Klimatet är en följd av ett mycket stort antal processer av olika slag som sker inom jordsystemet. Jordsystemet är stort men processerna inom det verkar från mycket små till mycket stora längd- och tidsskalor. Detta gör jordsystemet mycket komplicerat och mycket svårt att observera för oss människor, inte minst när det gäller klimatet där tidsskalorna är betydligt större än en människas livstid. Klimatmodeller och jordsystemmodeller kan inte bli annat än grova approximationer av verkligheten oavsett hur komplicerade och detaljerade man gör dem. Den stora stötestenen visar sig då vara det som kallas komplexitetsparadoxen. Denna innebär att ju mer komplicerad modellen är desto större blir osäkerheten om dess resultat är korrekt eller inte. Paradoxen innebär också att en mycket enkel och översiktlig modell mycket väl kan ge korrektare och säkrare resultat än komplicerade modeller. Allt pekar på att man bör sträva efter att låta heuristiska resonemang, enkla översiktliga modeller och detaljerade komplexa modeller samverka för att få bästa vetenskapliga förståelse.
Man talar idag både om klimatmodeller och jordsystemmodeller men båda sorternas modeller har syftet att vi skall förstå mer om hur och varför klimatet förändras. Jordsystemmodellerna är mer komplicerade än klimatmodellerna och beskriver ofta både klimatsystemet och kolcykeln.
De avancerade klimat- och jordsystemmodellerna är mycket komplicerade och detaljerade och sådana modeller har använts alltmer i naturvetenskapen i takt med att datortekniken har utvecklats. Men matematiska och numeriska modeller kan också vara mycket enkla och ändå vara mycket värdefulla. Vi har en aktuell frågeställning med Gösta Petterssons nya enkla modell för kolcykeln som synes ge en bättre beskrivning av koldioxidhaltens ändringar i atmosfären än de avancerade kolcykelmodellerna. Se mitt blogginlägg Koldioxidmodellerna revideras från ruta ett av Gösta Pettersson.
Om Gösta Petterssons modell visar rätt skulle tidsperspektivet på hur länge koldioxidutsläppen blir kvar i atmosfären ändras. Detta skulle till exempel förändra förutsättningarna för geoengineering enligt vad Ny Teknik berättar om från den nya IPCC-rapporten.
Frågan blir naturligtvis om det är Gösta Petterssons modell eller de avancerade kolcykelmodellerna som ger ett mer rättvisande resultat. Hur kan man avgöra en sådan sak? Detta är inte en fråga med ett enkelt svar, men en enkel modell kan mycket väl stämma mycket bättre än en avancerad och detaljerad datormodell. På grund av att jordsystemet, som egentligen alla komplicerade naturliga system, alltid kommer att vara ofullständigt känt så kommer komplexitetsparadoxen, som jag diskuterar nedan, att bli en stötesten för vår vetenskapliga förståelse. Men innan jag kommer till denna paradox skall jag ge ett exempel på en mycket enkel modell som kan korrekt beräkna medeltemperaturen för en hel planet.
En enkel men fungerande modell
Denna enkla modell för att beräkna medeltemperaturen för en planet illustreras av figur 1. Vi skall se ett exempel på där denna modell faktiskt ger ett korrekt och säkert resultat.
Planeten värms upp av solstrålningen och kyls genom att själv utstråla värmestrålning (infraröd strålning) från planetytan. Det inkommande energiflödet som tas upp av planeten måste vara lika med det utgående. Den inkommande solstrålningens intensitet är känd och ges i W/m2 (beror på planetens avstånd från solen) medan den utgående strålningen från planetens yta kan beräknas med Stefan–Boltzmanns lag. All ingående strålning från solen absorberas inte av planeten utan en del, albedon α, reflekteras av planetytan.
En mer detaljerad beskrivning av denna enkla modell med ekvation och allt finns på en webbsida om klimatet av American Chemical Society (2013), närmare bestämt här.
Tillämpar man denna enkla modell på planeten Merkurius så visar den sig stämma riktigt bra. Den beräknade medeltemperaturen är 163 C medan den uppmätta är 167 C, inom rimliga felgränser alltså. (Merkurius ligger bara en tredjedel så långt från solen som jorden så därför blir det riktigt hett där).
Att det stämmer så bra för Merkurius har att göra med att den inte har någon atmosfär. För andra planeter, som har sådan, stämmer det sämre ju tätare atmosfär de har. Se följande figur.
(Skillnaden mellan observerad medeltemperatur och beräknad enligt denna enkla modell brukar omnämnas som den uppvärmning som orsakas av växthuseffekten och den är för jorden tydligen 15-(-18) =33 C, och detta brukar ju leda till diverse diskussioner i dessa sammanhang).
Vad jag alltså ville visa här är att denna enkla modell, trots att den verkligen är väldigt enkel, kan ge ett korrekt och säkert resultat för medeltemperaturen på planeten Merkurius. Här behövs ingen komplicerad och detaljerad klimatmodell som körs på en superdator för att få fram ett korrekt resultat.
Jag hävdar nu att man inte kan säga att Gösta Petterssons modell ger fel resultat på grundval att den inte stämmer med de avancerade kolcykelmodellerna. Det resonemang jag för bygger framförallt på ett bokkapitel av Oreskes (2003), men också Oreskes med flera (1994), som handlar om vilken roll kvantitativa modeller bör ha inom naturvetenskapen.
Eftersom jag nyligen skrev ett blogginlägg som är kritiskt mot samma forskare N. Oreskes, på grund av något hon skrev i en kommentarsartikel om en helt annan fråga, så vill jag framhålla att de resultat som hon kommit fram till i denna del av sin forskning uppenbarligen är allmänt accepterade. Jag bedömer inte Oreskes som person, utan det är hennes arbete jag tar ställning till, och jag kan vara kritisk mot hennes arbete i ett ämnesområde utan att vara det i ett annat.
Modeller är ur informationssynpunkt öppna system
Att modellerna är öppna kan beskrivas så att de är en förenkling av det system som modelleras. Därför kan de slutsatser som man gör med modellen inte med säkerhet vara korrekta. De är korrekta endast om modellen på ett huvudsakligen korrekt sätt modellerar de aspekter av systemet som man studerar. Eftersom vi aldrig kan veta om så är fallet, på grund av allt som vi inte vet om det verkliga systemet, så kan vi heller aldrig vara säkra på hur det förhåller sig med den saken.
Oreskes (2003) nämner att modeller kan vara öppna på många olika sätt och nämner sedan tre. Det första är hur modellen begreppsmässigt är uppbyggd, vilka processer som finns med och vilka processer som utelämnats eftersom de bedömts irrelevanta (det blir stor skillnad mellan enkla och detaljerade modeller i detta avseende). Att rätt bedöma vad som skall utelämnas då det är irrelevant är minst lika viktigt som att ta med tillräckligt mycket.
För det andra är modellerna öppna i fråga om de ekvationer som beskriver de processer som ingår i modellen. Ger de matematiska ekvationerna som beskriver processerna enligt modellen tillräckligt bra representation av de naturliga processerna inklusive hur dessa beror av varandra?
Det tredje sättet modeller är öppna på är i fråga om de systemvariabler som man använder för att beskriva systemet, till exempel i form av observerade data. Det kan vara en öppen fråga om hur lämplig en viss systemvariabel är och hur denna skall representeras i modellen. Oreskes med flera (1994) ger ett intressant exempel (de sista meningarna står i not nr 16).
Vad vi kallar data är härledda uttryck för naturfenomen som vi har ofullständig tillgång till (16). Ett uppenbart exempel från atmosfärisk modellering är begreppet global medeltemperatur. Hur mäter vi den genomsnittliga temperaturen på jorden? Våra mest grundläggande data kan vara mycket djupt skiktade.
Ju mer vi inte vet om vårt system desto öppnare blir vår modell även om vi har bra kunskap om de delar vi känner till. Oreskes (2003) avslutar avsnittet om att alla modeller är öppna med följande konstaterande.
Likaså är det möjligt att tänka sig en modell där tillgängliga empiriska data är väl bestämda och där de styrande ekvationerna har ett gott stöd sedan lång tid, men där viktiga relevanta parametrar ännu inte har redovisats. En sådan modell skulle kunna vara ”bra” i termer av gällande vetenskaplig praxis men ändå fortfarande vara mycket öppen och därmed misslyckas med att göra tillförlitliga prognoser.
Jämför detta citat med att Gösta Pettersson i sin modell har infört en ny parameter, hastighetskonstantens temperaturberoende, som inte använts tidigare i de enkla boxmodellerna.
Komplexitetsparadoxen
Denna paradox kan enligt Oreseks beskrivas så att ju fler processer och parametrar vid tillför en modell för att bättre beskriva ett komplext system, desto svårare blir det att bestämma om modellen beskriver det verkliga systemet på ett riktigt sätt eller inte. En komplex modell kan vara mer realistisk men ändå samtidigt osäkrare.
Paradoxen kommer sig av hur modellens öppenhet påverkas när den utvecklas. Hur öppen en modell är beror på hur modellens komplexitet förhåller sig till hur komplicerat det verkliga systemet är. I ett komplicerat system strävar man efter att minska hur öppen modellen är genom att lägga till nya komponenter för att den skall beskriva systemet bättre. Men för varje ny komponent i modellen inför man också nya osäkerheter om hur processen skall beskrivas matematiskt, vilka parametervärden som finns, hur noggranna dessa i så fall är och vilka som måste bestämmas, hur den nya processen beror av de andra processerna i modellen med mera. Även om vi ökar på specifikationerna av modellen så kommer denna att förbli öppen.
Det här betyder inte att de komplexa, detaljerade modellerna är oanvändbara, utan snarare att det är viktigt att använda dem på rätt sätt. Många frågeställningar kan inte undersökas utan de komplicerade modellerna, till exempel hur olika processer samverkar eftersom då måste man modellera dessa processer tillsammans. Man kan ställa frågor till naturen (what if) med hjälp av sådana modeller och på så sätt utveckla en bättre förståelse genom att jämföra med observationer. Det beror på frågeställningen hur komplex modell man skall använda och vid vissa frågeställningar är det bästa att använda en mycket enkel modell, som vi såg med exemplet Merkurius.
En sak som Oreskes (2003) direkt avråder ifrån är att använda komplexa modeller, typ klimatmodeller och andra mycket öppna modeller, där hon har exempel av mer ekonomisk karaktär, för att göra prognoser långt in i framtiden. Hon är mycket bestämd på denna punkt och framhåller att erfarenheter av prognoser med komplicerade modeller är väldigt nedslående i de fall man har utvärderat resultaten i efterhand. Inte bara att prognoserna blev fel utanför angivna felgränser, ofta fick man till och med fel tecken såsom minskning stället för ökning. Hon ger bland annat följande talande exempel:
Ett annat exempel är Romklubbens berömda ”World Model” som publicerades 1970 och blev en bestseller, The Limits to Growth (Meadows et al. 1972). Denna modell förutspådde stor brist på naturresurser i slutet av det tjugonde århundradet som skulle orsaka att råvarupriserna sköt i höjden. I själva verket blev det så att inte bara att priserna inte ökade i den förväntade takten, de ökade inte alls. Vid slutet av det tjugonde århundradet, var priserna för nästan alla naturresurser lägre än vid den tidpunkt då modellen byggdes (Moore 1995)
Vad är modeller bra för?
Synpunkter under denna rubrik finner vi i Oreskes med flera (1994). Modeller kan bland annat bestyrka hypoteser genom att visa det man redan delvis har kommit fram till på annat sätt. Modeller kan också, som exempelvis Gösta Petterssons modell, visa på skillnader mot andra modeller. Känslighetsanalys och att fråga naturen (what if) nämns också som bra användningsområden.
Detta innebär att modellerna främst är värdefulla ur heuristisk synpunkt. Modellerna är verktyg som är bra för att vägleda fortsatta undersökningar men det är inte möjligt att bevisa om modellen själv är sann eller falsk.
Oreskes med flera (1994) avslutar artikeln med följande varningens ord:
Slutligen måste vi erkänna att en modell kan bekräfta våra fördomar och stödja felaktig intuition. Därför är modeller mest användbara när de används för att utmana existerande formuleringar, i stället för att bekräfta eller kontrollera dem. Varje vetenskapsman som ombeds använda en modell för att verifiera eller validera ett förutbestämt resultatet bör vara misstänksam.
Gösta Pettersson har uppenbarligen använt sin nya modell på det bästa sättet, nämligen för att utmana en existerande formulering. Som jag ser det leder vad som sägs här ovan, om vad modellerna är bra för, till att man bör sträva efter att låta heuristiska resonemang, enkla översiktliga modeller och detaljerade komplexa modeller samverka för att få bästa vetenskapliga förståelse.
Vad kan vi då säga om Gösta Petterssons modell?
Gösta Pettersson utgick från en enkel boxmodell som använts av Revelle och Süess och införde en parameter som man inte haft med tidigare. Den nya modellen är fortfarande mycket enkel och mycket öppen men den kan ändå ge en mycket bra beskrivning av observationerna som är uppseendeväckande jämfört med vad man uppnått tidigare.
Av det ovan sagda kan det alltså vara så, men behöver inte vara det, att Gösta Petterssons modell här är den enkla modellen som beskriver verkligheten bra på ett övergripande sätt, ungefär som den enkla modell som beskriver medeltemperaturen på Merkurius. I så fall är de komplicerade modellerna på fel spår och behöver modifieras på ett eller annat sätt. Finns det andra saker som skulle kunna tydas i samma riktning?
De komplicerade modellerna säger att havens halt av vätejoner ökar när den antropogena koldioxiden löses upp och att detta leder till att absorptionen av koldioxiden i haven starkt försvåras. Denna effekt ingår inte i Gösta Petterssons modell. Men att ta reda på om det globala medelvärdet av vätejonhalten i havet verkligen har ökat som modellerna säger är ett problem av samma dignitet som att mäta den globala medeltemperaturen. Frågan är om man ens tillnärmelsevis har kunnat besvara denna fråga ännu, jag har i alla fall inte sett sådana omfattande mätningar.
Men en annan konsekvens av den ökande vätejonhalten som de avancerade modellerna säger att det har blivit är att radioaktiv kol-14-koldioxid drivs ut ur haven av kemiska skäl. Därför bör luftens halt av radioaktiv koldioxid öka. Halten av radioaktiv koldioxid har minskat under lång tid på grund av att det funnits ett överskottet av sådan koldioxid från bombproven, det är denna minskning som benämns bombprovskurvan, men nu finns endast ett litet överskott kvar som inte kan motverka en ökning på grund av försurningen. Det finns alltså anledning att tro att vi nu borde se en sådan ökning av halten radioaktiv koldioxid i atmosfären på grund av försurning. Men än har ingen sådan ökning observerats vad jag vet i alla fall.
Så det är inte bara att Gösta Petterssons modell ger sitt märkliga resultat som väcker frågor om de avancerade koldioxidmodellerna. Det finns också de ovannämnda hittills uteblivna observationerna som väcker frågor av samma slag.
Det skall bli intressant att se vad IPCC kommer fram till om dessa observationer och dessa frågor.
Det skall bli minst lika intressant att se hur det kommer att utveckla sig med Gösta Petterssons modell.
Referenser
American Chemical Society (2013). ACS Climate Science Toolkit. Publicerad på webben.
Björnbom, Pehr (2013). Koldioxidmodellerna revideras från ruta ett av Gösta Pettersson. Klimatupplysningen 2013-09-20.
Oreskes, N., K. Shrader-Frechette, and K. Belitz. 1994. Verification, validation, and confirmation of numerical models in the earth sciences. Science 263: 641–646.
Oreskes, Naomi (2003). The Role of Quantitative Models in Science. In: Charles D. Canham, Jonathan J. Cole, & William K. Lauenroth (Editors) (2003). Models in Ecosystem Science. Princeton University Press.
Instinktivt känns det som om man har en hypotes och två olika, oberoende test, varav det ena styrker hypotesen vid positivt utfall och det andra styrker hypotesen vid negativt resultat, så har man erhållit några tydliga avgränsningar för vilka frågor som måste ställas.
Modeller i all ära men det måste vara verkliga mätningar som är mest korrekta.
Modeller är väl mest till för att kunna testa framåt och då leka med olika ingående variabler.
Slår modellerna fel så är det inte i verkligheten man bör leta efter ”försvunna värmen” i första hand.
Pehrs efterforskning om klimatkänsligheten är nu än mer angelägen!
Det är visserligen bra med enkla modeller, men man får inte göra dem *för* enkla så att man ignorerar termer som har betydelse. T ex kan man ifrågasätta en modell för kolcykeln som helt ignorerar kolflöden på land och det är lite ironiskt att på en blogg som denna där inflytande från solen så ofta tas upp det blir så få protester mot en modell som antar att bakgrundsproduktionen av C-14 är konstant, trots att det faktiskt är ett område där solaktivitet garanterat har betydelse.
”De komplicerade modellerna säger att havens halt av vätejoner ökar när den antropogena koldioxiden löses upp och att detta leder till att absorptionen av koldioxiden i haven starkt försvåras. Denna effekt ingår inte i Gösta Petterssons modell. ”
Man kan här få intryck av att det är någon liten korrektionsterm som Gösta försummar när det i själva verket handlar om en faktor tio fel! För att Göstas enkla modell skall stämma måste det pågå något extremt konstigt i haven som gör att etablerad kemi inte fungerar där.
Så länge vi inte kan förutse solens beteende – så länge famlar människan i blindo vad beträffar framtida temperaturer på vår jord! Det enda jag kan bidra med är att jag kommer ihåg att sommaren 1930 var mycket varm i Stockholmstrakten med dagstemperaturer upp emot 30 grader C. – jag var då åtta år gammal.
Mvh
Sven-Herman Wallin
Modeller är vår enda möjlighet att beskriva framtiden och eftersom framtiden enligt många, även JC, kan innehålla katastrofala inslag är detta arbete ytterst angeläget. Men stora ansträngningar görs och jag inbillar mig att de har ett gemensamt nämligen att de i botten utgår från en enkel modell. Är Gösta Petterssons enkla modell bättre än någon annan eller är den bara en modell vars utfall sammanfaller med vad Pehr B tänkt sig? Forskarna kommer säkert att klara ut detta i sitt fortsatta arbete.
Jag skulle kunna tillfoga en modell där jag beskrivet temperaturutvecklingen som en exponentiell funktion, blandar den med en sinussvängning och där resultatet förbluffande väl följer temperaturutvecklingen från 1800-tal till nutid. Modellen pekar på ytterligare några år av ”plattå” för att sedan rasa iväg uppåt i allt häftigare takt. Skulle den på grund av sin enkelhet beskriva verkligheten bättre än de modeller forskarna jobbar med? Naturligtvis inte, den är bara enkel.
Jag spenderade några år under första halvan av 80-talet med att läsa matte och datavetenskap på GU. Mina kunskaper på den nivå som diskuteras här är alltså högst begränsade. Men bland det jag läste ingick bland annat en kurs i numerisk analys och något som stannade i minnet därifrån var vilken enorm betydelse det kunde ha hur ekvationerna formulerades när de användes för faktiska beräkningar. Av två matematiskt ekvivalenta uttryck kunde det ena ge ett helt, komplett värdelöst resultat på grund av felfortplantningen, medan det andra uttrycket nästan helt kompenserade bort felfortplantningen.
Till min stora förvåning har jag aldrig sett någon som tagit upp det i debatten. Jag tror den här artikeln är det som kommer närmast. Jag kan inte låta bli att undra, är det något som i stort sett är förbisett, eller är det en självklar trivialitet som jag gör bort mig när jag nämner.
Jag kan inte se hur en klimatmodell skulle kunna ha den tillförlitlighet som krävs för att man skall kunna göra så detaljerade utfästelser om vår framtid för resten av vårt århundrade att man skall fatta avgörande beslut utifrån en eller två graders temperaturökning.
Det är ett enormt antal variabler som ingår i modellerna, alla olika gaser, strålning, molntäcken, variationer i albedo, vulkanutbrott, skövling av regnskog, ett litet antal mätpunkter (med omgivning som över tid förändras av orsaker som ligger utanför själva problemställningen, såsom bebyggelse etc.), andra mänskliga ingrepp som stör ekosystem (t.ex. dambyggen), förändringar i solens aktivitet och så vidare och så vidare. Det finns således en enorm mängd felkällor, och även mycket små fel i ett så stort antal variabler måste nästan obönhörligt få stora konsekvenser för modellerna i sin helhet.
Jag har svårt för att tänka mig att oerhört komplicerade modeller skall ha optimerats genomgående för att minimera all felfortplantning, eller ens att man genomfört en uttömmande analys av felfortplantningens inverkan på resultaten.
Vilket för övrigt får mig att dra till minnes det lilla stycket kod jag såg från Climategate, där man hade hårdkodat in justerande konstanter för olika decennier. En datormodell som innehåller hårdkodade justeringar av det slaget istället för att justeringarna räknas fram genom någon form av subrutin ger jag inte ett vitten för.
Men nån som verkligen har kläm på det här med felfortplantning får gärna läxa upp mig om jag är ute och cyklar.
5 LBt 2013/09/27 kl. 10:06
Du börjar bli tjatig med modeller!
Har inte Du tillgång till en termometer?
Vi som är 50+, har enbart upplevt variationer under åren!
Några vintrar i södra Svealand och Götaland var ibland snöfattiga, ingen klagade på det!
(möjligtvis ungarna som inte kunde åka skridskor på natur-is)
Intressant diskussion!
En liten fråga i marginalen, framför allt till geologerna här.
Vulkanutbrott!
Har vi lärt oss att förutsäga dem?
De kan ju ha ett gigantiskt inflytande på hur klimatet utvecklas.
Och har väl haft så även i förfluten tid.
Är de lika oförutsägbara och (från mänsklighetens horisont) slumpmässiga som jordbävningarna, som uppenbarligen tar oss på sängen varje gång.
Thomas #3,
Vi kan inte veta om Gösta Petterssons modell är för enkel eller inte. Det sägs till exempel i litteraturen att landreservoaren inte ger någon nettoeffekt när tidsskalorna är lite längre. Att variationerna år från år har sitt ursprung i havet är också en stark hypotes (som konkurrerar med andra hypoteser) enligt litteraturen som dessutom stöds av Humlums forskning.
GP har gjort en modell utan en faktor men lagt till en annan faktor. Det tankeväckande är att denna nya enkla modell beskriver observerade data så väl plus att den stämmer överens med att observationer av vissa förväntade fenomen har uteblivit.
Jag kan inte se annat än att detta stämmer väl överens med vad Oreskes framhåller som ett sunt sätt att arbeta med modeller.
Lbt #5,
Felet i ditt resonemang om en enkel modell är att du beskriver en rent empirisk modell som inte bygger på några fysikaliska principer. De enkla modeller som jag hänvisar till i mitt blogginlägg, modellen som kan beräkna Merkurius medeltemperatur och Gösta Petterssons modell för utväxlingen av koldioxid mellan luft och hav, bygger på en fysikalisk beskrivning av de processer som ingår i systemet.
Se vidare mitt svar till Thomas ovan.
#5 LBt,
Din iakttagelse är riktig. Sinussvängningen är 60 år och beror på den storskaliga havscirkulationen. Uppvärmningspausen fortsätter troligen till 2030. ”Exponentialkurvan” härstammar från CO2-utsläppen. Hur stor del av de 0.8 graderna/100 år som är AGW tvistar vetenskapen. L Bengtsson lutar åt ca hälften om jag minn rätt.
dolf (a.k.a Anders Ericsson) #6
Jag tror att du är helt rätt ute med dina frågor, men vi tvingas nog inväntade fullständiga svaren så länge politiska hänsyn styr hur klimatmodellernas resultat används.
Enkelt uttryckt är modellerna så komplicerade och ger så spridda resultat att man måste gallra i resultaten eller justera invärden för att få resultat som är ”rimliga”.
Modellering av kaotiska förlopp ger kaotiska resultat helt enkelt.
Ett modeordet har blivit bayesiansk statistik som bygger på att man ”vet”, ”anar” eller ”tror” vad svaret ska bli när man gör sin sortering eller sitt parameterval.
Klimatmodellerna har kanske missat den uteblivna uppvärmningen de senaste 15-17 åren på grund av fel i den änden.
Anders Ericsson #6,
Det är en bra fråga som jag också undrat över. I den litteratur som jag har läst har jag inte sett någon sådan diskussion. Det hela kompliceras av att klimatsystemet är kaotiskt så man kan fråga sig hur man kan skilja mellan effekter som beror på det modellerade systemet kaotiska egenskaper och effekter som beror på rent numerisk felfortplantning.
Följande presentation och artikel om bestämning av klimatkänsligheten i de senaste klimatmodellerna, som ligger till grund för IPCCs rapport som presenterades idag, illustrerar problemet. De beräknade punkterna i diagrammen har en betydande slumpmässig variation men det är helt underförstått att detta överlag är en effekt som tillhör det modellerade systemet, inte felfortplantning. Men det finns ingen diskussion eller litteraturhänvisning som stöder detta underförstådda antagande.
http://conference2011.wcrp-climate.org/orals/B12/Taylor_B12.pdf
http://rhinohide.org/gw/publications/Andrews/Andrews2012.pdf
Pehr B #10,
du tolkar mitt resonemang som felaktigt. Det får stå för dig, andra får göra sina iakttagelser, jag känner mig trygg i mina.
Lbt #14,
du tolkar mitt resonemang som felaktigt. Det får stå för dig, andra får göra sina iakttagelser, jag känner mig trygg i mina
Jag säger alltså precis samma sak till dig som du sade åt mig 🙂
Om vi inte tolkar våra respektive resonemang som åtminstone något felaktiga vad skulle det då finnas för något att diskutera?
Dolf #6 Det låter som den här korta beskrivningen av hur utvecklingen av GCM inleddes kan vara något för dig:
http://www.aip.org/history/climate/GCM.htm
Det där med felfortplantning är något man ägnat mycket möda åt att minimera.
Pehr #9 ”Det sägs till exempel i litteraturen att landreservoaren inte ger någon nettoeffekt när tidsskalorna är lite längre.”
Hur lång är ”lite längre” och kan detta i huvudtaget vara relevant för att även landväxter tar upp C-14 oberoende av nettoupptag vilket påverkar bombkurvan?
”Det tankeväckande är att denna nya enkla modell beskriver observerade data så väl ”
Den stämmer överens på de data han valt att anpassa den till, men hur väl stämmer den med alla andra observationer som riktiga modeller har att ta hänsyn till?
Och jag upprepar min käpphäst att så länge denna modell inte presenteras för verkliga experter på området har den ingen vetenskaplig ställning. Det är dessa som har kompetens att peka på bristerna. Så fungerar den vetenskapliga metoden!
Thomas
Det är relevant för de tidsperspektiv som modellen används för. Enligt de kolcykelmodeller från litteraturen skulle det kol-14 som tagits upp av landväxterna i samband med bombproven i nuläget åter avges. Så om detta är så förstärks ifrågasättandet att ingen ökning i kol-14 i atmosfären ännu har observerats.
Då har du missat att jag har testat modellen med mer data än GP. Jag har använt hela serien från Mauna Loa samt en annan isborrkärna än den han använde. Kan du specificera vilka studier med jämförelser mellan andra modeller och data som du syftar på. Att du använder uttrycket ”riktiga modeller” visar att du tydligen inte alls har förstått Oreskes arbete.
Att du upprepar denna käpphäst i stället för att komma med substantiella argument tyder väl på att det var länge sedan du själv höll på med egen forskning. Du kan inte bedöma vad som är verklig expertis i det här fallet ens när du ser den.
Pehr B #9 bla,
men du tycker inte det är tankeväckande att man enbart genom att överlagra ett exponentiellt förlopp med en naturlig periodisk svängning så väl kan återge vad vi väl känner sen snart 150 år? Kan det vara för att resultatet inte passar dig? Det finns andra anpassningar som faller ut rätt i din tankevärld och som du gärna lyfter fram.
Min modell har väl ungefär samma värde som de olika anpassningar du sökt stöd i dvs i vetenskaplig mening mycket begränsad. Bättre att luta sig mot den kvalificerad forskning som pågår.
Pehr #17 ”Så om detta är så förstärks ifrågasättandet att ingen ökning i kol-14 i atmosfären ännu har observerats.”
Som din egen figur visade i en av alla trådar vi haft i ämnet skulle en sådan ökning hamna som bakgrundsbrus i dagsläget. Det är alltså inget argument mot Revelleffekten:
https://www.klimatupplysningen.se/2013/06/14/bombkurvan-igen-modell-och-observationer-stammer-inte/#.UkXaMj-1utE
För det andra framgår i samma tråd att den analys du själv gör av de etablerade kolcykelmodellerna exemplifierade av Bernmodellen radikalt skiljer sig från Göstas. (jämför de två figurerna). Hur kan du försvara Gösta och hävda att han har rätt givet detta?
När jag talade om andra data syftade jag t ex på alla de data som finns över regionala variationer i CO2-halten och den geografiska fördelning av sänkor och källor man därur kan härleda. Du har mätningar av sjunkande pH-halt i haven osv.
”Att du upprepar denna käpphäst i stället för att komma med substantiella argument tyder väl på att det var länge sedan du själv höll på med egen forskning. Du kan inte bedöma vad som är verklig expertis i det här fallet ens när du ser den.”
Mina argument är begränsade för att jag, i likhet med alla andra på detta forum, inte är någon expert på kolcykeln. Att du självsäkert utnämner dig själv till expert trots att du inte publicerat en enda artikeln inom området tyder mer på ett stort ego än på stor kunskap. Gösta var än mer arrogant i sitt avfärdande av alla dem som studerat kolcykeln professionellt.
Thomas #19,
Om växterna avger kol-14 och haven också skall göra det och man inte observerar detta genom ökning av kol-14 i luften så är det något som inte stämmer.
GPs modell verkar stämma i alla fall. Så den ena modellen tycks inte stämma medan den andra gör det.
Kan du specificera med referenser till de data som du hänvisar till och som visar hur man har jämfört med modeller och kunnat se att det stämmer. Kan du också specificera referenser som visar hur man mätt upp utvecklingen i globala medelvärdet av pH.
Jag har inte utnämnt någon till expert allra minst mig själv. Jag påpekar bara att med din bakgrund kan du inte bedöma vem som är expert och vem som inte är det i dessa frågor eftersom du inte har kunskaper för att göra en sådan bedömning.
Lbt #18,
Jag har tyvärr inte förstått vad du skriver i första delen av din kommentar. Kan du förklara så att även en gammal man kan förstå?
Visst, jag håller helt med om att det är bättre att luta sig mot kvalificerad forskning och det är precis det jag gör själv. Men för att kunna göra så måste man också själv kunna avgöra vilken forskning som är kvalificerad och även kunna bedöma var styrkorna och svagheterna i en visst forskningsarbete ligger. Då är det en stor fördel med att bedriva egen forskning sedan många år.
Pehr #20 ”Om växterna avger kol-14 och haven också skall göra det och man inte observerar detta genom ökning av kol-14 i luften så är det något som inte stämmer.”
I första hand förväntar man sig att hav och växter skall ta upp C-14 vilket är vad vi observerar. Den där ökningen du tar upp är en i sammanhanget liten effekt som först senaste åren eventuellt skall kunna bli synlig givet den enklaste modellen från Bolins artikel. Eftersom verkligheten är mycket mer komplicerad är oklart om vi borde se den än. Jag vet också att jag sett i alla fall någon C-14 kurva som antyder en sådan ökning även om jag inte hittar länken nu. Ett problem är ju att många anger C-14 som andel av totala kolmängden medan denna ökning bara syns om man räknar på absolut mängd C-14.
”GPs modell verkar stämma i alla fall. Så den ena modellen tycks inte stämma medan den andra gör det.”
Vilken modell är det som inte stämmer? Det GP kallar Bernmodellen eller den modell du räknat på? Kan du äntligen säga rätt ut om du anser GP har rätt i vad Bernmodellen förutspår?
Här en kurva över pH vid Hawaii:
http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/decline-in-ph-measured-at
Du kan säkert hitta fler om du letar lite.
”Jag har inte utnämnt någon till expert allra minst mig själv. ”
Nejdå, inte alls, du bara frossar i uttryck av typen ”Gösta Pettersson och jag är professor emeritii i kemivetenskapliga ämnen och vi är som fisken i vattnet när det gäller denna typ av forskning som vi talar om här. Vi är alltså skarpögda forskare i sammanhanget, ” samtidigt som du hackar ned på mig för att jag bara är teknisk doktor och inte har publicerat lika många i sammanhanget irrelevanta artiklar som du har. Gösta gick steget längre och kallade dem som håller på med kolcykelanalys för ”andrahandsforskare” och du hade inget att säga om det.
Pehr B # 21,
det du inte förstår må vara ditt problem.
Thomas #22,
I fråga om hur kol-14 varierar i luft, hav och växter uttalar du dig som om du vore expert. Vad är källorna till dina säkra påståenden?
Man kan naturligtvis påstå att ökningen skall komma senare men då bör man ju också ge några argument för vad det är för fel i de beräkningar med Bolins och Erikssons modell som visar på motsatsen.
Det är kolcykelmodellerna som enligt min uppfattning inte kan åstadkomma de resultat som Göstas modell kommer fram till. Jag har inte trängt in i detta till min egen belåtenhet ännu så jag kan ha fel. Men i så fall kan du ju visa på referenser som motsäger min uppfattning.
Det finns tre stationer där man mäter pH och deras kurvor finns i ett diagram i IPCCs SPM som du tydligen har missat. Detta stöder min poäng som jag upprepar här:
Att mäta hur det globala medelvärdet av pH varierar är ett problem av samma dignitet som att mäta hur den globala medeltemperaturen varierar. Mätvärden från tre stationer ger inget globalt medelvärde.
För att kunna avgöra om det verkligen sker en försurning av havet så måste man visa att totala mängden vätejoner i havet har ökat. Det kan man bara göra om man mäter pH på ett tillräckligt stort antal mätpunkter under tillräckligt lång tid. Det är precis samma problematik som att visa att den globala medeltemperaturen har ökat.
Slutligen har jag aldrig sagt att jag är expert. Däremot sticker jag inte under stol med att jag har kunskaper som jag under en fyrtioårig karriär som forskare och professor har använt i mitt arbete med kemivetenskaplig forskning som lett till olika resultat och publikationer, en del faktiskt till och med kolcykelrelaterade. Gösta Pettersson har en motsvarande bakgrund.
Vi har sådana bakgrunder att vi kan bedöma kolcykelforskning och det är ingenting konstigt med det när vi är inom kemivetenskap. Kolcykeln är en viktig del inom denna. Att man inte skulle kunna tala om vad man kan och är bra på är vidare en konstig inställning, ungefär som om man skulle säga till Zlatan att han inte får säga att han är bra på fotboll.
UI har som tales sätt ,tro inte kan något och vet något.
Jante lagen finns djupt rotat i oss i Sverige,i Norge
kallad Jante loven,HEHE!
ALI.K.
T,P att kallas teknisk doktor är väl inte så dåligt heller,man behöver inte höja alla experter som allmänt
kunniga .
Kunskaper revideras och följs upp ideligen till bättre bedömningar.
ALI.K.
Pehr #24 Det här är fullkomligt meningslöst.Jag hänvisar till din egen figur från tidigare inlägg och du ifrågasätter vad jag har för källor. Jag frågar gång efter annan vad du anser om GP:s version av vad Bernmodellen skall komma fram till och du vägrar svara. Du använder dig att Bolins och Erikssons enkla modell och vägrar acceptera att den är en grov förenkling av verkligheten som inte kan förväntas ge exakt rätt svar för hur C-14 skall bete sig i verkligheten. Eftersom du är så övertygad av att de etablerade kolcykelmodellerna ger fel svar kanske vi istället kan få se en kurva med vad någon mer modern sådan förutspår? Är det som GP påstår eller ser deras resultat annorlunda ut?
De mätdata vi har stödjer vad elementär kemi förutsäger nämligen att mer CO2 i haven gör dessa surare, men du vägrar acceptera detta med hänvisning till att mätdata inte är tillräckligt omfattande. Tydligen skall vi tro att det finns någon helt okänd kemi som verkar i de områden där vi inte mäter.
”ungefär som om man skulle säga till Zlatan att han inte får säga att han är bra på fotboll.”
Det skulle snarare vara som om Zlatan hävdade att han var väldigt bra på pingis bara för att han visat att han kan hanterat en boll i fotboll, och att han samtidigt vägrade ställa upp i någon turnering mot duktiga pingisspelare för att visa detta.
Här är en studie från Nya Zeeland som säger att vi kommer att märka en höjning av 14CO2 i atmosfären under detta århundrade när sänkor som hav och biosfär blir källor.
http://nzic.org.nz/CiNZ/articles/Currie_70_1.pdf
Gunbo #28,
Tack, det var observant! Jag hade inte denna artikel själv.
Den avslutande texten är (artikeln är från 2006):
Detta innebär liknande resultat som jag fick med Bolins och Erikssons enkla modell. Här har man använt en modell med sex reservoarer inklusive naturligtvis biosfären. Så även med biosfären i modellen får man liknande resultat att vi nu borde se hur kol-14 ökar i atmofären.
Thomas #27,
Först se mitt svar till Gunbo ovan.
Angående pH i havet så vidhåller jag att man måste ha ett stort antal mätpunkter, ungefär som när man mäter den globala medeltemperauren i havsytan, för att kunna bekräfta att haven försuras.
Det som redovisas i IPCCs nya SPM om pH är figur SPM 4b. Där redovisas data för tre mätstationer. Diagrammet verkar visa på att pH har sjunkit vid dessa stationer under 1990-talet till början av 2000-talet men därefter har minskningstakten minskat, kanske är det till och med en utplaning. Men man kan inte representera det globala medelvärdet med endast tre punkter så om detta har planat ut eller hur det överhuvudtaget har utvecklats kan inte avgöras från detta diagram.
Däremot har koldioxidångtrycket i havsvattnet ökat hela tiden vid dessa stationer. Så det märkliga är att under den senaste tioårsperioden så verkar koldioxidångtrycket ha ökat samtidigt som pH har planat ut.
I fråga om utvecklingen av kol-14 i atmosfären har jag ännu inte hittat information i SPM.
Pehr #30 Visst vore det bra med mer data än de som presenteras i SPM, och antagligen finns det sådana om du frågar någon som är kunnig i havskemi, men tycker du inte själv det är lite desperat att när teori och presenterade mätdata stämmer så väl överens ändå spekulera i att någon helt okänd kemi skulle göra att haven kan ta upp så mycket mer CO2 än förväntat? När det gäller ditt tal om utplaning i figuren tycker jag du försöker läsa in alldeles för mycket vad som för mig tycks som rent brus i de sista punkterna. Eller menar du att det finns en statistiskt signifikant utplaning?
Tittar du sen i figuren i Gunbos artikel om C-14 ser du en utplaning med, i alla fall om man använder din typ av tolkning av brusiga kurvor, en svag ökning på slutet. Har du månne några nyare data som får med senaste åren också? Ser man i artikeln inser man dessutom att den förväntade ökningen är mycket svag och långsam, inget som blir lätt att se, man lär i alla fall få kompensera för sådant som variationer i produktionstakten av naturligt C-14.
Sen undrar jag FORTFARANDE vad du anser om GP:s version av Bernmodellen i hans figur som skiljer sig från allt annat som diskuterats.
Thomas #31,
Försurningen av haven är enligt teorin orsaken till att koldioxiden blir ett så stort problem för klimatet och anses också hota ekosystemen i haven. Varför anstränger man sig inte då att verkligen göra tillräckligt omfattande mätningar hur pH utvecklas för att få reda på vad vi har att vänta oss? Detta borde ju vara en livsviktig fråga.
Du anser tydligen att teori och data stämmer väl överens i fråga om hur pH varierar. Jag är betydligt mer ifrågasättande och du kan ju alltid kontakta någon som är kunnig i havskemi för får ett lite mer kritiskt tänkande perspektiv på frågan än att svälja allt med hull och hår.
Jag undrar om dessa pH-kurvor överhuvudtaget visar en signifikant trend men jag kan inte utesluta att så är fallet.
I fråga om kol-14 så är det bara att läsa innantill i det citat från artikeln som jag kopierade in. Där står följande mening:
Så det är nu bara att vänta och se vad som händer. Enligt detta skulle det vara helt klart att en ökning av kol-14 i atmosfären är att vänta som ett kvitto på den pågående försurningen. Min reflektion är att om man nu såg en sådan effekt som skulle bekräfta försurningen i havet så skulle IPCC nog lyfta fram detta ordentligt i SPM. Har du hittat något om detta i SPM (jag har det inte men jag kan ju ha läst för enögt, gammal och envis som jag förstår att du tycker att jag är)?
Pehr #32 ” Varför anstränger man sig inte då att verkligen göra tillräckligt omfattande mätningar hur pH utvecklas för att få reda på vad vi har att vänta oss?”
Är du tillräckligt insatt för att veta att man inte gör sådana mätningar då? Däremot är den utbredda insikten om att det är ett allvarligt problem relativt ny så jag kan tänka mig att det är ont om längre mätserier.
”Så det är nu bara att vänta och se vad som händer.”
Precis! Dvs motsatsen till vad du hävdade t ex i #17 att vi redan idag har data som motbevisar den etablerade bilden. Och hur var det nu med GP:s bild av Bernmodellen. Stämmer den?
Angående pH värde i haven så har det observerats en svag nedgång pga ökad CO2 halt. Dvs en förändring från 8,11 till 8,07 under en 25 årsperiod vid Hawaii. Om det är statiska förhållanden som ändras eller en dynamisk process är väl en fråga. En annan är vad det innebär.
Utan att vara expert så vill jag hänvisa till ett otal antal tankexperiment som pågår runt om i världen:
http://www.zoovaruhuset.se/index.php/sklraamp-bestningslistor-mainmenu-29/sklrmainmenu-91/akvazrie/kemi 😉
#34 Lasse
”Det krävs en expert för att förstå allt vad som sker i ett akvarium. Om nu någon gör det!!”
Till skillnad mot allt som sker i ett världshav, vilket det inte råder brist på personer som förstår. 🙂
Thomas #33,
Havens försurning är själva förutsättningen för Revelleeffekten. Om havens pH inte skulle ändras så skulle samma sak gälla som innan Revelle och Süess respektive Bolin och Eriksson kom med sina banbrytande artiklar, nämligen att koldioxidutsläppen utan vidare nästan fullständigt absorberas av haven. Klimatfrågan skulle i så fall inte bli något problem.
Så klimatvetenskapen har vetat att havens försurning är en nyckelfråga sedan slutet av 1950-talet.
Sedan tycker jag det vore konstigt om man gjort omfattande pH-mätningar över hela världen att detta inte omtalas i SPM. Men det kanske finns någon anledning och att uppgifterna finns i den vetenskapliga rapporten, vi får se.
När det gäller kol-14 så kan man naturligtvis inte dra en bestämd gräns och säga att nu är det redan klart att utebliven stigning av halten i atmosfären innebär att teorin är fel. Artikeln från Gunbo talar om ett brett minimum 1999-2007 så om man nu skulle se en stigning så är det vad man kan vänta sig.
Men hur snabbt stigningen kommer kan ju tänkas variera med Revelleeffektens styrka. En Revelleeffekt som inte är så stark gör att stigningen kommer senare men har också den fördelen att haven kommer att absorbera betydligt mer koldioxid.
Lasse #34,
I IPCCs SPM så finns ett diagram SPM4b som ger tre kurvor för pH från tre stationer.
Jag och Thomas har diskuterat detta, se våra kommentarer, och min kritik är att det måste finnas mycket mer än mätningar från tre stationer för att man skall kunna ta reda på hur det globala medelvärdet av pH variear. Problemet att bestämma det globala medelvärdet borde ju vara ungefär detsamma som att bestämma globala medelvärdet av temperaturen och då måste man ju har tusentals mätpunkter som man får värden från varje dag.
Pehr B #36,
”Sedan tycker jag det vore konstigt om man gjort omfattande pH-mätningar över hela världen att detta inte omtalas i SPM. Men det kanske finns någon anledning och att uppgifterna finns i den vetenskapliga rapporten, vi får se.”
pH-mätningar har gjorts och görs runt om i haven, ofta av forskningsfartyg som seglar runt i Arktis t ex som den här artikeln handlar om:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/09/130912132130.htm
Citat:
”Researchers were able to investigate seawater chemistry at high spatial resolution during three years of research cruises in the Arctic, alongside joint U.S.-Canada research efforts aimed at mapping the seafloor as part of the U.S. Extended Continental Shelf program. In addition to the NOAA supported ECS ship time, the ocean acidification researchers were funded by the USGS, National Science Foundation, and National Oceanic and Atmospheric Administration.”
eller Medelhavet som rapporteras här:
http://medseaoceancruise.wordpress.com/
Citat:
”The 2013 MedSeA oceanographic cruise along the Mediterranean Sea was an essential part of the European project “Mediterranean Sea Acidification in a changing climate – MEDSEA” (medsea-project.eu), within the FP7 Cooperation program. The European project MedSeA assesses uncertainties, risks and thresholds related to Mediterranean Sea acidification and warming, at organismal, ecosystem, and socio-economic impact scales. This is the first expedition studying at the basin scale the impact of elevated CO2 on the Mediterranean Sea biogeochemistry and target endemic organisms.”
Bojar som registrerar pH är också en metod:
http://www.adn.com/2012/06/16/2507923/research-buoys-will-pay-off.html#storylink=cpy
Citat:
”Thanks to a nearly $3 million show of support from the state, high tech buoys will soon be measuring ocean acidity levels year round, and Alaska fishermen will play an important role in the research.”
Pehr #36 Så länge det bara handlade om Revelleffekten kanske man inte såg så stort behov av att mäta för att se något så självklart givet att etablerade kolcykelmodeller fungerade. Först när de biologiska effekterna av havsförsurning vart aktuella blev det ett mer ”hett” område. Men vad vet vi, vi gissar båda två. Du tycks inte ha något annat än SPM att gå på. Gunbo tycks vara den här som lägger ned mest möda på att hitta vetenskapliga referenser.
#36 Pehr Björnbom
”Men hur snabbt stigningen kommer kan ju tänkas variera med Revelleeffektens styrka.”
Hur skulle det kunna vara så att mängden C14 ökar i atmosfären? Hur ser den modell ut där ytskiktet har en förkärlek för att ge ifrån sig C14 istället för C12?
Gunbo #38,
Tack för dessa länkar.
Kryssningarna med forskningsfartyg kände jag till från vetenskapliga artiklar där resultaten sammanfattas. Men dessa kryssningar kan naturligtvis inte ge oss något värde på det globala medelvärdet av pH och hur detta utvecklas.
Tänk om man skulle basera den globala medeltemperaturens utveckling på att några forskningsfartyg gjorde ett antal kryssningar på detta sätt. I stället baseras medeltemperaturen på dagliga mätningar på tusentals punkter utspridda över jordens yta.
Projektet att börja med bojar som mäter pH i haven utanför Alaskas kuster är ett steg i rätt riktning. Uppenbarligen har man börjat fundera över hur pH kan påverka ekonomiska intressen inom fiskeindustrin och då finns det pengar att ta av.
Men sådan bojar behövs i hundratal eller kanske tusental utspridda över jordens hav för att verkligen kunna se vad som händer med pHs globala medelvärde.
pHs globala medelvärde är det som avgör hur bra eller dåligt koldioxiden absorberas i havet och därmed om vi har ett verkligt klimathot eller ej. Detta har varit välkänt sedan Revelle och Bolin påpekade detta i slutet på femtiotalet. Det är därför häpnadsväckande att man först nu börjar placera ut sådana bojar och då bara utanför Alaskas kuster.
Johan M #40,
Man kan förklara det med ord så att när antropogen koldioxid som inte innehåller kol-14 löser sig i havsvattnet så minskar koldioxidens löslighet på grund av försurningen. Detta påverkar den upplösta kol-14-koldioxiden som redan finns i havet så att den delvis drivs ut ur havsvattnet så att fördelningen mellan hav och luft ändras till den som motsvarar den nya lägre lösligheten.
Bolin och Eriksson (1959) har härlett en matematisk modell enligt denna princip som jag har diskuterat och använt för beräkningar i ett tidigare blogginlägg. Där finns också länk till en detaljerad rapport där modellen beskrivs matematiskt samt beräkningarna redovisas i detalj.
Länken till blogginlägget:
https://www.klimatupplysningen.se/2013/06/14/bombkurvan-igen-modell-och-observationer-stammer-inte/#.UkmSJClvkfQ
[…] vill anknyta till mitt blogginlägg förra veckan Den stora stötestenen för klimatmodellerna är komplexitetsparadoxen. Där hade jag följande citat (Oreskes, 2003, se referenser i nämnda […]