Aerosoler är små partiklar som är finfördelade i luften (eller annan gas: ordet kommer från latinet, air = ”luft” och solutio = ”lösning”). Typiska exempel på aerosoler är rök, dimma, dis och luftföroreningar.
Figur 1. Olika typer av aerosoler och deras storlekar, logaritmisk skala.
Det finns väldigt många sorters aerosolpartiklar, med storlekar från några nanometer upp till mikrometerskala, se figur 1. I animeringen från NASA som var ”Dagens klimatbild” häromdagen kan man se några av de olika aerosoltyperna virvla runt i atmosfären.
Figur 2. Globala, antropogena utsläpp av svaveldioxid, Tg SO2.[3]
Man har hittills i klimatvetenskapen antagit att den totala mängden aerosoler har vuxit under industrialismen. Hypotesen har varit att de på grund av människans utsläpp i någon mån följt samma mönster som ökningen av svavelföreningar, se figur 2.
Mer specifikt har man i klimatmodellerna utgått från att aerosolutsläpp från bränder var lägre i förindustriell tid, än i modern tid. Man har antagit att även utsläppen från bränder borde ha ökat i proportion till den snabbt ökande befolkningstätheten. Detta kan förefalla logiskt: mer människor = mer bränder.
Men detta antagande har nu visat sig vara felaktigt. Baserat på observationer av stoftavlagringar i iskärnor har det nämligen visat sig att mängen avlagringar är relativt konstant över de senaste 200 åren. Forskningen rapporteras i Science [1].
Forskarna visar med analys av borrkärnor av is att de förindustriella nivåerna av aerosoler var lika stora som idag. Orsaken är att det var mera skogsbränder förr än vad man hittills känt till.
Forskningen visar att den markyta som drabbats av bränder minskar med ökande befolkningstäthet, alltså tvärtemot vad man tidigare antagit. Under 1900-talet har skogsbränderna trendmässigt minskat med 30 procent.
Detta har skett på grund av att människor starkt påverkar markanvändningen, vilket medför att bränderna minskar. Kalifornien är ett exempel som anförs.[2] Där är den brända arealen bara 14 procent i modern tid (1984–2009) jämfört med vad den var i förindustriell tid (1500–1850). Globalt skattas nedgången till mellan 25–30 procent. Orsakerna är mer odlad mark, mer aktivt skogsbruk samt aktiv brandbekämpning.
Figur 3. Den svarta linjen visar årsvis aerosolnivå mätt med mängden sot (black carbon) i borrkärnor av is från Antarktis, med konfidensintervall i grått. Linjen visar kvoten mellan historisk sotnivå jämfört med nivån år 2000. Den blå linjen visar hur IPCC:s klimatmodeller (CMIP6) simulerar brandutveckling från biomassa, samt utsläpp av aerosoler från fossila bränslen (CEDS). Den orangea linjen visar simulering från en annan brandmodell, plus CEDS.
Figur 3 visar resultatet av analysen av högupplösta borrkärnor från Antarktis och Anderna.[1] Den utveckling som IPCC antagit visas med den blå kurvan. Denna har visat sig vara felaktig enligt data från observationer, som visar på en i stort sett stabil nivå.
Den nya studien bekräftar resultat från tidigare forskning på global nivå, som också den fann signifikant högre halt av aerosoler från skogsbränder och andra naturliga källor under den preindustriella eran, än vad man tidigare trott. Detta gäller även på norra halvklotet.[2]
Det forskarna nu konstaterar, är att den totala aerosolnivån har legat relativt konstant under hela den moderna eran. De minskande skogsbränderna på 1900-talet har kompenserats av de ökande utsläppen av fossila bränslen: ”… the decreasing trend in SH [Southern hemisphere] fire emissions over the past century largely compensates for the cooling effect of increasing aerosols from fossil fuel and biofuel sources.”[1]
Att aerosolerna legat på i stort sett konstant nivå leder till slutsatsen att IPCC har överskattat aerosolernas klimateffekt, eftersom man ’hängt upp’ sannolikheten för en hög klimatkänslighet på att man har en stark bromsande effekt av aerosoler, se artiklarna här och här.
De nya forskningsresultaten om bränder innebär ytterligare ett argument för att IPCC:s påstående om en möjlig hög klimatkänslighet för CO2 inte håller.
Utvikning om olika typer av aerosoler, deras ursprung och livslängd
Aerosolpartiklar släpps antingen ut direkt i atmosfären (primära aerosoler) eller produceras i atmosfären från gaser (sekundära aerosoler). Partiklarna kan vara antingen i fast eller flytande form.
Primära aerosoler består av både oorganiska och organiska komponenter. De oorganiska aerosolerna är relativt stora, se figur 1, och härstammar från vattensprut, mineraldamm och vulkaner, se animeringen här. Dessa grova aerosoler har kort livslängd i atmosfären, vanligtvis bara några dagar.
Förbränningsprocesser av olika slag är källan till kolhaltiga aerosoler. Detta inkluderar både organiskt kol (OC) och fast svart kol (black coal, BC). De kommer främst från förbränning av fossila bränslen, trä och annan biomassa. BC är den främsta antropogena ljusabsorberande beståndsdelen i aerosoler. Aerosoler som innehåller BC och OC är i allmänhet mindre än 1 µm.
Sekundära aerosolpartiklar produceras i atmosfären från prekursorgaser genom kondensering av ångor på befintliga partiklar eller genom kärnbildning av nya partiklar. Sekundära aerosoler är små; de varierar i storlek från några nanometer upp till 1 µm och har en livslängd på dagar till veckor. De består av blandningar av föreningar; huvudkomponenterna är sulfat, nitrat och OC. De huvudsakliga prekursorgaserna släpps ut från förbränning av fossila bränslen, men bränder och biogena utsläpp av flyktiga organiska föreningar är också viktiga. Ibland resulterar vulkanutbrott i enorma mängder primära och sekundära aerosoler.
Aerosolers klimateffekt. Alla atmosfäriska aerosoler sprider inkommande solstrålning, och några aerosoltyper kan också absorbera solstrålning. BC är den viktigaste av de senare. Aerosoler som främst sprider solstrålning har en kylande effekt, genom att förstärka den totala reflekterade solstrålningen från Jorden.
Starkt absorberande aerosoler har en värmande effekt. Partiklarna påverkar strålning som har ungefär samma våglängd som partikelns diameter. Långvågig värmestrålning påverkas därför bara i liten grad.
Aerosoler har också en stor indirekt klimateffekt där de via molnen påverkar Jordens reflektionsförmåga (albedot). En betydande del av de sekundära aerosolernas massa uppstår genom molnbildning. Sambandet mellan aerosoler och moln kommer behandlas i en kommande artikel.
Referenser
[1] Improved estimates of preindustrial biomass burning reduce the magnitude of aerosol climate forcing in the Southern Hemisphere, Pengfei Liu och 12 medförfattare, Science 2021, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abc1379
[2] Reassessment of pre-industrial fire emissions strongly affects anthropogenic aerosol forcing, D.S. Hamilton och 9 medförfattare, Nature 2018, https://www.nature.com/articles/s41467-018-05592-9
[3] Rethinking the Lower Bound on Aerosol Radiative Forcing, BJORN STEVENS, 2015, https://10.1175/JCLI-D-14-00656.1
Detta är den fjärde delen i en serie artiklar om aerosolernas roll i klimatet och klimatmodellerna.
Den första delen handlade om aerosoler som ’fiffelfaktor’ i klimatmodellerna och hur historisk temperaturutveckling pekar på att de inte kan ha den stora bromsverkan som IPCC vill ge dem, här.
Den andra delen handlade om den syn som IPCC företräder, att aerosoler starkt bromsar planetens uppvärmning av växthusgaser, men att denna balans nu ändras när aerosolerna minskar. Vi fann att den främsta effekten snarare är att albedot minskar, vilket ökar mängden solstrålning som når jordytan och värmer oss, här.
Den tredje delen handlade om den geografiska fördelningen av aerosolerna, vilken indikerar att deras inverkan på klimatförändringen är låg, här.
Gabriel, den viktiga huvudlänken ska vara:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abc1379
Tack Gabriel
Aerosolernas betydelse behöver lite upplysning.
Det är så mycket som visat sig fel med dagens klimatmodeller som överdriver klimatkänsligheten.
Kopplingen med en bättre luftkvalitet och uppvärmning behöver granskas.
20% fler soltimmar 🙂
Tack Anders,
något med doi som strular, man jag ändrade till ’vanliga’ länkar i stället, så fixat nu.
Vill också beröma Dig Gabriel för Dina oerhört sakliga och trovärdiga lektioner! Man kan lita på KU-folket!
Mycket bra Gabriel – snyggt och proffsigt!
Hur forskare och klimatmodellerare kunnat missat detta är en gåta – man vet inte om dom gör det medvetet eller om det bara är bristande kunskap.
Sibirien och nordamerika är ju inget annat än stora skogar med enorma skogsbränder på sensomrarna – särskilt innan människan begränsade dessa.
När man läser om det förindustriella klimatet i england kan man läsa beskrivningar från 1800- talet om hur dom Kanadensiska skogsbränderna färgade europas kvällshimlar röda!
Vi lever i en tid av historieförnekelse och en tro på att modeller övertrumfar verkligheten – skrämmande!
Igår när jag fiskade i bohuslän var havstemperaturen 2,7 grader kallare än snittet 1999 – 2019, trots en frisk pålandsvind.
Men det får vi inte höra om i svt- nyheter för det lirar inte med modellen om det aldrig så varma havet.
Västkustvattnen har varit mycket kalla det senaste året – nu i april, konstant flera grader under.
Tack Gabriel,
Aerosoler har alltid varit ett problem för IPCC. En del värmer, en del kyler och de kan variera över tid.
Om jag minns rätt så sysslade Judith Curry med detta under sin tid i IPCC, och påtalade de stora problem/osäkerheter som fanns.
OT Allas vår Elsa har lämnat SD-blir politisk vilde!
https://www.youtube.com/watch?v=LeR6duVexZA
#6 Lennart Bengtsson berättade om hur de i början sökte bland aerosloer för att förstå klimatfrågan.
#7 Wow, vilken klok, stark och modig kvinna! Hon går från klarhet till klarhet! Heja Elsa!! Skämmes sittande regering men främst Liberalerna och SD!
Jag återkommer i morgon (tisdag) med hennes egen motivering till varför hon lämnar partiet. Jag tror dock inte att den här affären är överspelad. Det påverkar inte bara SD utan hela regeringsunderlaget. Det vore synd om L vinner kampen och om de klimatreligiösa tar hem ännu en seger.
Kan vi återgå till att diskutera dagens tråd i stället?
Dagens tråd är viktig och får inte släppas!
Men ändock hänger det ihop med att Elsa Widding nu kan bli förebild för en ny typ av politiker!
Dvs inte styrs av uppfostran i ungdomsförbund och inte heller indoktrineras av WEF etc.
Fråga:
Varför sätta upp parametrar för aerosoler i datormodeller utifrån rena antaganden? när det finns gott om iskärnor att hämta data ifrån – så att man får åtminstone en parameter rätt i körningarna? framför allt när man hämtar väsentligen osäkrare data ur samma iskärnor (CO₂) och använder dem som sanningar i samma datormodeller?
Inte ett vetenskapligt försök till problemlösning, anser jag.
Data är alltid kung.
Hur i hela världen kunde man inte stå upp för Elsa den mest kunniga och meriterande personen vi har i riksdagen när det gäller klimatet och energi. Att ta reda på och skapa kunskap i ämnen kan väl aldrig vara fel. Hur var det med den goda tonen som skulle gälla mellan partierna. Då kan man väl som L inte kapa någon inom samarbetspartner längs med fotknölarna. Det är minst sagt bedrövligt.
L #12,
Dina kommentarer passar inte här, Kommentera i öppen tråd eller i morgon.
En hel del intressanta bilder från denna källa:
https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps/MODAL2_M_AER_OD/MOD14A1_M_FIRE
Här en där eld och aerosoler visas.
Det brinner mycket i Afrika!
Söder om Sahara.
Är det kanske del av jordbruket?
Är det brist på annan gödning?
Knappast kopplad till den utveckling vi har haft i andra jordbruksområden i så fall.
Kan det vara så att genom fossilt framställda gödningar har vi sluppit använda primitiva metoder med skadliga luftutsläpp?
#14 Lasse
Så här skriver Wikiedia om svedjebruk i dag:
”Svedjebruk är en form av subsistensjordbruk i de tropiska regnskogsområdena i Afrika, Sydamerika och Sydostasien. När svedjemarkens växtkraft har förbrukats får den växa igen med skog. Eftersom en svedjemark ger skörd under bara några år måste man tillämpa ett slags växelbruk och låta åkern vila några år för att den skall återfå växtkraft. En alltför kort omloppstid kan snabbt förstöra möjligheterna att bedriva svedjebruk. På sveder i regnskogarna odlas främst grönsaker, rotfrukter och stärkelseväxter. Majs, bönor, banan, maniok och jams hör till den dagliga basfödan i de tropiska utvecklingsländerna. Men regnskogarna minskar i allt snabbare takt, och därför är även svedjebruket en produktionsform och livsstil på tillbakagång”
Apropå mängden skogsbränder förr.
8-10 oktober 1871 inträffade tre stora skogsbränder i Michigan och Wisconsin (the Peshtigo fire, the Great Michigan Fire och the Port Huron fire). Ca 2000 människor omkom och 15 000 kvadratkilometer skog brann (alltså mer än Skåne och Blekinge).
”Black Thursday” 6 februari 1851 brann ca 50 000 kvadratkilometer bush i Victoria, Australien, ca en fjärdedel av delstaten, och mer än Skåne, Blekinge, Öland, Halland och Småland tillsammans.
Dessa hör förvisso till de största enskilda bränder vi har data för, men å andra siden, vem vet hur stora bränder som inträffade före 1800-talet i t ex Sibirien, Kanada eller Australien? Ingen.
Vad jag kan säga, med fälterfarenhet från samtliga delstater och territorier i Australien är att det ingenstans, utom i några små regnskogsområden i norr har gått så länge sedan den senaste brandtillfället att man inte omedelbart kan hitta brandrester överallt.
#14
Att bränna framförallt torrt gräs är en mycket vanlig sedvänja på många håll i Världen.
Oftast är det för att förbättra gräsväxten och få bättre bete. Det gamla torra gräset hindrar återväxten och dessutom frigör man näring bunden i det döda växtmaterialet.
Det kan också vara för att hålla nere parasiter på både människor och djur, och kontrollerade bränder för att skydda folk och fä från okontrollerade bränder (det skulle behövas mera sådant i t ex Australien och Kalifornien).
På Madagaskar bränner man vegetation nära husen för att jaga bort onda andar.
Det kanske bör tilläggas att utöver reguljära svedjebränningar så är det på många håll normalt att man bränner vegetationen även när man tar upp ny permanent odlingsmark. Detta både för att bli av med växtmaterialet och att frigöra näring.
Svedjeodling ses ofta som en primitiv och ineffektiv odlingsform, men så sågs den inte av de som praktiserade den här i Sverige. Svederna gav i regel betydligt bättre arealavkastning än det ”riktiga” jordbruket för en klart mindre arbetsinsats, och den speciella svedjerågen och svedjerovorna ansågs också som bättre än de vanliga sorterna. Och dessutom fick man ju bättre bete för djuren som ”gick på skogen” ett antal år framåt.
De som ogillade och protesterade mot svedjebruket var framför allt gruvorna och järnbruken som ville ha träkol och tillmakningsved istället.
”I slutet av 1800-talet kom skogsbruket in i bilden. Skogen fick ett tydligt ekonomiskt värde och då gällde det istället att skydda skogen och bekämpa uppkomna bränder. Innan man började med brandbekämpning brann uppskattningsvis 1–2 procent av Sveriges landyta årligen, jämfört med dagens cirka 0,16 promille.”
https://www.skogsindustrierna.se/om-skogsindustrin/lyssna-pa-forskarna/skogsbrander-forandring-over-tid/
#17
Har för mig att mycket av skogsbränder i dag runt om i världen är på grund av dålig underhåll av skogsbruket. Exempelvis dålig röjning arbete så buskar ligger för nära varandra i Califonien och även Australien. Så när det väl börjar brinna så blir det för tätt intill varandra i dagens samhälle.
Apropå aerosoler, otäck sandstorm i Illinois, USA
https://www.svt.se/nyheter/utrikes/flera-doda-i-seriekrock-efter-sandstorm-i-usa
John 18
Tack för bra länk! Den visar på just det som forskarna i referenslistan kommit fram till, nämligen att det brann mycket mer förr, och inte mindre som IPCCs datamodeller antar.