Vi har idag glädjen att publicera följande intressanta och lärorika gästinlägg om klimatkänsligheten av professor Lennart Bengtsson.
Lennart Bengtsson är Director Earth Sciences, ISSI (International Space Science Institute) i Bern i Schweiz samt Professor, Senior Scientists, ESSC (Enviromental Systems Science Center), University of Reading i Reading i Storbritannien.
På bilden ovan (av Peter Stilbs från KVA-symposiet) ser vi till vänster Lennart Bengtsson som sitter tillsamman med de två för TCS flesta läsare välkända professorerna Gösta Walin (mitten) och Ole Humlum (som har den utmärkta webbsajten climate4you).
Inlägget finns också som pdf-dokument.
Uppskattning av jordsystemets kortfristiga klimatkänslighet från ”observerade” data
Lennart Bengtsson 23.5.2012
Sammanfattning
En förväntad global uppvärmning kan preliminärt uppskattas baserat på olika slag av empiriska data för tiden 1970‐2010. Klimatkänsligheten bedöms vara 0.39 K/W m-2 vid jämnvikt och 0.29 K/W m-2 för den transienta klimatkänsligheten och är i båda fallen relaterat till havsytans globala medeltemperatur. Vad som kanske inte är klart för alla är att jämfört med den förindustriella koncentrationen uppgår växthuseffekten redan nu till mer än 75 % av en fördubblad växthuseffekt (uttryckt i koldioxidekvivalenter). En fördubbling kan förväntas inträffa 2035 – 2040 med en beräknad ytterligare temperaturhöjning på ca 0.3 °C jämfört med dagens havstemperatur. Skulle alla utsläpp upphöra vid denna tid skulle klimatet ändå fortsätta att värmas upp med ytterligare ca 0.4 °C innan en jämnvikt uppnås. En fullständig sådan anpassning kommer dock att dröja åtskilliga århundraden. De värden som redovisas här faller inom den probabilitetsfördelning som erhållits från de olika modellsimuleringarna sammanställda av IPCC men hamnar i det lägre intervallet. Att bedöma klimatkänsligheten för längre tidsperioder är alltför osäkert genom att de processer i klimatsystemet som ger upphov till klimatkänslighet inte på ett tillförlitligt sätt kan extrapoleras mycket längre än 30 – 50 år. Inte heller är det särskilt förnuftigt att extrapolera utsläpp av såväl växthusgaser som aerosoler över längre perioder än så. För detta får man använda sig av diverse modellsimuleringar.
Inledning
För att realistiskt uppskatta klimatkänslighet krävs en förhållandevis lång period med goda observationsdata. Detta är nödvändigt för att undvika problem med dålig noggrannhet och bristande representativitet. Kortare perioder på ett antal år är knappast meningsfullt då kaotiska väderhändelser påverkar beräkningarna och ändringar i temperatur och strålning och är dessutom för obetydliga jämfört med mätfelen för att kunna användas. Här görs en beräkning för perioden 1970 ‐2010. Denna period är kanske i kortaste laget men för längre perioder är observationsdata för havstemperaturen på större djup otillförlitliga. Ytterligare en fördel är att under denna period har sannolikt ingen ändring skett i den globala aerosol-forcingen (M Schulz, J E Kristjansson, 2012, pers. information). Vi antar därför att den totala ändringen i effekten på den långvågiga strålningen enbart är en följd av den högre växthusgaskoncentrationen.
Det traditionella sättet att beräkna klimatkänslighet är baserat på antagandet att en ändring i jordytans medeltemperatur är linjärt relaterat till ändringar i jordens strålningsbalans. En sådan kan bero på en ändring i solstrålningen, antingen direkt, eller indirekt via förändrad reflektion av solstrålningen genom naturliga aerosoler (från vulkanutbrott), eller till följd av antropogena aerosolutsläpp. En annan faktor är en temporärt reducerad värmeutstrålning mot rymden till följd av en ökad växthusgaskoncentration.
Teori
Om S betecknar strålningen från solen och E den terrestra värmestrålningen kan vi skriva
dH/dt = Q = S – E (1)
där Q är nettouppvärmningen och H ett relativt mått på ”klimatsystemets” värmeinnehåll (atmosfär, hav, landytan och kryosfären). Det är uppenbart att om S ökar eller E minskar så blir Q positivt och jordens värmeinnehåll (temperatur) måste öka. Och om Q är negativt så måste klimatsystemets temperatur minska. Likaså vid jämnvikt när Q = 0 blir jordens temperatur oförändrad. Numera mäts S och E från satellit och de är båda approximativt lika eller ca 240 W/m 22. Om exempelvis växthusgaserna ökar ändras på sikt inte E men jämnviktsstrålningen sker från en högre nivå i atmosfären varvid samtidigt temperaturen vid jordytan måste öka på grund av den adiabatiska anpassningen. Låt oss nu anta att vi introducerar en positiv, tidsberoende perturbation eller extern ”forcing”, P(t) W/m2 som motsvarar en ökning av klimatsystemets värmeinnehåll vilket kan skrivas
Q(t) = P(t) + S(t) – E(t) (2)
Q = P + S0 – E0 + d/dT(S – E)dT
+ högre ordningens termer (3)
λ = – d/dT(S – E) = klimatresponskoefficient
Negativt tecken har valts för att λ skall bli en positiv storhet
Seq = λ-1
dT(t) = Seq (P(t) – Q(t)) (4)
där Seq är ett mått på klimatkänsligheten vid jämnvikt.
I dagens situation är emellertid Q inte = 0 utan ett mindre positivt tal (S > E), då jorden tar lång tid för att uppnå värmebalans genom i första hand havens stora värmekapacitet. Obalansen som vi betecknar med dQ kan inte bestämmas från satellitmätningar men kan alternativt uppskattas från värmeökningen i havet.
Denna ökning tilltar långsamt men för tiden 1970 – 2010 låg den i genomsnitt på ca 0.4 W/m2 (0.36 enligt Levitus et al., 2012). Om dQ dvs. ändringen i Q är positiv kommer jordens temperatur att tillta ända tills temperaturen har ökat så mycket att S = E. För att nu i detalj beräkna förloppet skall vi använda följande uttryck där dX beskriver medelförändringen över tidsperioden 1970 ‐2010 (e.g Gregory and Forster, 2008)
d(S ‐ E) = dQ= dP ‐ λdTs (5)
dQ är ett mått på strålningsobalansen vid atmosfärens övre gräns, dP är strålningsperturbationen (dvs en förändrad forcing på grund av ökade växthusgaser) och dTs är temperaturförändringen vid havsytan. λ inkluderar klimatåterkopplingseffekter och har dimensionen (Wm-2K-1) och representerar den förstärkta emissionen mot rymden allt eftersom planeten värms upp. Enligt Bony et al (2006) utgörs klimatåterkopplingarna av ett antal enskilda processer som ändras med den globala temperaturen och därvid direkt eller indirekt påverkar jordens strålningsbalans. Återkopplingarna representerar följaktligen interna processer i klimatsystemet.
dQ eller dE (vi antar att dS = 0 eftersom solstrålningen inte har systematiskt ökat eller minskat under perioden) beräknas från de ändringar i växthusgaskoncentration som ägt rum mellan 1970 och 2010, med bidrag från koldioxid, metan, lustgas och ett antal freongaser (CFCs). Detaljerade beräkningar av individuella återkopplingar från vattenånga, moln och markalbedo från modeller och reanalysdata visar att summan av dessa är positiv. Återkopplingarna eller feedback från vattenånga och markalbedo är robusta, molneffekten däremot varierar kraftigt mellan olika modeller (Huybers, 2010). dQ(t) är ett mått på obalansen i strålningen, dvs. ett uttryck att jordens temperatur på grund av systemets tröghet ännu inte har anpassat sig till de ändrade strålningsförhållandena. Att så är fallet vet vi från den pågående uppvärmningen av världshavet som sker utan att solstrålningen vid atmosfärens övre gräns mätbart ändrats under den angivna tiden (e.g Fröhlich, 2012). dP och dQ refererar till atmosfärens över gräns. dTs är den uppmätta ändringen av havsytans medeltemperatur.
Resultat
dP kan ännu inte mätas från satellit med den noggrannhet, inklusive sampling, som behövs men kan väl bestämmas från strålningsekvationerna. dP får därvid värdet 1.50 W/m2 , vilket är den numeriska ökningen mellan 1970 och 2010 (se bl a http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/index.html). dQ kan inte heller mätas med satellit med den noggrannhet som krävs, men kan alternativt bestämmas med god approximation från den pågående ökningen av djuphavstemperaturen, där mer än 90 % av värmeöverskottet hamnar. Levitus et al. (2012) har presenterat nya resultat vilka visar att dQ, som ett genomsnittsvärde för perioden 1970–‐2010 och normaliserat till jordens totala yta, uppgår till 0.36 W/m2 . Indikationerna är vidare från Levitus artikel att dQ sannolikt var nära 0 för tiden 1955–‐1970.
Temperaturändringen över hav under samma period uppgår till ca 0.44 °C (GISS, http://data.giss.nasa.gov/gistemp/maps/). Vi har här valt att använda temperaturändringen över hav som är mer relevant. Över land påverkas marktemperaturen av urbanisering såväl som variationer i markfuktighet och snötäcke och passar därför sämre vid denna uppskattning. Temperaturtrenden över hav är dessutom för en jämförbar tidsperiod i god överenstämmelse med mikrovågdata för den lägre troposfären. Från ekvation 4 får vi klimatkänsligheten, Seq = 0.39 K/Wm-2 (Schwartz, 2012). Vid en fördubblad koldioxidkoncentration jämfört med nu, dvs. till ca 800 ppm är ”forcingen” +3.7 W/m2 vilket ger en temperaturökning på 1.4 K.
Emellertid beroende på trögheten i systemet kommer inte temperaturen vid denna tidpunkt att ha ökat med 1.4 K utan med ett mindre värde då klimatsystemet fortfarande är i obalans, dvs dQ(t) > 0. Vi skall därför försöka bestämma en transient klimatkänslighet vilken är mer ett praktiskt värde då det kan komma att ta mycket lång tid innan ett jämnviktsläge inträffar på grund av havens stora värmekapacitet. Schwartz (2012) har bestämt detta baserat på den tid som det kan förväntas ta innan djuphavets temperatur har kommit i balans. Om djuphavets värmekoefficient betecknas med κ och om vi vidare antar att dH/dt är proportionellt mot dTs samt att dTs (t) följer den tidsberoende forcingen dQ(t) blir den transienta klimatkänsligheten (λ + κ)-1. Baserat på värdet 0.36 för dQ ( medelvärde 1970 – 2010) och med dQ = κdT kommer vi fram till ett värde på den transienta klimatkänsligheten är 0.29 K/Wm-2vilket givetvis måste vara detsamma som dP/dT eller1.5/0.44. Motsvarande uppvärmning vid en fördubbling av CO2 till 800 ppm blir följaktligen ca 1.1 °C.
Sannolikt är dQ något underskattat då det är baserat på den totala värmetransporten till skiktet 0 till 2000 m (ca 23×1022 J över 40 år) och inkluderar inte värmetransport till nivåer under 2000 m. Man uppskattar denna värmetransport till ytterligare ca. 20% vilket leder till ett något högre värde för klimatkänsligheten, Seq vid en fördubblad CO2 koncentration. Str ändras däremot inte.
Den ekvivalenta CO2 koncentrationen i dag motsvarar ca 475 ppm CO2 och 560 ppm (CO2 ekvivalent), motsvarande en fördubbling av det förindustriella värdet, torde uppnås om 25 – 30 år, dvs senast ca 2040. Temperaturhöjningen på ytterligare ca 0.3 °C (då ca 0.7 °C uppvärmning redan har realiserats) till dess, förväntas ske i stort sett i samma takt som de senaste 30 åren under antagande av oförändrad klimatkänslighet.
Det bör emellertid framhävas att temperaturtrenden över land är ca dubbelt så stor som över hav. Detta kan bero på ett flertal faktorer som markytans begränsade värmekapacitet, ändring i markytans relativa fuktighet, snötäckets varaktighet samt andra ändringar inklusive urbanisering som påverkar den lokala temperaturen över land. Det är sannolikt att denna skillnad kommer att bestå även under de närmaste decennierna.
Tiden för anpassning till jämnvikt är okänd men uppskattas till ca 500 år till följd av djuphavets stora värmekapacitet (Schwartz, 2012). Man bör vidare också betänka att djupvattnets temperatur bl a är beroende av smältvatten från landisarna. Ett helt nytt jämnviktsläge inträffar därför sannolikt inte förrän landisarna försvunnit (storleksordningen åtskilliga tusentals år eller för Antarktis tiotusentals år) vilket är betydligt längre än de tidsperioder som är aktuella här. Emellertid huvudparten av anpassningen mot jämnvikt sker inom de första tvåhundra åren. De angivna värdena i denna uppskattning bör ses som minimivärden då värmetransport till skikten under 2000 m i havet skulle ge ca 20% högre värden för jämnviktskänsligheten. Likaså skulle en ökad trend i aerosolavkylningen bidraga till högre värden på klimatkänsligheten liksom en negativ trend till minskad klimatkänslighet.
Referenser
Bony et al. (2006), How well do we understand and evaluate climate change feedback processes? Journal of Climate, 19, 3445-3482
Gregory JM, Forster PM (2008) Transient climate response estimated from radiative forcing and observed temperature change. J Geophys Res 113:D23105. doi:10.1029/2008JD010405
Fröhlich C (2012) Total Solar Irradiance Observations. Surv Geophys., in press
Huybers P (2010) Compensation between model feedbacks and curtailment of climate sensitivity, Journal of Climate.
Levitus, S., et al. (2012), World ocean heat content and thermosteric sea level change (0-2000), 1955-2010, Geophysical Research Letters,
Schwartz S (2012) Determination of Earth’s transient and equilibrium climate sensitivities from observations over the twentieth century: Strong dependence on assumed forcing. Surv Geophys., in press
Med utgångspunkt från hur den observerade globala temperaturen har utvecklats (på land och i hav) har jag svårt att läsa ut något omedelbart katastrofalt hot från underlaget. En risk, javisst, men vi är vana att utsätta oss för betydligt större risker i andra sammanhang – utan att ens reflektera då nyttan är så stor.
Frågor till Lennart Bengtsson.
IPCC säger följande ”In the humid equatorial regions, where there is so much water vapour in the air that the greenhouse effect is very large, adding a small additional amount of CO2 or water vapour has only a small direct impact on downward infrared radiation. However, in the cold, dry polar regions, the effect of a small increase in CO2 or water vapour is much greater. The same is true for the cold, dry upper atmosphere where a small increase in water vapour has a greater influence on the greenhouse effect than the same change in water vapour would have near the surface. http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-3.html
1. Håller du med om följande uttalande från IPCC? Om Ja har jag två följdfrågor.
2. De säger att ”In the humid equatorial regions…….. the greenhouse effect is very large”
Hur stor del av växthuseffekten av den totala är det då ungefär i ekvatorsområdet, låt oss säga mellan 30 grader nord och 30 grader syd? Sedan sker ju transporten av värme norrut och söderut med vindar och vattenströmmar.
3. Den ökning av CO2 som varit sedan ca 30 år tillbaka i tiden påverkar utstrålningen av långvågig strålning (E i dina beräkningar). Vilka förändringar har man vid satellitmäningar av denna utåtgående långvågiga strålning funnit om man jämför ekvatorsområdet med exempelvis området norr om 60 grader? Enligt IPCC skulle ytterligar CO2 inte påverka så mycket i ekvatorsområdet och man räknar ju alltid med medeltal.
4. Den totala växthuseffekten sägs vara ca 33 grader pga växthusgasernas fördröjande inverkan på den långvågiga utstrålningen. Hur kan jag som lärare var säker på att detta som jag många gånger sagt till mina elever är sant och att inte havens fördröjande inverkan på utstrålningen av lånvågig strålning finns med på något sätt i detta? Tittar jag på dygnstemperaturen på ön St Helena så skiljer det sig bara några tiondelar mellan dag och natt medans det i Meckka skiljer sig ca 12 grader mellan dag och natt. Den sk golftströmmen tar ju också ett par månader på sig att föra värme till våra breddgrader.
5. I ett mail från Sven Kullander berättar han att det var du och Bert Bolin som räknade fram att CO2 roll i växthuseffekten var ca 20 %. I mailet skriver Sven att, för han höll just på med sina beräkningar då jag mailade honom en fråga, de överslagsberäkningar som han gjort gav ett lägre värde än 20 %. Är du fortfarande övertygad om att ca 20 % av växthuseffekten beror på CO2?
Ser framemot dina svar och vill samtidigt tacka dig för det beröm som du gav till mina elevers klimatarbete.
Tack Rutger
Rutger 2
Jag kan inte gett ett fullständigt svar nu på grund av jag har annat för mig så Du får ha litet tålamod. Den stora skillnaden mellan vattenånga ( som är den dominanta växthusgasen) och koldioxid är uppehållstiden i atmosfären. i det ostörda klimatet styrs de båda av temperaturen med på helt olika tidsskalor. Vattenånga en vecka, koldioxid flera år till åtskilliga tusen år. I det antropogent påverkade klimatet tillkommer CO2 från den fossila energin som påverkar temperaturen som i sin tur påverkar vattenångan i atmosfären. Det är via den långa uppehållstiden som CO2 har den dominanta funktionen men bidrager från vattenångan är i det nuvarande klimatet ca 80% och övriga växthusgaser ca 20%. Jag brukar använda en figur där CO2 är Asterix och vattenånga Obelix. Jag återkommer med ytterligare kommentarer senare.
Hsn
Lennart
Innan jag skall tro på mänsklig påverkan av klimatet tack vare ökade utsläpp av CO2 så måste klimatvetenskapen förklara varför det helt tydligt har funnits långa perioder de senaste 10 000 åren som varit både varmare och kallare än nutid.
Utdrag från ett papper om historiska trädgränser i Alperna: Holocene optimum events inferred from subglacial sediments at
Tschierva Glacier, Eastern Swiss Alps
U.E. Joerin, K. Nicolussi, A. Fischer,T.F. Stocker, C. Schluchter
” 5. Conclusions
Our results indicate smaller glaciers than the 1985
reference level on at least three occasions during the
early and mid-Holocene in accordance with earlier studies
on Holocene glacier recessions (Orombelli and Mason,
1997; Nicolussi and Patzelt, 2000a; Hormes et al., 2001).
The timing of glacier recessions and readvances was
inferred from dendrochronological and radiocarbon
dating. The results indicate that a first HOE started
around 9200 cal yr BP and further periods lasted from
7450 to 6650 cal yr BP and from 6200 to 5650 cal yr BP.
Tree-ring analysis implies a glacier advance shortly after
6630 cal yr BP and probably an advance with two phases
around 5800 and 5650 cal yr BP, respectively. The events
are dated with high accuracy and improve the existing
chronology of glacier fluctuations derived by radiocarbon
dating at six Swiss glaciers (Joerin et al., 2006). Our
chronology implies that the total duration of HOEs during
the Atlantic lasted as long as 1400 yr, more than twice as
long as previous studies suggested (Ro¨ thlisberger, 1986).
Glacier recessions for the same periods are also reported
from Norway (Matthews et al., 2005), Baffin Island (Miller
et al., 2005) or British Columbia (Menounos et al., 2004).
Stratigraphic, geomorphological and glaciological observations
pinpoint to a source area of former wood
growth in small upvalley basins. Such structures are
confirmed by georadar measurements and exist underneath
the present glacier at an altitude around 2300m asl. The
position of former tree growth restricts the extent of
Tschierva Glacier during the HOE. Accordingly, the
calculation of a former ELA suggests a local ELA at
elevations above 3040m asl or a rise in ELA 4220m
compared to the 1985 reference for periods as long as
800 yr. Therefore, the range of Holocene ELAs may exceed
a total amplitude of 320m resulting from the Holocene
extremes of an ELA depression around 100m for the LIA
and a 220m rise for the HOE.
The summer (JJA) temperature during each HOE is
calculated to have increased by +1.8 1C under the
assumptions of an upward ELA shift of 220m and no
change in precipitation (based on a P–T-ELA model after
Ohmura et al. (1992)). The periods of smaller glaciers than
present agree with the results of biotic proxies (Tinner et al.,
1996; Heiri et al., 2003; Nicolussi et al., 2005). Since mean
annual temperatures remained almost unchanged during
the mid-Holocene (von Grafenstein, et al., 1999) it is
suggested that changes in insolation mainly caused an
enhanced seasonality with higher summer temperatures
at that time. As a consequence, the Tschierva Glacier
advances after 6630 cal yrBP and around 5800 and
5650 cal yr BP represent centennial scale glacier fluctuations
which probably occurred superimposed on a multi-millennial
trend of generally shorter glaciers during the Atlantic. ”
http://www.uibk.ac.at/geographie/forschung/dendro/publikationen—pdf-files/2008-joerin_et_al-qsr.pdf
Nånstans måste det finnas en eller flera Faktor X som påverkar klimatet helt naturligt och så länge klimatvetenskapen inte kan skapa en modell som visar de naturliga förändringarna som skett tidigare med både varmare och kallare perioder än nutid så anser jag att modeller som bara inriktar sig på mänsklig påverkan är värdelösa.
1,4 K är mer eller mindre vad temperaturutvecklingen visar mellan 1970 och 2010. Om man börjar tidigare blir den lägre, börjar man senare blir den högre. Detta resultat har ju visats av skeptiker sedan länge, men nu när Nestorn räknar fram samma siffra är det väl sant? :<)
Vi hade rätt hela tiden!!!!!
IPCC har väl ett intervall 2-4,5 K för känsligheten, så denna ligger väl inte bara i nedre änden utan (sol)klart utanför?
Och 2-gradersmålet kommer sannolikt att klaras med business-as-usual.
Konsekvenserna av denna modesta höjning av temperaturen och den högre co2-halten blir mycket positiva för mänskligheten.
Vilken härlig fredagsmorgon!
PS! Jag tror att 1,4 är en liten överskattning eftersom GISS data för havstemperaturen till del beror på naturliga egensvängningar och/eller indirekta effekter från solen, som båda ligger utanför IPCCs paradigm. DS
Rutger # 2
Det är inte sant att växthuseffekten är 33 grader. Hur stor den är vet vi inte eftersom det finns faktorer som kyler Jorden dagtid och det finns faktorer som gör Jorden varmare nattid. Jämför med Månen som dagtid är cirka 100 grader och nattid är cirka -150 grader.
James Hansen var troligtvis först med att använda sig av tricket att anta att Jorden är en platt rund skiva som varken har natt och dag, inte har en atmosför som kyler Jorden under dagtid, och inte har oceaner som lagrar värme under dagtid och som avger värme under nattid.
Tricket går ut på att Solen värmer upp varje kvadratmeter av Jorden, både nattsidan och dagsidan, statistikt lika mycket. Det antas att den enda kvarvarande effekten är växthuseffekten och då kommer man fram till att växthuseffekten är 33 grader.
Denna modell beskriver inte verkligheten. Solen värmer inte upp varje kvadratmeter av Jorden, både nattsidan och dagsidan, statistikt lika mycket. Om du exempelvis använder samma modell för att enbart räkna ut de mörka oceanernas temperatur under dagtid, blir oceanernas temperatur 80-90 grader varma på ytan.
Först ett tryckfel: detsamma som dP/dT eller1.5/0.44.
Ska väl stå dT/dP = 0,44/1,5 ?
Att utstrålningen ökar med T^4 är bekant, och i hög grad bidragande till klimatstabiliteten.
0,44 K ökning ger 1,5 W/m2 ökad utstrålning – skulle, som ett räkneexempel, T stiga med 3 K ökar utstrålningen till hela 10 W/m2.
Att effekten av CO2 tilltar logaritmiskt med ökande halt är också stabiliserande.
Havens värmeinnehåll 0-700 m mätt över tiden visar en utplaning sedan år 2003, sammanfallande med ARGO-systemets driftsättning.
Bättre mätsystem eller en verklig effekt? Tiden får utvisa, men Den Stora Katastrofen verkar inte närliggande.
Pekke #4,
”Innan jag skall tro på mänsklig påverkan av klimatet tack vare ökade utsläpp av CO2 så måste klimatvetenskapen förklara varför det helt tydligt har funnits långa perioder de senaste 10 000 åren som varit både varmare och kallare än nutid.”
Svaret är enkelt, det är inte bara CO2 som kan höja temperaturen. För 10 000 år sedan hade jordens axel en annorlunda lutning och banan runt solen var mer elliptisk, vilket bl a gjorde att solinstrålningen var starkare på det norra halvklotet. Det blev naturligtvis mycket varmare och gjorde att istäcket över bl a oss i Norden smälte. Haven värmdes också upp och släppte ut CO2 i atmosfären. Enligt gängse teori spädde ökningen av CO2 på uppvärmningen som därmed ledde till mer CO2 från haven o s v. Sedan Holocene Optimum har jordaxelns lutning långsamt börjat återgå och klimatet har likaså långsamt svalnat. Tillfälliga upp- och nedgångar i temperatur har berott på förändringar i solens aktivitet, vulkanutbrott och kanske förändringar i molnighet.
Gunbo, skall ditt ’svar’ på Pekkes ”Innan [dess] .. måste klimatvetenskapen förklara” tolkas som om att du menar att:
”Svaret är enkelt, det är .. kanske förändringar i molnighet”
På mig låter det ,om om du återger den sk ’klimatforskningens’ spekulationer, hypoteser, som har ungefär samma förklaringsvärde som att det ’numera måste vara CO2’ som gör det ..
Gunbo ”8
Påverkat jordaxelns lutning verkligen jordens medeltemperatur?
För 10 000 år sedan var lutningen nära max vilket för oss i nord innebar varmare somrar men kallare vintrar, samma inträffade naturligtvis på södra hemisfären. Tar inte sommar/vinterfenomenen ut varandra när det gäller jorden medeltemperatur. Totala instrålningen påverkas inte av lutningen.
Gunbo #8
” Svaret är enkelt, det är inte bara CO2 som kan höja temperaturen. För 10 000 år sedan hade jordens axel en annorlunda lutning och banan runt solen var mer elliptisk ”
Vet jag redan: http://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles
” Enligt gängse teori spädde ökningen av CO2 på uppvärmningen som därmed ledde till mer CO2 från haven o s v ”
Var finns dessa teorier ?
Förklarar fortfarande inte varför det funnits så stora svängningar i klimatet under Holocene.
” Sedan Holocene Optimum har jordaxelns lutning långsamt börjat återgå och klimatet har likaså långsamt svalnat. ”
Japp, håller med, vi är sakta på väg in i nästa istid !
” Tillfälliga upp- och nedgångar i temperatur har berott på förändringar i solens aktivitet, vulkanutbrott och kanske förändringar i molnighet. ”
Är väl just det man har jättelika problem med att modellera i klimatmodellerna !?
Så länge som man inte kan göra modeller som förklarar de stora svängningarna de senaste 10 000 åren före nutid när det ansågs vara naturliga förändringar, hur skall de då kunna modellera människans påverkan om de inte klarar av den naturliga delen ?
Nu måste jag göra i ordning mig och sticka till jobbet.
Tack Lennart!
Övergripande problem är att bestämma osäkerheten i mätdata mot osäkerheter i formeln mot osäkerheter i klimatrekonstruktioner med tillägg för övriga osäkerheter i modellerna. Katten på råttan, råttan på repet…
Jag blev tidigt förvånad över antagandena om molnens (före 1983) och vattenångans antagna historiska förekomst i atmosfären. Hypotesen att de styrs av temperaturen kan enligt mig bara vara delvis sann. Jag observerar att mätdata över molnutbredningen gått motsatt håll i sitt förhållande till temperaturen (sedan 1983) och vattenångan totalt i atmosfären har låg eller ingen korrelation med GMT och igår publicerades en artikel som stärker min observation. För mig blir två slutsatser relevanta
1.Färstärkningseffekten existerar helt enkelt inte.
2. Sannolikheten att molnen styr temperaturen är större är det omvända.
Jag har inte ännu mött ett robust motargument mot min nuvarande slutsats dvs att molnförändringar både innan och efter 1983 kan för sig förklara HELA förändringen i GMT. Min uppfattning är att IPCCs egen (Dessler mfl) beskrivning av molnen spretar rejält och det gapar ett mycket stort hål i förklaringsmodellerna om molnen där den centrala förklaringen att molnen endast är slav under temperaturen helt enkelt inte stämmer med observationerna. ( Greams Spencer Svensmark mfl ).
Hur får du det själv att gå ihop? Är inte det här en fråga man borde startat med att fastställa och inte som nu låta den hovra över klimatvetetnskapen som alla osäkerheternas elefanters urmoder över alla IPCCs modeller/antaganden/slutsatser? Jag kan inte annat än betygsätta Desslers ”debunk” av S&B som ett rejält magplask och självmål. En riktig besvikelse och förfarandet runt publiceringen av den skapar många många frågor om hurvida frisk hela klimatvetenskapen är runt dessa IPCCs centralfigurer.
Ska jag vara öppen med vad jag tror så är Desslers/Trenberth slutsatser om molnen och förstärkningeseffekterna en klutt klimathypotesens plastic padding för att hålla ihop både AGW men framförallt CAGW.
Du är fokuserad på den rena strålningeffekten av CO2 men hävisar till artiklar och slutsatser jag inte har förtroende för eftersom ”smittoeffekterna” i osäkerheterna i beräkningarna av klimatkänsligheten är för stora och CO2 alltid ställs ut som ”the big player”. Det blir liksom övergripande resonemang med för många lösa trådar i alla ändar.
Rekommenderar nedan serie (6x) videos lättförståeliga infos/förklaringar till stora delar av virrvarret i/kring CO2 respektive diverse modellerande, m.m., del 1:
http://www.youtube.com/watch?v=1QL_HaYgLYA&feature=relmfu
(Övriga delar länkas till i högra kolumnen)
Mvh/TJ
CO2 ”residence time” är väl ytterligare en springande punkt för att beräkna jämviktskänsligheten.
Det finns flera som hävdar att IPCCs värde är alldeles för högt och är en del av förklaringen varför man inte hittar ”the missing heat”.
Exempel:
http://www.princeton.edu/~lam/TauL1b.pdf
och
Potential Dependence of Global Warming on the Residence Time (RT) in the Atmosphere of Anthropogenically Sourced Carbon Dioxide
Robert H. Essenhigh
Department of Mechanical Engineering, The Ohio State University, Columbus, Ohio 43210
Energy Fuels, 2009, 23 (5), pp 2773–2784
DOI: 10.1021/ef800581r
En del hävdar t,o,m att ”residence time” inte är mer än 5-10 år. (Segalstad bl.a). Är inte hela hot-debatten överspelad då?
Vad är din åsikt om detta Lennart? Är IPCCs siffror överdrivna?
Läsvärt hos ”The Hockey Schtick” om water feedback:
http://hockeyschtick.blogspot.com.au/2012/05/new-paper-finds-water-vapor-feedback-is.html
Mvh/TJ
Pekke 4
Dina uppgifter stämmer med de fynd av tall- och björkved som görs i svenska fjällen i takt med att glaciärerna minskar i omfång. På hög höjd långt över nuvarande trädgräns hittas nu rester av de stora skogar som prydde den Skandinaviska fjällkedjan under perioden 9000-6000 år sedan. De första delar som beskogades efter istiden var de högsta topparna som stack upp ur isen.
Endast små delar av bergskedjan utgjordes av kalfjäll.
Från just den tiden härrör de äldsta fynden från fångstfolken i Norrland.
http://www.kullmantreeline.com/empty_21.html
Lennart,
Det här är en bra sammanfattning. I inledningsavsnittet förklaras tydligt vilka antaganden som görs och varför. Sedan blir resten logiskt.
Det är inte så svårt att räkna rätt (så det har jag inte kollat). Det är svårare att mäta rätt, men där tycker jag att osäkerheterna framkommer. Alltså, om de gjorda antagandena stämmer och mätvärdena stämmer får man det resultat som redovisas.
För mig är den största osäkerheten om antagandet ”Vi antar därför att den totala ändringen i effekten på den långvågiga strålningen enbart är en följd av den högre växthusgaskoncentrationen” är riktigt. Frågan är hur länge ”kaotiska väderhändelser” (som de kallas i inledningen) kan påverka strålningsbalansen. Vet man om det finns en övre gräns? Är det uteslutet att vi hade sådana väderhändelser under den studerade tidsperioden?
Tack för ett mycket intresant inlägg med hög kvalitet.
Undrar om Uppsalainitiativet hade varit intreserad att också publisera detta inlägg?
Det hade varit intresant att följa diskusionerna både där och här.
Gunbo #8
Pekke talade om svängningarna under Holocen. Till dem finns ingen känd förklaring, som tex banvariationer. Däremot är de rätt cycliska med en viss variation. Så länge de inte kan förklaras är det exakt som pekke säger omöjligt att dra några djupare slutsatser koldioxidens inverkan. Som cyklerna ser ut skulle det ju blivit varmare nu ändå även utan människor. Nuvarande klimat och ändringstakt är helt inom naturlig variation i storlek. Problemet är bara alltså att inte dessa cykler går att förklara.
Sedan måste jag vara tjatig med att banvariationerna inte är en så hållfast förklaring till de längre nedisningscyklerna som du och flera försöker framhålla. Den viktigaste cykeln på 100 000 är just den som saknas. En indikation på hur osäkert det är är att forskningen inte kan enas om hur långt det är kvar av innevarande interglacial. 5000 år, 10 000 år eller 25 000 år eller mer har föreslagits. Om det bara var att följa Milankoviccyklerna vore ju saken enkel.
Vill naturligtvis i övrigt samtycka till att var en mycket välskriven och informativ post Lennart bidrog med, även om det alltså är svårt att säga så mycket utan att känna till den underliggande naturliga trenden.
Jag undrar om Lennart Bengtson vill kommentera detta något märkliga påstående:
”Man bör vidare också betänka att djupvattnets temperatur bl a är beroende av smältvatten från landisarna.”
Eftersom djupvattnet alltid är det tyngsta (tätaste) vatten som finns i havet så kan ju det utsötade (=lätta) smältvattnet från landisarna aldrig hamna i djuphavet. Däremot skulle möjligen en starkt ökad produktion av smältvatten kunna bromsa upp den termohalina cirkulationen vilket skulle fördröja tiden till jämvikt.
Pekke #11,
”Förklarar fortfarande inte varför det funnits så stora svängningar i klimatet under Holocene.”
och
”Så länge som man inte kan göra modeller som förklarar de stora svängningarna de senaste 10 000 åren före nutid när det ansågs vara naturliga förändringar, hur skall de då kunna modellera människans påverkan om de inte klarar av den naturliga delen ?”
Det har inte funnits så stora svängningar (annat än lokalt, Grönland t ex): http://en.wikipedia.org/wiki/File:Holocene_Temperature_Variations.png
Per Spektiv #10,
”Påverkat jordaxelns lutning verkligen jordens medeltemperatur?”
Som jag förstått det har smältningen av inlandsisen inte med jordens medeltemperatur att göra utan med den starkare instrålningen på Norra halvklotet under sommaren. Albedot minskade i takt med att isen smälte vilket höjde temperaturen ännu mer.
Gunbo #21
Tror du att den tjocka svarta linjen är den globala temperaturen? Eller ev rekonstruktion av densamma? Eller vad är det du tar som intäkt för ditt märkliga påstående: ”Det har inte funnits så stora svängningar”
Christopher E [19]; Det märkliga med dem som benhårt håller på att AGW gäller, är att man inte vill veta av istidscyklerna. Det är ungefär som om de inte existerar. Landistidernas existens är fullständigt motsägande om man samtidigt hävdar att koldioxiden orsakar en global uppvärmning. All CO2 på norra halvklotet var bunden i isen och kunde först frigöras när isen smälte. Det måste ha varit en betydande förändring i energitillförseln för att smälta isen och den kan bara ha tillförts genom solen. Om motsvarande energi försvinner går vi igen mot en tid med landis. Den antropogena CO2 som nu har tillförts atmosfären kan endast ha en liten påverkan på förloppet. Det fatala är att de som håller på med klimatmodellerna vill inte kännas vid den faktor som startar och stoppar istiderna, för om de skulle göra det, rasar AGW som hypotes. Klimatforskningen är oärlig på denna punkt, därför är den inte heller trovärdig. Världen luras in i en falsk föreställning om mekanismerna bakom den uppvärmning som har varit under 1900-talet, vilken har givit upphov till den kontrovers som kringgärdar AGW. Hela hypotesen kring AGW är därför ologisk och borde därför skrotas innan vi hinner förstöra värdefullt kapital som borde användas för reella problem. Genom observation och ny teknik är det möjligt att snabbt förändra anpassningen till ett naturligt svängande klimat.
Hej
Bara en kort svar till några av kommentarerna. Det finns ingen anledning att antaga att jordens klimatkänslighet är densamma vid alla tidsperioder. Avsikten med denna undersökning var att finna ett tillförlitligt mått på klimatkänslighet som är meningsfullt för de senaste och de kommande ca 50 åren. Fördelen är att den är baserad på tillförlitliga observationer och mätningar. Mekanismen bakom istidsvariationerna är huvudsakligen variationer i jordbanan och jordaxelns lutning samt som en sekundär effekt variationer i koldioxidkoncentrationen. Drivningen av det nuvarande klimatet domineras av växthuseffekten samt som de flesta vet av klimatsystemets naturliga, (kaotiska) dynamik.
Hsn
Lennart
Jonas #23,
Naturligtvis är det fråga om rekonstruktioner! Vad skulle det annars vara?
Den tjocka svarta linjen är ju ett medelvärde av temperaturer rekonstruerade från proxies från olika delar av världen.
svar till tty 20
Detta är en komplikationsfaktor som jag ännu inte sett diskuterad men ett uttryck för att ett sk jämviktsklimat även måste omfatta landisarna. Det stora problemet är hur effektivt värmetransporten är och blir till djuphavet. Ett allt varmare ytvatten kan i princip reducera det vertikala värmeutbytet och på så vis isolera djuphavet mer än vad som nu sker men här är modellberäkningarna ytterst osäkra.
Lennart
Christopher #19,
”En indikation på hur osäkert det är är att forskningen inte kan enas om hur långt det är kvar av innevarande interglacial. 5000 år, 10 000 år eller 25 000 år eller mer har föreslagits. Om det bara var att följa Milankoviccyklerna vore ju saken enkel.”
Vad är det som säger att Milankovic-cyklerna ska återkomma regelbundet med 100 000 års mellanrum? Precis som cyklerna under Holocen varierar i längd kan ju Milankovic-cyklerna variera.
Gunbo!!
Du har ett mycket stort problem emd att dessa svängningar stämmer bättre överens med solaktiviteten än med jordbanans förändringar.
”Die kallte sonne” tar upp de Blomska solcyklerna Rahmsdorf försökt gömma i byrålådan och allt fler artiklar bekräftar samma korrelationer. De fyller dessutom ut de glapp IPCCs och Lennarts förklaring skapar.
Gunbo 22
Att det är instrålningen sommartid som dominerar den Arktiska värmebalansen är helt klart. Den är just nu nära ett minimum varför den totala instrålningen i området 60-90°N i juni och juli är ca 30Watt/m2 mindre än instrålningen i Antarktis 60-90°S i december och january. För ca 6000 år sedan var det ung tvärtom. Det var därför som glaciärerna på Island och delar av norra Grönland försvann under denna tid. Likaså var vegetationen mer yppig i norra Sverige. Kanske har faktiskt en mindre växthusgasökning varit en positiv faktor under de senaste 100 åren.
Hsn
Lennart
Jonas N 9
För de senaste ca 10 åren har vi mycket goda mätningar av molnreflektionen mätt från satellitsystemet” the A-train” Den visar ingen trend och inga mätbara variationer inte ens i zonala medelvärden. Jordens albedo har nu bestämts till 0.29 dvs jorden reflekterar 29 % av solstrålningen. Den stora fördelen är att vi nu faktiskt har mätdata och behöver inte spekulera.
Hsn
Lennart
Gunbo #21
Det har inte funnits så stora svängningar (annat än lokalt, Grönland t ex)
Jag föreslår att du Googlar ”the 8,2 KA event” och ”the 4.2 KA event”.
Eller ger dig ut och letar kärrsköldpaddor i Östergötland, avenbokskogar på Omberg eller ekskog i Österbotten. Lycka till!
Björn #24,
”All CO2 på norra halvklotet var bunden i isen och kunde först frigöras när isen smälte. Det måste ha varit en betydande förändring i energitillförseln för att smälta isen och den kan bara ha tillförts genom solen.”
Javisst! Det är ju precis det Milankovic-cykeln handlar om. En elliptisk bana gör att jorden under vissa tider av året är närmare solen och en förändring i jordaxelns lutning gör att instrålningen på Norra halvklotet förstärks. Det leder till att isen börjar smälta och därmed avge CO2 som i sin tur ger högre temperatur o s v.
Inga forskare förnekar väl detta?
Gunbo #28
Vad är det som säger att Milankovic-cyklerna ska återkomma regelbundet med 100 000 års mellanrum? Precis som cyklerna under Holocen varierar i längd kan ju Milankovic-cyklerna variera.
Njaa, gravitationslagarna är erfarenhetsmässigt ytterst stabila och studier av avlägsna galaxer visar att de inte kan ha förändrats särskilt mycket de senaste 10 miljarder åren, så jag tror inte på några plötsliga ändringar just nu.
Uppriktigt sagt vet du egentligen vad Milankovich-cykler är?
Gunbo 33
Det är helt korrekt. Under denna tid bestämde temperaturen CO2. Det utesluter på intet sätt att dagens fossila utsläpp av CO2 påverkar temperaturen. Även i dagens klimat förekommer tex utgasning från tropiska Stilla havet under El Nino. Det finns ingen klimatforskare som bestrider någotdera. Alla processerna är väl kända från omfattande mätningar
Hsn
Lennart
Gunbo,
Ditt påstående (i #21) var väldigt specifict, nämligen att temperaturen inte hade varierat särskilt mycket globalt!
OBS: Den tjocka svarta linjen är ingen rekonstruktion.
Och även om vi för en stund bortser från dels rekonstruktionernas kvalitet, att dessa bara ett ett litet urval, som icke gör anspråk på att tillsammans rekonstruera globala, samt att de sammanställningar som visas i wikipedia alltid är inlagor från IPCC-troget håll ..
.. även detta förutan säger ju wikisidan att upplösningen pga den omfattande medelvärdesbildningen (smoothing) inte är högre än 300 år.
Det innebär dels att det inte är temperaturen som är rekonstruerad, utan någon slags ~300 års medeltemperatur. Och Ifall historiska sådana nu skall jämföras med nutida är det just med temperaturrekonstruktioner medelvärdesbildade på samma sätt över lika stora intervall.
Och om dessa i sin tur skall jämföras med verkliga uppmätta temperaturer måste de sistnämnda också medelvärdesbildas på precis samma vis, för att de öht skall ha en chans att visa samma sak, dvs öht kunna jämföras.
Varefter man kan ta upp de mer detaljerade aspekterna om vad det är man har (valt) att studera och jämföra. Men först efter att man verkligen jämföra samma och relevant sammanställda storheter.
Jag begriper fortfarande på vilka grunder du gjorde det påståendet (och heller inte vad ditt svar #8 till pekke ens försökte ’besvara enkelt’).
Båda ser nämligen ut som den typiska klimathotsaktivistens försök att dra till med lite vad som helst, någon länk, referens, citat etc, åtföljt av påståenden som har lite eller inget belägg där, men som vill låta beskäftigt kunniga genom att strö allehande begrepp omkring sig. Kanske för att denne snappat upp liknande på någon av de många aktivistsajterna ..
Men du har ju sagt att du inte är klimathotsaktivist?
Så varför försöker du påstå sådant som du inte kan belägga (eftersom ingen annan heller kan det) och dessutom med källor (från bara ena sidan) som dessutom inte ens stödjer det du sa?
Är du inte ute efter att finna sanningen så som du sa, Gunbo? (Eller var det också ett ’aktivist-påstående’? 🙂 )
tty #32,
Jo, jag har läst om de här tillfälliga ”dipparna” i temperaturen under Holocen. Men 8,5Ka har en naturliga förklaring. Liksom Yngre Dryas tros den bero på att stora mänder smältvatten från sjöar av smält inlandsis plötsligt tömdes i Nordatlanten.
”Eller ger dig ut och letar kärrsköldpaddor i Östergötland, avenbokskogar på Omberg eller ekskog i Österbotten. Lycka till!”
Det behövs inte många grader för att naturen ska förändras. Leif Kullman har rapporterat om ekplantor som nu börjat växa i trädgränsen i fjällen. Med de temperaturer vi har nu plus lite till kommer vi säkert att få avenbokskogar på Omberg och ekskogar i Österbotten. Min mormor och morfar planterade en ek på sin gård i Österbotten i slutet av 40-talet. Den lever gott och har flera år under 2000-talet producerat mogna ollon.
Lennart B #31
Jag är inte helt säker på vad det är du menar dig svara på.
Du säger att de senaste 10 åren har man bra koll på molnighet och albedo mha satelliter. Man har också bra koll på ffa variationer i temperatur i olika nivåer av atmosfären mha satelliter. Under dessa år samt även de föregående två decennierna.
Jag vet inte om det visar eller bevisar ngt specifikt. Heller inte ifall det säger ngt om variationer under hela holocene (som det var frågan om).
Men det är ändå en intressant fråga. Den totala ’imbalance’ det talas om påstås (OBS) ft vara 0.9 W/m^2 av ca ~342 i medel (och 1366 med solen i zenit). Och ev har/måste den skattningen nedjusteras(?).
Det är alltså frågan om en fjärdedels procent (i medel) och under en promille i de områden där den allra mesta nettinstrålningen sker. En rpomille!
Därför undrar jag om din albedosiffra 29% som du menar numera har mätts ganska väl:
Vilken mätnoggranhet och precision menar du att man har. Hur stora är fluktuationerna, och finns där några dygns- och säsongsvariationervariationer, samt hur stora är dessa i så fall?
För som du angav informationen, med två värdesiffror, så ryms där ju hela denna diskussion (och även i den större klimatdebatten) inom den tredje värdesiffran som jag kan se det.
Gunbo #28
”Vad är det som säger att Milankovic-cyklerna ska återkomma regelbundet med 100 000 års mellanrum?”
Cyklerna är totalt regelbundna. Det finns nästan inget mer regelbundet vi känner till… men min poäng var att istidscykeln inte går att beräkna utifrån cyklerna. De har nämligen ingen stark period på 100 000 år. Men de har andra starkare regelbundna kortare cykler. Du tycks leva i tron att istidscykeln är färdigförklarad.
”Precis som cyklerna under Holocen varierar i längd kan ju Milankovic-cyklerna variera.”
Verkligen inte! Det finns ett antal cykler varav de tre viktigaste är jordaxelns lutning, vilket håll den lutar och jordbanans form. Sedan får man se hur dessa olika överlagrar och förstärker varandra. Det är fullständigt beräkningsbart och stabilt och passar inte istidscykeln (däremot syns Milsnkoviccyklerna som mindre svängningar i den). Ett ännu större mysterium är varför nedisningar bytt takt när bancyklerna är konstanta.
Slutligen är det naturligtvis intressant att bancyklernas effekt i sig är för liten för att förklara klimateffekter i nödvändig storleksordning. Skillnaden i axellutning är till exempel inte större än att solen i Göteborg står lika högt på midsommarhimlen i ena extremen som den gör i Malmö i andra extremen. Uppenbarligen inte en total förklaring för hur inlandsis ibland sträcker sig ned i Nordtyskland. Att det behövs starka återkopplingar komplicerar saken mycket. Man måste också anta att ena halvklotet styr klimatet, eftersom banvariationerna kompenserar varandra på halvkloten, och ändå är nedisningarna samtidiga på båda halvkloten.
OT
”Global Coolingkampanjer under det glada 70-talet är en myt, typiskt klimatförnekeri!”
Jaså?
Från British Library for microfilm en CIA-rapport kring forskningsläget angående den annalkande ”globala coolingen” 1974. Om koldioxidnivåer och om hotet mot födoämnesförsörjningen.
http://www.climatemonitor.it/wp-content/uploads/2009/12/1974.pdf
Grabben som lyckats få tillgång till mikrofilmen finns här:
http://omnologos.com/world-exclusive-cia-1974-document-reveals-emptiness-of-agw-scares-closes-debate-on-global-cooling-consensus-and-more-2/
WUWT har kommenterat.
Christopher #39,
Tack för förklaringarna!
” Ett ännu större mysterium är varför nedisningar bytt takt när bancyklerna är konstanta.”
Det där var intressant. Har du förslag på litteratur?
Heder och tack till Lennart Bengtsson!
Inlägget och kommentarerna har gett mig samma rysningar och upprymdhet som de bästa seminarier och möten jag haft i livet.
Jag är övertygad om att vi alla växer i din närhet!
När jag läser om ”konsekvenserna” av CO2-ökningen (0,7 grder vid en fördubbling relativt förindustriell tid) ställer jag mig frågan, är det inte dags att avsluta debatten gällande AGW nu?
Eller är det något som jag inte begriper eftersom inga Tipping Points verkar vara nära förestående?
korrigering mitt #43.
Stryk ordet ”eftersom” i sista meningen
Lennart Bengtsson #30 och 35,
Stort tack för dina kommentarer! Då vet jag att jag har lite rätt i alla fall i mina funderingar. 🙂
Gunbo #41
Jag har surfat runt lite efter en bra text om ändringen av nedisningarnas frekvens, men hittar ingen. Grejen är att innan 1 miljon år sedan kom nedisningarna med en frekvens av 41000 år (och det stämmer bra med svängningen av jordaxelns lutning med samma period), men sedan ändrades den till nuvarande 100000-års glaciala cykel under senaste årmiljonen, och ingen kan förklara varför. Milankoviccyklerna är förstås desamma både innan efter.
Se denna graf på Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Five_Myr_Climate_Change.svg
Wikipedia nämner kortfattat det hela, men där står inte mer än vad jag skrev här. Läs under ”Problems” långt ner i texten, och sedan ”The transition problem”.
http://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles
Det finns ett förslag till förklaring till 100000-årscykeln, en banvariation som inte Milankovic tog med, ändringen av lutningen på jordens omloppsbana runt solen. Den påverkar inte solinstrålningen alls, men hypotesen är att jorden rör sig in och ut ur ett plan med mer stoftpartiklar. Men fortfarande, varför övergången vid en miljon år sedan?
Vad jag vill komma till är att vi vet för lite om gacialcyklernas orsaker för att använda dem till uppskattningar av klimatkänslighet från växthusgaser.
Gunbo #41
Det där var intressant. Har du förslag på litteratur?
Övergången från 41 000 års istidscykler till 100 000 årscykler hände ungefär mellan en miljon och 700 000 år sedan. Den brukar kallas the Mid-Pleistocene Transition eller the Mid-Pleistocene Revolution och hade mycket vittgående effekter, inte bara på klimatet, utan även på djur- och växtliv, oceanografi, geomorfologi och t o m korallrevens struktur (det fanns troligen inga atoller eller stora barriärrev före MPT).
MPT är kanske det största mysteriet inom hela kvartärgeologin, och det finns otaliga teorier om varför den inträffade. Nedan finns tio att välja på:
http://geosci.uchicago.edu/~archer/reprints/clark.2006.MPT.pdf
http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUFMPP21B1685S
http://www.agu.org/pubs/sample_articles/cr/2001PA000627/
http://www.moraymo.us/current_projects.php
http://www.sciencemag.org/content/310/5750/1009.short
http://www.episodes.co.in/www/backissues/312/255-259text.pdf
http://www.clim-past-discuss.net/4/809/2008/cpd-4-809-2008.pdf
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X97001143
http://andy.seao2.info/pubs/manuscript_maslin_and_ridgwell.pdf
http://pages-142.unibe.ch/products/newsletters/2007_2/Special%20section/Bowler_2007-2(16-18).pdf
Jag försökte nyss skicka ett meddelande med ett antal länkar till olika teorier om the Mid-Pleistocene Transition, som ändringen från 41 000 års till 100 000 årscykler kallas, men den fastnade tydligen i SPAM-filtret p g a för många länkar, så jag tar det i omgångar istället. Här är tre teorier:
http://geosci.uchicago.edu/~archer/reprints/clark.2006.MPT.pdf
http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUFMPP21B1685S
http://www.agu.org/pubs/sample_articles/cr/2001PA000627/
Och här är tre till:
http://www.moraymo.us/current_projects.php
http://www.sciencemag.org/content/310/5750/1009.short
http://www.episodes.co.in/www/backissues/312/255-259text.pdf
Och här är fyra till:
http://www.clim-past-discuss.net/4/809/2008/cpd-4-809-2008.pdf
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X97001143
http://andy.seao2.info/pubs/manuscript_maslin_and_ridgwell.pdf
http://pages-142.unibe.ch/products/newsletters/2007_2/Special%20section/Bowler_2007-2(16-18).pdf
Som ni nog förstår vid det här laget så är MPT ett stort mysterium, kanske det största inom hela kvartärgeologin. Dessutom var det en oerhört djupgående förändring som inte bara påverkade klimatet utan även djur- och växtliv, oceanografi, geomorfologi och t o m strukturen på korallrev (det fanns troligen inga stora atoller eller barriärrev före MPT).
tty!
Vilken teori om MPT tror du mest på?
Rutger
Effekten av både vattenånga och koldioxid är proportionell mot den naturliga logaritmen av koncentrationen. En ökning från 150 ppmv till 300 ppmv är lika stor som från 400 till 800. Oberoende av koncentrationen måste vid jämvikt E =S . Ju högre koncentrationen är så sker återstrålningen mot rymden dvs E från allt högre höjd ( varierar med våglängden). Detta ger en högre temperatur vid jordytan som en följd av det adiabatiska temperaturprofilen (lapse rate) Den geografiska variationen av både E och S är högst variabel. Intressant nog har både Sahara och den Arabiska öknen en negativ strålningsbalans dvs mer strålning går ut än som kommer in ( E>S) varför värme måste transporteras dit av atmosfärcirkulationen. Det beror på den mycket torra luften och ett högt markalbedo. I polarområdena (60-90° N och S) försvinner ca 100 W/m2 ut i rymden i årsmedelvärde. Värmetransport i atmosfär och hav transporterar motsvarande värmemängd in i polarområdena. På Internet kan Du och Dina duktiga elever finna kartor som visar denna intressanta fördelning. Om vi nu ändrar på E ( minskning till följd av mera växthusgaser och innan jämvikt inträffat) eller på S ( minskning efter ett vulkanutbrott med reflekterande aerosoler) så kommer återkopplingarna hos fuktighet, albedo och låga och höga moln likaledes att få en kraftig variation. Över öknarna och i polarområdena försvinner värmen snabbt men i andra områden som ekvatorialområdet är återkopplingarna starka främst över Stilla Havets intertropiska konvergenszon. Det beror främst på den höga luftfuktigheten samt höga moln som ger liten värmeutstrålning då temperaturen är mycket låg (stor höjd)
Deta ger bara en försmak av klimatsystemets komplexa respons vilket kräver en hel del beräkningar. Hoppas det skall ge idé hur energibalansen fungerar.
Hsn
Lennart
Christopher och tty,
Stort tack för länkar och förslag till intressant läsning! Nu vet jag vad helgen kommer att spenderas på.
Jag fick i ett tidigare inlägg frågan om vad jag hade här på TCS att göra och svaret är enkelt, det är för att få ta del av de konstruktiva fragment som då och då dyker upp. Det här inlägget och dess kommentarer är ett bra exempel.
Intressant att mitt inlägg om trädgränsens vandringar i Alperna och Gunbo:s svar gav en sån respons och diskussion.
Sorry Lennart B. att det stal en del uppmärksamhet från din artikel.
tty,
Tack för hjälpen! Du är en klippa. Jag har mest gamla universitetskunskaper att luta mig på efter bästa förmåga, men det var ett bra tag sedan. En del har jag glömt, och en del ny utveckling har jag inte följt. Nu arbetar jag i ett helt annat fält, geografiska informationssystem och kartor.
Christopher E [46]; Det nu nämner om stoft i rymden påverkar naturligtvis instrålning av energi från solen. Oavsett vad det är, banvariationer etc, varierar solens energi mot jorden. Sedan har ju solen också egenskapen att den modulerar inflödet av kosmisk strålning mot jorden, som enligt Svensmark et.al, påverkar molnbildningen, vilket också kan ses som en del av jordens albedo.
Ursäkta men är det verkligen helt rimligt att uppmätt värmeobalans kan översättas direkt till temperaturförändring?
””Om Q = S – E där Q är nettouppvärmningen …. Det är uppenbart att om S ökar eller E minskar så blir Q positivt och jordens värmeinnehåll (temperatur) måste öka”
Exempelvis:
Fotosyntesen kräver energi utan att temperaturen förändras.
Ökar biomassan lagras solenergi. CO2 ökar biomassan….
Det finns säkerligen fler naturliga endotermiska processer i denna storleksordning.
Antagandet att värmeinnehållet kan utläsas av temperaturen kräver att dessa endotermiska processer är oförändrade. Men kan man göra det antagandet?
Björn #57
Jag uttryckte mig klumpigt. Vad jag menade var att solinstrålningen inte ändras direkt genom geometrin, som genom de andra banvariationerna. Men indirekt genom stoftet, ja. Men du verkade med på det. Det är dock bara en teori. Stoftskivan är osäker.
Googla på Muller, orbital inclination, precession så finner du en del om hypotesen.
Stickan #58 Å andra sidan frigör förbränning av fossila bränslen energi, och eftersom CO2-halten stiger vet vi att denna term måste vara större än växternas nettoupptag av energi. Sedan tidigare vet jag dock att denna term är några tiopotenser för liten för att ha betydelse. Geotermiska energin är däremot så stor att den i princip bör tas med om man vill göra en komplett energibalans för jorden, men den är konstant så den kan inte förklara någon klimatförändring.
Thomas; du kan inte jämför CO2 i termer av energi.
”eftersom CO2-halten stiger vet vi att denna term måste vara större än växternas nettoupptag av energi.”
Olika kolväten har olika CO2 påverkan. Jämför med CO2 utsläppen från samma energimängd från naturgas och kol.
Stickan #61 Det finns lite finlir som du drar upp om man skall få exakt rätt svar på hur mycket energi det rör sig om, men mitt resonemang fungerar alldeles utmärkt för att visa att effekten är några tiopotenser för liten och dessutom har fel tecken för att vara av någon praktisk betydelse.
Du kan ju prova själv med någon ”back of the envelope” beräkning för att se vad du får…
Stickan no 1 #58,
Intressant frågeställning!
Jag gjorde en grov överslagsberäkning med förbränningsvärme lika med 15 MJ/kg för biomassan (som för ved), med bildad biomassa på land lika med 120 Gt C/år (dvs. GPP), med antagen kolhalt av 40% (ungefär som i cellulosa) och utslaget på jordens yta 510 miljoner km2.
Om jag räknat rätt motsvarar detta en tillförd effekt av 0,3 W/m2. Så den tillförda effekten är i så fall signifikant. Ändringen sedan förindustriell tid borde dock vara mindre än 0,1 W/m2 (koldioxidhalten har ökat från 300 till 400 ppm) och kan dessutom ha delvis balanserats av en ökad respiration.
Pehr #63 om du räknar med GPP på 120 Gt C/år får du också räkna med respirationen på 119,6 Gt/år, dvs netto blir bara 0,3% av vad du antar, så om du räknar rätt att bruttot är på 0,3 W/m2 blir nettot 1 mW/m2 vilket inte är signifikant.
LB har här försökt bevisa koldioxidens betydelse för temperaturen. Det är dock bara hypotetiskt. Jorden är varken platt eller stillastående. Upprepar mig:
En hypotes är inte bevis!
Antaganden grundade på en sådan hypotes är inte bevis!
Modeller baserade på sådana antaganden är inte bevis!
Resultat av sådan modeller är inte bevis!
Sådana resultat (från modeller) är inte heller emperiska data.
”This leads to predicted negative feedbacks from water of about -2 watts/m2/ºC. Direct evidence that the temperature response from arid and humid land regions on Earth are different has been identified in CRUTEM4 data. Assuming that these divergences are only due to atmospheric water vapor differences a measured negative feedback for water of 1.5+/-0.8 watts/m2/ºC. This agrees with that needed to explain the Faint Sun Paradox.”
Från http://clivebest.com/blog/?p=3659
Svensmark någon?
Thomas #64,
Ursäkta att jag inte såg din kommentar förrän nu. Låt mig förklara tankegången.
Resonemanget är att om fotosyntesen ökar med med 30% genom att koldioxidhalten ökar 30% så kommer 30% mer ljus att lagras som kemisk energi motsvarande 0,1 W/m2 (och en viss del av den absorberade solstrålningen går alltså inte tillbaka till rymden utan lagras som kemisk energi). Detta innebär att fotosyntesen skulle öka från säg 120 GtC/år till 160 GtC/år utan att respirationen skulle öka. Om respirationen ökar blir det mindre och samma kan man säga om den ökade koldioxidhalten inte ökar fotosyntesen i samma proportion.
De siffror på GPP och respiration som finns i IPCC-rapporten har givetvis stora osäkerheter och kolbalansen är ofullständigt förstådd. Att man anger siffran för respirationen till 119,6 GtC/år avspeglar säkerligen inte denna siffras noggrannhet. Jag tvivlar på att man i någon större grad vet om fotosyntes och respiration balanserar varandra.
[…] växthusgashalterna. Genom att jämföra observerad temperaturökning med ökade växthusgashalter gjorde Lennart Bengtsson förra veckan en uppskattning att fördubblad koldioxidhalt ger en temperaturökning av 1,4 °C (baserad på temperaturen över […]
[…] Klimatkänslighet, några uppskattningar från observationer kom jag fram till 1.5 °C. I Gästinlägg av Lennart Bengtsson om klimatkänsligheten kom Lennart fram till 1.1 °C baserat på havsytans temperatur vilket bör motsvara ungefär 1.3 […]