Klimatmodellerna har fel om vattenångan

Här är en viktig sak om klimatmodellernas brister. Av Christer Käld https://www.klimatvett.fi/post/ny-studie-klimatmodeller-hanterar-vatten%C3%A5nga-helt-fel-en-stor-lucka-i-v%C3%A5r-f%C3%B6rst%C3%A5else 

+++++++++++++

Studie visar: Klimatmodeller hanterar VATTENÅNGA helt fel – en ”stor lucka i vår förståelse”

Observerade fuktighetstrender i torra områden motsäger klimatmodeller visar en ny forskning – Simson et al., 2024.

torra omraden

Klimatmodeller antar felaktiga värden

Vattenånga i atmosfären förväntas öka med uppvärmningen eftersom en varmare atmosfär kan hålla mer fukt. Men under de senaste fyra decennierna har vattenånga nära ytan INTE ökat över torra och halvtorra områden. Detta står i motsats till alla klimatmodellsimuleringar där den stiger i en takt nära de teoretiska förväntningarna, även över torra områden. Detta kan tyda på en stor felaktig bild av hydroklimatrelaterade processer mena forskarna.

Modeller ökar vattenångan för att tillgodose det ökade atmosfäriska behovet, medan detta inte har hänt i verkligheten. Med tanke på nära kopplingar mellan vattenånga och skogsbränder och extrema temperaturer måste denna fråga lösas för att ge mer tillförlitliga klimatprognoser för torra och halvtorra regioner i världen.

fuktiga o torra omraden

Figuren anger de landområden som klassificeras som fuktiga (blå), torra/halvtorra (orange) och hypertorra (grå).

Torra och halvtorra regioner i världen är särskilt sårbara för klimatförändringar. Klimatmodeller är IPCC:s verktyg för att projicera det framtida hydroklimat som samhället i dessa regioner måste anpassa sig till, men här presenterar forskarna en oroande diskrepans mellan observerade och modellbaserade historiska hydroklimattrender.

I observationer har denna ökning av atmosfärisk vattenånga inte inträffat, vilket tyder på att tillgången på fukt för att tillfredsställa det ökade atmosfäriska behovet är lägre i verkligheten än i modeller i torra/halvtorra områden.

Orsak till bränder

Denna skillnad är tydligast på platser som är torra/halvtorra året runt, men den är också tydlig i fuktigare regioner under årets torraste månader. Det indikerar en stor lucka i vår förståelse och modelleringsförmåga som kan få allvarliga konsekvenser för hydroklimatprognoser, inklusive brandrisk, framöver.

Slutsatser som forskningen kommit till

Här har vi påvisat en stor skillnad mellan observationsbaserade och klimatmodellbaserade historiska trender i ytnära atmosfärisk vattenånga i torra och halvtorra regioner. Klimatmodeller visar att vattenånga bör ha ökat över torra/halvtorra områden i en takt som är nära den som förväntas från Clausius-Clapeyron-skalning, i genomsnitt. I verkligheten har atmosfärisk vattenånga över torra och halvtorra områden i princip varit konstant under de senaste fyra decennierna i genomsnitt, vilket står i stark kontrast till våra modellbaserade förväntningar.

En diskrepans mellan modellerade och observerade luftfuktighetstrender finns också i fuktigare regioner, om än i mindre utsträckning, och endast under de torraste tiderna på året.

I torra/halvtorra regioner leder uppvärmningsdrivna ökningar av mättnadsångtrycket i kombination med nära nolltrender i specifik luftfuktighet till ökningar av ångtrycksunderskottet, vilket är en viktig drivkraft för vattenstress på ekosystem och skogsbränder, och modellerna fångar inte den roll som specifika luftfuktighetstrender spelar i detta korrekt.

Om klimatmodeller överhuvudtaget skall användas som prognosverktyg i framtiden bör denna aspekt tas med och korrigeras så snart som möjligt för att ge tillförlitliga prognoser för torra/halvtorra regioner under de kommande decennierna. Annars har vi ytterligare en felaktig parameter som ingångsvärde vilket snedställer modellernas prognosresultat.

christer kald 1

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. Så lagen om tillgång och efterfrågan gäller även här, ingen större överraskning om man inte är politiker eller modellforskare.

  2. foliehatt

    Och, trots det – uppmätta – ökade ångtrycksunderskottet så förgrönas samtidigt planeten. Även i regioner där underskottet har ökat. Det säger något viktigt om bristen på CO₂ i atmosfären ur C3-växters synvinkel. Vattentillgång är ett mindre problem ju mer normaliserad atmosfärens koldioxidhalt blir. Igen – ur C3-växters synvinkel.

  3. Roland

    En relevant fråga som jag undrar över är vist måste det vara svårt vera om det har blivit mer eller mindre vattenånga över tid? Hur stor är osäkerheten osv

  4. Lennart Bengtsson

    Ju varmare luften är desto mer vattenånga kan de hålla (Clausius-Clapeyrons lag). Under förutsättning av en oförändrad atmosfärcirkulation så betyder detta att mer vattenånga också transporteras i ett varmare klimat. Det får till konsekvens att i områden av atmosfärisk konvergens (stigande luft) ökar nederbörd och total fuktighet. Detta syns tydligt i ökat nederbörd i områden med konvergens som i polarområdena där nederbörden systematiskt ökat de senaste decennierna. Detta gäller inte minst på Grönland och Antarktis. Gäller även Sverige
    På samma sätt minskar nederbörd och luftfuktighet i områden med divergens (sjunkande luft) vilket framgår av den bifogade artikeln.

  5. Lennart Bengtsson

    Såväl SMHI som ERA5 anger att nederbörden över Sverige har ökat med 15-20% sedan 1940. Värdena för hela det norra polarområdet 60°N -90°N är om något ett snäpp högre > 20 % (ERA5)

  6. Lennart Bengtsson

    För Medelhavsområdet och Nordafrika kan man notera en motsvarande uttorkning och minskad nederbörd under samma tid. Källa : ERA5

  7. Lennart B #4-6

    Vilken slutsats skall jag dra av detta? Menar du att artikeln som nämns i inlägget är fel, eller att det saknas något i klimatmodellerna om cirkulationen?

  8. OT:
    Matz H. har nu åter försett mig med utfallet av Copernicus satellitmätningar under november, ERA5 (2m), varför raderna och diagrammen är uppdaterade. Liksom för UAH Global Land som även presenterats.

    Favör för fortsättning ner således, men ännu inte avgjort.

    https://alvarnyren.wixsite.com/aidtrade/post/mina-klimatmodeller-66

  9. Lennart Bengtsson

    Nej

    Som Du kan se på figur 19 i min bok så simulerar modellerna detta hyggligt bra med kraftigare nederbörd och fuktigare luft i områden med atmosfärisk konvergens och motsatsen i områden med atmosfärisk divergens. Artikeln visar att just detta observeras.

  10. Lennart Bengtsson

    Alvar Nyren

    Fint att Du använder Matz Hedmans utmärkta klimatapp som är en komprimerad och praktisk version av ERA5. ERA5 uttalar sig bara om det väder som varit och inte om prognoser för framtiden. ERA5 är däremot utmärkt bra för att validera tillgängliga modeller.

    Ännu finns det inga trovärdiga beräkningar att klimatet blir kallare utan det mest troliga är att mildvädret under främst vintertid kommer att bli ännu vanligare. Kalla vintrar kan inte uteslutas men dock inte förutsägas.

    Hälsar

    Lennart

  11. # 10
    Jag håller inte med som du ev kan se. Det kallas för teknisk analys, våganalys.
    Time will tell.

  12. foliehatt

    Om modellerna förutsäger ökad specifik fuktighet för konvergerande områden SAMT för divergerande (fig. 4 i Simson et al. 2024) men att verklighetens data ger modellerna rätt i det första men fel i det andra (ingen ökning alls) så måste mer energi transporteras som latent värme än vad modellerna är skrivna att göra.

  13. Fråga är om Lennart Bengtssons (LB) allmänna resonemang är tillämpligt på de fenomen som anges i Christer Kälds inlägg? LB refererar gärna till sina böcker, som jag inte läst och därför inte kan värdera. Mina frågor (till allmänt kunniga):
    1. Är den högre regnmängden över Arktis, med omgivande områden söderut till en huvudsaklig del att hänföra till den arktiska anomalin, uppstånden p.g.a. geotermiska/seismiska förhållanden över Nordatlanten/Arctic Ocean?
    2. På vilket sätt är minskad fuktighet över generellt halvtorra/torra områden, speciellt i södra Europa, en naturlig följd av att ITCZ under det senaste decenniet oftare vandrat norrut?
    3. Eftersom Clausius-Clapeyrons lag uppenbarligen inte gäller generellt (hur värdera m.h.t. olika förutsättningar modellmässiga eventuella standardavvikelser), är fråga vilka faktorer som bestämmer utfallet regn- resp. torrmässigt i komplement till ovan punkter 1&2? Har utbredning över tid av El Niño resp La Niña betydelse? Samverkar dessa med ITCZ på ett interaktivt förutserbart sätt som kan kan kasta ljus över inläggets konstateranden?

  14. LB #9,

    Nej,det intressanta är väl just att klimatmodellerna inte visar detsamma som observationerna. De skriver i sin abstract:

    ” Climate models are our primary tool for projecting the
    future hydroclimate that society in these regions must adapt to, but here, we presenta concerning discrepancy between observed and model-based historical hydroclimate trends”

    https://bpb-us-w2.wpmucdn.com/sites.coecis.cornell.edu/dist/f/423/files/2023/12/simpson23pnas.pdf

  15. #14 forts

    Författarna säger också i rutan bredvid abstracten:

    ”over the last four
    decades, near-surface water
    vapor has not increased over arid
    and semi-arid regions. This is
    contrary to all climate model
    simulations in which it rises at
    a rate close to theoretical
    expectations, even over dry
    regions. This may indicate a major
    model misrepresentation of
    hydroclimate-related processes;”

  16. Adepten

    AMOC är som Nordens väderkock. När kocken mår bra rör han lugnt om i grytan och serverar ett hyfsat stabilt klimat: mildare vintrar, lagom nederbörd och någorlunda förutsägbarhet.

    Men när kocken börjar skaka på handen — ja då blir det som att han tappar kryddburkarna huller om buller. Plötsligt råkar han hälla i ”arktisk kyla” i januari, ”saharatorra veckor” i juli och en näve ”kaotiska lågtryck” lite när som helst. Resultatet? För oss i Norden smakar vädret som en soppa där någon glömde receptet men fortsatte laga ändå.

    Med andra ord gäller det att hålla koll på hur AMOC svajar med åren.

  17. Munin

    Det är ett känt vetenskapligt faktum att verkan av koldioxiden är logaritmiskt avtagande. Det mest givna sambandet blir att det också visar sig i att gälla också för hur halten vattenånga utvecklas i atmosfären. De s.k. förstärkningseffekterna, som klimatalarmisterna fört in i modellerna hör hemma i hittepåvärlden och de har gjort dem logaritmiskt ökande för att kunna driva sitt klimathot.

  18. Lennart Bengtsson

    Svar 13

    Fråga är om Lennart Bengtssons (LB) allmänna resonemang är tillämpligt på de fenomen som anges i Christer Kälds inlägg? LB refererar gärna till sina böcker, som jag inte läst och därför inte kan värdera. Mina frågor (till allmänt kunniga):
    1. Är den högre regnmängden över Arktis, med omgivande områden söderut till en huvudsaklig del att hänföra till den arktiska anomalin, uppstånden p.g.a. geotermiska/seismiska förhållanden över Nordatlanten/Arctic Ocean? SVAR: Nej. Den ökade nederbörden i Arktis beror helt enkelt på att mer fuktig luft transporteras mot polarområdet till följd av den globala uppvärmningen.
    2. På vilket sätt är minskad fuktighet över generellt halvtorra/torra områden, speciellt i södra Europa, en naturlig följd av att ITCZ under det senaste decenniet oftare vandrat norrut? Svar: Klimatmodellerna simulerar detta som Du kan se från IPCC:s rapporter,
    3. Eftersom Clausius-Clapeyrons lag uppenbarligen inte gäller generellt (hur värdera m.h.t. olika förutsättningar modellmässiga eventuella standardavvikelser), är fråga vilka faktorer som bestämmer utfallet regn- resp. torrmässigt i komplement till ovan punkter 1&2? Har utbredning över tid av El Niño resp La Niña betydelse? Samverkar dessa med ITCZ på ett interaktivt förutserbart sätt som kan kan kasta ljus över inläggets konstateranden? Svar: Clausius-Clapeyrons(CC) lag är en generell lag och kan härledas från de termodynamiska huvudsatserna. Den gäller vid fuktighetsmättnad vilken beror på atmosfärcirkulationen. Luften avkyls vid hävning varvid mättning och kondensation inträffar. Atmosfären har allmänt stigit med ca 1°C de senaste 50 åren (se UAH som visas på denna blogg varje månad). En följd härav är att atmosfären innehåll av vattenånga ökar med 7 % till följa av CC. Det är precis därför som nederbörden har ökat. Atmosfärcirkulationen bestämmer dock den regionala fördelningen av nederbörd och variationer/ändringar i denna har sannolikt bidragit till minskad nederbörd i Medelhavsområdet. IPCC:S modellsimuleringar indikerar att så är fallet.

  19. LB #18,

    Jodå, allt det där kan säkert vara korrekt härlett från hur klimatfuktighet BORDE uppföra sig. Frågan är bara varför inte klimatmodellerna har tagit hänsyn till detta utan fått fram, enligt artikeln, felaktiga data om bl.a. torra områden.

    Klimatmodellerna BORDE korrigeras så att de stämmer med observationerna. Om man vägrar att säga att det är något lurt med klimatmodellerna på denna punkt så är det fegt. Klimatmodellerna används ofta som grund för klimatpolitiken och felaktigheter bör erkännas och leda till korrigeringar angående t.ex. översvämningar, torka och skogsbränder. Håller du inte med om detta?

  20. foliehatt

    LB, #18,
    Simson et al. 2024 noterar också de antagna 7% ökning av specifikt vatteninnehåll, men pekar på att dessa 7% saknas i data (fig 4 i peket). Antingen tror du på de data som de publicerat, varpå modellernas (CMIP6-familjen) felaktiga antaganden måste få konsekvenser, eller så tror du inte på deras data och då får du gärna försöka förklara varför du anser dem felaktiga.

  21. Lennart Bengtsson

    Jag har evaluerar ERA5 data som ger en god approximativ information om nederbörd.

    Globalt sett har nederbörden ökat med ca 7% för åren 1940 -2025 vilket är i hygglig överensstämmelse med temperaturökningen på ca 1°C .Detta följer approximativt Clausius – Clapeyrons lag.
    Samtidigt har ökningen varit större i områden med atmosfärisk konvergens som polarområdena och ekvatorsregionerna. Områden inom säg latituderna 20 -40 ° N och S har snarare haft en minskad nederbörd.
    Orsaken härtill är sannolikt samspelet mellan vattenånga och atmosfärcirkulation

    Om nu Simpson och al funnit att torra områden har mindre luftfuktighet än de modelldata(vilka? medelvärde av alla CMIP6 eller?)) man jämfört så kan detta enklast förklaras med de atmosfärcirkulationsändringar som är en följd av den globala uppvärmningen. Jag hänvisar den intresserade läsaren tilll följande artikel (Robust Responses of the Hydrological Cycle to Global Warming av Held och Soden, 2006 i Journal of Climate) där mekanismen tydligt klargörs

  22. Sven Kimblad

    Tack Lennart Bengtsson
    Din medverkan höjer kvaliteten på detta forum.

  23. foliehatt

    Jag tar tillbaka allt jag har skrivit i den här tråden. Nu har jag läst också valda delar av M&M. Och – peket är baserat på SSP5-8.5 (RCP8.5) data. Det vill säga skräp. Inte värt tiden att läsa.

    Man jämför verklighet mot saga. Inte konstigt att det inte lirar.

  24. foliehatt #23,

    Men SSP5-8.5 är ett utsläpps scenarium. Påverkar det gjorda observationen?

    Visst kan observationerna vara felaktiga och därmed trenden fel. Men detta är väl i passerad tid, inte framtid.

  25. foliehatt

    Ingemar,
    ja xxx8.5 är utsläppsscenarior. De gör modellernas utdata extrema. Troligen är det mesta av diskrepansen mellan modelldata och i verkligheten uppmätta data orsakad av de extrema värden som matats in i modellerna här. Men, jag orkar inte läsa mer. När jag insåg att författarna hade matat modellerna med den orealistiska katastrofgeneratorn SSP5-8.5 så tappade jag allt intresse. Allt baserat på xxx8.5 bara släpper jag. SISU gäller. Skit in – Skit ut.

  26. Leif Åsbrink

    #23 foliehatt

    I skriften står det. ”1980 to 2020 vapor pressure trends for individual months of the year expressed as a percentage of the 1980 to 1990 climatology for that month of the year ”

    Såvitt jag vet är CMIP dataset observerade data fram till 2014 så det är bara 2015 till 2020 som bseras på xxx8.5 och under dessa år skiljer inte scenariot nämvärt från gjorda utsläpp så därför är skriften trovärdigi sin jämförelse mellan observationer och modellresultat.

    Tittar man på S23 (c) i appendix ser man att över torra områden visar ERA5 konstant absolut luftfuktighet medan modellerna med CMIP6, verkliga utsläppsdata 2000-2014, visar en klart stigande trend och den följer temperaturen som den beräknas i modellerna, med det markerade hacket 1993, se https://climatedataguide.ucar.edu/sites/default/files/styles/extra_large/public/2022-03/F5_fromCarbonBrief.png

    Över fuktiga områden S23 (e) stämmer CMIP6 bra med ERA5. Visst har dom visat att det är något fel på klimatmodellerna över torra områden!

  27. foliehatt

    Leif, #26,
    jag tänker inte gå i polemik med dig. Jag läser helt enkelt inget som är besudlat av xxx8.5-scenariot. Om, som du menar de har baserat större delen av studien på verkliga data, varför så skarva på det mest orealistiska utsläppsscenariot för den sista biten? Ologiskt, som minst.

    Jag ser gärna att någon gör om samma/en liknande studie, fast utan vare sig RCP8.5/SSP5-8.5.

  28. Leif Åsbrink

    #27 foliehatt

    I figur S23(c) i appendix ser man tydligt att något är fel med modellerna under tidsperioden 2000-2014 där man jämför verkligheten med modellernas resultat baserade på verkliga utsläpp. Det är slående att modellerna säger att den absoluta luftfuktigheten följer temperaturen medan verklighten är att den absoluta luftfuktigheten är konstant.

    Indata till modellerna är CMIP6: ”We use the Historical and Shared Socioeconomic Pathway 5-8.5 (SSP5-8.5) simulations from the Coupled Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6) (54). These simulations begin in 1850 and are run under historical forcings prior to 2015 and SSP5-8.5 forcings, thereafter. ”

    Titta på figuren i appendix och bortse från data 2015 till 2020. Då är det historiska data som använts! och inte SSP5-8.5.

    Som Christer skriver i inlägget: ”Klimatmodeller visar att vattenånga bör ha ökat över torra/halvtorra områden i en takt som är nära den som förväntas från Clausius-Clapeyron-skalning, i genomsnitt. I verkligheten har atmosfärisk vattenånga över torra och halvtorra områden i princip varit konstant under de senaste fyra decennierna i genomsnitt, vilket står i stark kontrast till våra modellbaserade förväntningar.”

    Det förefaller som att modellerna förutsätter att avdunstningen från marken beror av temperatur och luftfuktiget oberoende om det är öken eller djungel. Något fel är det i alla fall. Det är inte nödvändigtvis modellerna, det kan också vara historiska data i CMIP6 som inte beskriver markens egenskaper. (Dom borde komma ut ur klimatmodellernas beräkningar av nederbördsmängden.)

  29. Adepten

    #27 och #28

    Kan väl tillägga att vissa enskilda klimatmodeller överensstämmer bättre med historiska observationer än CMIP6-multimodellensembler (MME) eftersom de har en mer realistisk representation av mark–atmosfär-kopplingar, särskilt i torra och halvtorra regioner där avdunstningen är vattenbegränsad.

    Exempelvis den ryska INM-CM-modellen som visar en god överensstämmelse med observerade temperatur- och fuktighetstrender över land.

    Detta visar att CMIP6-ensemblemedel inte  representerar den mest fysiskt korrekta lösningen för alla regioner.
    För regionala analyser och hydrologiskt känsliga frågor är därför modellurval ofta mer relevant än standardbruket av CMIP6.

  30. foliehatt

    Leif, Adepten, ##28-29,
    Feynman sade i en interview att han menade att samhällsvetenskaperna försökte imitera de naturvetenskapliga vad gäller metodik, etc, men aldrig fick till några övertygande resultat. På samma sätt är det självklart att den förbättring av datanoggranhet som fås ur medelvärdesbildning ur många studier av samma fenomen INTE kan direkt överföras på modellerande av verkligheten. Varför skulle medelvärdesbildning ur fler felaktiga modeller ge bättre utdata än de ur en? de är ju alla baserade på gissningar – förlåt, parameteriseringar.

    Och, jag läser inget som är baserat på xxx8.5 – av princip.