Populärvetenskap anno 1958

I Bell Telephone Science Hour från 1958 berättar Dr Frank Baxter om problemen med koldioxidutsläpp.

"The Callendar Effect"

DN recenserar idag tre böcker om Klimatförändringens vetenskapshistoria och fokuserar på pionjären Guy Stewart Callendar. Han var den förste att koppla ihop ökande koldioxidnivåer med klimatförändringar. I ett flertal artiklar från 1938 fram till sin död 1964 argumenterade han för kopplingen mellan koldioxidutsläpp och klimatförändringar.

Underlaget var under många år dock inte tillräckligt för att fullt ut övertyga meteorologerna. En vanlig invändning var att haven, och andra naturliga processer, absorberade den koldioxid som släpptes ut i sådan takt att någon väsentlig ökning av atmosfärens halt inte skedde. I mitten av 50-talet började det dock komma resultat från olika analyser som visade att halten ökade och att förbränning av fossilt kol var den viktigaste orsaken till denna ökning. Dessa resultat och fördjupad förståelse för samspelet mellan koldoioxid och vattenånga i atmosfären ledde till att risken för framtida problem på grund av växthuseffekten började debatteras på allvar.

The New York Times 28 oktober 1956

En jubileumsdag

18 maj
John Tyndall experimenterade med sin egenutvecklade apparat för att mäta värmeabsorption hos gaser. Han fann att luft absorberade värme. Vidare experimenterande gav de mest uppseendeväckande resultat. Luftens vanligaste gaser, syre och kväve, visade sig nästan helt genomskinliga för värme medan mer komplexa molekyler absorberade betydligt mer. Kolgas, en blandning av kolmonoxid, metan och andra kolväten visade sig absorbera strålningsvärme nästan lika bra som trä. Vidare experiment visade att koldioxid och vattenånga var speciellt bra på att absorbera strålningsvärme och att dessa gaser stod för största delen av atmosfärens värmeabsorption.

Året var 1859, samma år som Charles Darwin publicerade "Om arternas uppkomst" och revolutionerade biologin och vår förståelse för världen. En knapp månad senare presenterade Tyndall sina experiment och resultat vid Royal Institution:

"To the eye, the gas within the tube might be as invisible as the air itself, while to the radiant heat it behaved like a cloud which it was almost impossible to penetrate. Thus, the bold and beautiful speculation has been made an experimental fact. The radiant heat of the sun does certainly pass through the atmosphere to the Earth with greater facility than the radiant heat of the Earth can escape into space."

Så för 150 år sedan idag lades alltså den experimentella grunden för förståelsen av växthuseffekten och de väsentliga slutsatserna drogs. Under 1900-talets första hälft kunde atomfysiker förklara fysiken bakom fenomenet och atmosfärsfysiker följa effekten i atmosfären.

Läs mer om Tyndall och hans experiment här
En bra introduktion till växthuseffektens fysik: Markku Rummukainens "Växthuseffekten"
Historien bakom upptäckten av global uppvärmning: Spenser Wearts "The Discovery of Global Warming"

Klimathotet för 40 år sedan

Via SVT:s sajt Ställ om hittade vi det här klippet som uppges vara svensk TV:s första inslag om den globala uppvärmningen någonsin. Det är intressant att se att den grundläggande fysiken bakom växthuseffekten var känd redan på den tiden. Däremot tycks förståelsen för kolcykeln varit aningen bristfällig.



För den som vill veta mer om klimatvetenskapens historia rekommenderas Spencer Wearts bok The Discovery of Global Warming som finns tillgänglig gratis.

Tillägg:
Bert Bolin som intervjuas blev senare IPCC första ordförande från 1988 till 1998.

Kort om klimatforskningens historia

Hur började allt egentligen, vem fick för sig att temperaturen på jorden är beroende av gaserna i vår atmosfär och hur länge har det forskats om växthuseffekten?

Man brukar säga att det var fransmannen Joseph Fourier som upptäckte växthuseffekten då han under 1820 talet i ett antal papper beskrev hur en atmosfär kan värma en planet. Beräkningarna var så klart inte perfekta vid detta stadium och kom att förbättras stegvis. Till kuriosa kan man tillägga att de sista viktiga pappret inte höll på att bli skrivet eftersom Fourier höll på att få pröva giljotinen under den franska revolutionen. Men han klarade sig eftersom de som anklagade honom själva bokstavligen tappade huvudena.

Svenske nobelpristagaren Svante Arrhenius stod också för en milstolpe i utvecklingen av teorin runt växthuseffekten då han 1896 skrev en artikel om hur koldioxid i atmosfären kraftigt skulle kunna förändra temperaturen på jorden. Arrhenius beräkningar visade sig senare inte helt korrekta. Artikeln hade sitt ursprung i att Arrhenius försökte utveckla en teori runt hur istider fungerar. Och även om Arrhenius beräkningar var felaktiga så skiljde inte resultaten så mycket från dags. Arrhenius uppskattade att en fördubbling av mängden koldioxid i atmosfären skulle ge en temperaturökning mellan 5 - 6 grader. Dagens beräkningar ger ett troligaste värde mellan 2 och 4,5 grader Celsius.

Men för att förstå hur växthuseffekten fungerar räcker det inte med att titta på atmosfären, förståelsen för hur koldioxid rör sig mellan hav, jord, levande organismer och atmosfären är ett måste. Först med att försöka greppa detta var Thomas Chamberlin som bland annat diskuterade vittring av berg och jord som minskar koldioxiden i atmosfären om man tittar på långa tidsförlopp. Han tittade också på effekten av återkopplingar som att ett temperaturstigande hav avger koldioxid till atmosfären och att sönderfallande organiskt material i till exempel myrar också avger koldioxid och att hastigheten av dessa förlopp är temperaturberoende.

Och när man är inne på koldioxidens kretslopp måste man också nämna Roger Revelle som beräknade att haven tar upp koldioxid mycket långsammare än vad forskarna tidigare trott. Revell var också med att starta ett forskningsprogram som Charles David Keeling ledde. Keeling påbörjade där den berömda mätserien över hur koldioxidhalten ökade i atmosfären över Mauna Loa, Hawaii.

Allt detta ledde till försök att modellera jordens klimat redan på 1960-talet och William D. Sellers och den ryske metrologen Mikhail I. Budyko brukar nämnas som föregångare inom området. Modellerna var med dagens mått väldigt enkla men med tanke på vad som fans tillgängligt i datorkraft vid den tiden ändock imponerande.

Redan på 1970 talet började åsikten om att en ökande växthuseffekt skapad av mänsklig påverkan skulle leda till en global uppvärmning dominera. Modellerna blev allt mer avancerade i takt med vad datorerna klarade av och med dagens så kallade superdatorer kommer klimatmodellerna att kunna bli än mer avancerade och detaljerade. Sverige har ganska nyligt fått en sådan superdator som bland annat ska kunna användas till klimatforskning.

IPCC har gjort den senaste sammanställningen av vad forskningen kring klimatet sagt oss fram till mitten av 2006.

(exempel på enkel modell)