa, energi mm) måste många saker approximeras för att nå tillräcklig effektivitet eller upplösning (tex. rörelseekvationerna kräver uppskattningar av turbulens på mindre skala än modellens volymelement och strålningsöverföringskoden approximerar linje-för-linje beräkningar genom medelvärden över frekvensband.) och andra parametrar är endast kända från empiriska studier (så som formeln för hur snabbt moln utvecklar regn). I dessa approximationer och empiriska formler finns det nästan alltid en parameter eller två som kan trimmas för att bäst passa observationer. Att ändra dessa värden kallas trimning och finns i två kategorier. Den första är ändringar av parametrar i en enskild formel för att bäst passa de observerade värdena för detta samband. Detta är vanligast när ett nytt samband utvecklas.

Den andra är trimning av parametrar som styr delar av det sammansatta systemet. Då Viskositetsparametrarna för atmosfäriska gravitationsvågor är endast kända med stor felmarginal och används därför ofta för att förbättra klimatologin för zonala vindar i stratosfären. Gränsen för relativa fuktigheten för molnbildning trimmas ofta för att få den mest realistiska molnutbredningen och globalt albedo. Förvånansvärt nog finns det endast ett fåtal av dessa parametrar (kanske ett halvt dussin) som används för att få modellerna att stämma med data. Det är viktigt att notera att denna trimning görs med medelklimatet (inklusive säsongsvariationer och inbyggda variationen) och när det är satta är de oförändrade vid varje ensemble experiment.


Hur utvärderas modellerna?

Mängden data som finns för modellutvärdering är mycket stor men faller inom ett fåtal tydliga kategorier. Först finns de klimatologiska medelvärdena (kanske för varje månad eller säsong) för viktiga klimatologiska data som temperatur, nederbörd, vindar och molnighet. Detta är en nollte-ordningens jämförelse för att se att modellen får det grundläggande någorlunda korrekt. Sedan kommer variationen i dessa grundläggande data – har modellen realistisk Nordatlantisk oscillation, eller ENSO, eller MJO. Dessa är svårare att få att stämma (och faktiskt är det så att många modeller ännu inte har realistiska El Niños). Mer subtilt är jämförelse mellan samband i modellen och verkliga värden. Detta är användbart för korta dataserier (så som de som fås från satelliter) där det finns mycket väderbrus som modellerna inte kan förväntas fånga upp. I dessa fall kan förhållandena mellan temperatur och luftfuktighet, eller molnighet och aerosoler ge kunskaper om modellens processer är realistiska eller inte.

Sedan är det tester mot klimatförändringarna själva: hur svarar modellen på tillförseln av aerosoler i stratosfären så som under det ”naturliga experimentet” Mt Pinatubos utbrott? Hur svarar modellen under hela 1900-talet, eller vid Maunderminimumet, eller i mellan-Holocen eller den senaste istiden? I varje enskilt fall finns det vanligen tillräckligt med data för att kunna utvärdera hur bra modellen fungerar.


Är modellerna fullständiga? Innehåller det alltså alla processer vi känner till?

Nej. Medan modellerna innehåller mycket fysik innehåller de inte mycket av de småskaliga processer som mer specialiserade grupper (som atmosfärskemister eller kustoceanografer till exempel) kan vara mycket engagerade i. Mycket av detta är en fråga om skala (modellernas volymelement är för stora för att detaljerna ska kunna urskiljas), men ibland är det en fråga om säkerheter i hur det ska inkluderas (som till exempel hur oceanvirvlar påverkar flödet av spårämnen).

Även många viktiga bio-fysisk-kemiska cykler (tex. kolflöden, aerosol, ozon) har endast börjat inkorporeras. Isskölds- och växtlighetskomponenter är fortfarande under utveckling.


Har man byggt in global uppvärmning i modellerna?

Nej. Om de lämnas ifred kommer modellerna att svänga runt ett långsiktigt medel som är oberoende av utgångsinställningarna. Lägger man till olika påverkan, som vulkaner eller CO2, kommer de att värmas eller kylas som ett resultat av den grundläggande fysiken för aerosoler eller växthuseffekten.


Hur skriver jag en artikel som visar att modellerna har fel?

Mycket enklare än du tror då alla modeller faktiskt har fel (fast vissa är användbara – George Box). Att visa en missanpassning mellan verkligheten och modelldata blir mycket enklare om du minns signal till brus förhållandet som nämnts ovan. När du går till mindre rymdskala och kortare tidsskala ökar den interna variationen märkbart så mängden data som skiljer sig från det förväntade av modellen kommer att öka (åt båda håll naturligtvis). Så välj en variabel, begränsa din analys till en liten del av planeten, beräkna någon statistik över en kort tidsperiod och du har fixat det. Om modellen av en slump stämmer, gör området mindre och använd en kortare tidsperiod, till slut kommer det inte att stämma.
Även om modellerna blir mycket bättre än vad de är nu så kommer detta alltid att fungera – vi kan kalla det RealClimates teori om envetenhet. Nu kan lämplig statistik användas för att se om skillnaderna är signifikanta och inte bara resultatet av slump eller medvetet urval, men förvånansvärt många artiklar bryr sig inte om att kontrollera dessa saker på ett korrekt sätt.


Kan GCMer förutse temperatur och nederbörd där jag bor?

Nej. Det är ofta stor variation i temperatur och nederbördstatistik över korta sträckor då det lokala klimatet beror på den lokala geografin. GCMer är konstruerade för att beskriva de viktigaste storskaliga skeendena i klimatet så som energiflödet, cirkulationen och temperaturen i en cellvolym (genom fysikens termodynamiska lagar, dynamik och ideala gaslagen). En typisk cell kan ha en horisontell utsträckning på ~100x100 km men storleken har tenderat att minska under åren med snabbare datorer. Utseendet på landskapet (detaljerna hos berg och kustlinjer osv.) som används i modellerna återspeglar den upplösningen, alltså kommer inte modellen att vara tillräckligt detaljerad för att beskriva det lokala klimatets variation som beror på den lokala geografin (så som berg, dalar, sjöar mm). Trots det är det möjligt att använda en GCM för att få viss information om det lokala klimatet genom nedskalning, då det beror både på den lokala geografin (som är mer eller mindre konstant) och den storskaliga atmosfäriska situationen. Resultaten som fås genom nedskalning kan sedan jämföras med lokala klimatvariabler och kan användas för vidare (och mer noggrann) bedömning av kombinationen tekniken model-nedskalning. Detta är dock fortfarande en experimentell teknik.


Kan jag själv använda en klimatmodell?

Ja! Det finns ett projekt kallat EdGCM som har ett trevligt användargränssnitt och fungerar under Windows där du kan köra ett antal olika tester. ClimatePrediction.Net har en klimatmodell som körs som skärmsläckare med en koordinerad uppsättning simulationer. GISS ModelE finns för nedladdning på Unix-baserade operativsystem och kan köras på en vanlig dator. NCAR CCSM är US Community modellen som är väl dokumenterad och fritt tillgänglig.

Ex. På modellresultat: GISS Model E, Dubblad CO2-nivå. Men, artificiellt hållen, konstant temperatur vid Jordytan

Övriga bilder
UCAR: Bild 1 och 2 uppifrån
Lawrence Berkeley Lab: Bild 3

Tips till en blivande förnekare

Att vara en förnekare kan vara tungt och otacksamt, vare sig det handlar om evolution, förintelsen, klimatförändringar eller månlandningarna. Därför vill jag här ge några råd som underlättar din vardag.

Du verkar för det fria ordet
Ifrågasättande är självklart en grundläggande rättighet i ett demokratiskt samhälle. Det är också grunden för all vetenskap. Ditt engagemang för att sprida kreativa bortförklaringar ska därför uppmuntras av alla demokratiskt och vetenskapligt sinnade personer. Det går faktiskt utmärkt att hävda att de som kritiserar dig har odemokratiska och antivetenskapliga drag. Du vill ju bara att hela bilden av fenomenet ska visas och varje sten vändas. Eller hur?

Du vill demokratisera vetenskapen
Det är faktiskt rätt upprörande att vissa anses veta mer än andra. I ett demokratiskt samhälle har en person en röst och de räknas lika. Varför ska det vara så att bara för att någon arbetat med ett område i tjugo år tillsammans med några tiotals andra så ska den personens åsikter i frågan vara mer värda än dina? Du har trots allt ett brinnande engagemang för frågan.

För striden till motståndaren.
Handen på hjärtat. Din beskrivning läcker som ett såll. Men misströsta inte, detta är normalt för en förnekare. Det viktiga är ju trots allt inte vad du har att erbjuda det viktiga är att de andra har fel. Du ska därför aldrig, om du kan undvika det, svara på frågor om hur du beskriver händelserna offentligt. För alltid över diskussionen till problemen med dina motståndares beskrivning.

Räds inte den överväldigande bevisningen
De mest belagda teorierna och fenomenen har stora mängder data som stödjer dem. För teorier gäller också att väldigt mycket forskning bygger på den teori du vill förkasta. Detta kan för den osäkre förnekaren upplevas som ett problem. Men det är endast en falsk bild. Ju mer undersökningar, fakta och forskning som finns desto fler felaktigheter kan du finna. Människor är trots allt människor och gör fel ibland och naturen är inte lätt att studera alla gånger. Det är dessa fel du ska lyfta fram med stort engagemang och kraft, ty kan verkligen en teori som baserar sig på felaktiga data och leder till felaktiga hypoteser vara sann? Kan du samla tio sådana fel kan du klara nästan varje debatt och så frön av osäkerhet i lyssnarna.

Hänvisa till auktoriteter på rätt sätt
Många välkända forskare och forskningsinstitutioner producerar mycket bra data som du aldrig skulle ha tillgång till själv trots att deras (felaktiga) slutsatser går stick i stäv med dina. Dessa grupper har också gott renommé i omgivningens ögon. Du måste alltså använda denna guldgruva på rätt sätt. Du refererar gärna och ofta till deras namn och data. Men, och detta är det viktiga, referera aldrig direkt till deras hemsidor/artiklar om du kan undvika det. Kopiera bilder, tabeller och diagram eller leta upp andra källor där endast det du vill visa upp finns.
En viktig variant av auktoritetshänvisning är citering. I nästan varje text kan du finna fina citat som styrker din tes. Leta ihärdigt och tveka inte att använda dessa när du finner dem.

Var komplicerad och undvik förklaringar
Vi vet alla hur komplicerad verkligheten är och framför allt hur komplicerad vetenskap är. Tyvärr finns det de som menar att man kan förklara de principiellt viktiga fenomenen från grundläggande enkla resonemang som nästan vem som helst kan förstå. De har den dåliga smaken att även göra detta (trots att det ofta får dåligt betalt). Du får inte bli en av dem. Det vore förödande för din sak. Det viktiga är att verka insatt i de mest obskyra sammanhangen och att ständigt framhålla komplicerade fenomen på ett sådant sätt så att läsaren/lyssnaren förstår att de måste tillkalla en expert om de ska kunna argumentera emot. En annan viktig fördel med denna metod är den osäkerhetskänsla den sprider kring dina motståndares kunskaper samt lyfter fram hur mycket forskning som faktiskt behövs på området för att skingra den osäkerhet du skapat. (Har du riktig tur kan någon rik person bli imponerad och starta ett institut med dig i ledningen, eller varför inte ett fint pris? Var inte blyg - entreprenörer är sin egen lyckas smed.)

Återanvänd argument
Kom ihåg att det alltid finns en ny publik. Det är inga problem att återanvända samma påståenden gång på gång även om dessa av dina motståndare anses tydligt vederlagda. (Du vet ju att de har fel vad de än säger.) Tvärtom så är detta en mycket god metod att sprida ditt budskap.

Utnyttja gamla artiklar
Forskningen går ständigt framåt och ger nya kunskaper. Liksom med bevisningen så är det en möjlighet och inte ett problem om du lär dig att utnyttja detta på rätt sätt. Knepet är att leta i gamla dokument och artiklar. Där finner du de rätta resultaten. Tex: vill du visa på hur skeptisk forskare är till evolutionsteorin kan jag rekommendera skrifter skrivna före 1859. För klimatfrågan fungerar artiklar från före 1980-talet bra.

Luddiga påståenden är dina vänner
Få verktyg är så användbara för förnekaren som luddiga påståenden. Ingen förnekare med självaktning skriver lättkontrollerade hänvisningar om det kan undvikas. Lär dig att fullt ut nyttja uttryck som ”forskare säger att”, ”enligt nya studier”, ”mätningar visar” osv. Detta är extra viktigt när du vill skapa misstänksamhet mot dina motståndare (se nedan.) Uttryck som ”var det inte X som misstänktes för förskingring?” och ”Jag har hört att Y fick pengar från Z för sin rapport” kan rekommenderas.

Rör i den smutsiga byken
Liksom med bevisningen och forskningen så lär dig att utnyttja att bland en stor mängd personer kan du alltid finna några svarta får. Använd detta till fullo och ta vara på varje rykte. Kom ihåg att du arbetar för en god sak när du gör detta så tveka inte att framföra varje misstanke. Allmänheten förtjänar faktiskt att bli varnad.

Lögner
Ja, detta kan kännas jobbigt för nybörjaren. Ska jag verkligen ljuga? Men även om det kan krävas en viss tillvänjning så är det ett vapen som är allt för effektivt för att inte nyttjas. En välformulerad lögn kan skapa stora framgångar, ju fräckare desto bättre. De flesta läsare/lyssnare utgår från att du talar sanning eller eventuellt vinklar något, en rejäl lögn flyttar därför tyngdpunkten till din fördel. Mot forskare som är vana med att deras alster kritiskt granskas av omgivningen är detta vapen extra effektivt i en debatt. De kan bli helt överrumplade och har du riktig tur kontrollerar du resten av tillställningen.
Men om de kommer på mig med lögnen då? Ingen fara, att kalla någon för lögnare möts oftast av ogillande från omgivningen och bevisbördan hamnar på den som utmanar dig. Rätt använd så är lögnen svår att bemöta med enkel bevisning (kom ihåg: var komplicerad) och de flesta kommer efteråt aldrig vara säker på vem som egentligen hade rätt.

Ideologisera
Många kanske undrar varför inte den stora majoriteten håller med dig. Det finns en uppenbar risk att ett flertal får uppfattningen att du har fel i sak. Detta måste du undvika. Att se till att debatten ideologiseras är ditt bästa försvar mot denna fadäs. Var noga med att blanda sakfrågor med moraliska och ideologiska frågor. Lyft fram de moraliska moraset som dina motståndares åsikter leder till, de ekonomiska katastroferna och de obehagliga politiska konsekvenserna. Var inte för försiktig. Varje koppling, hur tunn den än kan tyckas, är värd att uppmärksamma. Tänk på att du är moralens, demokratins och den fria människans försvarare mot mörkermännen.

Jag hoppas att dessa små råd kan hjälpa dig att utvecklas till en tvättäkta professionell förnekare med alla dess möjligheter till uppmärksamhet och inkomster.

Försvar för vetenskap i UNT

Efter senaste månadernas nedåtgående insändarspiral i UNT, driven av Stockholmsinitiativets Jonny Fagerström där han senast likställde miljöengagemang med marxism, var det ett nöje att läsa ett välskrivet försvar av klimatvetenskap i dagens tidning.

Här är det viktigt att hålla stånd och stå upp för de vetenskapliga principerna. Ett argument som inte kan byggas upp med trovärdiga uppgifter är det en plikt att gå emot.

Konstaterar Lennart Bengtsson från Max Planck Institut för Meteorologi och gästforskare vid Uppsala universitet i sin artikel på UNT debatt efter att ha redovisat kritikernas påståenden och klimatfrågans komplexitet.

Lars Bern saknar trovärdighet

Idag får alltså Lars Bern svar på sina, som vi tidigare visat, felaktiga påståenden om växthuseffekten (se länkar efter inlägget). Bara kort innan vi tittar på mer fel från Lars så vill jag påminna om att han trots tre långa artiklar på brännpunkt inte lyckats hitta ett enda fel med hur IPCC gjort sin sammanställning eller att deras slutsatser skulle vara felaktiga. Dessutom är det IPCC gjort bara en sammansällning av forskningsläget fram till mitten av 2006 vilket betyder att den senaste tidens forskning inte är representerad där. Men Lars har inte lyckats visa på någon ny forskning som visar att IPCC:s slutsatsers om klimatförändringarna är överdrivna.

I sin senaste artikel skrev Lars bland annat att forskare döljer fakta och manipulerar data - en väldigt allvarlig anklagelse liknande den han gjorde i sin första artikel. Hittills har han dock inte gett ett enda exempel på detta (varför publicerar SvD sådant?). Istället för att ge exempel på detta så ges ett exempel på en hanteringsmiss av icke vetenskapligt publicerade data som rättats inom 24h av de ansvariga. (Ja, klimatforskare är också människor.) Sedan drar Lars på om oseriösa forskare och domedagsprofeter och hävdar att det visat sig att oktober månad var en av de kallaste på 115 år. Vart Lars fått dessa siffror ifrån får man gissa sig till och efter att ha kollat GISS och andra uträknade globala medeltemperaturer för oktober hittar jag ingen som i skrivande stund placerar oktober månad 2008 annat än på topp 10 av de varmaste uppmätta. Snacka om oseriöst, när kommer den publicerade rättningen av alla fel Lars har haft hittills?

Lars et al. har också fått för sig växthushypotesen ska göra oss fattiga och då kan det ju vara intressant att veta att International Energy Agency (IEA) precis har räknat ut att för att vi ska nå målet enligt de prognoser som just nu existerar så skulle investeringarna kosta runt 0,6 % av BNP (globalt). Dessutom tjänar vi in dryga hälften av det igenom energibesparingar. Då ska man också komma ihåg att kostnaden (om vi inte gör något) för ett förändrat klimat inte ens är med i ekvationen. Rätta mig om jag har fel, jag har inte kunnat läsa rapporten.

Hur Lars Bern hamnat så fel är svårt att gissa så jag låter bli och nöjer mig med att konstatera att klimatfrågan är komplex och svår att överblicka. Varför Lars inte längre litar på den vetenskapliga processen eller hela världens stora vetenskapliga akademier också svårt att förstå, speciellt eftersom han inte har någon egen teori som går att publicera.

Om det nu är så att Lars sitter och gömmer forskningsfusk eller belägg för att dagens teorier skulle vara fel eller så osäkra att bedömningar från dessa är värdelösa hoppas jag innerligt att han slutar smyga med dem så världen får skåda hans revolutionerande upptäckt. Det är ingen som påstår att klimatmodellerna är perfekta på alla sätt och vis, bara nog bra att använda och framförallt det bästa vi har att gå efter.

Två av flera tidigare granskningar av Lars kan ni läsa här och här.

Lars Berns hybris

Lars Bern påstår sig att ha gjort en djupdykning i klimatforskningen. Han har alltså utvärderat forskning i fysik, kemi, meterologi, geologi, biologi, glaciologi, ja - listan är väldigt lång. Utifrån denna utvärdering har han kommit fram till att - de har fel. Det är ju skönt med en så oerhört kompetent genomlysning av ämnet.

Fast om man verkligen ville veta var forskarsamhället står i frågan om klimatet, hade det då inte varit klokare att göra så här: Be ett stort antal forskare inom varje fält - som alltså besitter kompetens inom varje enskilt ämne - att sammanställa de fakta och tolkningar just deras fält bidrar med. Ge sen ett annat antal forskare i uppgift att väga samman all den information till en enhetlig bild av vår nuvarande kunskap.

Om man gjorde på det här sättet, borde inte det ge en tillförlitligare bild av läget än vad man skulle få från en snabbutvärdering av "en gammal före detta forskare och direktör" (hans egen självbeskrivning)?

Ja visst ja. Det är ju så IPCC fungerar...

Kort om klimatforskningens historia

Hur började allt egentligen, vem fick för sig att temperaturen på jorden är beroende av gaserna i vår atmosfär och hur länge har det forskats om växthuseffekten?

Man brukar säga att det var fransmannen Joseph Fourier som upptäckte växthuseffekten då han under 1820 talet i ett antal papper beskrev hur en atmosfär kan värma en planet. Beräkningarna var så klart inte perfekta vid detta stadium och kom att förbättras stegvis. Till kuriosa kan man tillägga att de sista viktiga pappret inte höll på att bli skrivet eftersom Fourier höll på att få pröva giljotinen under den franska revolutionen. Men han klarade sig eftersom de som anklagade honom själva bokstavligen tappade huvudena.

Svenske nobelpristagaren Svante Arrhenius stod också för en milstolpe i utvecklingen av teorin runt växthuseffekten då han 1896 skrev en artikel om hur koldioxid i atmosfären kraftigt skulle kunna förändra temperaturen på jorden. Arrhenius beräkningar visade sig senare inte helt korrekta. Artikeln hade sitt ursprung i att Arrhenius försökte utveckla en teori runt hur istider fungerar. Och även om Arrhenius beräkningar var felaktiga så skiljde inte resultaten så mycket från dags. Arrhenius uppskattade att en fördubbling av mängden koldioxid i atmosfären skulle ge en temperaturökning mellan 5 - 6 grader. Dagens beräkningar ger ett troligaste värde mellan 2 och 4,5 grader Celsius.

Men för att förstå hur växthuseffekten fungerar räcker det inte med att titta på atmosfären, förståelsen för hur koldioxid rör sig mellan hav, jord, levande organismer och atmosfären är ett måste. Först med att försöka greppa detta var Thomas Chamberlin som bland annat diskuterade vittring av berg och jord som minskar koldioxiden i atmosfären om man tittar på långa tidsförlopp. Han tittade också på effekten av återkopplingar som att ett temperaturstigande hav avger koldioxid till atmosfären och att sönderfallande organiskt material i till exempel myrar också avger koldioxid och att hastigheten av dessa förlopp är temperaturberoende.

Och när man är inne på koldioxidens kretslopp måste man också nämna Roger Revelle som beräknade att haven tar upp koldioxid mycket långsammare än vad forskarna tidigare trott. Revell var också med att starta ett forskningsprogram som Charles David Keeling ledde. Keeling påbörjade där den berömda mätserien över hur koldioxidhalten ökade i atmosfären över Mauna Loa, Hawaii.

Allt detta ledde till försök att modellera jordens klimat redan på 1960-talet och William D. Sellers och den ryske metrologen Mikhail I. Budyko brukar nämnas som föregångare inom området. Modellerna var med dagens mått väldigt enkla men med tanke på vad som fans tillgängligt i datorkraft vid den tiden ändock imponerande.

Redan på 1970 talet började åsikten om att en ökande växthuseffekt skapad av mänsklig påverkan skulle leda till en global uppvärmning dominera. Modellerna blev allt mer avancerade i takt med vad datorerna klarade av och med dagens så kallade superdatorer kommer klimatmodellerna att kunna bli än mer avancerade och detaljerade. Sverige har ganska nyligt fått en sådan superdator som bland annat ska kunna användas till klimatforskning.

IPCC har gjort den senaste sammanställningen av vad forskningen kring klimatet sagt oss fram till mitten av 2006.

(exempel på enkel modell)

Var går gränsen för Stockholmsinitiativet?

Lars Bern, medlem i Stockholmsinitiativet, anklagar i svepande ordalag klimatforskare för grovt forskningsfusk när han i SvD hävdar att:

"Politikernas vetenskapliga rådgivare har målat in sig i ett hörn och vågar inte längre avslöja sanningen. Istället försvaras växthushypotesen till varje pris, stundtals med direkt manipulerande av data."

Naturligtvis görs detta utan referenser eller angivande av några belägg.
(Angreppet blir nästan komiskt med tanke på att de bäst dokumenterade manipulerandet av vetenskap i detta sammanhang har varit för att undertrycka genomslaget av de vetenskapliga resultaten som visar på global uppvärmning och människans del i denna. Se tex. Politics and Science in the Bush administration s. 16-20 och UCS Exxon report)

Men för Stockholmsinitiativets skribenter går inte gränsen vid denna form av retorik. De drar sig inte heller för att använda falska citat och formuleringar som är skapade för felslut. I SvD den 29/10 kan vi läsa att:

"Sanningen är en helt annan. IPCC bedömer och sammanställer endast vetenskaplig litteratur utifrån utgångspunkten att söka spår efter mänsklig påverkan på klimatet, inte att förutsättningslöst kartlägga och förstå dess variationer.
De senaste direktiven säger dessutom i klartext: ”Det främsta målet för denna organisation … är att uppnå … en stabilisering av halten växthusgas i atmosfären på en nivå som skulle förebygga farlig mänsklig inverkan på klimat­systemet.” "

Men texten som citeras av Stockholmsinitiativet, fetstil ovan, kommer inte från några direktiv för hur IPCC ska arbeta utan från artikel 2 i United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC):

"The ultimate objective of this Convention and any related legal instruments that the Conference of the Parties may adopt is to achieve, in accordance with the relevant provisions of the Convention, stabilization of greenhouse gas concentrations in the atmosphere at a level that would prevent dangerous anthropogenic interference with the climate system. Such a level should be achieved within a time frame sufficient to allow ecosystems to adapt naturally to climate change, to ensure that food production is not threatened and to enable economic development to proceed in a sustainable manner."

Notera att ordet konvention bytts ut till organisation för att passa författarnas syften.
UNFCCC är en konvention antagen av många av FNs länder, däribland Sverige, för att motverka klimatförändring. Det är alltså en politisk överenskommelse som inte har med IPCCs vetenskapligt baserade arbete att göra annat än som mottagare av information.*
IPCCs uppgift är att ta fram så bra underlag som möjligt för att fatta politiska beslut och ge en så objektiv bild som möjligt av situationen baserad på vetenskap. Detta beskrivs tydligt på ett flertal ställen. Bland annat i den skrift som gavs ut till 10-årsdagen av UNFCCC:

"Role of the IPCC:
The role of the IPCC is to assess on a comprehensive, objective, open and transparent basis the scientific, technical and socio-economic information relevant to understanding the scientific basis of risk of human-induced climate change, its potential impacts and options for adaptation and mitigation. Review by experts and governments is an essential part of the IPCC process. The Panel does not conduct new research, monitor climate-related data or recommend policies."

Det är trist att en av Sveriges största dagstidningar låter personer som är beredda att spela hur fult som helst för att sprida sin propaganda att fortsätta utan att ta sitt redaktionella ansvar och sätta upp rimliga spelregler för en offentlig debatt. Tycker verkligen SvDs brännpunktsredaktion att klimatdebatten ska föras på detta fula sätt?

*Det närmaste IPCC detta citat kommer vad jag funnit är att det citeras i IPCC Technical Paper III en skrift som beskriver vetenskapliga bedömningar av implikationerna av att följa konventionen.

Lars Berns Djupdykning

I Lars Berns senaste debattartikel kan man hitta ett flertal fel och vad som får SvD att publicera denna typ av lågvattenmärken kan jag inte förstå. I sin långa artikel använder sig Bern mest av retorik för att förvirra i debatten men nämner också att klimatmodellerna är fel eftersom de liknar ekonomiska modeller, att klimatmodellerna är fel eftersom de inte stämmer överens med temperaturobservationer högre upp i atmosfären och att det hela kan bero på att jordens albedo ökat samtidigt som vår energianvändning.

Teorin om ekonomi och klimatmodeller har redan nämnts både på denna blogg och på andra ställen så det tänker jag inte gå djupare in på men låt oss titta på de övriga påståendena.

Stämmer klimatmodellerna överens med temperaturobservationerna högre upp i atmosfären? 2006 gick U.S Climate Change Science Program igenom och jämfört satellitdata och temperaturförändringar vid marken och drog slutsatsen att ”inga signifikanta skillnader” gick att se globalt. Men det som mest brukar diskuteras är kanske samma jämförelse vid tropikerna där det tidigare funnits problem. (Det är ju så att modeller hela tiden förbättras och ny mätutrustning måste testas och valideras innan man vet vad det är man modellerar och mäter.) En vetenskaplig artikel publicerad i International journal of climatology tittar på just detta och kommer fram till att det inte existerar några allvarliga skillnader här heller. Vad läser Bern när han påstår göra sig en djupdykning inom det senaste som publicerats inom klimatforskningen?

Är det mer asfalterade ytor och hustak (ett högre albedo) som ligger bakom ökningen?
Naturligtvis så tittar forskarna på hur jordens albedo påverkar temperaturen på jorden. Till exempel så kommer jordens albedo sjunka och temperatur sakta öka när stora ytor av is smälter på grund av den stigande temperaturen som i sin tur mestadels beror på våra utsläpp av växthusgaser, en ”positiv”återkoppling brukar det kallas. Åter igen kan vi konstatera att Bern måste ha ”missat” stora delar av den vetenskapliga litteraturen.

Det kan vara värt att nämna att Berns egna hobbyteori inte nämner att en stor andel av dagens städer tycks kylas relativt till sin omgivning. (en orsak till detta kan vara att mätstationer i städer ofta är placerade i tillexempel parker, men det räddar på inget sätt Berns teori.)

Det finns många fler saker som visar att det inte är förändrad energianvändning och albedo som står bakom den nu pågående temperaturökningen men detta får räcka för nu. Det är trist att SvD sprider förvirring på detta sätt.


*************
Uppdatering:
Lars Bern får idag svar i SvD.

Skaffa naturvetenskaplig kompetens på Brännpunkt - snälla!

Ännu ett inlägg på SvD Brännpunkt om klimatet. Den här gången från någon snurrig person som inte tycker att Vattenfall ska lagra koldioxid under jord utan istället omvandla den till bränsle.

Det hade varit en rimlig idé om det nu inte varit för den lilla detaljen med att det kräver energi att driva omvandlingen. Mer energi, faktiskt, än den som utvinns ur den ursprungliga förbränningsprocessen som orsakar koldioxidproblemet från början.

Men artikelförfattaren har förstås en lösning på problemet. "Vi har faktiskt inte energibrist, solen öser i varje stund 10–15 tusen gånger mer energi över jorden än vad vi i den stunden globalt förbrukar." Fast om det vore så enkelt att ta hand om energin från solen så skulle ju inte koldioxidproblemet finnas från början!

Efter att de tagit in Stockholmsinitiativets vetenskapsfientliga artiklar kanske man inte ska förvänta sig för mycket av SvD Bränpunkt, men någon sorts grundläggande faktakoll kanske skulle vara bra för trovärdigheten?

Lars Bern, får vi be om referenser?

Det är inte lätt att bemöta dagens klimatskeptiska Brännpunktsartikel på SvD; väldigt få hänvisningar anges, som sägs backa upp de allvarliga påståendena, samt anklagelserna, gentemot forskarvärlden - vilka undersökningar handlar det om och exakt var kan man kolla upp resultaten? Hittade dock en liten passage som är hyfsat lätt att syna; nämligen den som jämför klimatanalyser med nationalekonomi och aktiemarknaden.



.
.
.
.
.
.
.








"Liknande metoder [matematiska modeller] används av nationalekonomer för att förstå betydligt mindre komplexa och bättre kända fenomen. Där anses metoden på sin höjd kunna säga någonting om utvecklingen något år framåt i tiden."

Visst är det så, att vädret om sju dagar är supersvårt att förutspå korrekt; detsamma gäller en fonds eller akties exakta värde. Detta är typiskt för sk komplexa system. De fluktuerar ofta vilt och kaos-artat, när man ser på det kortsiktigt. Men långsiktigt ändras trenden långsamt. Temperaturerna och värdena ligger inom en viss statistisk fördelning, dvs de följer en trend. Man kan se avgjorda tendenser om man tittar på kurvan för generalindex under några decennier. Dow Jones Industrial Average Index för åren 1956 - 2004:
















Flera börskrascher och heta uppgångar har mänskligheten gått igenom, sedan mätningens början, men trenden finns ändå där, i form av den raka asymptotlinjen i diagrammen.
(Skalan på den lodräta axeln är logaritmisk, så ovanstående kurvor är egentligen inte linjära, utan exponentiella.)

Däremot är det just mycket svårare att urskilja något som ens kommer i närheten av en klar riktning, om man bara tittar på börsindex för ett enda år:

Prognoser om exakt värde vid en viss tidpunkt i framtiden, är vanskliga att få fram inom komplexa system. I princip en omöjlig uppgift. (Se mitt tidigare inlägg "En väderprognos är inte samma sak som en klimatförutsägelse")

Medan trender och fördelningar över tid rubbas långsamt och ter sig tydliga.

Detta gäller ej bara för klimatanalys, utan uppenbarligen även på börsen.


/Cecilia B
.
.

Bloggtips: Växthuseffekten och komplexa system (Klimat- och miljöbloggen)

Varför det långsamma agerandet i klimatfrågan?

Daniel Gilbert professor i psykologi vid Harvard har listat några punkter på varför vi människor som i vanliga fall reagerar väldigt fort på hot inte reagerar på samma sätt när det gäller klimatförändringar. Kanske känns det inte så konstigt och ni vet säkert redan att man instinktivt reagerar annorlunda om man ser någon komma springande med en yxa i handen eller får höra att i framtiden kommer något att leda till problem.

Men det är värre än så, Gilbert hävdar att vår hjärna är extremt dåligt konstruerad för att reagera på hot som global uppvärmning och klimatförändringar.

Sedan listar Gilbert de främsta orsakerna till detta:
1. Den globala uppvärmningen saknar ansikte. (till skillnad från tex. terrorism)
2. Global uppvärmning triggar inte vårt moraliska system (till skillnad från tex. från sex)
3. Tidsskalan för den globala uppvärmningen är för lång. (till skillnad från att ducka ett slag)
4. Förändringen sker gradvis vilket gör den svår att se. (till skillnad från tex. matförgiftning)


Se föredraget nedan:

Fredagsmys: Om en moppe

- Nej, nu måste vi göra något åt moppen. Den är ju helt kass!
- Ja, men den senaste månaden har den inte blivit sämre. Den kanske håller på att bli bättre?
- Äsch, kom igen. Vi måste byta tändstiftet.
- Varför skulle det vara tändstiftets fel? Det rimligaste är väl att bensinen är slut?
- Men vi har ju kollat bensinen, det är inget konstigt där.
- Jo, men du vet väl att det är bensinen som driver moppen?
- Vi har ju kollat upp det, det är inget fel där.
- Men kommer du inte ihåg förra gången moppen stannade, då var det bensinen som var slut. Glöm inte att det är bensinen som driver motorn.
- Skärp dig nu, allt tyder på att det är tändstiftet som är problemet.
- Har du något bevis på det? Menar du att det är tändstiftet som driver motorn?
- Nej. Tändstiftet är dock en av de komponenter som behövs för att motorn ska funka bra.
- Även fast det kanske verkar stämma det där med tändstiftet är det en obevisad hypotes. Inte någon sanning vi bör agera efter. Tänk om det är fel och det i själva verket är något du missat när du undersökte bensinen och dess tillförsel?
- Har du något som talar för att det är så?
- Nej, egentligen inte, men hur kan du vara så säker?
- För att i princip allt talar för att det är tändstiftet som är problemet, och mycket lite talar emot.
- Jaha. Men är det verkligen så farligt att moppen funkar dåligt?
- Ja. Jag kan inte vara säker på att ta mig till jobbet.

- Var inte så negativ, se möjligheterna istället. Du kan få extra motion.

- Jo, men det är tre mil till mitt jobb.
- Men tändstift kostar pengar. Ska vi verkligen lägga pengar på grund av en obevisad hypotes? Tänk så här istället: Om vi sparar pengarna, kan vi köpa en ny moppe om ett tag. Förresten är det inte säkert att ett nytt tändstift löser problemet, vi kanske måste byta hela motorn. Det är säkert bättre att inte göra något alls. Förresten är det nog bensinen som är problemet.
- Suck.

Lurendrejeri via frågeformulär

IPCC kom till för att försöka värka fram någon sorts vetenskaplig konsensus om klimatförändringarna. Förutom att förneka fakta så är därför en av klimatförändringsförnekarnas favoritstrategier att försöka visa på vetenskaplig splittring i frågan. Självklart finns det enskilda forskare med andra åsikter, det är det ingen som förnekar, men konsensus är ändå den som uttrycks av IPCC, så det är svårt att påvisa något annat. Så vad kan förnekarna göra?

En populär strategi hämtad från kreationistvärlden är att samla namnunderskrifter. En ny sådan samling har precis blivit presenterad av Dr. Arthur Robinson och hans son Dr. Noah Robinson, båda kemister. Robinson hävdar att hans lista med 31 072 underskrifter visar att det inte finns någon konsensus och att om den finns så är den i motsatt riktning mot den IPCC påvisar. Onekligen imponerande siffror. Men hur har de fått fram dem egentligen?

De båda Robinson skickade ut paket med ett underskriftskort, ett returkuvert och en 12-sidig brochyr som Robinsons satt samman där de sammanfattade klimatförändringsförnekarnas favoritlitteratur. Mottagarna, hämtade från en lista över amerikanska akademiker, uppmanades att skriva under om de höll med om brochyrens innehåll. Dessutom fick de föreslå nya mottagare av paket. Bara underskrifter av människor med akademisk utbildnng accepterades.

Bara 29% av underskrivarna hade doktorerat och således med dokumenterad forskarkompetens. Av alla underskrivarna hade den överväldigande majoriteten examen i ett ämne som inte hade med klimatforskning att göra. Proportionen forskare med relevant ämneskunskap angavs inte, men om man kombinerar siffrorna kan man anta att de i vart fall är under 10% av underskrivarna.

Efter den här övningen i uppsökande verksamhet av vilken amerikan som helst med vilken examen som helst som är villig att skriva under på klimatförändringsskeptikernas budskap så måste 31 072 underskrifter faktiskt att betrakta som extremt lågt antal underskrifter. Framförallt har den här listan ingenting som helst att säga om den vetenskapliga konsensus som gäller världens alla forskare på klimatområdet.

Läs en mer detaljerad genomgång här, som är gjord av Sceptic Magazine.

Kreationister har länge använt samma teknik som den de båda Robinson ger prov på. Som ett svar på detta har amerikanska National Center for Science Education satt samman "Project Steve" som går ut på att samla namnunderskrifter till stöd för evolutionsundervisning, men bara av aktiva forskare inom området - som heter Steve. Kanske det är dags för något liknande inom klimatforskningen?

Värme och istillväxt i Arktis

Två av Stockolmsinitiativets förgrundsfigurer, Maggie T och Jonny F, har varit ute och plockat körsbär hos The National Snow and Ice Data Center nyligen. De gör under rubriken "Varning isen är tillbaka" ett stort nummer av att "isen återhämtar sig mycket snabbt" vilket de illustrerar med diagrammet nedan hämtat från NSIDCs nyhetssida om den arktiska isen den 10/11.

Vad de inte gör är att bry sig om bakgrunden till diagrammet trots att det finns en utförlig beskrivning av denna på samma sida. Man kan gissa varför då det där framgår:

• att det finns en välkänd förklaring till den snabba istillväxten som redan är med i dagens klimatmodeller (Se nedan för den spännande fysiken bakom).

• att varmare somrar hänger ihop med snabbare istillväxt under hösten.

• att årets isutbredningsminimum var det näst minsta sedan mätningarna startat, endast slaget av 2007, samt att avsmältningen i år, räknat mellan isens maximala utbredning i mars till minimum i september var den största hittills.

Vad händer egentligen
Att värma vatten kräver mycket energi. (Man säger att vatten har hög värmekapacitivitet) Denna energi finns lagrad i det varma vattnet och lämnar det när vattnet kyls. Innan en havsyta, eller en sjö, kan frysa på hösten måste vattnet nära ytan förlora sommarens värme. Ju varmare sommar desto mer värme finns lagrat i vattnet.
Hur snabbt vattnet förlorar värmen beror på temperaturskillnaden mellan vattnet och luften ovanför (Läs mer här). Men det varma vattnet värmer luften ovanför vilket dämpar utflödet av värme vilket hämmar tillfrysningen. När väl vattnet fryser avges också värme under övergången till is vilket även det värmer omkringliggande luft.
Man kan se effekten av detta i mätningar av temperaturen i Arktis. Figuren nedan visar temperaturökningen ovanför Beauforthavet som mestadels hade öppet vatten när isen började frysa igen under hösten. Vertikala axeln är lufttrycket i hPa med havsytan är längst ner. En minskning på 100 hPa motsvarar ungefär 1000 m i höjd. Horisontella axeln visar latituden med Nordpolen längst till höger. Färgerna anger temperaturskillnaden. De orange och röda områdena har förhöjd temperatur på upp till 7 grader på grund av uppvärmning från vattnet och isbildningen. (Ur NSIDC artikeln 10/11) Temperaturhöjningen minskar alltså istillväxten under höstens början. Skulle vattnet inte lagra så mycket värme skulle isen följa solen söderut under hösten när temperaturen minskar.
Istället sjunker temperaturen i atmosfären medan havet fortfarande är öppet tills havet förlorat så mycket värme att det kan frysa. När det sker minskar havets uppvärmning av luften vilket gör att tillväxttakten ökar snabbt. Hur fort det går en viss höst beror även på vädret under perioden då tillväxttakten beror förutom på temperaturen även på bland annat vindar och vågor. Hård vind med tillhörande vågor blandar vattnet och hindrar att ett kallt ytskikt kan bildas. Svag vind befrämjar istillväxt.

Alltså, snabb tillväxttakt är en effekt av ökad uppvärmning av havet under sommaren.

Ny utställning om klimatförändringarna på American Museum of Natural History

Den som är lycklig nog att ha vägarna förbi New York kan passa på att smita in på American Museum of Natural History och titta på deras nya utställning om klimatförändringarna. Utställningen recenseras i senaste numret av Nature.

På utställningen diskuteras vad den nuvarande koldioxidhalten kan innebära - den högsta på 800 000 år, för att inte tala om dess fortsatta ökning. Vidare presenteras konsekvenserna av den temperaturökning som redan inträffat. Arter flyttar på sig eller blir utrotningshotade, regnfall minskar på vissa ställen och ökar på andra, isarna på polerna krymper och så vidare. Museet ger också exempel på enkla åtgärder som var och en kan genomföra för att minska sin klimatpåverkan.

Den amerikanska allmänheten är fortfarande inte lika väl uppdaterad i frågan som den svenska, så en sådan här utställning ligger väl i tiden. Utställningen stänger de 16 augusti och man får hoppas att den då flyttas till ett nytt ställe. En liknande utställning skulle förstås vara välkommen på Naturhistoriska Riksmuseet i Stockholm. I så fall ett Stockholmsinitiativ med positiv inverkan på samhället.

Den amerikanska utställningen har en tillhörande hemsida att utforska för den som så önskar.

En väderprognos är inte samma sak som en klimat-förutsägelse

De kan inte säga om det blir varmare eller kallare om 14 dagar men påstår bestämt att det blir 2 eller 4°C varmare om 100 år

....skrev fem klimatskeptiker i en gammal debattartikel i NyTeknik. Hrm. Undertecknad måste, som läsare, erkänna att meningen är humoristiskt och slagkraftigt formulerad. Men det var just dessa ord som fick mig att ge mig in i klimatdebatten här på Uppsalainitiativet. I citatet blandar man ihop begreppen väder och klimat. Jag påstår inte att någon med 100 %-ig säkerhet kan säga vart medeltemperaturerna här i världen är på väg (uppåt eller neråt, fler eller färre översvämningar, etc...), vädret har många parametrar, men det finns åtskilliga tunga undersökningar som tyder på en höjning, dessutom en betydande sådan. Och bara för att man inte är helt säker på något av alternativen, så betyder det inte att alla möjligheter är lika sannolika.

Vädret under en dag = molnigt/soligt/stormigt/klart/snöfall/dimma/regn/hagel, etc + en viss temperatur och ett visst lufttryck under dagen.

Klimatet = ett långsiktigt medelvärde av väderleken i en viss zon, se Anders M:s inlägg Vad är klimat? I begreppet ingår bland annat områdets medeltemperatur och medel-luftfuktighet

Väderprognoser görs genom att man samlar in en enorm mängd statstiska data/observationer om atmosfärens/troposfärens aktuella status. På dessa observationer appliceras sedan meteorologisk kunskap dvs vetenskaplig förståelse för vädrets uppförande i atmosfären. Parametrarna är väldigt många, vädret är ett sk komplext system, där ibland små små störningar i ett starttillstånd kan leda till stora oförutsägbara förändringar i sluttillstånd.

Men trots vädrets oförutsägbarhet: När man ser till bokförda väder- och temperatur-data över lång tid, t ex ett par år, märker man att det jämnar ut sig ganska mycket. Själva klimatet förändras långsamt.
När man väl har samlat ihop sina sannolikheter för en viss väderlek, under en viss dag, kan man göra sin prognos. En mycket förenklad modell av det hela är en liten Markov-kedja:

(exempel från Wikipedia)

En enkel vädermodell
Det finns två olika tillstånd: antingen skiner solen, eller så regnar det. Vi betraktar vädret en dag i taget.

*Om solen skiner är det 90% sannolikt att det blir vackert väder också nästa dag. (10 % att det blir regn)
*Om det regnar är det 50% sannolikt att det fortsätter regna dagen efter. (50 % att det blir solsken)

Modellen beskrivs i så fall av följande övergångsmatris (Man behöver inte alls titta på matriserna för att förstå sammanhanget i detta inlägg, det är bara att hoppa över avsnittet):

Första elementet "0,9" visar sannolikheten sol -> sol, andra elementet "0,5" visar regn -> sol, tredje elementet "0,1" visar sol -> regn, det fjärde "0,5" regn - > regn.

.
Om vi vet att solen skiner under dag 0 (med andra ord att sannolikheten för att solen skiner är 100%, respektive 0% för att det regnar) representeras tillståndet för denna dag av sannolikhetsvektorn

.

.

Nu kan det sannolika vädret under dag 1 (dvs nästa dag) beräknas genom:

.

.....och sannolikheten är alltså 90% att solen skiner även den dagen. På samma sätt kan vädret under dag 2 förutspås genom:

.

Övergångsmatrisen har egenvektorn (normaliserad så att summan av elementen är 1)

.....med tolkningen att 83 % av alla dagar i det långa loppet har vackert väder.

Men detta var ett extremt förenklat exempel på väderlek.

Om en Markov-matris ska representera en verklig flerdygnsprognos, så behövs en häftigt stor mängd sannolikhets-variabler. Många sannolikhetselement "0,6776", "0,545779", "0,765", "0,783", etc, etc.... blir det. Dessutom ändras sannolikheterna från dag till dag, vilket det ständigt tas hänsyn till i prognoserna. De revideras hela tiden.

..

.

Jag skulle, förenklat, vilja jämföra detta med att man vill beräkna vad en tärning kommer att landa på när man kastar den vid ett visst tillfälle.

.Oj, oj, oj...

De avgörande faktorerna blir inte lätta att hålla reda på: Exakta höjden från underlaget, handens exakta böjning, alla vinklar, kraften i fingrarna vid kastet, materialet, etc....

Och ändå vet man, på sikt, (om tärningen är välbalanserad) att sannolikheten för ett visst utfall ligger på 1/6. Såvida inte tärningen är tyngre på ena sidan, eller blir skadad på något sätt. I så fall förändras sannolikheterna, nämligen.

Om jag jämför morgondagens väder (eller temperaturen om 14 dagar) med ett tärningskast, så vet jag inte vilket det blir (parametrarna är alldeles för många), men ändå kan jag dra slutsatser om vilken sannolikhet det kommer att ha, med tanke på tärningens balans (jämför med omständigheter i atmosfären, naturen, etc). Eller hur?

Ett medelvärde (klimatet) är alltså inte samma sak som ett visst utfall (vädret under en speciell dag)

Slutsatser om medeltemperaturen om 100 år kan man dra, t ex eftersom man sett trender i de årliga medeltemperaturerna över de senaste 150 åren. En trend/kurvlutning syns tydligt i diagram, medan exakta punkt-värden inom detta ganska säkra medelvärdesintervall, nästan är omöjliga att förutspå.

/Cecilia B

Källor: SMHI om klimatförändringar,

Wikipedia om Markovkedjor (matriserna i inlägget)