James Hansens klimatsimuleringar från 1988 – succé eller fiasko?

Det råder uppenbarligen delade meningar om James Hansens klimatsimuleringar från 1988 som han vittnade om inför USAs kongress. En del, till exempel Michael Mann, anser att dessa framgångsrikt bevisar att klimatmodellerna kan förutsäga framtida klimat. Andra, till exempel John Christy, anser att James Hansens simuleringar tvärtom avviker från den förutsagda klimatutvecklingen. Här utvecklar jag mina egna argument till stöd för John Christys uppfattning.
James Hansens simuleringar från 1988 visas i figur 1 som ingick i ett vittnesmål inför USAs kongress.

Jag har kompletterat figuren med de senaste årens observationer från GISS. Jag har också lagt in en tjock röd trendlinje med lutningen 0,35 C per decennium som stämmer rätt bra med Hansens simulering enligt scenario B vilken är det simuleringsfall vars forcing nära ansluter sig till den uppskattade forcingens verkliga utveckling. Simuleringen enligt scenario B borde alltså inom rimliga gränser överensstämma med den verkliga klimatutvecklingen (när man tagit hänsyn till naturliga variationer som utjämnas i Hansens klimatmodell) men som vi skall se är så inte fallet.
Michael Mann är övertygad om att Hansens simuleringar ger goda predikteringar av framtida klimat och skriver i sin senaste bok om Hansens simuleringar (min fetning):

Of course, no theoretical model is ever perfect; even the best model is only an idealization of the actual world. There are always real-world processes that cannot be captured—for example, in the case of a numerical climate model, individual clouds or small-scale air currents like dust devils—that are simply too small for the model to resolve. The key question is, can the model be shown to be useful? Can it make successful predictions?

Climate models had passed that test with flying colors by the mid1990s. James Hansen, in the late 1980s, successfully predicted the continuing warming that would be observed by the mid-1990s.

(Mann, Michael (2012-01-24). The Hockey Stick and the Climate Wars: Dispatches from the Front Lines (p. 15). Perseus Books Group. Kindle Edition.)
Den globala temperaturen har utvecklat sig utan någon signifikant ökning de senaste femton åren om man får tro kurvan från MetOffice som visas i figur 2.

Denna temperaturkurva är utjämnad genom att man använt ett så kallat binomialt filter. Denna utjämningsmetod liknar metoden med polynomanpassning som vi diskuterat i ett tidigare blogginlägg.
Denna mycket låga temperaturtrend de senaste femton åren är en av anledningarna till att Hansens simuleringar inte stämmer. En annan anledning är att även temperaturtrenden för hela simuleringen från 1988 fram till nu är mycket större än den som blivit i verkligheten.
Allt detta framgår tydligare i figur 3. Där är temperaturkurvan från Wood for Trees och data kommer från Wood for Trees temperaturindex som är en sammanvägning av olika temperaturdatabaser
(WoodForTrees Temperature Index
#Mean of HADCRUT3VGL, GISTEMP, UAH and RSS, offset to UAH/RSS baseline (-0.0975K)
#See http://www.woodfortrees.org/notes for details)

I detta diagram har fyra temperaturtrender bestämts vilka kan läsas av i datafilen.
Temperaturtrenden för hela perioden 1979 – nu är 0,14 C per decennium.
Temperaturtrenden för de senaste femton åren (1997 – nu) är endast 0,04 C per decennium.
Temperaturtrenden för 1979 – 1996 är 0,07 C per decennium.
Temperaturtrenden för 1979 – 1988 är -0,03 C per decennium.
Dessutom har en tjock röd trendlinje med lutningen 0,3 C per decennium lagts in.
James Hansen simulering scenario B (som alltså ligger nära den verkliga utvecklingen av uppskattade forcings) stämmer enligt figur 1 bäst med en trendlinje på 0,35 C per decennium. Figur 3 visar utomordentligt tydligt att en sådan trendlinje inte stämmer med den verkliga temperaturutvecklingen.
Temperaturtrenden för hela perioden är 0,14 C per decennium vilket är mindre än hälften än enligt James Hansens simulering. Lägg märke till att om inte de två vulkanutbrotten hade varit så skulle denna verkliga trend förmodligen varit ändå mindre. Dessutom fortsätter Hansens simulering med samma trend efter år 1997 när den verkliga trenden endast är 0,04 C per decennium.
Trenderna för 1979 – 1996 och 1979 – 1988 kräver en förklaring. De är nämligen onormala trender som har påverkats av starka vulkanutbrott. Dessa vulkanutbrott har lett till avkylningar i klimatet som kan ses som sänkor i temperaturkurvan. Den första sänkan är från ett vulkanutbrott 1982, El Chichón. Den andra sänkan är från vulkanutbrottet Mount Pinatubo år 1991. Uppenbarligen är det El Chichón som gett en negativ trend 1979 – 1988. Den relativt låga trenden 1979 – 1996 kan likaledes förklaras av vulkanutbrottens inverkan, där Mount Pinatubo var starkare än El Chichón.
Man kan därför inte använda trenderna under dessa två perioder för att hävda att de senaste femton årens låga temperaturtrend inte är ovanlig. De senaste femton årens temperaturutveckling är speciell och detta har lett till diskussioner inom klimatvetenskapen och alternativa hypoteser.
James Hansens simuleringar kan möjligen sägas stämma för åren 1988 – 1997, men detta är en mycket kort tidsperiod där den trend man får beror väldigt mycket på oförutsägbara naturliga variationer. För 1988 – nu stämmer det inte och diskrepansen är betydande. Speciellt hur kurvorna divergerar under de senaste femton åren är talande.
Mina argument mynnar alltså ut i att James Hansens simuleringar från 1988 har gått helt fel och inte med några rimliga kriterier kan påstås stämma med klimatets verkliga utveckling. Michael Manns påstående att dessa simuleringar av Hansen skulle visa att klimatmodellerna kan prediktera klimatet ”with flying colors” är alltså grundlöst.

0