Spillvärme och exponentiell tillväxt: ett räkneexempel

Låt oss göra tankeexperimentet att det någonstans på vår planet finns en person P som någorlunda behärskar och är intresserad av grundläggande fysik, men som aldrig hört talas om antropogen global uppvärmning (AGW). Låt oss vidare tänka oss att vi berättar för P att AGW föreligger, men att vi inte berättar om den bakomliggande fysikaliska mekanismen. Fysikintresserad som P är kommer han genast att börja grubbla över vad mekanismen kan vara. Vad blir hans första gissning?

Under dessa premisser tror jag att det första P kommer att tänka på är att den globala uppvärmningen kan ha uppkommit genom värmespill från mänskliga aktiviteter, industriella och andra. Merparten av all energi vi omsätter blir till slut till spillvärme, och vad är väl naturligare att tänka sig än att detta till slut sätter avtryck i Jordens medeltemperatur?

För att bilda oss en uppfattning om rimligheten i att spillvärme står för (en väsentlig del av) 1900-talets observerade globala uppvärmning krävs att vi åtminstone gör vissa överslagsberäkningar. Mänsklighetens totala energiförbrukning, räknad i Watt, uppskattas 2008 ha uppgått till cirka 15,04*10¹² W - en lite för exakt siffra för att tro på fullt ut, men låt oss räkna med den ändå. Jordens area (både hav och land inräknat) är 510*10¹² m², och om vi dividerar dessa storheter får vi en genomsnittlig effektutveckling per ytenhet om 0,0295 W/m². Detta kan jämföras med den ökade strålningseffekt om 3,7 W/m² som följer av växthuseffekten av fördubblad koldioxidhalt; effekten av spillvärmen uppgår alltså till cirka en 125:e-del av denna effektökning. Om vi istället jämför med den ökade växthuseffekten av att gå från den förindustriella nivån 280 ppm CO₂ till dagens 395 ppm (övriga antropogena växthusgaser oräknade), blir spillvärmen knappet en 60:e-del. Kontentan av detta är att bidraget från spillvärme till den globala uppvärmningen är försumbar i jämförelse med koldioxidens växthuseffekt, och att det därför omöjligt kan vara spillvärmen som är den huvudsakliga boven i det globala uppvärmningsdramat.^1,2

*

Hur ser det då ut i framtiden? Att spillvärmen är försumbar idag behöver ju inte betyda att den kommer att fortsätta vara det i all framtid. Tendensen det senaste decenniet eller så har varit att mänsklighetens energiförbrukning ökar med i genomsnitt omkring 2% per år. Varken jag eller läsaren kan veta hur den mänskliga civilisationen kommer att gestalta sig om låt oss säga 50 eller 100 år, men låt oss som ett tankeexperiment se vad som händer om vi antar att den 2%-iga tillväxten fortsätter ohejdat in i framtiden. Att ha samma procentuella ökning varje år är vad som brukar kallas exponentiell tillväxt. De följande uträkningarna är en efterapning av fysikern Tom Murphy, som på sin synnerligen läsvärda blogg Do the Math gör samma tankeexperiment, med vissa smärre skillnader i siffror och antaganden.³

Hur lång tid tar det, med en årlig energiförbrukningsökning om 2%, att multiplicera den med 125 för att på så vis komma upp i nivå med vad växthuseffekten av en fördubblad CO₂-halt ger? Svaret ges av log(125)/log(1,02) = 244 år. Ett par-tre århundraden av fortsatt 2%-ig årlig tillväxt räcker alltså för att spillvärmens bidrag till den globala uppvärmningen skall bli högst påtaglig.

Våra fossila bränslereserver är ändliga och kommer förr eller senare inte att räcka till, men solenergi brukar omtalas såsom en outsinlig källa. Den infallande solstrålningen mot Jorden uppgår till i genomsnitt 340 W/m², vilket är 340/0,0295 = 11500 gånger dagens energiförbrukning. Hur många år måste gå innan vi når en energiförbrukning som är i nivå med den infallande solstrålningen? Ekvivalent, hur många gånger behöver vi multipicera med 1,02 för att dagens siffra 0,0295 skall nå upp till 340? Svaret är log(340/0,0295)/log(1,02) = 472 år.

Om mindre än 500 år kommer vi alltså, under antagandet om en årlig energiförbrukningstillväxt om 2%, att ha en energiförbrukning i nivå med den totala infallande solstrålningen på vår planet. Detta behöver dock inte nödvändigtvis betyda att vi inte kan få ut mer solenergi än så, om vi i tankeexperimentet tillåter oss att bygga solkraftverk även ute i rymden. Det ultimata solkraftverket har föreslagits av den legendariske fysikern Freeman Dyson - den så kallade Dysonsfären, som på lämpligt avstånd omsluter Solen och på insidan täcks av solfångare. På så vis kan vi teoretiskt tänka oss att fånga upp Solens totala effektutveckling, vilken uppgår till 3,846*10²⁶ W. Detta är (3,846*10²⁶)/(1,504*10¹³) = 2,557*10¹³ gånger mer än vår nuvarande förbrukning, vilket tar log(2,557*10¹³)/log(1,02) = 1559 år att nå upp till.

Men, tänker den riktigt visionäre futuristen, behöver vi verkligen nöja oss med Solen? Det finns ju så mycket annat där ute i rymden som vi kan tanka energi ifrån. Hur stor är effektutvecklingen i vår galax Vintergatan? Jag har inte hittat någon sifferuppgift om den saken. Däremot säger Wikipedia att Vintergatans massa är 700 miljarder (dvs 7*10¹¹) gånger större än Solens. Låt mig göra antagandet att samma förhållande gäller mellan Vintergatans effektutveckling och Solens; detta stämmer antagligen inte, men ger förhoppningsvis någorlunda rätt storleksordning. Från att vi 1559 år in i framtiden har nått upp till Solens totala energiförbrukning återstår då ytterligare log(7*10¹¹)/log(1,02) = 1377 år innan vi tagit hela Vintergatan i anspråk för vår energiförbrukning.

Detta är uppenbart fysikaliskt orimligt. Låt mig betona att min sifferexercis inte är avsedd som någon prediktion om vad som kommer att hända, utan som ett tankeexperiment som illustrerar de bisarra konsekvenserna av evig exponentiell tillväxt i energiförbrukning eller i valfri annan fysikalisk storhet. Ekonomer betonar ibland att ekonomisk tillväxt inte behöver kopplas till någon fysisk resursförbrukning, och mot sådan frikopplad ekonomisk tillväxt fungerar inte ovanstående som argument. Tom Murphy på Do the Math är dock skeptisk även till ohejdad ekonomisk tillväxt av sådant slag.

Fotnoter

1) Alternativt kan vi med hjälp av Stefan-Boltzmanns lag räkna ut vilken temperaturhöjning en effektökning om 0.0295 W/m² leder till. Vi landar då i någon hundradels grad Celcius till följd av den direkta effektökningen, och några få hundradelar om vi räknar med de vanliga uppskattningarna av klimatsystemets återkopplingsmekanismer.

2) Märkligt nog finns likväl en och annan tokfarbror, som t.ex. Luleåprofessorn Bo Nordell, som inte tycks kunna släppa tanken om att det är spillvärmen som ligger bakom den globala uppvärmningen.

3) För ett snarlikt tankeexperiment, men där det är Jordens befolkning snarare än energikonsumtionen som antas växa exponentiellt, se min blogg Häggström hävdar.

The Daily Show om BEST

The Daily Show with Jon Stewart
Get More: Daily Show Full Episodes,Political Humor & Satire Blog,The Daily Show on Facebook

Missa inte heller det avslöjande reportaget om vetenskapens agenda.

BEST mitt i stormen

För den som vill följa den storm av vrede som BEST-projektets inte särskilt överraskande resultat har gett upphov till inom förvillosfären så är Marc Moranos sajt ClimateDepot rätt plats. Marc Morano har tidigare bl a varit med att skapa "Swiftboat"-kampanjen mot den demokratiske presidentkandidaten John Kerry och har varit assistent till den repubilkanske senatorn och klimatförnekaren James Inhofe. Morano vet hur slipstenen ska dras.

"Klimatforskaren" ("Climate researcher") i rubriken i bilden här ovanför är förresten bloggaren Willis Eschenbach (bl a Watts Up With That) som i ett utbrott bl a kallar Muller en "slug orm" (vilket passar bra till bilden).

Känsliga läsare varnas.

BEST - ingen halmdocka

Med anledning av resultaten av Berkely Earth Surface Temperature (BEST) som vi skrev om förra veckan, och som kom fram till en god överensstämmelse med de etablerade temperaturserierna från NASA, CRU och NOAA så kan det kännas lockande för vissa "klimatskeptiker" att påstå att ingen egentligen har betvivlat att det pågår en uppvärmning, utan att det är orsaken som det tvistas om.

Men är det verkligen sant? Så här ser det ut i det stora landet på andra sidan Atlanten:

Den här undersökningen gjordes av Public Religion Research Institute i September och omfattade 1,013 personer (18 år eller äldre) från USAs fastlandsstater. Bara 69% anser att det finns solida bevis för att jorden blir varmare. Nåja, det kunde varit värre: det är ännu färre (57%) som accepterar evolutionsteorin.

Vi skrev förresten för ett tag sedan om en undersökning från Rasmussen Reports som fann att 69% av den amerikanska allmänheten anser att det är minst någorlunda sannolikt att en del klimatforskare har förfalskat data.

De amerikanska klimatförvillarna Joseph D'Aleo och Anthony Watts publicerade år 2010 en rapport för tankesmedjan Science and Public Policy Institute (SPPI) med den insinuanta titeln Surface Temperature Record - Policy-driven Deception? (PDF)

De tre första punkterna i rapportens "Summary for Policy-makers" lyder så här:

1. Instrumental temperature data for the pre-satellite era (1850-1980) have been so widely, systematically, and uni-directionally tampered with that it cannot be credibly asserted there has been any significant “global warming” in the 20th century.
2. All terrestrial surface-temperature databases exhibit signs of urban heat pollution and post measurement adjustments that render them unreliable for determining accurate long-term temperature trends.
3. All of the problems have skewed the data so as greatly to overstate observed warming both regionally and globally.

Anthony Watts driver Watts Up With That? som förmodligen är världens mest lästa blogg om klimatet, och rapporten byggde delvis på hans SurfaceStations-projekt, där frivilliga bloggläsare har gått ut och fotograferat väderstationer i USA. När Watts tillsammans med bl a Texas-klimatologen John Nielsen-Gammon tidigare i år analyserade och publicerade resultaten från projektet i en riktig tidskrift så var dock slutsatsen att det amerikanska nätverket av väderstationer fungerade ganska bra: det fanns vissa fel, men de tenderade att ta ut varandra. Ett något annorlunda budskap än det i SPPI-rapporten året innan med andra ord, men då ställer väl också Journal of Geophysical Research lite högre krav på vetenskaplighet än SPPI. Av någon anledning har inte den här artikeln av "skeptiker"-hjälten Watts fått den uppmärksamhet den förtjänar.

Hur är det då bland våra inhemska klimatförvillare? Även om de ofta håller med om att det finns en uppvärmning så finns det de som argumenterar emot. Så här skrev SIs Wibjörn Karlén i Expressen 2010 i en insändare med den något alarmistiskt klingande rubriken Lilla istiden kan redan vara här:

Få kan ha undgått höra att den globala temperaturkurvan som IPCC försetts med från universitetet i East Anglia har modifierats för att ge ett bättre stöd för växthusteori. Enligt ett antal oberoende studier av klimatet inom begränsade områden var temperaturen omkring 1940 lika hög som omkring år 2000. Den globala uppvärmningen inträffade därför innan stora mängder koldioxid producerades. Data oberoende av de manipulerade dataserierna från East Anglia visar inte en global uppvärmning utöver den före 1940.

Nor any drop to drink

Water, water, every where,
And all the boards did shrink;
Water, water, every where,
Nor any drop to drink.

Coleridges ord i The Ancient Mariner beskriver inte bara situationen för forna tiders sjömän när fartyg kunde bli liggande i stiltjebältena medan sötvattenföråden sinade. De beskriver även situationen på dagens Tuvalu och Tokelau¹. De två små ö-nationerna i Stilla havet har akut brist på sötvatten efter de näst torraste² tolv månaderna sedan mätningarna började för nära 80 år sedan. Till skillnad från gårdagens sjöfarare kan de dock lyckligtvis nås av hjälp. Bland annat Nya Zeeland och Amerikanska flottan bidrar nu för att undvika en katastrof. Den direkta orsaken till torkan är den pågående La Nina men tyvärr är känsligheten för torkperioder liksom risken för dem i sin tur något som ökar i och med global uppvärmning med tillhörande havsnivåhöjning.

Även om reven som korallöarna (atollerna) ligger på är mycket gamla är själva öarna sällan mer än 4000 år gamla. De har uppkommit under den andra halvan av Holocen med stabil eller långsamt sjunkande vattenstånd. De är omgivna av ett korallrev som skyddar dem mot havsvågorna.

 Wake Island (Bild Wikipedia)

De låglänta korallöarna drabbas av klimatförändring på flera olika sätt. Den direkta effekten av havsnivåhöjning är den mest uppenbara. Alltså att öarna sakta sjunker i havet och låglänta områden översvämmas allt oftare. Detta sker dock långsamt och är inte det akuta problemet.

En annan effekt är ökad erosion på de vind och vågutsatta sidorna av öarna. Resultatet av höjd havsnivå på erosionen är dock fortfarande osäker. Revet spelar här en viktig roll då det skyddar ön samtidigt som eroderat material från revet bygger upp ön och motverkar förlusten från själva ön. En annan komplicerande faktor är att erosion av den utsatta strandbrinken kan göra så att ön växer i yta under en tid då de höga strandvallarna eroderar och sprids av strömmar och vind till låglänta sandrevlar och strandområden. Ön kan också flytta sig med rådande vindriktning över revet. Flera olika modeller och studier söker utröna effekterna av havsnivåhöjning på erosion och omformning av öarna. Dock är redan en omformning av öarna, även utan förlust av yta, ett problem då dagens ö-samhällen, liksom våra, har fast infrastruktur med hus, vägar och allt som hör där till.

Vattenbrist är ett stort problem på många öar som också förstärks av havsnivåhöjning. Sötvattnet på öarna kommer dels från direkt insamling av regnvatten i olika behållare och dels från grundvatten som fylls på under regnen. Öarnas grundvatten finns som en lins ovanpå saltvatten. (Detta då sötvatten är lättare än havsvatten.) När havsnivån stiger följer linsen med upp. Toppen av linsen avdunstar från de låglänta delarna och på grund av växternas vattenbehov och möjliga förrådet av grundvatten minskar. Vid en torrperiod förstärks denna effekt och havsvatten når in i tidigare sötvattenområden och försaltar det när senare regn fyller på förråden. Havsnivåhöjningen minskar alltså marginalerna för öborna vid torka och leder till långvarig ökad försaltning efter torrperioder.³

Korallreven runt öarna är inte bara viktiga för fiske och annan matförsörjning (samt turism) de är också som nämnts viktiga skydd för öarna mot erosion. Reven är i sig hotade genom höjd havstemperatur och havens försurning. Korallblekning på grund av hög vattentemperatur och försurning skadar koralldjuren vilket gör att erosion och havsnivåhöjning lättare överstiger revens tillväxt.

En lätt underskattad faktorn är förändringar i vädret. Då öarna är känsliga för så väl kraftiga stormar med tillhörande erosion, översvämningar och förstörelse liksom torrperioder med vattenbrist slår väderförändringar i ett mer energirikt klimat hårt mot de känsliga samhällena som redan är under tryck av den långsammare men obevekliga havsnivåhöjningen. Effekterna av El Nino och La Nina fenomenen (ENSO) blir kraftigare i och med den förhöjda temperaturen.

Utvecklingen på många av Stilla havets ö-nationer har redan lett till att dess resurser tänjts till bristningsgränsen. Med pågående global uppvärmning är de snabbt på väg att fallera. Det är tyvärr mycket troligt att vi bevittnar slutet för några av jordens söderhavsparadis. Vi får väl se till att de inte blir en förstudie för större nationer.

1) Även Samoa och Cook Island har stor brist på vatten.

2) Den torraste perioden tycks vara under 1999

3) På Tuvalu har överutnyttjande av grundvatten tillsammans med stigande havsnivå lett till att allt grundvatten är för försaltat för att kunna drickas.

Se vidare:

Tuvalu’s National Adaptation Programme of Action

P Nunn 2009: Responding to the challenges of climate change in the Pacific Islands: management and technological imperatives 
Webb & Kench 2010: The dynamic response of reef islands to sea-level rise: Evidence from multi-decadal analysis of island change in the Central Pacific 
Woodroffe 2008: Reef-island topography and the vulnerability of atolls to sea-level rise
Erosion of low-lying reef islands 

BEST lika bra som de andra

Under veckan har resultaten från Berkely Earth Surface Temperature (BEST) blivit offentliga. BEST projektet har tagit fram ännu en temperaturserie över landtemperaturen utifrån väderstationer. Ledaren Richard Muller var tydligt misstänksam mot forskarna inom GISS, NOAA och CRU vilket gjorde att BEST och Muller välkomnades bland "klimatskeptiker". Bland annat Anthony Watts som kritiserat systemet med amerikanska väderstationer hade stort förtroende för Muller och skrev vid projektets början: "I’m prepared to accept whatever result they produce, even if it proves my premise wrong."

Så hur blev resultatet?

Landtemperaturkurvan är närmast identisk med GISS, NOAA och med något större förändring än HadCRU. BEST har förlängt serien bakåt till 1800, dock med stora felmarginaler i början på grund av bristen på stationer och den dåliga geografiska täckningen.

De har även presenterat en video över temperaturanomalin:

Berkeley Earth video representation of the land surface temperature anomaly, 1800 to the present.

BEST-projektet undersökte också den bland "klimatskeptiker" ofta framförda felkällan från städer och stadsutbyggnad (Urban heat island effect). Resultatet blev:

… the difference of these [stationer i stad och ladsbyggd] shows a slight negative slope over the period 1950 to 2010, with a slope of -0.19°C ± 0.19 /100yr (95% confidence), opposite in sign to that expected if the urban heat island effect was adding anomalous warming to the record. The small size, and its negative sign, supports the key conclusion of prior groups that urban warming does not unduly bias estimates of recent global temperature change.

Alltså även här så som NOAA, GISS och CRU redan kommit fram till.

BEST har med ny analysmetod och genom att skapa en ny öppen databas bidragit till att bekräfta klimatforskarnas slutsatser kring temperaturutvecklingen under "termometereran".

Reaktionen hos "klimatskeptikerna" då?

De är naturligtvis glada över att frågan om temperaturutvecklingen och städernas inverkan nu kan läggas åt sidan och tackar Muller och de andra. Eller...

Watts klagar på att det inte gått rätt till med publiceringen och menar att frågan om temperaturutvecklingen inte varit något viktigt för "klimatskeptiker".

Andra har hittat en spekulation om naturliga variationer i en av de fyra artiklarna och koncenterar hela uppmärksamheten på den.

Se även:
BBCs Richard Black om BEST och reaktionerna på resultatet.
Skeptical Science om analysen och reaktionerna.

Öppen tråd 6

Dags för en öppen tråd igen.
Stängd för vidare kommentarer

David Mitchell tar sig an klimatförändringarna

Med hänvisning till både Jeremy Clarkson (Top Gear) och astrologi. Kunde man inte tro, att de två den senare skulle platsa i klimatdebatten.

Gavin Schmidt prisas för sin vetenskapskommunikation

Det är American Geophysical Union (AGU) som för första gången delar ut priset för excellens i klimatkommunikation. I bedömningen ingår också främjande av vetenskaplig förståelse, tydlighet i kommunikationen och insatser för att främja respekt och förståelse för vetenskapligt grundade värden relaterade till klimatförändringarna. (min översättning)

AGU skapade priset bland annat för att synliggöra klimatförändringarna som en kritisk fråga som värden står inför idag, för att visa sitt stöd till forskare som  engagerar sig för att effektivt kommunicera klimatvetenskap och för att uppmuntra fler forskare att engagera sig med allmänhet och beslutsfattare.

Gavin prisas bland annat för sitt ledarskap och sina enastående vetenskapliga prestationer.

Gavin bloggar också på bloggen RealClimate som startade 2004. Där kan ni läsa mer om hans bedrifter, precis som i detta inlägg av Chris Mooney.

Stockholm och klimatförändringarna

Dagens DN tar upp en ny rapport kring hur klimatförändringarna kommer att påverka Stockholm i framtiden. Rapporten från Länsstyrelsen kan läsas i sin helhet här:
Stockholm - varmare, blötare. Klimat- och sårbarhetsanalys för Stockholms län

Kaijser igen (det börjar bli tjatigt)

En del av våra läsare börjar nog tröttna på att läsa om Stockholmsinitiativets fadäser, så den här gången försöker vi fatta oss kort. SIs Sten Kaijser har skrivit en uppföljning till den debattartikel som han publicerade tillsammans med Lars Cornell i UNT. Då fanns det med konstiga påståenden om att "koldioxidens växthuseffekt har uppnått mättnad" som vi skrev om här på UI. Den här gången låter det så här:

Troell och hans medförfattare hänvisar till det rådande kunskapsläget och om det aktuella kunskapsläget vore så enkelt som de låter påskina så skulle naturligtvis all seriös klimatdebatt ha tystnat för länge sedan. Sant är att de datormodeller som IPCC stöder sina projektioner på förutsäger en uppvärmning och det är också sant att dessa modeller inte kan förklara den uppvärmning som skedde mellan 1970 och 2000 utan att ge koldioxiden en väsentlig roll. Det är dock lika sant att dessa modeller inte kan förklara den lika kraftiga uppvärmningen mellan 1910 och 1940 trots att koldioxiden inte ökade. Modellerna förutsåg heller inte att uppvärmningen efter 2000 skulle ta en paus på minst tio år.


I många miljoner år har medeltemperatur och koldioxidhalt följts åt men tvärtemot vad de flesta tror så har det alltid varit temperaturen som ändrats först och koldioxiden som följt efter. Den främsta anledningen till att debatten fortsätter är därför att många seriösa forskare och debattörer inte anser att tvivelaktiga modeller ska få ursäkta en människofientlig politik.

Sanningshalten i påståendet om perioden 1910 till 1940 är lätt att undersöka genom att gå till IPCC AR4, kapitel 9. Där finns bl a den här figuren.

Blå fält: modeller med bara naturliga klimatdrivande faktorer (90%). Röda fält: modeller med naturliga och mänskligt orsakade faktorer. Svart linje: observationer (uppmätta temperaturer). Figur 1 i FAQ 9.2, IPCC AR4 WGI, 2007. 

Vill man se vad uppvärmningen berodde på så finns den här figuren som bygger på en artikel av Mehl et al från 2004.

Från Global Warming Art.

Alltså: en kombination av ökade växthusgaser (bl a CO2), ökad solinstrålning, och minskad vulkanisk aktivitet (vulkaner släpper ut partiklar som verkar avkylande).

Och hur var det med den nuvarande "pausen" på 10 år? Det senaste decenniet har varit klart varmare än de föregående årtiondena. Och vi förväntar oss inte att temperaturen ska gå upp i jämn takt hela tiden. På kort sikt går det både upp och ner, pga faktorer som  El Niño/La Niña. Det är den långsiktiga trenden som är viktig, och den är uppåt:

Globala temperaturanomalier (ocean+land) enligt NASA. 

Men hur var det med att temperaturen kommer först och koldioxiden kommer efter? Hur många gånger har vi inte hört det argumentet? Faktum är att temperatur och koldioxid påverkar varandra ömsesidigt. När temperaturen stiger så släpper haven ifrån sig koldioxid till atmosfären: varmt vatten är sämre på att hålla koldioxid än kallt vatten. Men mer koldioxid i atmosfären leder också till högre temperaturer, eftersom koldioxiden fångar upp utåtgående värmestrålning. Vad vi ser t ex vid övergången från istider till varma perioder är att temperaturen börjar stiga, och att detta leder till mer koldioxid i atmosfären. Den extra koldioxiden förstärker i sin tur uppvärmningen. Sedan industrialismens början är det dock koldioxiden som leder, och temperaturen som följer. Dagens koldioxidnivå är högre än under någon tidigare period de senaste 800 000 åren (och förmodligen längre bak än så), och kan inte förklaras med varmare hav. Den matchar dock väl förbrukningen av fossila bränslen. Dessutom har andelen koldioxid (och kolsyra) i havens ytvatten ökat, inte minskat, sedan industrialismens början. Nu har vi alltså en situation där våra fossilbränslen (och cementtillverkning, skogsavverkning mm) orsakar en ökning av koldioxid i atmosfären - vilket i sin tur leder till uppvärmning - och en ökning av koldioxid/kolsyra i haven.


Temperatur och CO2 de senaste 800 000 åren enligt data från EPICA Dome C och Vostok, Antarktis. Grafen är sammanställd av Leland McInnes och finns på Wikipedia.

Ok, det här inlägget blev kanske inte så kort. Nåväl, vi får väl hoppas att det dröjer ett tag tills Kaijsers nästa insändare.

Physics Today om historiska och samtida kontroverser

Oktobernumret av American Institute of Physics' medlemstidskrift Physics Today har en mycket läsvärd artikel skriven av Steven Sherwood. Den beskriver och jämför hur tre nya teorier (den heliocentriska världsbilden, relativitetsteorin samt teorin att mänskliga aktiviteter kan ha en mät- och kännbar effekt på jordens klimat) stött på motstånd, trots att evidensen entydigt talar till deras fördel.

It was easy for those not wishing to accept Copernicus’s insight to devise persuasive counterarguments against it. For example, in 1597 one prominent commentator declared that a moving Earth would “see cities and fortresses, towns and mountains thrown down,” and that “neither an arrow shot straight up, nor a stone dropped . . . would fall perpendicularly."² Those arguments would not fly today because nearly everyone has experiential knowledge, from riding in cars and airplanes, of what are now called the Galilean principles of invariance. But laypeople in the 17th century did not. To explain those abstractions to them would have been much more difficult than to make the neat, simple, and wrong argument advanced by naysayers. As the 17th century progressed, arguments against heliocentricity tended to veer more toward scriptural rather than scientific ones, but both types persisted.

Greenhouse warming today faces an even greater array of bogus counterarguments based on the uninformed interpretation of data from ice cores, erroneous views about natural carbon sources, alleged but unobserved alternative drivers of climate change, naive expectations of the time scales over which models and observations should match, and various forms of statistical chicanery and logical fallacy. Many of the arguments sound reasonable to an inexpert but intelligent layperson. Critics use the alleged flaws to attempt to discredit the entire field.

...

The current theory of global climate change is hardly elegant or scientifically revolutionary, and in that respect it seems like no bedfellow to the others. Its prominence comes from its implications for the sustainability of current Western consumption patterns, not from reshaping physics; its many contributors would not claim to be Einsteins. What it shares with the others, however, is its origin in the worked-out consequences of evident physical principles rather than direct observation. That sort of bottom-up deduction is valued by physics perhaps more than by any other science.
 

Vart tog vattnet vägen?

Havsytans förändring sedan 1993 i cm (röd linje) med långsiktig linjär trend (blå linje). De små bilderna visar El Nino i början av 2010 och La Nina i slutet av 2010 (färgerna anger temperaturanomalier). Bilden är sammanställd av S. Nerem, University of Colorado

Allt eftersom jorden blir varmare så stiger havsytan. Detta beror främst på att havsvattnet expanderar allt eftersom det värms upp. En annan orsak är att inlandsisar smälter och smältvattnet når havet, men det går för närvarande  långsamt och kommer att märkas mer på sikt (100-tals år). Enligt satellitmätningar har havsytan stigit med 5 cm sedan 1993.

Sedan mitten av 2010 har havsytan dock sjunkit med 6 mm. Visst har det förekommit en del tidigare tillfällen då havsytan sjunkit under en kort period (t ex slutet av 1998) men sänkningen sedan 2010 verkar ändå vara speciell.

Klimatforskaren Josh Willis vid NASAs Jet Propulsion Laboratory har tittat närmare på frågan. Willis berättar att 2010 började i en ganska stark El Niño-fas, men övergick sedan till en mycket stark La Niña. El Niño och La Niña är faser i den så kallade ENSO-cykeln (El Niño Southern Oscillation) i Stilla Havet. ENSO kan ha stor inverkan på temperaturer och nederbörd från ett år till ett annat. Bl a förknippas El Niño-faser med varma år, men eftersom ENSO är en cykel på ett par år så har den ingen påverkan på längre sikt (dvs över flera decennier och mer).

Den röda linjen visar ENSO-index sedan 1993 (positiva värden = El Niño, negativa värden = La Niña). Den blå linjen visar havsnivån sedan den långsiktiga trenden (blåa linjen i den översta bilden) har subtraherats.  Lägg märket till hur båda kurvorna faller under 2010. Från University of Colorado.

Skiftet mellan El Niño och La Niña under 2010 ledde till förändrade nederbördsmönster. Vi såg t ex häftiga regn i Australien, i Pakistan och i norra Brasilien. Samtidigt har vi en svår torka i södra USA.

Satellit-data från GRACE som visar var på landytan det finns mer vatten (blått) och mindre vatten (rött).

Sammantaget har det regnat mer än vanligt, och det förklarar också vad som har hänt med havsnivån. Det finns helt enkelt mindre vatten i haven och mer på land (inkl sjöar och floder), pga all extra nederbörd. Den här förändringen har varit tillräckligt stor för att ge ett märkbart avtryck i havsnivåkurvan.

Havsnivåsänkningen är dock bara tillfällig, påpekar Willis. Det saknade vattnet kommer så småningom att rinna tillbaka ut i haven igen, och kommer då att bidraga till att havsytan stiger.

Sydsvenskan: Klimathotet i skuggan

Med anledning av att Al Gore och Hans Blix talar på Nya Stadion i Malmö så handlar dagens huvudledare i Sydsvenskan om varför det är så tyst om klimatförändringarna:

Behovet av kraftfulla klimatpolitiska åtgärder är uppenbart. Men den politiska viljan är svag.

Eurokrisen stjäl uppmärksamhet från övriga frågor inom EU och klimathotet har tonats ned i unionens retorik.

Världens näst största koldioxidproducent, USA, har egna ekonomiska problem att hantera. Och ledande republikanska kandidater till nästa års presidentval tvivlar på växthuseffekten. Enligt Gallup tror nu bara 50 procent av amerikanerna att människan ligger bakom klimatförändringarna. Motsvarande siffra 2007 var 61 procent.

Andreas Carlgren (C) – miljöminister till häromdagen – ser möjligheterna till större framsteg vid klimatmötet i sydafrikanska Durban i december som ”mycket begränsade”.

Det har han dessvärre fog för.

Även i svensk politik tycks ansträngningarna minska. Regeringen drar nu in klimatpengar som flera myndigheter fått på senare år.

Klimatförändringarna kommer främst att drabba framtida generationer, medan den ekonomiska krisen är här och nu. Det innebär egentligen  inte att vi är moraliskt berättigade i att strunta i problemet med klimatförändringarna, men det kan kännas lockande att använda ekonomin som ursäkt för att skjuta klimatproblemet framför oss så att mer av det hamnar i knäet på våra efterkommande.

Den här teckningen av Magnus Bard i DN ger ett annat exempel på den "intergenerationella stormen".