18 aug. 2019

Recension: Vad händer med klimatet?

 Gästbloggaren Mats Almgren om Lennart Bengtssons nya bok:

Vad händer med klimatet?

Så heter en liten bok av Lennart Bengtsson som nyligen utkommit. Lennart Bengtsson är en internationellt välkänd professor i meteorologi, och behöver knappast någon närmare presentation för läsare på detta forum. Än mer välkänd är han på den så kallade klimatupplysningen, Stockholm Initiativets blogg, där han omfattas av något som närmast liknar hatkärlek: hans klimatpolitiska åsikter faller i god jord, men samtidigt för han vetenskapens talan och har mången gång klart och tydligt tagit itu med några av de mest flagranta tokerier och villfarelser som florerar där. Bengtssons bok recenserades på SI-bloggen den 7 augusti av Sten Kaijser (SK i fortsättningen). Recensionen är på det hela taget sund och rättvis. Det är bara i några fall, där SK tror sig veta bättre än LB, som det slår slint. SK tror inte att LB kan så mycket om havens roll för väder och klimat! Han tror vidare att vattenånga kan verka som en långlivad växthusgas!

Mitt intryck är att LB skrivit en pedagogisk och grundlig bok, som innehåller mycket tänkvärt för en intresserad amatör. För mig var det särskilt intressant att läsa de historiska tillbakablickarna, inte minst om hur ett globalt system för väderobservationer byggdes upp i internationellt samarbete under 1960- och 1970-talet. Detta möjliggjorde utvecklandet av matematiska modeller för prognosverksamheten, och därur växte så småningom fram klimatmodeller. Det var ett arbete som LB själv deltog i. Till alldeles övervägande delen behandlar boken vetenskapen, och budskapet är tydligt: …”det bästa vi för tillfället kan göra är att hålla oss till de klimatberäkningar som IPCC utfört i samband med sin huvudrapport 2014.” Utan jämförelser i övrigt är det ett konstaterande som också Greta Thunberg skulle kunna ha fällt!

Det är klart att LB också har kritiska synpunkter på delar av klimatforskningen. Han har ingen större tilltro till paleoklimatrekonstruktioner, även om han visar både temperaturkurvor för de senaste 2000 åren, och rekonstruktioner som sträcker sig tillbaka till cenozoikums början för 66 miljoner år sedan (när Cicxulub-asteroiden slog ned, och kanske tog död på de sista dinosaurierna).

Vad gäller klimatmodelleringar så verkar LB ha en något ambivalent inställning. Modellering är något han varit involverad i under större delen av sin vetenskapliga karriär, så han borde ju veta! Han framhåller gång på gång att modelleringen är osäker, och att det egentligen inte går att göra prognoser för klimatet; det är vädrets kaotiska natur som sätter hinder i vägen. Men samtidigt visar han, i den intressanta figuren 24, hur en ensemble av modellberäkningar (dvs man har kört samma modell ett stort antal gånger – här 100 – med endast små variationer i startvärdena) ger resultat som nära stämmer med vad som observerats (i så måtto att det observerade mestadels faller inom ensemblens variationsområde). I figuren gäller det den globala medeltemperaturen 1850 – 2005, och ensemble-utfallet jämförs med beräknade global medeltemperaturer enligt HadCRUT 4. Så vitt man kan se är det bara under tiden före 1910 som ensemble-medelvärdet avviker drastiskt från HadCRUT 4. Både de beräknade temperaturerna och storleken på de klimatdrivande storheterna (växthusgaser, vulkanutbrott, solinstrålningen) från den tiden torde vara tämligen osäkra. Men i figurtexten säger LB att den kraftiga uppvärmningen 1910-1940 knappast kan förklaras från kända drivningar. Jag har ingen anledning att ifrågasätta LB:s omdöme på den punkten, men avvikelsen framgår inte av figuren och det skulle vara intressant att få veta mer om saken, t ex genom en not med källhänvisning.

Klimatkänsligheten är en central parameter för bedömning av hur förändringar av strålningsomständigheterna, i första hand ändringen av mängden växthusgaser, inverkar på klimatet. LB behandlar detta i kapitel 8, med en klar genomgång av fundamenta. Men trots hans klara deklaration att det bästa vi kan göra är att hålla oss till de klimatberäkningar som IPCC utfört i samband med sin huvudrapport 2014, är han lite svävande på denna punkt. Han nämner att IPCC ger ett intervall för klimatkänsligheten (den totala temperaturändringen efter en dubbling av koldioxidhalten), nämligen mellan 1,5 och 4,5 °C, utan något mest sannolikt värde. Men från hans framställning verkar det som om dessa värden enbart kommer ifrån modellberäkningar, medan i själva verket även annat har vägts in. Enligt wikipedia:

Enligt den senaste utvärderingen från FN:s klimatpanel (IPCC) ligger klimatkänsligheten sannolikt någonstans mellan 1,5 och 4,5 °C. En klimatkänslighet lägre än 1,5 °C bedöms som mycket osannolik. Uppskattningen bygger både på beräkningar med hjälp av klimatmodeller och på studier av faktiska klimatförändringar i det förgångna (främst uppvärmningen under 1900-talet samt övergångarna mellan istider och interglacialer).

I slutet av boken skriver LB emellertid följande: ”…jordens temperatur stiger förhållandevis långsamt, och allt tyder på att ökningen ligger i den lägre delen av IPCC:s temperaturintervall.” Det är ganska märkligt. Han ger ingen referens till vad allt detta som skulle minska temperaturintervallet skulle vara för omständigheter. Och om det finns vetenskapligt grundade observationer eller beräkningar av det slag LB antyder, varför har då IPCC inte tagit hänsyn till dem? – Som det presenteras verkar det föga bättre än önsketänkande. LB har själv tidigare uppskattat ett minsta värde för klimatkänsligheten, ifrån beräknade globala temperaturdata och IPCC:s historiska drivningar, till 1,5 °C, som alltså stämmer väl med lägre gränsen i IPCC:s intervall. Men i många av sina resonemang verkar det som om han betraktar detta som nära det mest sannolika värdet.

Kanske har LB verkligen missuppfattat IPCC:s intervall, och tror att det baseras enbart på modellberäkningar. En anmärkning på sidan 111 antyder att så kanske är fallet: …”flertalet modeller ger högre värden än observerade data, även om felgränserna vid såväl modellberäkningar som empiriska utvärderingar är så stora att resultaten till viss del överlappar varandra.” Så kanske menar han att de empiriska utvärderingarna (av uppvärmningen under 1900-talet) ger preferens åt intervallets lägre värden. Men det har ju redan vägts in! – Nu kan det dessutom diskuteras, och har diskuterats, om diskrepansen mellan modellberäkningarna och de beräknade globala medeltemperaturerna verkligen är så stora som LB och många andra hävdar. Ett problem är att de globala medeltemperaturer som brukar anges av modellerna inte har beräknats på samma sätt som medeltemperaturerna från observationerna. Man jämför inte värden av jämförbart slag. Jag ska inte gå in på den diskussionen här, utan hänvisar till ett tidigare (2017-02-19) inlägg på denna blogg, och till Climate Lab Book.

För att avrunda diskussionen om klimatkänsligheten så har många försökt krympa intervallet, men så vitt jag vet har ingen hittills lyckats göra det på ett övertygande sätt.

Bokens tre sista kapitel tar upp klimatpolitik i vid mening. Kapitel 12: Hur ska jordens energiförsörjning lösas?, kapitel 13: Vad kan göras för att motverka globala klimatförändringar?, och kapitel 14: Sverige och klimatfrågan. Det är ganska grundliga genomgångar, där LB klart deklarerar sina ståndpunkter. Det finns mycket att diskutera här, och invändningar kan resas på flera punkter, men för att sammanfatta det hela mycket kort så tror LB att stora och snabba förändringar av det slag som Parisöverenskommelsen ställer i utsikt, inte kommer att göras, inte kan göras och inte ens är önskvärda. Han ser tiden an med tillförsikt. Temperaturen kommer att öka, men i linje med tron på en relativt låg klimatkänslighet, inte särskilt snabbt och ganska måttligt. Och i viket fall som helst kan man inte göra mycket åt det!

Jag är benägen att hålla med Lennart Bengtsson såtillvida att jag inte heller tror att snabba och tillräckligt omfattande omställningar kommer att ske. Men jag ser det som en djupt pessimistisk prognos. Människor kommer att ställas inför svårigheter som de knappast kan bemästra. Man kan inte göra annat än att anpassa sig, skriver LB. När havet stiger finns det bara två möjligheter, att bygga skyddsvallar eller att flytta till högre beläget land!  Det är ju recept som har prövats förut: att skydda sig eller att flytta. Hur lätt det är har vi klara exempel på från flyktingströmmarna de senaste åren. Då har det inte gällt stigande hav eller klimatfrågor, utan andra omständigheter som gjort ursprungslandet mer eller mindre obeboeligt. Människor som inte kunnat skydda sig på plats har försökt flytta till bättre ställen. Hur välkomna har de varit där?

Dessutom är det inte bara en fråga om att flytta så att man kan gå torrskodd. Om havet stiger, om torka breder ut sig i vissa delar, medan andra får för mycket nederbörd, kommer också livsmedelsförsörjningen i fara. Och samtidigt har vi att räkna med att ytterligare 3 miljarder människor eller så, tillkommer långt innan seklet är slut. Ekvationen går inte ihop.

Det finns tyvärr ytterligare en möjlig konsekvens för dem som varken kan skydda sig eller flytta: att stanna kvar och gå under.

För den som vill lära sig mer om klimatvetenskap ger Lennart Bengtssons bok en utmärkt introduktion på svenska. Men för en mer allsidig diskussion om klimatpolitik och klimatets inverkan i en nära framtid bör man söka sig också till andra källor.

27 juli 2019

Samma gamla visa - fjärde versen

Modeller är viktiga verktyg inom praktiskt taget alla vetenskaper, och i synnerhet inom naturvetenskaperna. En modell är en förenklad representation av ett system eller en process (solsystemet, en kemisk reaktion, ett lands ekonomi). Modellen kan användas till att förklara vad som händer i systemet eller förutse vad som kommer att hända under vissa villkor. En modell över solsystemet, baserad på klassisk mekanik och lite relativitetsteori, kan t ex förklara och förutse planeternas rörelser runt solen. Utan modeller (och teorier) så skulle vetenskapen reduceras till ren insamling av data som inte leder till någon djupare förståelse.
Många "klimatskeptiker" verkar  uppfatta modeller som någonting fult, som inte har med verkligheten att göra. De verkar tro att modeller är något som forskarna bara hittar på. En del hävdar att klimatvetenskapen bara handlar om modeller och inte har något med observationer att göra. Men modeller (och teorier) bygger på mätningar och andra observationer, och inte minst viktigt: modeller sätter in dessa observationer i ett teoretiskt sammanhang. Dessutom, att göra och analysera mätningar är en viktig del av klimatvetenskapen.

Modeller är aldrig perfekta, och deras resultat innefattar alltid en viss osäkerhet. Ibland är osäkerheten liten, som för planeternas rörelser, men ibland är den omfattande. I IPCCs tredje rapport (PDF-dokument här) står t ex detta om hur arbetet med klimatmodeller behöver utvecklas (min översättning).
Fullständigare utforskning av den sannolikhetsmässiga karaktären hos framtida klimattillstånd genom att utveckla ett flertal ensembler av modellberäkningar. Klimatsystemet är ett kopplat icke-linjärt kaotiskt system, och därför är det inte möjligt att förutse framtida exakta klimattillstånd. Fokus bör snarare varar på att förutse sannolikhetsfördelningen över systemets framtida möjliga tillstånd genom att generera ensembler av modellösningar.*
Det här betyder att modellerna till exempel inte kan förutse att den globala temperaturen kommer att stiga med exakt 2,3℃ (exakt klimattillstånd) till år 2100 givet en viss mängd utsläpp. Istället kan de förutse att stigningen sannolikt kommer att vara mellan 1,4℃ och 3,1℃ (sannolikhetsfördelning över framtida möjliga tillstånd) till slutet av århundradet**. Detta görs genom att köra många olika modeller (ensembler) och titta på deras spridning.

Det är inte så annorlunda mot hur ett försäkringsbolag beräknar premier: de kan inte förutse exakt vilka av deras kunder som kommer att drabbas av olyckor, eller ens exakt hur många av deras kunder. Men de kan uppskatta ett intervall eller en fördelning, baserat på tidigare statistik. Utifrån det kan de sätta sina premier så att de kan vara säkra på att gå med vinst eller i värsta fall jämnt ut.

"Klimatskeptiker" tycker om att citera det ovanstående stycket från IPCC, men inte hela. Den del de väljer ut är, föga överraskande:
Klimatsystemet är ett kopplat icke-linjärt kaotiskt system, och därför är det inte möjligt att förutse framtida exakta klimattillstånd.  
Och så hävdar de felaktigt att detta betyder att det inte går att förutse klimatet. Men allt det betyder är att vi inte kan förutse klimatet exakt. Vi måste i stället tala om möjliga utfall och deras sannolikheter.

En annan vanlig invändning från "klimatskeptiker" är att modellerna misslyckats med att förutse hur klimatet utvecklas. Man hör rent av ofta påståenden i stil med att "ingen förutsägelse har någonsin slagit in." Dessa påståenden åtföljs i bästa fall av något (ofta vantolkat) exempel på en misslyckad förutsägelse.

Men modellerna klarar sig faktiskt ganska bra. Så här ser det ut för CMIP5-modellerna, den senaste generationen av modeller. De olika RCP:erna betyder olika antaganden om framtida växthusgasutsläpp baserat på olika sätt som världens ekonomi kan utvecklas i framtiden. Observationerna är från mätningar vid mark/havsyte-nivå. Källa: Ed Hawkins, ClimateLabBook.

Observationerna ligger inom modellernas spridning, om än i den lägre delen. Som Ed Hawkins påpekar så kan detta delvis förklaras med hur jämförelsen görs.

Mera läsning:

  • Modellerade och uppmätta temperaturserier stämmer väl överens – om de globala medeltemperaturerna beräknas på samma sätt.
  • Några saker som har hänt sedan sist (modeller, satellitmätningar)


  • Remote Sensing Systems (RSS), som arbetar med satellitmätningar av temperaturen i troposfären, gör också jämförelser mellan modeller och observationer.
    Här ligger observationerna (svart linje) under det senaste decenniet runt nedre kanten av modellspridningen (gult fält). Det verkar framför allt vara i tropikerna som avvikelsen finns. Carl Mears på RSS diskuterar fyra möjliga orsaker: fel i modellernas fysik, fel i uppskattningar av forcings (växthusgaser, mänskliga och vulkaniska aerosoler, solaktivitet, ozon), mätfel i observationerna, och oväntad intern variabilitet. 

    RSS jämför också modeller och observationer för stratosfären. Där ser det ut såhär.

    Här kan vi observera en avkylning, vilket också modellerna förutser. Denna avkylning beror både på en minskning av ozon och en ökning av växthusgaser. De två topparna beror på aerosoler från vulkanutbrott, som fångar upp solstrålning i stratosfären. 

    Tills sist tar vi det långa tidsperspektivet. Här en jämförelse mellan modeller och observationer som täcker tre miljoner år. De modeller som har använts är enklare än de i t ex CMIP5 pga beräkningsbördan för att simulera 3 miljoner år, men de visar likväl på en god överensstämmelse. 


    Så modellerna gör ett ganska bra jobb, även om det finns utrymme för förbättringar. Dessutom har vi bara tittat på globala värden och fokuserat på temperaturen här. Det är viktigt att även modellera regionala klimat för att vi ska kunna förbereda oss inför klimatförändringarna, men samtidigt är det svårare att få rätt. Nederbörd och avdunstning, snö och is, vindar, havsströmmar och växtlighet är också viktiga faktorer i modellerna. Det pågår ett ständigt arbete med att testa och förfina klimatmodellerna. 

    *Engelska orginaltexten:
    Explore more fully the probabilistic character of future climate states by developing multiple ensembles of model calculations. The climate system is a coupled non-linear chaotic system, and
    therefore the long-term prediction of future exact climate states is not possible. Rather the focus must be upon the prediction of the probability distribution of the system’s future possible states by the generation of ensembles of model solutions.
    **Enligt scenario RCP6.0 från IPCCs femte rapport. 

    23 maj 2019

    ”Lyssna på Greta Thunberg – makthavarna är nakna”



    ”Vi klarar inte att möta klimatförändringarna som en samling individer, det är storskaliga politiska initiativ som krävs, om energislag, skatteväxling och internationellt bistånd. Istället får vi signalpolitik.”

    Så skriver jag idag på SVT Opinion, apropå Times utnämnande av Greta Thunberg till "Nästa generations ledare" med foto på omslaget och allt.

    21 maj 2019

    Peter Hadfield om Maldiverna och vikten av källkritik

    Hur blev en forskningsrapport med slutsatsen att många atoller riskerar att bli obeboeliga under första halvan av nästa århundrade till att Maldiverna kommer att översvämmas 2030? Peter Hadfield ger en lektion i källkritik i sin senaste video:

    17 maj 2019

    Samma gamla visa - tredje versen


    "Under de senaste 18 åren har inte jordytans medeltemperatur ändrat sig, den ligger konstant..." (Peter Lundgren, SD, i SVT)

    "Vidare är man överens om att den globala medeltemperaturen, enligt mätningar via satelliter, inte har ökat de senaste 15 åren." (Erik Lundqvist och Elsa Widding i SVT)

    "Jordens medeltemperatur står stilla sedan 20 år." (Signaturen "Klimatintresserad miljövän" i Gefle Dagblad)

    Jag trodde att den tiden var förbi då man fick höra olika versioner detta argument. Det var väldigt populärt för en så där 5 år sedan, men sedan dess har temperaturen väldigt tydligt gå upp.

    Nåväl, då det begav sig brukade vi lägga upp inlägg med temperaturgrafer och trendlinjer för de olika globala temperaturserierna för att belysa problemen med sådana påståenden. Det är tydligen dags igen.

    Här har vi de två satellitserierna för lägre troposfären, från UAH (v 6.0)  och RSS (v 4.0) med trendlinjer för 1999-2019 och 2004 - 2019. Vi ser i samtliga fall en tydlig ökning, med trender på mellan 0,14 och 0,18 grader C per decennium.

      
    Tittar vi på de markbaserade serierna från NASA GISTEMP och Hadley Centre HADCRUT4 med trendlinjer för samma  perioder får vi trender  på mellan 0,16 och 0,25 grader C per decennium. 


    Som jämförelse har vi för hela 1900-talet en trend på 0,06-0,07 grader per decennium. 

    Samtliga påståenden om oförändrad temperatur som vi citerar här ovan - av Lundgren, Lundqvist & Widding, "Klimatintresserad miljövän" -  är alltså fel, och det borde ha varit enkelt för deras upphovsmän och kvinnor att kontrollera dem innan de publicerade sina debattinlägg. Tyvärr är det här typiskt för klimatförvillare: de bryr sig ofta inte om huruvida deras påståenden faktiskt är sanna. Samma gamla visa, alltså.

    Graferna kommer från WoodForTrees.

    Uppdatering 2019-05-18: Lade till jämförelse för 1900-talet.

    13 maj 2019

    Uppsalainitiativet uppmärksammas i UNT

    Jag vill förstå världen och att andra ska förstå den. Det gör mig skitförbannad när människor försöker förvilla och bedra.

    Dagens UNT (13/5) uppmärksammar vårt 10-åriga bloggande kring klimatvetenskap och mot klimatförnekeri.


    15 mars 2019

    Skolstrejken och de 270 klimatforskarna i dagens DN

    Få läsare har nog missat den skolstrejk för klimatet som pågår idag på olika håll. Så här såg det t.ex. ut i Stockholm för ett par timmar sedan:

    Olika siffror cirkulerar, men SVT uppger att manifestationer pågår i minst 114 svenska städer, och att det internationellt rör sig om "nästan 1 700 platser i över 100 länder". Viktigare än den exakta siffran är emmellertid bakgrunden till strejken. Vi som idag är vuxna har, trots att situationens allvar varit välkänd i 40 år, visat oacceptabel såsighet i att ta tillräckliga krafttag mot växthusgasutsläppen. Detta anser många unga idag, med Greta Thunberg i spetsen, och deras reaktion är förståelig. För varje år som går utan att vi lyckas hejda utsläppen, desto större problem ställer vi till för Thunbergs generation, och de som kommer därefter.

    Även många vuxna instämmer i de strejkande skolungdomarnas problembeskrivning och maning till handling, inklusive de 270 forskare som under rubriken Vi klimatforskare stödjer Greta och skolungdomarna tar till orda på DN Debatt idag. Ur debattartikeln:
      Världsomspännande demonstrationer, initierade av ungdomar, ställer krav på samhälle och beslutsfattare att minska klimatpåverkan och skador på ekosystem. Det finns vetenskapligt stöd för deras oro. Kraven på snabb, robust och rättvis omställning är berättigad. De nuvarande åtgärderna är otillräckliga.

      Långt innan dagens skolungdomar var födda var vetenskapen tydlig rörande människans påverkan på klimatet. Men nu handlar det inte längre om risker i en avlägsen framtid på avlägsna platser. Vi ser förändringar redan i dag och vi upplever dem på nära håll.

      Framtiden kommer att präglas alltmer av naturens återkopplingar på förändringar som vi initierat. Dessa återkopplingar ligger i stor utsträckning utom vår kontroll. Det är möjligt att vi redan har passerat vissa trösklar som gör att det i praktiken inte längre går att förhindra till exempel mycket stor avsmältning av landisar på Grönland och Västantarktis eller förstörelsen av merparten av korallreven.

      [...]

      Greta Thunbergs skolstrejk, varje fredag sedan september, har inspirerat tiotusentals ungdomar och äldre att organisera sig för att uttrycka oro och krav på att samhället ska göra vad som är nödvändigt enligt vetenskapen för att begränsa klimatförändringarna. [...]

      Ungdomarna har fått kritik för att de inte följer skolplikten. Deras metoder må vara kontroversiella i vissas ögon, men de gör uppoffringen för att undvika betydligt större uppoffringar i framtiden. Ungdomarna strejkar för det som alla generationer förväntar sig, rätten till en framtid och att beslutsfattare ska ta ansvar utifrån vetenskapliga insikter.

    Den som skärskådar den alfabetiska listan över de 270 undertecknarna skall under bokstaven H finna att bland de många prominenta namnen är även Uppsalainitiativet representerat.