Vi har haft en La Niña i nästan tre år. Men nu har den officiellt tagit slut och övergått i ett neutralt stadium.[1] Att La Niñan varade tre vintrar i rad gör att den betecknats som en ’super-Niña’.[2] Detta har nämligen bara hänt två gånger tidigare i modern tid: 1973–1976 och 1998–2001. Båda dessa följde som en reaktion på en mycket stark El Niño. Den La Niña som nu tagit slut följer däremot på den mer neutrala vintern 2019/20.
Figur 1. Antal månader med respektive ENSO-fas för femårsperioder från 1950 – 2023.
Antalet månader som vi haft El Niño respektive La Niña under de senaste 74 åren visas i figur 1. Man ser att flickan La Niña är mer frekvent än pojken El Niño. Intressant nog var det tvärtom under den snabba uppvärmningen vi hade från 1975 – 1999, då var El Niñon mer vanligt förekommande. Men sedan byter det tillbaka runt 1998/99 igen. Finns det ett mönster här?
Det är etablerat i klimatvetenskapen att klimatet genomgick ett skift 1976/77 som är relaterat till havsströmmarna.[3] I IPCC AR4 skriver man: “The 1976–1977 climate shift in the Pacific, associated with a phase change in the PDO from negative to positive, was associated with significant changes in ENSO evolution.” The Pacific Decadal Oscillation (PDO) skiftade från ‘kall’ till ‘varm’ fas under dessa två år.[4] Även ENSO blev dominerat av El Niño, som kännetecknas av varmare temperaturer.[5] Dessa förändringar påverkade det globala klimatet och en snabb uppvärmning tog sin början.
Figur 2. PDO-indexet.
Men vad händer åren före 2000? Som vi ser i figur 1 återgår ENSO till att domineras av den ’kallare’ La Niña vid den tiden. Ser vi här ett skift till en kallare fas i klimatet? Intressant nog slår även PDO om till sin kalla fas 1998–1999, se figur 2.
Detta fick mig att titta närmare på en längre tidsserie över ENSO, det finns data ända tillbaka till 1871. (Man har även rekonstruerat ENSO för den senare halvan av holocenen, cirka 6000 år bakåt i tiden.[6] Läs mer om de olika typerna av data för ENSO-indexet nedan i Utvikning om ENSO-index.)
Figur 3. Antal månader med respektive ENSO-fas samt trendlinjer. Femårsperioder från 1871 – 2023.
I figur 3 ser vi utvecklingen för de 153 åren, med antalet månader av respektive fas. En ofta upprepad prognos är att den globala uppvärmningen ska leda till mer frekventa och starkare El Niños.[7][8] Det ser vi som synes inga tecken på hittills i empirin, den långsiktiga trenden är tvärtom avtagande för båda ENSO-faserna.
Figur 4. Kumulerat ENSO-index från 1871–2023. Indexet är här avtrendat för att tydligare markera klimatskiftena. Vändpunkter för PDO är markerade med pilar.
Den långsiktiga naturliga variationen för ENSO framgår tydligt om vi ser till den kumulativa MEI-koefficienten, se figur 4. MEI varierar ju runt noll, den är positiv när vi har El Niño och negativ för La Niña. Vi har en negativ kumulativ ENSO-trend från 1871–1910 vilket innebär att det fanns en stark dominans för La Niña. Under denna period var det sjunkande globala temperaturer.
Perioden 1910–1944 hade däremot en snabb temperaturökning och domineras av El Niño. Därefter kommer den kalla perioden från 1945–75, dominerad av La Niña. Efter det har vi en positiv trend till 1997/98, med en snabb global temperaturökning.
Intressant nog sammanfaller dessa vändpunkter med att den långsiktiga PDO vänder (markerat med pilar i figuren). Att ENSO och PDO hänger ihop är välkänt och har även berörts här på KU.
Standardförklaringen till klimatskiftet 1976/77 är att perioden dessförinnan var kall på grund av mycket aerosoler som minskade mängden värmande solstrålning.[9] Men vid denna tid tog forcingen från CO2 överhanden över aerosolerna, lyder narrativet.
Det är dock osannolikt att alla klimatskiftena kan förklaras med CO2:s relation till aerosolerna, eftersom CO2 ökat monotont under hela industrialismen och aerosolerna ökade monotont ända fram till ungefär 1980.[10]
Det är mer sannolikt att klimatskiften hänger ihop med synkronisering mellan olika naturliga variationer som vi kan avläsa i en rad olika klimatindex.[4] Vi kan exempelvis se att de långsiktiga variationerna i AMO och SOI visar motsvarande vändpunkter som i figur 4. Knäckfrågan nu är huruvida vi verkligen är inne i ett skift mot ett kallare klimat, eller om det blir som IPCC tror, att växthusgaserna (CO2) tar överhanden.
Utvikning om ENSO-index
För att definiera ENSO-variationen mellan La Niña/neutralt/El Niño används olika index. Det traditionella kallas för NINO 3.4. Är medelvärdet under -0.5 grader tre månader i rad, klassas det som La Niña, över 0,5 så är det El Niño, där siffrorna avser temperaturavvikelsen i två områden i Stilla havet.
MEI (MEI.v2) är ett ofta använt alternativt index, som använder fem variabler: lufttryck vid havsytan, temperatur vid havsytan, ytzonvindar (dvs passadvindar i Ö-V riktning), ytmeridionalvindar (N-S) och utgående långvågsstrålning (OLR). MEI använder samma sifferskala som för Nino 3.4, men amplituden skiljer sig. MEI har bättre egenskaper för att kunna förutse kommande utveckling. MEI.v2 finns från 1979 och det tidigare MEI-indexet finns från 1950.
Så här ser rådata ut för MEI-indexet.
Figur 5. MEI-indexet för ENSO. Nivåerna för aktiv ENSO-fas är markerade med orange linje för El Niño och blå linje för La Niña.
Referenser
[1] Supertjej, men hur gammal blir hon?, Gabriel Oxenstierna 2022-06-19, https://klimatupplysningen.se/supertjej-men-hur-gammal-blir-hon/
[2] El Niño and La Niña Alert System, https://www.climate.gov/news-features/blogs/march-2023-enso-update-no-more-la-ni%C3%B1a
[3] The 1976-77 Climate Shift of the Pacific Ocean, Miller och 4 medförfattare, 1994, Oceanography, https://doi.org/10.5670/oceanog.1994.11
[4] A new dynamical mechanism for major climate shifts, Tsonis och 4 medförfattare, 2007, https://doi.org/10.1029/2007GL030288
[5] The Pacific Decadal Oscillation, Revisited, Newman och 14 medförfattare, Journal of Climate 2016, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0508.1
[6] Changes in ENSO Activity During the Last 6,000 Years Modulated by Background Climate State, Soon-Il An och 2 medförfattare, https://www.docdroid.net/QmS34GN/101002-at-2017gl076250.pdf
[7] Emergence of climate change in the tropical Pacific, Ying och 6 medförfattare, Nature 2022, https://doi.org/10.1038/s41558-022-01301-z
[8] Increased ENSO sea surface temperature variability under four IPCC emission scenarios, Cai och 5 medförfattare, Nature 2022, https://doi.org/10.1038/s41558-022-01282-z
[9] Se exempelvis artikel på Skeptical Science, Why did climate cool in the mid-20th Century?, https://skepticalscience.com/global-cooling-mid-20th-century-advanced.htm
[10] Se till exempel artiklar här på KU om aerosoler, https://klimatupplysningen.se/?s=aerosoler
Detta är den första artikeln i en serie om ENSO.
Tack Gabriel för en väldigt intressant analys. Den gröna IPCC-ballongen, som först fylldes av narrativet att fossil CO2 är enda orsaken till allt ”klimatont”, får ytterligare fart på den pågående pyspunkan. Speciellt intressant är därvidlag kurvan på kumulerat ENSO-index sedan 1871.
Min syn på klimatförändringar är att förändringar i strålningsbalans kräver ”lång tid”.
Det som går fort är utbyte av värme mellan hav och atmosfär.
Det är skillnaden mellan årnnier.dece och
Ja, den där snabba uppgången fram till 1997/1998 och efterföljande utplaning får sällan någon tillfredsställande förklaring. Havsströmmars inverkan känns i alla fall inte helt orimlig som en delförklaring. Den syns väl även för svenska mätningar enligt SMHI.
Nytt larm i GP
Nya luftrörelser ger fler extremväder
Vissa kraftiga rörelser i atmosfären kan leda till extremväder som värmeböljor och stormar. Nu har forskare visat att dessa rörelser har blivit vanligare, vilket kan få ödesdigra konsekvenser.
Ser man på kumulerat ENSO-index så ser det onekligen ut som cykler. El Nino och La Nina hänger naturligt ihop med varandra men man kanske skall se dem som ensembler snarare än som enskilda händelser.
#Sten
Håller med. På något mystiskt sätt så verkar IPCC med flera ha missat ordet värmekapacitet. Det tar lång tid att värma vatten/mark.
Det som kallas ”transient climate response” och ”equilibrium climate response” är storheter som kopplar till atmosfären. De tar inte med hav/mark.
Om man beaktar att det faktiskt finns hav/mark så är det helt orimligt att den Watt extra som koldioxiden eventuellt orsakat skulle kunna leda till en uppvärmning på 1.3 C / 200 år.
#6 Jonas
Så länge forskare ignorerar en del av solstrålningen kommer deras modeller aldrig att visa rätt.
De använder TSI på fel sätt i flera rapporter bl.a. i denna från Stephens et.al, där de använder TSI för ett enskilt år för att jämföra med en tio-årsperiod.
De använder värdet för år 2008 som var det lägsta värdet under perioden, trots att rapporten där de hämtade värdet sägwr att skillnaden mellan solar minimum och solar maximum är 1,6W-2
https://www.researchgate.net/publication/260208782_An_update_on_Earth%27s_energy_balance_in_light_of_the_latest_global_observations
Detta är bara ett av felen de gör, en annan sak är att de ignorerar att mer än häften av jorden tar energi strålning i varje ögonblick.
En tredje är att när solen står i zenit över vändkretsarna blir ytan som tar emot strålning större än när solen står i zenit över ekvatorn.
Hur ska vi få forskare att förstå?
#7 Torbjörn
Jag tycker (vilket absolut kan vara fel) att det är uppenbart att det är något annat än koldioxiden som orsakat uppvärmning.
Dessutom är jag tveksam till hur stor uppvärmningen egentligen varit. Den siffra som brukar anges (typ 1.1-1.2 C) bygger på att man baklängesräknat. Man utgår ifrån att koldioxiden ger en uppvärmning (enligt den logaritmiska formeln). Sen kollar man hur mycket koldioxiden ökat, och utifrån det räknar man ut temperaturökningen. Onekligen ett praktexempel på cirkelbevis.
Dock är det uppenbart att någonting kan värma/kyla jorden. Variation i TSI är en möjlig förklaring. Variation i albedo är nog en annan. Moln hör nog till albedo-förklaringen.
I mina ögon är koldioxidökningen alldeles för klen för att kunna ge stora temperaturökningar på kort tid.
Om man ska förklara 1.2C/200 år så behövs det mycket mer än en genomsnittlig ökning på 1 Watt/w2.
Tack Gabriel för uppdateringar och tankar om ENSO.
Frågan är väl varför vi hamnat i en situation där en ökad ppm-halt av co2 hamnat helt fokus på en planet med en yta bestående av 70 procent vatten och djupa hav?
JonasW
Du följer ju solens påverkan på klimatet väldigt mycket. Vad anser du om Wille Soon och hans forskning? Som person är han ett kapitel för sig.
DN skyller nu på att orsaken till att delar av Kalifornien fått typ 20 meter snö i vinter på samma sak som de tidigare skyllde den tidigare torkan på!?
Gabriel,
Jag använder själv en proxy för ENSO-läget, kolla här: https://cfys.nu/graphs/ENSOProxy.png
Jag läste någonstans att ytvattentemperaturen utanför Peru fungerar som proxy. Det verkar stämma.
Något stort är på gång. Hur det påverkar den globala temperaturen blir intressant att följa. Förmodligen får vi en peak under nästa vinter.
#8 Jonas
Jag säger inte att den ignorerade solstrålningen förklarar all temperaturförändring sedan Lilla istiden, men en del av den, kanske t.o.m. så mycket som hälften.
Vi har ju förändringar i albedot också.
Vi vet ju dessutom att föregående solcyklar var kraftigare än förra och nuvarande, vilket innebär att mindre energi når jorden nu än tidigare
#13 Torbjörn
Nej, jag tolkade dig inte så heller. Däremot tycker jag absolut att du har en poäng i att TSI är en central parameter. Det är ju trots allt solen som är energikällan.
Min bild är att man ganska säkert kan säga att det inte är koldioxiden som står för temperaturökningen sen lilla istiden. Det är tveksamt om koldioxiden kan förklara temperaturökningen de sista 50 åren. Effekten av koldioxid är helt enkelt för liten för att kunna ge någon snabb (100-års skala) effekt.
Om inte frågan vore så infekterad så skulle jag tycka att det vore ett intressant forskningsområde. Vad är det för någon mekanism som kan få en så termiskt trög kropp som jorden att variera med 1 grad på 100 år? Det är väldigt mycket energi som behövs för att lyfta (vattenplaneten) Jorden 1 grad. Futtiga 1 W/m2 räcker inte långt.
Tack Gabriel – mycket insiktsfull grafik och förklaring.
På grund av sin stora storlek kommer Stilla havet alltid att spela en av huvudrollerna i klimat- och väderköket.
Inflytandet från El Nino & La Nina kan ses ganska imponerande på otaliga grafer över individuella parametrar.
Det viktigaste värdet i hela klimatprocessen är förvisso jordens energiobalans i den övre änden av atmosfären, som ger information om huruvida planeten värms upp eller kyls ner. Senast 2010 var EEI ~ 0.0W/m² när en stark El Nino (2009/10) hade effekt – 2012 efter en stark La Nina (2011/12) nådde EEI igen ett maxvärde på ~1.4W /m².
https://www.mdpi.com/atmosphere/atmosphere-12-01297/article_deploy/html/images/atmosphere-12-01297-g004.png
Analysen av de medföljande omständigheterna eller frågan om hur en El Nino blir en El Nino kan alltså ge värdefull information som ger information om de verkliga orsakerna till den globala uppvärmningen. Som också framgår av de mycket kraftiga svängningarna i EEI inom mycket korta tidsperioder kan CO2 inte spela någon större roll för den globala uppvärmningen. Det finns dock mycket som tyder på att vatten (ånga) i atmosfären spelar en mycket viktigare roll än CO2 och att IPCC rekommenderar att inte betrakta H2O som ren återkoppling från CO2.
I grafen för relativ luftfuktighet nedan är El Ninos från 1997/98 & 2009/10 & 2016 tydligt synliga.
https://climateprotectionhardware.files.wordpress.com/2022/09/a2.png
Högre andelar vattenånga i troposfären och därmed ökande GHE leder till en särskilt låg energiobalans. Ett annat faktum som IPCC inte ger någon förklaring till. Svaret är relativt enkelt:
Förutom de värmande egenskaperna hos vattenånga (50 %) och moln (25 %) som en väsentlig komponent i GHE (~ 160W/m²), är vattenånga ett transportmedium för energi mellan ytan och atmosfären (~ 86W/m²) och molnalbedo (~47W/m²) ger en kyleffekt på 120 – 133W/m² = -13W/m².
JonasW #6 och 8 och 14
Jag håller med om ditt argument, men vill korrigera en siffra.
Du anger 1W/m2 för CO2 för de senaste 200 åren.
Det är enligt IPCC 2,0 W/m2 forcing för CO2 sedan 1850.
Om vi inkluderar alla växthusgaser och antropogena faktorer är det 2,6 W/m2.
Men det räcker inte heller långt. Se även AGGI
https://gml.noaa.gov/aggi/aggi.html
Du skriver också att ”equilibrium climate response” inte tar med hav/mark. Jag antar du menar ECS? ECS definieras så här av IPCC: The equilibrium (steady state) change in the surface temperature following a doubling of the atmospheric carbon dioxide (CO2) concentration from pre-industrial conditions.
steady state anger att det är efter att alla feedbacks har fått verka ut, dvs inklusive hav och mark.
Däremot är det du säger korrekt för TCR, som inte är steady state. Och tar vi alla de prognoser som IPCC laborerar med i sina olika scenarios är det oftast TCR som är relevant, eftersom tidshorisonten är för kort för att nå steady state, t ex fram till 2100.
Matz #12
Tack, intressant proxy!
Det finns ju också en ’mini-Nina’ definierad längs Perus kust, jag har för mig att man redan konstaterat att den är i El Nino-fas nu.
Ser att du har med 2016/17
Skulle vara bra att även ha med 2015/16, eftersom den senaste El Niñon byggdes upp då.
Ingemar #5
” El Nino och La Nina hänger naturligt ihop med varandra men man kanske skall se dem som ensembler snarare än som enskilda händelser.”
ENSO brukar ibland beskrivas som ett pumpsystem där Nino tar in varmvatten i pumpen och Ninan sedan trycker ut det i riktning mot polerna. De är alltså två faser i pumpcykeln och det arbete som utförs är att flytta värmeenergi från tropikerna utåt polerna där den lättare kan avges.
ENSO är uteslutande ett fenomen som drivs av solenergi, beroende på sin position utmed ekvatorområdet och oceanens ackumulerande av denna energi. Den långsamma nedgången i solenergin sedan ca 2003 borde också avspeglas i intensiteten i ENSO. El Nino-utbrott som under 1998 och 2016, borde knappast med det mindre tillskottet av energi från solen, kunna upplevas under de närmsta decennierna. UAH är också en spegel hur temperaturen utvecklas i det tropiska området, vilken har visat sig ligga under referenslinjen, alltså på minussidan.
# 6, 8, 14 Jonas — # 16 Gabriel
Naturligtvis verkar 1W/m² energiobalans (EEI) liten, men efter ett år har den ackumulerats till 8,76KWh/m² (24*365) och kan till exempel ta en stor pool med 377,5 m³ vatten för att värmas upp från 15°C till 15,02°C. Och glöm inte att poolen bara är 1 m² – men 377,5 m djup och att detta gäller för varje kvadratmeter havsyta.
~0,02°C är det nuvarande årliga genomsnittet för global uppvärmning. Efter 50 år har vattenbassängen värmts upp med 1°C. Ökningen av EEI uppmätt av CERES från 2000-2020 på 0,768W/m² är därför också alarmerande. Du kan se klimatutvecklingen under de senaste 2 decennierna mycket tydligt i den globala energibalansen som visas nedan, som representerar 2020-talets nuvarande strålningsbalans. Skillnaden mellan gula och vita siffror är trenderna och tidsserierna som lagts till av CERES-data.
https://climateprotectionhardware.files.wordpress.com/2023/03/geb_2000-2020finish.png?w=1024
Så GEB är inte min personliga uppfinning, utan kombinerar en GEB-modell (Trenberth & Loeb 2009) och (inklusive satellitbaserade) strålningsmätningar från NASA & NOAA, som också är erkänd IPCC-kunskap.
Du har rätt. Atmosfärens albedo (moln & aerosoler = -0,8W/m²) och ytan (is-snö = -0,6W/m²) resulterar i en förlust av terrestra albedo på 1,4W/m². Men moln är också kända för att bidra till GHE, vilket är anledningen till att en förlust av moln överkompenserar de ökade CO2-koncentrationerna (~ 0,6W/m²) under 20-årsperioden. Albedoförlusten från havsis och snöytor leder också till starkare strålning från jordytan i långvågsområdet.
Andelen CO2 i den globala uppvärmningen är därför bara ~1/3. Utlösaren för den återstående 2/3-andelen är främst minskande avdunstning (latent värmeflöde) över land och hav. Mycket högre temperatur, avdunstning, konvektion och molntäcke observeras över Stilla havet i en El Nino, medan större mängder kortvågig solstrålningsenergi lagras på mycket lägre djup i Stilla havet vid La Nina.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/Earth%27s_heating_rate_since_2005.jpg/435px-Earth%27s_heating_rate_since_2005.jpg
Därför är El Niños mycket bättre lämpade för att mildra (takten av) den globala uppvärmningen, just på grund av de generellt högre temperaturerna på ytan.
#20 cph
Problemet med CERES, Trenberth och kanske framförallt Loeb är att de inte beräknar all inkommande strålning vid TOA, utan de lite slarvigt använder värdet för TSI och delar det med 4.00xxx för att få fram 340.xxW-2
Att använda värdet på TSI vore giltigt på en planet utan atmosfär, men jordens atmosfär böjer strålningen mot jordens centrum och det görs för alla grader utom noll.
En annan sak som i alla fall Trenberth missat är att när solen står i zenit över vändkretsarna är ytan som tar emot strålning större än den yta som de använder.
Forskare använder en medelradie på 6371km för ett tvärsnitt av jorden, men det är bara giltigt vid ekvatorn.
Skulle däremot solen stått i zenit över någon av polerna hade radien för ett tvärsnitt varit 6378km.
Det innebär att vid vändkretsarna är radien för ett tvärsnitt ca 6373km, vilket leder till att under ett år så blir medelradien för tvärsnittet ca 6372km istället.
Det är ingen stor skillnad men dock en skillnad som ignoreras
Som om det inte är nog med det, dessutom kalibreras instrument på CERES efter forskning som inte tar hänsyn till dessa faktorer.
I en del forskning används dessutom ett för lågt TSI vid jämförelse mellan strålning in och ut
#16 Gabriel
Jo, enligt IPCC är det 2W/m2 nu (kanske 2.6 som du skriver). I medel under de senaste 100 åren så blir det 1 W/m2.
Nettotillskottet är i medel 1 W/m2/år under de sista 100 åren. Det är det energitillskott som jorden fått enligt IPCC. Det räcker inte till den ”observerade” (påhittade?) temperaturökningen.
# Gabriel
En kommentar till…
När IPCC (eller vilka det nu är) pratar om TCR och ESC så pratar de om strålningsjämvikt i atmosfären. Vid TCR så har atmosfärens utstrålning minskat vilket leder till en ökad ”forcing” (måste erkänna att jag har stora problem med denna terminologi .. ligger väldigt nära det jag skulle kalla ”bullshit”). Efter ett tag ställer atmosfären in sig så att utstrålning=instrålning och denna nya jämviktsnivå kallas ESC. Grundproblemet kvarstår. Man tar inte hänsyn till tiden att värma vatten i TCR. För en termiskt trög kropp så kommer också tiden till ESC vara mycket längre än vad som påstås.