måndag 25 maj 2009

"The Callendar Effect"

DN recenserar idag tre böcker om Klimatförändringens vetenskapshistoria och fokuserar på pionjären Guy Stewart Callendar. Han var den förste att koppla ihop ökande koldioxidnivåer med klimatförändringar. I ett flertal artiklar från 1938 fram till sin död 1964 argumenterade han för kopplingen mellan koldioxidutsläpp och klimatförändringar.

Underlaget var under många år dock inte tillräckligt för att fullt ut övertyga meteorologerna. En vanlig invändning var att haven, och andra naturliga processer, absorberade den koldioxid som släpptes ut i sådan takt att någon väsentlig ökning av atmosfärens halt inte skedde. I mitten av 50-talet började det dock komma resultat från olika analyser som visade att halten ökade och att förbränning av fossilt kol var den viktigaste orsaken till denna ökning. Dessa resultat och fördjupad förståelse för samspelet mellan koldoioxid och vattenånga i atmosfären ledde till att risken för framtida problem på grund av växthuseffekten började debatteras på allvar.

The New York Times 28 oktober 1956

fredag 22 maj 2009

Glaciärer och havnivåhöjning

Bildserie som dokumenterar glaciärminskning i Kanada. Bilden är lånad härifrån.

Vi har tidigare beskrivit hur glaciärer smälter samt hur avsmältningen kan påverka mänskliga samhällen. En annan rätt lättbegriplig följd av glaciäravsmältning är havsnivåhöjning. I sin senaste rapport skriver IPCC att i det mest pessimistiska utsläppsscenariot (A1F1) kommer havnivån att höjas med 260-590 mm fram till åren 2090-2099, förutsatt att inga drastiska förändringar sker i det sätt på vilket isen flödar. Om detta skulle hända kan vi få betydlig högre höjningar av havsnivån.

I en aktuell vetenskaplig artikel i Geophysical Research Letters (ett så kallat preprint finns att läsa här) beskriver David Bahr och hans medarbetare nya beräkningar av hur glaciärerna kommer att utvecklas. Forskarna diagnostiserar 53 representativa glaciärer världen över med hjälp av kvoten (AAR, Accumulation Area Ratio) mellan den yta där glaciären växer till och glaciärens totala yta. För varje glaciär har AAR ett visst värde då glaciären är i jämvikt och varken växer eller krymper. Om AAR understiger jämviktsvärdet krymper glaciären och vice versa. Man kan även beräkna hur mycket glaciären måste smälta för att nå jämvikt om AAR är för låg.

Resultatet av analysen är föga överraskande att AAR generellt är lägre än jämviktsvärdet. Även om den globala uppvärmningen skulle avstanna, skulle glaciärerna behöva minska sina massor med 27 % för att nå jämvikt. Detta skulle medföra bidrag till havsnivåhöjningen på 184 +/- 33 mm det här seklet. Om temperaturen fortsätter stiga enligt den nuvande trenden, beräknar forskarna att bidraget kommer att vara 373 +/- 21 mm de närmsta hundra åren.

De här resultaten gäller alltså bara världens glaciärer och tar inte med andra källor till höjd havsnivå, såsom avsmältning av de stora landisarna på Grönland och Antarktis eller termisk expansion av haven. Det här arbetet ger en fingervisning om vilka havsnivåhöjningar smältande glaciärer kan orsaka men som vanligt är detta inte det slutgiltiga svaret, utan med mer forskning kommer uppskattningarna förfinas.

Graf över avsmältning av glaciärer världen över. Lånad från Wikipedias sida i ämnet.

tisdag 19 maj 2009

Dessa fördömda personangrepp

"Jag tycker [...] att det är en massa onödiga personangrepp i klimatdebatten, från alla håll faktiskt, och alltför lite seriös diskussion av sakfrågorna", skrev Pehr Björnbom på Newsmill för en månad sedan. "Det är tråkigt att diskussionen om klimatet i så hög grad präglas av förakt för dem som tänker annorlunda", fyllde Hans-Iwan Bratt nyligen på med på VA-bloggen. Vad kan man göra annat än nicka instämmande inför sådana påpekanden? Ty personangrepp är väl självklart alltid ett förkastligt debattgrepp?


Jag har själv haft anledning att fundera över detta, inte minst då jag flera gånger gjort mig skyldig till personangrepp i klimatdebatten (jag skall ge ett par exempel nedan), och har fått rejält med kritik för detta. Så hur är det egentligen - är mitt handlande förkastligt?


I vissa fall är det lättare än i andra att döma ut personangrepp såsom oförsvarliga. Tag t.ex. det under den senaste presidentvalskampanjen i USA i vissa kretsar populära påståendet att Obama är antikrist. Detta är uppenbart falskt (eller saknar åtminstone varje tillstymmelse till empiriskt stöd), och att söka svärta ned meningsmotståndare med falska påståenden kan inte gärna vara en godtagbar debattmetod. Aningen mer komplicerat att ta ställning till är fallet med tidigare riksdagsledamoten Annika Nordgren Christensens (mp) angrepp på arbetsmarknadsminister Sven Otto Littorin (m) på Newsmill i februari i år. I detta fall synes anklagelsepunkten vara i sak riktig: att Littorin har använt ett snuttenuttigt språk i umgänget på Facebook med sin flickvän. Men vad har detta för relevans i den politiska debatten? Ingen alls, så vitt jag kan se. (Om inte annat så är det ju faktiskt så att de flesta av oss någon gång i förälskelsens rus betett oss en smula genant.) Därför, menar jag, är Nordgren Christensens angrepp inte försvarbart.


Jag vill alltså mena att om inte det två kriterierna sanning och relevans är uppfyllda, så är ett personangrepp förkastligt. Om kriterierna däremot är uppfyllda, så kan angreppet vara motiverat, förutsatt att relevansen är stor nog i förhållande till den skada man riskerar åsamka sin måltavla. Låt mig ge två exempel från den egna praktiken.


På Newsmill den 2 april i år publicerade jag en artikel med rubriken Klimatdebatten och Lars Berns förlorade heder. Mitt budskap i artikeln är att Lars Bern i klimatdebatten tar sig friheten att ljuga som en borstbindare. Att detta är sant kan läsaren lätt kontrollera med hjälp av de källhänvisningar jag anger. Men är det relevant? När en meningsmotståndare ljuger i en sakdebatt måste det rimligtvis vara på sin plats att påpeka detta, så på så vis är svaret ja. Men med tanke på hur mycket felaktigheter och lögner som ventileras på från alla möjliga håll i klimatdebatten, kan det verkligen vara motiverat att ägna en hel artikel åt pseudovetenskapligheter och lögner från en enda person? Ja, det vill jag faktiskt mena. Jag kan hålla med Björnbom och Bratt ovan om att en klimatdebatt utan personangrepp vore önskvärd. Dock är det ännu angelägnare att debatten förs utan lögner, ty att diskutera sakfrågor med en meningsmotståndare som tillåter sig att ljuga friskt är faktiskt helt meningslöst. När en debattör tillräckligt länge spridit den ena lögnen efter den andra förtjänar han att definieras ut ur debatten och inte längre lyssnas på. Det var dithän Lars Bern enligt min mening hade kommit, och jag vågar påstå att min artikel därmed var ett legitimt försök att definiera ut honom ur debatten (tyvärr tycks jag inte ha lyckats fullt ut i detta uppsåt, bl.a. då han så sent som i förra veckan fick breda ut sig i SVT:s Aktuellt).


Nästa exempel. Den 13 maj var jag med som åhörare i ett seminarium med rubriken Global klimatpolitik - vilka är alternativen? i riksdagshuset, arrangerat av riksdagsmannen Ingemar Vänerlöv (kd). Huvudtalare var å ena sidan Erland Källén (en av Sveriges mest framstående klimatforskare) och Svante Bodin (departementsråd i Miljödepartementet), och å andra sidan de båda internationellt kända klimatförnekarna Roy Spencer och Bob Carter. Publiken dominerades av folk från Stockholmsinitiativet och kretsen därikring. Trots Källéns och Bodins hedervärda insatser var det ett gräsligt seminarium, som alltid när vetenskap och pseudovetenskap erbjuds lika utrymme, som om de representerade vetenskapligt lika legitima ståndpunkter. Denna gång var det faktiskt rentav värre än så, bl.a. då Vänerlöv i sitt inledningsanförande inte ens försökte ge sken av neutralitet utan tydligt tog ställning för klimatförnekarlägret, och då den Roland Poirier Martinsson som anlitats som moderator också var tydligt partisk i samma riktning.


Efter de fyra huvudtalarnas anföranden öppnades diskussionen för kommentarer från auditoriet. Så mycket strunt hade yppats från Spencers och Carters sida att det var svårt att veta var man skulle börja, men jag fick i alla fall ur mig en fråga angående Spencers syn på återkopplingar i klimatsystemet och svårigheterna denna ger i att förklara de senaste 400 000 årens istidsväxlingar. När frågestunden började närma sig sitt slut tyckte jag det var dags att försöka ta ett bredare grepp på seminariet, och dristade mig till följande "fråga", som rycktes sönder en liten aning av moderatorn. (Formuleringarna är tagna från mina egna anteckningar från mötet. Den som vill och orkar kan jämföra ordalydelsen med den film som Maggie Thauersköld utan min vetskap spelade in, som dock lider av dålig ljudkvalitet till följd av hennes konstanta tangentbordsknatter.)


OH: This meeting is extremely unrepresentative of current climate science. The organisers (Ingemar Vänerlöv and his friends) have obviously searched hard to find people with scientific credentials who are nevertheless willing to make statements in blatant disagreement with what science actually says. My advice to them is that, next time, in order to make the seminar seem at least a little bit serious, try to avoid inviting speakers who have defended creationism as a viable alternative to evolution...
RPM: May I remind you that this is a question-and-answer session. Is this a question?
OH: It is a piece of advice.
RPM: OK, but make it short.
OH: ...or who are affiliated with the Australian tobacco and oil lobby.


Återigen ett klockrent personangrepp, denna gång riktat mot Roy Spencer och Bob Carter. Och åter är det lätt att kolla att mina påståenden är sanna. Men är de relevanta? Har det t.ex. verkligen med klimatdebatten att göra vad en av debattörerna har för uppfattning om evolution kontra kreationism?


I detta fall menar jag att svaret är ja, och det av åtminstone två skäl. För det första vill jag mena att det finns goda skäl att ifrågasätta det vetenskapliga omdömet hos den som författar en skrift som exempelvis Spencers Testing Truth with an Open Mind.


För det andra avsåg jag med min kommentar att belysa Vänerlövs arbete med att rekrytera föredragshållare. Ett uppenbart syfte med seminariet var att försöka skänka kredibilitet åt klimatförnekarrörelsen genom att bjuda in klimatförnekare som likväl kan ståta med klimatvetenskapliga meriter. Rörelsen ifråga har två känsliga blacks om foten: de anklagas ofta för pseudovetenskap (se t.ex. min egen analys i Folkvett 4/2008), och för att ha samröre med oljelobbyn. Därför torde det ha varit angeläget för Vänerlöv att hitta talare som varken hade sådant samröre, eller hade profilerat sig på något område som rimligtvis bör vara känt som pseudovetenskap även för den som råkar ha en blind fläck för sådan just på klimatområdet. Att Vänerlöv misslyckats med detta tyder på en skriande brist på klimatvetenskapligt meriterade klimatförnekare som inte komprometteras vare sig av annan slags pseudovetenskap eller av band till oljelobbyn. Detta, vill jag mena, säger en hel del om klimatförnekarrörelsens trovärdighet.


Jag har här försvarat mina personangrepp på ett principiellt plan. Döm själva. Men det finns en annan mer pragmatisk aspekt på det hela, nämligen att folk är så vana vid att oreflekterat döma ut personangrepp, att sådana riskerar att bjuda in till enkla one-liners från meningsmotståndare (som t.ex. signaturen Labbibas kommentar - "Jag hoppas att de politiker som var där uppfattade Olle Häggströms självmål. När argumenten tryter och personangreppen ersätter dem, då borde ALLA reagera!" - på bloggen Moderna Myter). En svår avvägning, och jag är ärligt talat inte säker på om jag handlat på klokast möjliga vis ur denna synvinkel.

måndag 18 maj 2009

Öppen tråd

OBS Stängd för vidare kommentarer. Vi hänvisar till Öppen tråd 2
Här kan du som läsare ställa frågor, tipsa om intressant läsning, berömma eller klaga på oss mm. utan att behöva hålla sig till ämnet för tråden. I övrigt gäller givetvis vår modereringspolicy även här.

söndag 17 maj 2009

En jubileumsdag

18 maj
John Tyndall experimenterade med sin egenutvecklade apparat för att mäta värmeabsorption hos gaser. Han fann att luft absorberade värme. Vidare experimenterande gav de mest uppseendeväckande resultat. Luftens vanligaste gaser, syre och kväve, visade sig nästan helt genomskinliga för värme medan mer komplexa molekyler absorberade betydligt mer. Kolgas, en blandning av kolmonoxid, metan och andra kolväten visade sig absorbera strålningsvärme nästan lika bra som trä. Vidare experiment visade att koldioxid och vattenånga var speciellt bra på att absorbera strålningsvärme och att dessa gaser stod för största delen av atmosfärens värmeabsorption.
Året var 1859, samma år som Charles Darwin publicerade "Om arternas uppkomst" och revolutionerade biologin och vår förståelse för världen. En knapp månad senare presenterade Tyndall sina experiment och resultat vid Royal Institution:
"To the eye, the gas within the tube might be as invisible as the air itself, while to the radiant heat it behaved like a cloud which it was almost impossible to penetrate. Thus, the bold and beautiful speculation has been made an experimental fact. The radiant heat of the sun does certainly pass through the atmosphere to the Earth with greater facility than the radiant heat of the Earth can escape into space."
Så för 150 år sedan idag lades alltså den experimentella grunden för förståelsen av växthuseffekten och de väsentliga slutsatserna drogs. Under 1900-talets första hälft kunde atomfysiker förklara fysiken bakom fenomenet och atmosfärsfysiker följa effekten i atmosfären.

Läs mer om Tyndall och hans experiment här
En bra introduktion till växthuseffektens fysik: Markku Rummukainens "Växthuseffekten"
Historien bakom upptäckten av global uppvärmning: Spenser Wearts "The Discovery of Global Warming"

lördag 16 maj 2009

Odöd hockeyklubba

Det går ett rykte att "hockeyklubban" inte förekommer i IPCCs senaste klimatrapport. Detta är både osant och sant, men mest osant.

En kort klubbhistorik
Hockeyklubban är ett smeknamn på en trend, ett diagram och en artikel av Michael E. Mann, Raymond S. Bradley och Malcolm K. Hughes 1998, publicerad i Nature. Artikeln kallas i kortform MBH98 efter forskarnas namn och årtalet. Påföljande år publicerades en andra studie i Geophysical Research Letters, som logiskt nog kallas MBH99. Den första studien visar genomsnittsförändringen av temperaturer på norra halvklotet för de senaste 600 åren och ser ut lite som en liggande hockeyklubba som går upp skarpt på slutet, i vår tid. Studien från 1999 sammanställer data som täcker hela det senaste årtusendet, med samma trend.

Det krävs ingen speciell kunskap i statistik för att förstå vad kurvan betyder och kanske är det därför Mann, forskningen och diagrammet fått stå måltavlor för oerhört mycket kritik. Läs gärna mer om kritiken på Wikipedia.

Michael Mann IPCC 2001
Hockeyklubban från MBH99, figur 1 (b) i IPCC WG1 TAR (2001)

Hockeyklubban lever
Sammanställningen av temperaturdata som utfördes av Mann, Bradley och Hughes är fortfarande en del av IPCCs rapportering. Även i Assessment Report 4 (AR4) från 2007, förekommer underlaget och grafer snarlika MBH99 i avsnittet om paleoklimat. Därför är det en lögn att påstå att trenden eller studien "hockeyklubban" skulle vara död eller motbevisad eller förkastad av IPCC.


Frogworth.com
Hockeyklubban anno 2007, figur 6.10 i IPCC WG1 AR4, MBH99 i lavendel.

Hockeyklubban är död
Det specifika diagram som först kallades "hockey stick" hittar du inte i samma form i AR4. Men vad betyder det egentligen när vetenskapen ändrar sig? Om förändringen är långsam, gradvis, tenderande mot samma trend, med nyare och mer pålitlig data som underlag betyder det istället att vetenskapen fungerar precis som avsett.

Det data som ligger till grund för uppskattningarna har ändrats många gånger, men trenden är fortfarande tydlig, med en liten vinklad klubbfot längst ut på milleniet. Den som tycker att det är anmärkningsvärt att ett diagram från 1998 inte ser likadant ut år 2007 kan inte ha förstått att det är precis detta vetenskapliga framsteg innebär.

Hockeyklubbans framtid
Michael E. Mann är fortfarande aktiv och deltog 2008 i ännu en artikel som visar temperaturtrenden över de senaste två årtusendena.

Den stora skillnaden?

Längre skaft.


Mer läsning:
Wikipedia: Hockey Stick Controversy på Wikipedia
Michael Mann et al (1998): Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries (pdf)
Michael Mann et al (1999): Northern hemisphere temperatures during the past millennium: Inferences, uncertainties, and limitations (pdf)
Michael Mann et al (2008): Proxy-based reconstructions of hemispheric and global surface temperature variations over the past two millennia
NAS/NRCs rapport: Surface temperature reconstructions for the last 2,000 years

fredag 15 maj 2009

Korrelationer och kausalitet

Med anledning av alla spännande korrelationsteorier (PDO-index, Solcykellängder, magnetfält mm) kring klimatet:Källa

torsdag 14 maj 2009

Klimathotet för 40 år sedan

Via SVT:s sajt Ställ om hittade vi det här klippet som uppges vara svensk TV:s första inslag om den globala uppvärmningen någonsin. Det är intressant att se att den grundläggande fysiken bakom växthuseffekten var känd redan på den tiden. Däremot tycks förståelsen för kolcykeln varit aningen bristfällig.



För den som vill veta mer om klimatvetenskapens historia rekommenderas Spencer Wearts bok The Discovery of Global Warming som finns tillgänglig gratis.

Tillägg:
Bert Bolin som intervjuas blev senare IPCC första ordförande från 1988 till 1998.

fredag 8 maj 2009

Aerosoler, moln och klimat: Introduktion



Med aerosol menas fasta partiklar eller flytande droppar (båda kallas i fortsättningen partiklar) som är suspenderade i en gas. Tekniskt sett består aerosolen både av gasen och partiklarna, men ofta syftar man endast på partiklarna. Aerosolen i atmosfären är mycket komplex och det pågår intensiv forskning inom området. Den kemiska sammansättningen och storleken hos partiklarna är viktiga parametrar. Partiklar kan släppas ut direkt, eller bildas genom kondensation av ämnen i gasfas. Den sistnämnda processen kallas nukleation.

Det finns både naturliga och antropogena källor till partiklarna i luften. En av de viktigaste sakerna att komma ihåg är att till skillnad från många gasformiga utsläpp till atmosfären är partiklarna kortlivade. Om all mänsklig aktivitet plötsligt upphörde skulle de antropogena partiklarna vara borta från atmosfären inom några veckor. För en mer djupgående introduktion in i aerosolernas fantastiska värld kan ni exempelvis läsa här.

Förutom att påverka människors hälsa påverkar partiklarna väder och klimat på flertalet sätt. I bilden ovan (tagen från NASA visible earth) ser man ett tjock, gråaktigt täcke av partiklar över Kina. Täcket är ljusare än vad marken är. Således reflekteras mer av det inkommande solljuset ut i rymden, vilket medför att marken inte värms lika effektivt som utan partiklarna. Den långvågiga värmestrålningen påverkas dock inte lika mycket, vilket netto ger en avkylande effekt på marken. Denna effekt är i sig svår att kvantifiera, men det finns ännu svårare problem.

När fuktig luft kyls minskar jämviktångtrycket för vattenånga. (Lite slarvigt brukar man säga att luften inte kan hålla så mycket vattenånga, men det är egentligen fel. Luften påverkar i sig inte jämviktångtrycket för vatten.) Vattenångan kondenserar dock inte spontant till vattendroppar, utan det måste finnas aerosolpartiklar som kan agera som molnkondensationskärnor (Cloud Condensation Nuclei, CCN). Annars håller sig vattenångan övermättad. Om det finns många lämpliga partiklar får man ett moln med många små droppar, om det är ont om CCN blir det färre men större droppar. Molnet med många små droppar reflekterar solstrålningen mer effektivt än det glesa molnet. Dessutom har molnet med små droppar mindre sannorlikhet att bilda nederbörd, vilket kan förlänga dess livstid. Det finns ännu fler effekter som inte får plats här, men den intresserade kan läsa vad IPCC skriver (börjar på sid. 153).

De antropogena partiklarna genereras huvudsakligen vid förbränning, både av fossila och förnyelsebara bränslen. För dem som har råd finns ganska effektiva metoder att minska utsläppen av partiklar. Lagstiftning om bland annat katalytisk avgasrening och minskad svavelhalt i bränslen har förbättrat situationen i de rikare delarna av världen. I många utvecklingsländer bränns mycket biomassa under dåligt kontrollerade former, vilket medför stora hälsorisker. Dessutom släpps partiklar ut som kan påverka det regionala klimatet. Vilken effekt det exakt har beror både på vad för partiklar som släpps ut och de meteorologiska förhållandena på platsen.

Hur har då partiklarna påverkat den globala strålningsbalansen? Enligt senaste sammanställningen från IPCC har nettoeffekten sedan 1750 varit negativ, dvs. kylande.


Det här betyder alltså att utsläppen av partiklar i viss mån har motverkat effekten av växthusgasernas ökade halter och således maskerat en del av den uppvärmning vi kan förvänta oss. Minskningar av aerosolkoncentrationer är delaktiga i uppvärmningen i vissa regioner.