18 mars 2017

Temperaturen stiger medan luftfuktigheten minskar – eller?

Gästinlägg av professor Mats Almgren

Det brukar hävdas att i förvillarkretsar att det enda man vet om en effekt av en höjning av koldioxidhalten är att en dubbling av den skulle ge en temperaturökning med ungefär 1,2 grader. Detta är den direkta effekten, vilken inte brukar förnekas. Men att det därutöver skulle finnas återkopplingar som förstärker temperaturhöjningen till någonstans mellan 1,5 och 4 grader, är något som ivrigt bestrids. Det är speciellt återkopplingen från vattenånga vid en ökning av temperaturen som anses vara ett påfund av alarmister, helt utan verklighetsförankring. Ibland sägs det t.o.m. att luftfuktigheten har gått ner när temperaturen ökat. Ett exempel på detta sågs nyligen i ett inlägg på Stockholms initiativets blogg, där den mångkunnige, men ofta något selektive, signaturen tty skrev följande:
Flera av antaganden som ”förstärkningsteorin” bygger på kan förresten lätt motbevisas. Så brukar man t ex ofta utgå från att den relativa fuktigheten ska förbli konstant vid stigande temperatur. Så fungerar klimatet dock inte i verkligheten: Titta på denna vädermodell, skulle relativa fuktigheten vara temperaturoberoende borde färgen i medeltal vara densamma från pol till ekvator: https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/overlay=relative_humidity/orthographic=-58.28,89.70,296/loc=23.251,5.758
Jag måste erkänna att jag inte förstår hur ty menar att denna bild av globen skall läsas. Den relativa fuktigheten är kodad i färger, men hur förklaras inte. Och hur menar tty att man ska bedöma ”medeltalet” av färgerna? Ska man inte också försöka bilda sig en uppfattning om medelvärdet över året? Det blir lite svårt. Det intryck jag fick, när jag tittade, var att relativa fuktigheten var relativt jämn över hav, men varierade och var mestadels relativt låg över land. Så denna glob gav föga upplysning. 
Jag sökte då istället på nätet och fann bl.a. följande:


Den bilden visar hur specifika fuktigheten nära ytan varierade över klotet år 2013, som avvikelse från medelvärdena under 1981-2010. Man kan se att det förmodligen totalt var något våtare under 2013 än under jämförelseperioden, men att det över land på många håll var torrare. Detta visas klarare i följande figur, från samma källa, som visar hur relativa fuktigheten över land (åter nära ytan) varierar med tiden. Här ser man en klar minskning mot slutet, när temperaturen har stigit. Kanske det är sådana resultat som förvillat förvillarna?
Men observera att detta gäller fuktigheten strax över jordytan. Det finns en hel atmosfär ovanför detta skikt. Att relativa fuktigheten nära marken kan minska när ytan värms upp kan åtminstone delvis förklaras av att fukten till största delen kommer in över land från hav, och över hav ändras fuktigheten med vattenytans temperatur. När nu landytan värms snabbare än havet, och fukthalten följer havstemperaturen, så blir det en minskning av den relativa fuktigheten över land.

Hur är det då i resten av atmosfären? Det vi behöver ha reda på är hur den totala mängden vattenånga har varierat. Det som brukar hävdas av meteorologer (t.ex. av Lennart Bengtsson) är att fuktigheten ökar med ca 7% för en grads temperaturhöjning. Det är den ökning av vattenångans jämviktstryck som följer av Clausius-Clapeyrons ekvation vid nuvarande medeltemperaturer. Det innebär då att relativa fuktigheten i medeltal över hela atmosfären skulle hålla sig ungefär konstant. Arrhenius antog i sina beräkningar i slutet på 1800-talet att så var fallet, som en medveten första approximation. I nutidens avancerade klimatmodeller görs inga sådana antaganden, men att det är så följer ur resultaten. Klimatmodellerna är dock inte att lita på i allt, och det borde gå att finna mätdata som belyser saken.

Jag har dock inte lyckats hitta några lättillgängliga dataserier eller grafer över sådana mätresultat. Så jag valde därför att titta på vad reanalysprodukterna säger. Som jag framhöll i en tidigare post, så är styrkan med dessa just att man kan få ut den information man behöver (om man vet hur man ska hantera dem). Lyckligtvis finns en site http://cci-reanalyzer.org/Reanalysis_monthly/tseries.php där man kan få ut tidsserier av bl.a. ”precipitable water” som är allt vatten i gasform som finns i en kolumn från jordytan och upp till stratosfären. Man kan välja mellan en rad olika reanalysprodukter.
I figuren har jag valt precipitable water från medelvärdena av fyra tredje generationens reanalysprodukter under tiden 1979-2012. Man kan alternativt titta på resultaten av de enskilda produkterna. De skiljer sig åt ganska mycket, men samtliga ger en ökande trend.


Det är ju helt klart att mängden vattenånga i atmosfären har ökat, med ungefär 4,3 % från 1980 till 2010. Under samma tid har temperaturen alldeles över ytan, enligt samma samling av reanalysprodukter, ökat med ungefär 0,42 grader. Det skulle betyda att vattenångan ökat med ca 10% per grad, vilket då är något mer än vad Clausius-Clapeyrons lag förutspår för jämviktstrycket. Men man kan nog inte vänta sig någon god numerisk överensstämmelse. Både temperaturer och värdena på precipitable water varierar mycket mellan de olika reanalyserna.

Slutsatsen är emellertid att mängden vattenånga i atmosfären har ökat med temperaturökningen, så som man har all anledning att förvänta sig, och att återkopplingen från vattenångan då också är en realitet. Det finns andra återkopplingar, och andra forcings, som är betydligt mer osäkra.

5 kommentarer:

  1. @ Uppsala

    Dette var bedre, her kan jeg følge med. Men jeg må tenke meg om først.

    Men en ting kan vi slå fast med sikkerhet, hva som stiger opp, det må uvegerlig også falle ned igjen ifølge Aristoteles.

    Så om det damper mer av havet så vil vi også uvegerlig få mer snø og nedbør, ikke alle er klar over det og tenker over det, da kjenner de ikke Aristoteles og læren om materiens permanens.

    Arisoteles lærte før man oppfant romrakettene; da gjelder ikke alltid prinsippet.

    Og så skal vi være klimarealister og skeptikere. Der anbefaler jeg stikkordet Taupunkt på tysk wikipedia. Det er pliktig gymnas og Claussius Clappeyrons lov eller prinsipp( som jeg ser nevnt).

    Så har jeg en bok, Peder Lobbens Lommebog for Mekanikere af 1921, en tabell over kjeletyrykket som funksjon av temperatur, den bekrefter det samme over en videre temperaturscala, og Lobben snoket hos Massachusetts institute of Technology og publiserte også i Stockholm; dere har sikkert lignende litteratur fra Kungliga Akademin.

    Dette må være klart først for alle.

    SvaraRadera
  2. @ Mats Almgren

    Dette var meget bra, grei og enkel fysikk og brukbart i praksis.

    Vi har ypperlige forhold til å studere Taupunkt og Clausius Clappeyron nå om dagen da temperaturen går i sagtannform over døgnet, minimum nøyaktig ved soloppgang og Maximum ca kl 1330, i klarvær. Amplityde oppe i 10 grader svingende om nullpunktet. Vi kan studere det på bilvinduene hver morgen, og luften er faktisk også særlig tørr se http://Taupunkt.

    Så er det viktig å observere ved vårjevndøgn når dag og natt er like lange, og det normalt er årets nedbørs- minimum. Der kan vi holde referanse for mye.

    Jasså, denne tty skiller ikke relativ og absolutt fuktighet, jaja, der har vi det igjen. Når utgangspunktene er gale så blir resultatene orginale Iflg. Ibsen.

    Vi har en professor emeritus Ole Henrik Ellestad i fysikalsk kjemi her, tidligere Forsker 2 på Norsk Regnecentral(stakkars norsk regnecentral) og som blev Precident for klimarealistene.no.

    Han belærte at ifølge historiske og empiriske målinger så sykler luftens innhold av CO2 fra 290 ppm opp til 440 ppm og så ned igjen. Det skal ha skjedd flere ganger, og som siste bevis , i 1940 blev det målt helt oppe i 475 ppm men sank så raskt ned igjen efter 7 år til 310 ppm.

    Det gjennomskuer vi lett. Luftens molekylvekt er 29 og CO2 har molvekt 44. Så 440/290 eller 475/310 opp eller ned av- slører at som professor2 i fysikalsk kjemi og forskningssjef på Norsk Regnecentral (stakkars norsk regnecentral) kan man trygt tillate seg å for- bytte og om- bytte volumprosent og vektprosent for å føre sin sak.

    Det er som med relativ og absolutt fuktighet, også pliktig fellespensum og laboratorieøvelse i fysikalsk kjemi til gymnas, med fare for stryk.
    ===========0000
    Vi har en situasjon her i fjorden om sommeren. På de ytre øer og holmer er man garantert det beste klarvær og badevær, og det er også særlig fare for tørk i landbruket. Men i indre fjord og indre Østfold og Vestfold så tårner skyene seg opp og det kan komme ganske intense byger i pålandsvind og solgangsvind.

    Vi blir fortalt, og har videre å huske og kunne forklare dette for livet med fare for stryk.

    Og vi har hele systemet med pålandsvind og enorm nedbør sommer som vinter på Vestlandet, og regnskygge og mulig tørk og føhnvind på le- siden.

    Det skal også kunne forklares.

    I Jämtland har jeg aldri vært men det ligner tørre furumoer. I Sørtrønderlag samme breddegrad har de boreal regnskog, samme som i Oregon.

    Og dere ser de store breene ligger i pålandsvind fra Atlanteren, og heter Svartisen Jostedalsbreen og Folgefonna, men i Sverige mer på le- siden selv om det kan være både kaldt og permafrost, ligger snøflekkene meget sparsomt og finnes ingen store breer. Man skal kunne elementær glaciologi og lese mye av kartet og landskapet hvor det kan ha ligget breer før og forklare hvorfor..

    Grønland har heller østavind særlig i nord. Vestgrønland er ekstremt tørt ofte med fenomenalt høye sommertemperaturer. Det skyldes regnskygge med mulig føhnvind. Og Sverdrups land nordvest for Grønland er åpenbart både ganske ekstremt kaldt og tørt.

    (Jeg har sett på dette for ikke å la meg bedra av surrealister i klimaet)

    I nord- California mot Rocky Mountains har de i år meldt 16 fot = over 5 meter snø. Det er rekord. Vi kan vel garantere ny katastrofe når det nå snart kommer snøløsning.

    Jeg har en gang opplevet flomkatastrofe sør for Alpene i Juli. Og i Bayern ikke kits and dogs men lange frosker på biltaket, begge ganger stigningsregn..

    I Oberammergau kan det også regne tennisballer som knuser all taksten og bulker alle bilene.

    Det skyldes hva jeg nevnte, Aristoteles` teorem, om at hva som stiger opp det må også nødvendigvis falle ned igjen et eller annet sted i en eller annen form, for materien synes permanent.

    SvaraRadera
  3. Herr Heidrun
    Det var trevligt att mitt senaste inlägg föll dig på läppen. Jag tro dock inte att jag hävdat att herr tty inte förstår att skilja mellan specifik och relativ fuktighet; det kan han helt säkert. Problemet med honom är nog bara att han alltid skriver pkku (politiskt korrekt enligt KU).

    Jag har känt många som varit professorer i fysikalisk kemi i Norge, men räknemästaren Ellestad har jag aldrig tidigare hört talas om. Hans beräkning var förmodligen pkkr (pk enligt klimatrealisterna).

    Taupunkt, eller daggpunkt, duggpunkt, doggpunkt eller dugpunkt på skandinaviska, är helt visst ett viktigt begrepp, vars betydelse man lätt inser. Om Aristoteles hade kläm på det vet jag dock inte.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Jeg heter Sverre Kolberg alias Carbomontanus hvis noen trenger å vite det.

      Heidrun er min presumtivt hulde viv og der sitter igjen et gammelt psevdonym på nettet efter H5N1- karantenen da vi hadde ansvar for Høns.

      Taupunkt,..... tyskerne var de eneste som kunne redegjøre for duggpunktet på Wikipedia, jeg har vist videre til Lobbens lommebog for Mekanikere af 1921 som sier det samme. Jeg hadde det faktisk som elevøvelse til gymnas med fare for stryk og stoppede karriærer.

      Aristoteles har vært forstandig på dette med materiens permanens.

      Jeg har en 1 1/2" Aristoteles-utgave (Codex Oxford med støtte i Codex Berlin) og har kun lest Metafisica 1 om visdommen og forskjellen på mesterskap og slaveri.

      Men har et 1" pensum i middelalderskolastikk, de lærde naturvitere fra 1300- tallet, meget bra. Annelise Maier die Vorläufer Gallileis im 14. Jahrhundert. Det skjærer og det biter i det 20 århundres fysikk.

      Og videre i Klimadisputten, hva som damper av havet og av bakken må uvegerlig komme ned igjen i form av regn eller snø eller hagl et eller annet sted.

      Se derfor opp for California nu om dagen. Og Texas har hatt 15" vann ganske nylig over hele del- staten.

      Aristoteles har der sine ord i behold.

      Ikke alle er klar over det.

      Aristoteles har også skrevet De Caelo om himlene. Og De Anima, om sjelen. Det har jeg ikke lest. Det er sikkert likeså viktig i klimadisputten.

      Og om tragedien, den har jeg lest. Men Aristoteles Poetica 2 om comedien er gått tapt.

      Hvilket er ille.

      Sean Connery incarnerte James Bond, Sherlock Holmes og Roger Bacon i person under psevdonymet Roger from Baskerville..... og løste mysteriet om hvorfor Poetica 2 er gått tapt. Efter Manuskript av Umberto Eco i fimen The name of the Rose. Hans største rolle.

      Jo, det skyldes at Poetica 2 innebærer at Gud også kan le, hvilket er latterlig. Det er ikke oppbyggelig lesning for folket.

      Et lys veltet under en intens scolastisk og lærd disputt, og hele biblioteket med orginalmanuskriptene, hele den klassiske litteratur tok fyr og brente.

      SIC!

      Og da har vi det gående.

      Radera
  4. @Uppsala

    Det er jo skrekkelig. "Temperaturen stiger medan luftfuktigheten minsker.... smil smil..."

    De om- bytter og for- bytter relativ og absolutt fuktighet for å føre sin sak, og legger dertil skjul på Daltons lov & partialtrykket eller molprosenten av H2O, som er hva som eventuelt reagerer med IR.

    Man må helt til Norsk Regnecentral (Stakkars norsk regnecentral )evt. til Trump- Tower for å finne et like suverent QVAKKsaveri.

    SvaraRadera

Tips: Använd gärna signatur när du kommenterar. Det underlättar samtalet