17 maj 2013

Det kom ett mail till Uppsalainitiativet



Hej
Jag tvivlar på att CO2 är en avgörande orsak till en påtaglig temperaturhöjning av Klimatet. När två saker inträffar samtidigt finns det 3 logiskt möjliga förklaringar. Antingen är A beroende av B, eller är B beroende av A eller också är både B och A beroende av en yttre faktor.
Jag blev tvivlande när jag förstod att det i oceanerna finns 50 ggr så mycket CO2 som i atmosfären.


Boende i Haninge med CocaCola pumpandes CO2 i vatten 24/7 vet jag att vatten löser CO2 men jag vet också att en läsk skall drickas kall, en varm öl längtar ingen efter. Vattnets förmåga att ”lösa” CO2 beror på temperaturen. När solen lyser på jorden blir atmosfären varmare, marken och haven likaså. Det varmare havet släpper iväg sin CO2 till atmosfären. Slutsats CO2 synkroniseringen med klimatet beror på solen. Det är inte CO2 som höjer temperaturen!

 CO2´s växthuseffekt är närmast försumbar och dom 4-5% fossil CO2 som finns i atmosfären kan rimligen inte ha någon avgörande effekt.
Vänligen korrigera mina tankefel.


Med vänlig hälsning

[frågeställarens namn]


Hej,

När det gäller koldioxid och temperatur - vad som styr vad och i vilken ordning är det snabba svaret att båda styr och följer varandra. Ändras den ena så påverkas den andra.

Ökar temperaturen så ökar mängden koldioxid i atmosfären, och även vattenångan som också är en växthusgas. Koldioxid släpps ut från jordlagret och landekosystemen, och ökar temperaturen riktigt mycket kan även haven börja släppa ifrån sig koldioxid. Men, det finns ju inget som hindrar att flera mekanismer sker samtidigt.

Att koldioxid är en växthusgas, dvs att en förändrad halt i atmosfären påverkar strålningsbalansen, är väl känt. Tidiga vetenskapliga publikationer daterar tillbaka till 1800-talet. Klimathistoriskt sett, vid tidigare övergångar från kallare till varmare klimat, är det som skett att när temperaturen ökat (pga ändrad solinstrålning) har växthusgaser släppts ut i atmosfären, vilket i sin tur ökat temperaturen ytterligare, vilket lett till att mer växthusgaser släppts ut osv. Denna återkopplingsmekanism pågår tills dess att en ny jämvikt har ställt in sig vid en högre global medeltemperatur. Läs mer om naturliga klimatförändringar här, om växthuseffekten här och här, och om hur stor andel av den totala växthuseffekten som koldioxid svarar för här.

 Det som är nytt den här gången jämfört med tidigare klimatförändringar är att vi börjat i andra änden på återkopplingsmekanismen. Människan gräver upp fossilt kol, bränner och släpper ut som koldioxid och andra växthusgaser. Mängden koldioxid i atmosfären är nu uppe i 394 ppm (årsmedel för 2012) vilket är en ökning med ca 120 ppm, ca 40%, sen före industrialismens början. Detta får temperaturen att öka, och sparkar igång hela processen med en  förstärkande återkoppling mellan temperatur och koldioxidhalt som får båda dessa att öka.


Bild 1. Global kolbalans med reservoarer och flöden. klicka för större bild.


Än så länge är det så att mängden koldioxid som människan bidrar till att släppa ut delvis hålls i schack av att en hel del av kolet tas upp igen i kolsänkor - världens landekosystem är en sådan kolsänka, havet (!) en annan - dit en del av den koldioxid som släpps ut i atmosfären försvinner. Jämför med den mycket förenklade (men tydliga) bilden ovan. Man talar om termen "airborne fraction" som är hur stor andel av människans utsläpp som stannar i atmosfären och bidrar till uppvärmningen (idag ca hälften av de totala utsläppen) och hur mycket som tas upp av kolsänkor. Än så länge verkar det som om airborne fraction är i det närmaste konstant, vilket innebär att mängden kol som binds in i kolsänkorna i haven och landekosystemen ökar ungefär lika snabbt som utsläppstakten från eldning av fossilt bränsle och utsläpp från förändrad markanvändning (skövling av regnskog t ex). Vi har alltså ännu inte sett till några återkopplingar i form av att haven eller landekosystemen totalt sett skulle ha blivit nettokällor till koldioxid och därmed ytterligare ökat på uppvärmningen. Detta ska man inte tolka som att det inte finns landekosystem eller havsområden som släpper ut kol, bara att det totalt, globalt sett, tas upp mer koldioxid än vad som släpps ut. Läs mer om kolcykeln här, och om källor och sänkor här.

Hur vet vi då att koldioxiden i atmosfären inte kommer från havet? Det enklaste svaret är att vi vet hur mycket fossilt kol vi släpper ut, och om vi ska anta att koldioxiden i atmosfären kommer från havet så måste vi förklara vart koldioxiden från de fossila bränslena i så fall tagit vägen? Vi släpper ju ut mer än vad som ansamlas i atmosfären. Mätningar av koldioxiden i haven visar att dess mängd ökar (se bild 2). Dessutom blir havet allt surare, vilket även det gör troligt att koldioxid binds in i havet, snarare än släpps ut. En annan försvårande omständighet är att det inte finns någon korrelation mellan ökningshastigheten av mängden koldioxid i atmosfären och havsytans temperatur så länge som det finns bra instrumentmätningar av atmosfärens kodioxidhalt, dvs sen 1958 då mätningarna i Mauna Loa-observatoriet på Hawaii startade. Snarare är det här koldioxiden som kommer först, medan havets ytvattens temperatur ändras med en fördröjning.
Bild 2. Koldioxidutveckling i atmosfären och havet runt Mauna Loa. klicka för större bild. 


Det finns ytterligare information som också anger att koldioxiden kommer från mänskliga utsläpp, och inte från t ex havet, landekosystem eller vulkaner, längre utläggning här.

Hur vet vi då att inte uppvärmningen beror på solen? Till att börja med eftersom temperaturförändringen i atmosfären och förändringarna i solintensitet inte följs åt – sedan 1960-talet har solintensiteten legat stilla för att sedan avta sakta, medan temperaturen ändå har ökat. Läs mer om detta här.

I IPCCs kunskapssammanställning från 2007 finns bland annat en graf (bild 3) som illustrerar detta genom att visa modellresultat från en ensemblekörning (många olika klimatmodeller körs parallellt) dels drivna med enbart naturliga variabler (solintensitet bland annat, nedre grafen), och dels drivna med både naturliga och mänskligt påverkande variabler (övre grafen). Det svarta strecket är observerade data, "spagettin" är alla individuella modellkörningarna, och rött respektive blått tjockt streck är medlet från modellkörningarna. Det vi ser här är att om man väger samman det vi "vet" om hur olika mekanismer styr temperaturen så kan vi inte återskapa 1900-talets temperaturökning utan att ta med mänskligt påverkade drivkrafter. 


Bild 3. Modell-illustrationer av hur mänskliga respektive naturliga drivkrafter påverkar temperaturen under 1900-talet. Klicka för större bild.


Att även små förändringar av sammansättningen i ett medium påverkar genomsläpplighet för strålning eller ljusets egenskaper är också väl känt. Liknande fenomen kan man ju enkelt studera hemma genom att hälla röd karamellfärg i en tillbringare vatten - det krävs inte mycket innan ljuset som passerar genom vätskecylindern ser rött ut. Men - viktigast att minnas är att det inte bara är koldioxidens egna, direkta effekt som är viktig när det gäller dess värmande effekt i atmosfären. En fördubbling av mängden koldioxid i atmosfären ger i sig själv bara strax över en grads värmande effekt, men precis som du påpekat så sker även andra processer där temperaturen i luften och oceanerna påverkar jämvikter av olika slag. I det här fallet påverkas även hur stor mängd vattenånga atmosfären kan innehålla, vilket i sin tur ger en ytterligare förstärkning av uppvärmningen.

Det är när man tar med denna indirekta effekt som man hamnar på "klimatkänsligheten", dvs hur stor temperaturförändring en fördubbling av koldioxidhalten de facto ger. Hur hög klimatkänsligheten är, är en källa till diskussion. IPCCs kunskapssammanställning landar i ett intervall troligen mellan 2 och 4,5 grader, med ett troligaste värde på 3 grader. Läs gärna mer om detta på Lunds universitets sida Klimatportalen.

Vänliga hälsningar

Mia

16 maj 2013

Arktis havsis - volym 1979 till 2012

En tonsatt animering av årliga minimumet för Arktiska havsisens volym. Baserat på PIOMAS. Animering och musik: Andy Lee Robinson.


Se även Robinsons spiraldiagram över volymen månad för månad:

15 maj 2013

From Ice to High Seas

Det europeiska ice2sea-projektet som studerar de smältande landisarnas bidrag till havsnivåhöjningen har kommit ut med en rapport (PDF):


Jag har bara hunnit skumma den ännu, men eftersom det här är en blogg så får det räcka det för att skriva ett inlägg. Jag tycker att de här två figurerna från rapporten sammanfattar de viktigaste resultaten.

Den första figuren handlar om de tre stora istäckenas bidrag per år (fram till 2100). Figuren visar sannolikheter för olika bidrag för vart och ett av istäckena. Här ser vi att det är framför allt Grönland (blått) som kommer att bidraga till havsnivåhöjningen, och i andra hand Västra Antarktis (rött). Östra Antarktis kan intressant nog antigen bidraga till höjning eller till sänkning (grönt).
Och i nästa figur ser vi hur man förutsäger hur havsnivån kommer att påverkas av kombinationen av isavsmältning och termisk expansion för olika delar av jorden (fram till 2100). Termisk expansion innebär att havsvattnet utvidgar sig då det blir varmare, och detta leder till en höjning av havsnivån. Man visar två scenarier för isavsmältning, ett medelstort och ett högt.

Se även Vetenskapsradion "Havet höjs mindre än väntat", som dock verkar har fått den övre gränsen fel (man skriver 69 cm, men figuren ovan visar 89 cm).



8 maj 2013

Varthän den globala uppvärmningen?

"The Yale Forum on Climate Change and the Media"  har en bra artikel av David Appell om "uppvärmningspausen". Här finns synpunkter från bl a  Trenberth, Pielke Sr, Santer och Pierrehumbert, och man tar upp frågor om klimatkänsligheten, om intern variabilitet som ENSO och PDO, om aerosoler, och om havens uppvärmning. Så här börjar den:

Is global warming slowing down?
Is the past 10 to 15 years — which have seen little net change in the average surface temperature of the Earth despite ever-larger carbon dioxide emissions — an indication that climate change will not be as bad as previously projected? That the atmosphere is less sensitive to carbon dioxide than many scientists have concluded based on their understanding of the scientific evidence? That the warnings from those in-the-know are overblown and the world can keep burning fossil fuels?
These questions, percolating for a few months in the blogosphere, came to a head with a recent article in The Economist questioning climate sensitivity — the amount of surface warming expected for a doubling of atmospheric carbon dioxide levels. “The climate may be heating up less in response to greenhouse-gas emissions than was once thought,” read the article’s tagline. “But that does not mean the problem is going away.”
The second half of that conclusion is certainly right. Even if climate sensitivity is somewhat less than the IPCC’s median value of about 3 degrees Celsius, atmospheric carbon dioxide levels are increasing exponentially, so a smaller value merely buys an extra decade or two until the same amount of warming is reached.
But is the climate less sensitive to greenhouse gases like carbon dioxide and methane than has been forecast?

7 maj 2013

Nötköttsdebatt på SvD


På SvD Opinion pågår en debatt om nötköttets klimatpåverkan.