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.

Om "pausen" som är fortsatt försvunnen

Sommaren 2015 publicerade ett grupp forskare från NOAA en artikel i Science som presenterade en uppdaterad version av NOAAs metod för att uppskatta temperaturen vid havsytan sedan 1880-talet, och i synnerhet då den globala medeltemperaturen. Man hade också använt en ny databank med temperaturdata. Den nya metoden hade faktiskt en ganska liten påverkan, förutom för en period under andra världskriget. Nu har ett par andra forskare publicerat en artikel i Science Advances där de jämför olika skattningar av havsytetemperaturen  inkl de gamla och nya versionerna som NOAA använder (de kallas ERSST version 3b och version 4) med data från bojar och satellitmätningar. De fann att ERSST version 4 stämde bäst överens med dessa. Med andra ord, de bekräfta att den nya metoden faktiskt var en förbättring.

Gamla (svart streckat) och nya (grått) versionerna av ERSST, jämfört med skattningar från bojar (rött) och satelliter (blått). Från  Cowtan et al, 2017.

Det här är alltså en berättelse om helt vanligt vetenskapligt arbete, om hur metoder förfinas och sedan testas och bekräftas av oberoende grupper av forskare.

Förutom en sak: den nya metoden som NOAA presenterade 2015 gav nämligen en något högre trend från 1998. Den nya trenden låg nära trenden under 1950-1999. Den omtalade "pausen" sedan 1998 hade alltså försvunnit! Denna påstådda och tydligen mycket sköra"paus" är central i klimatförvillarnas argumentation.   Eller snarare: själva ordet "paus" är väldigt viktigt - klimatförvillarna har sällan något av substans att säga om vad denna "paus" skulle innebära. Så när den första artikel publicerades förlorade klimatförvillare både i USA och andra delar av världen helt besinningen. Nu är det så här att ett annat centralt tema hos klimatförvillarna är att anklaga klimatforskare för att manipulera och förfalska data. Det gjorde man också nu, och det hela urartade till politisk förföljelse av NOAA från bl a den Amerikanska kongressledamoten Lamar Smith (som självklart är republikan och som får betydande kampanjbidrag från olje- och gasindustrierna). Smith krävde att NOAA-forskarna skulle lämna ut allt mer av sina interna arbets- och diskussionsmaterial, inkl deras email. Syftet var att försöka hitta något uttalande av forskarna som kunde användas för att styrka fusk-anklagelserna. I slutändan verkar det hela dock inte att ha lett någonstans, och förhoppningsvis innebär de nya resultaten att den här pseudo-skandalen nu är överspelad.

Så detta är alltså också en helt normal berättelse om hur klimatförvillare arbetar: ytliga argument om "pauser" o dy, smutskastning och politisk förföljelse av klimatforskare, och rotande i email (eller försök därtill).

Läs också de här två kommentarerna i Scientific American.

Referenser
Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus. Thomas R. Karl, Anthony Arguez, Boyin Huang, Jay H. Lawrimore, James R. McMahon, Matthew J. Menne, Thomas C. Peterson, Russell S. Vose, and Huai-Min Zhang. Science aaa5632Published online 4 June 2015 [DOI:10.1126/science.aaa5632]

Assessing recent warming using instrumentally homogeneous sea surface temperature record
Zeke Hausfather,  Kevin Cowtan, David C. Clarke, Peter Jacobs, Mark Richardson och Robert Rohde. Science Advances  04 Jan 2017: Vol. 3, no. 1, e1601207.

Pausen som icke var

Gästinlägg av professor Mats Almgren

Figur från artikeln: globala yttemperaturer från tre serier jämfört med modeller (CMIP-5). Notera att man har använt forcings från  RCP4.5 från 2005. 

En artikel av elva välkända klimatforskare som nyligen publicerades som en ”Commentary” i Nature Climate Change, 6, 216, 2016, har hälsats med stor skadeglädje av klimatförvillare. Artikelns titel var ”Making sense of the early-2000s warming slowdown” och författarna:

John C. Fyfe, Gerald A. Meehl, Matthew H. England, Michael E. Mann, Benjamin D. Santer, 

Gregory M. Flato, Ed Hawkins, Nathan P. Gillett, Shang-Ping Xie, Yu Kosaka and Neil C. Swart. 

De engelskspråkiga förnekarbloggarnas triumfrop gav naturligtvis eko också här hos oss, och professor Ingemar Nordin – alltid denne Nordin – skrev ett inlägg på den s.k. Klimatupplysningen med rubriken "Klimatforskare erkänner att den globala temperaturen planat ut". 

Artikeln är givetvis mycket intressantare än vad förvillarnas förutsebara kommentarer ger sken av, och har gett mer tankeväckande reaktioner ifrån seriösa klimatforskare och klimatbloggare. Tamino diskuterar artikeln i ett inlägg där han övertygande visar att det inte går att urskilja något trendbrott i de globala medelyttemperaturvärdena (Global Mean Surface Temperature), inte ens i de som erhållits från satellitmätningarna. Också andra har på likartade grunder ifrågasatt artikelns slutsatser.

Mig förefaller det som om dessa forskare inte läst artikeln tillräckligt grundligt, utan (liksom förvillarna) hängt upp sig på ingressen: 

It has been claimed that the early-2000s global warming slowdown or hiatus, characterized by a reduced rate of global surface warming, has been overstated, lacks sound scientific basis, or is unsupported by observations. The evidence presented here contradicts these claims.

Jag undrar om den ingressen verkligen skrivits och granskats av forskarna själva, för den stämmer inte riktigt med innehållet. Där står bl.a. följande (min understrykning):

The warming slowdown as a statistically robust phenomenon has also been questioned. Recent studies have assessed whether or not trends during the slowdown are statistically different from trends over some earlier period. These investigations have led to statements such as “further evidence against the notion of a recent warming hiatus” or “claims of a hiatus in global warming lack sound scientific basis”. While these analyses are statistically sound, they benchmark the recent slowdown against a baseline period that includes times with a lower rate of increase in greenhouse forcing, … Our goal here is to move beyond purely statistical aspects of the slowdown, and to focus instead on improving process understanding and assessing whether the observed trends are consistent with our expectations based on climate models.

Detta innebär, såvitt jag kan förstå, att författarna instämmer i att temperaturserierna i sig inte ger belägg för någon paus, utplaning eller stopp på temperaturstegringen. Det är först när man jämför temperaturökningstakten med takten i ökningen av ”forcings” från antropogena (växthusgaser och aerolsoler) och naturliga (solvariationer och vulkanutbrott) faktorer, som en minskad uppvärmningstakt av ytan kan beläggas. 

En sådan jämförelse visar att ökningstakten varit förhållandevis lägre under ”den stora pausen” 1950-1972 och under ”warming slowdown” 2001-2014, än under den mellanliggande perioden. Detta är viktigt eftersom det inte fångats adekvat av klimatmodellerna – vilket givetvis är en högst intressant utmaning för klimatvetarna i strävan att allt bättre förstå och modellera klimatets underliggande processer.

En intressant omständighet, som kan ger vägledning i det arbetet, är att ”stora hiatusen” och ”långsammare uppvärmningen” inträffar under perioder då IPO -  Interdecadal Pacific Oscillation - eller PDO - Pacific Decadal Oscillation - var i sin negativa fas, medan den snabbare uppvärmningen däremellan inträffade under IPOs positiva fas. Liksom de snabbare ENSO-oscillationerna är väl IPOs svängningar i grunden mer eller mindre kaotiska till sin karaktär, vilket dock inte innebär att de är obegripliga.

Det återstår att se vad detta kan leda till. Klimatmodellerna och förståelsen av klimatets variationer har successivt förbättrats, på ett högst imponerande sätt. Naturligtvis kommer klimatmodellerna alltid att ha fel. Det intressanta är på vilka sätt och i vilken omfattning de har fel.

Uppvärmningen av haven: motsatsen till paus

Den här figuren kommer från en artikel som uppskattar hur havens värmeinnehåll har förändrats under ett och ett halvt sekel.  Den visar det förändrade värmeinnehållet på olika djup (0-700 m, 700-2000 m samt 2000 m och mer). Man bedömer att ungefär halva uppvärmningen har skett sedan 1997.

Man konstaterar också att observationer och modeller stämmer överens för havens uppvärmning. I nästa figur ser vi jämförelser mellan CMIP5-modeller (svart/grått för modellgenomsnittet) och olika sammanställningar av observationer (andra färger).

  Det ligger en viss ironi i att halva uppvärmningen beräknas  har skett sedan just 1997 - det är ett år som 'klimatskeptiker' ofta har använt som startpunkt för den förmenta 'pausen' i den globala uppvärmningen.  Haven - där c:a 93% av värmen hamnar - berättar en helt annan historia.

Källor
Peter J. Gleckler, Paul J. Durack, Ronald J. Stouffer, Gregory C. Johnson & Chris E. Forest (2016). Industrial-era global ocean heat uptake doubles in recent decades. Nature Climate Change.

Författarnas webbsida med information om artikeln (inkl länkar till en pressrelease och en FAQ).

Kommentar på Yale Climate Connection.

Fredagsmys: konservativa hoppas använda 2015 som ny startpunkt för avkylningstrend

Här kommer lite satir från Proceedings of the Natural Institute of Science.

Om "pausen" som försvann och ursinnet som det orsakade

Bildkälla: Karl et al.Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus, Science, 2015.

En artikel i Science,  Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus, har vållat en del uppståndelse. Det är ett antal forskare från National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) som har gått igenom ett antal felkällor för skattningen av den globala temperaturen och försökt korrigera för dessa. Sådana korrigeringar har man också gjort tidigare, och de nya korrigeringarna ger ingen större skillnad mot tidigare (se övre panelen i figuren ovan). De nya korrigeringarna har att göra med skillnader i metoder för att mäta havstemperaturen (med mätbojar och från båtar) samt den dåliga täckningen i den Arktiska regionen. Man har också använt en ny databank med temperaturdata som mer än fördubblar antalet tillgängliga stationer. Jämfört med okorrigerade temperaturdata så visar både den gamla och den nya versionen av korrigerade data en något långsammare temperaturökning fram till  1940-talet (se nedre panelen).

Om man tittar noga i den övre panelen så kan man se att den nya korrigerade serien visar lite mer uppvärmning är den gamla serien under den senaste tiden. Trenden för perioden 2000-2014 är nu på 0.116± 0.067°C/dec, och för perioden 1998-2014 - som startar med ett extremt El Nino-år - är den 0,106± 0.058 °C/dec. Det är värden som ligger mycket nära trenden för  perioden 1950-1999 som är på 0,113± 0,027°C/dec. Jämfört med den perioden så finns det alltså ingen "paus".

Detta har inte tagits väl emot bland klimatförvillarna. Till exempel emottog en av författarna, Thomas C. Peterson, ett besinningslöst mejl från bloggaren Anthony Watts. Denne Watts är inte själv forskare och besitter inte heller något särskilt skarpt intellekt, men hans blogg (WattsUpWithThat) är väldigt populär i klimatförvillarkretsar. Så här löd mejlet:

Dear Dr. Peterson,
This latest paper, Karl et al. 2015 is an embarrassment to science. It epitomizes president Eisenhower’s second warning in his farewell address about science and politics becoming hopelessly intertwined, and thus corrupted.
In my last telephone conversation with you, I stated (paraphrasing) that “I believe you folks aren’t doing anything fraudulent, but you are doing what you feel is correct science in what you believe is a correct way”.
After seeing the desperate tricks pulled in Karl 2015 to erase “the pause” via data manipulation, I no longer hold that opinion. You needed it to go away, so you prostituted yourselves, perhaps at the direction of higher ups.
This will be NCDC’s Waterloo, and will backfire on all of you terribly on the world stage. Take a lesson from Yamamoto’s own observation after he bombed Pearl Harbor. Take a lesson from what is on WUWT today.
How sad for you all.
Anthony Watts
cc: [undisclosed recipients] 

Tyvärr är detta ett fullkomligt normalt sätt att uppföra sig bland klimatförvillare.

Om man tittar på den övre panelen så framstår korrigeringarna som små jämfört med hur mycket den globala temperaturen har förändrats sedan 1880. Om "pausen" försvinner så lätt så är den nog inte så jätteviktig. Men att kunna använda ordet "paus" är extremt viktigt för klimatförvillarna. Själva ordet "paus" utgör ett av deras viktigaste "argument"; kanske rent av det allra viktigaste. Det är dock väldigt sällan man ser dem diskutera vilka slutsatser man kan dra av denna "paus" - det är själva ordet som de är så beroende av. Därav det ursinne som denna artikel har gett upphov till.

Referenser
Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus. Thomas R. Karl, Anthony Arguez, Boyin Huang, Jay H. Lawrimore, James R. McMahon, Matthew J. Menne, Thomas C. Peterson, Russell S. Vose, and Huai-Min Zhang. Science aaa5632Published online 4 June 2015 [DOI:10.1126/science.aaa5632]

Bayesiansk uppskattning av klimatkänsligheten

En av de viktigaste storheterna när det gäller att bedöma storleken på kommande klimatförändringar är den så kallade klimatkänsligheten - den ökning i global jämviktsmedeltemperatur som en fördubbling av atmosfärens CO₂-halt svarar mot. Osäkerheten vad gäller dess värde är emellertid stor. IPCC:s AR4-rapport, som kom 2007, angav ett trolighetsintervall om 2°C till 4,5°C, vilket, till följd av ett antal forskningsrapporter som pekade mot att klimatkänsligheten skulle kunna vara något lägre, breddades till intervallet 1,5°C till 4,5°C i deras AR5-rapport från 2014.

Det finns en rad olika sätt att uppskatta klimatkänsligheten, baserat på många olika slags data på olika tidsskalor. Som jag framhöll i ett blogginlägg för ett par år sedan så är det viktigt att inte snöa in sig på enbart en eller ett par studier; istället bör man försöka se till den vetenskapliga helhet som bildas av de många studier som gjorts på området.¹ Jag har nu glädjen att berätta att jag själv varit med på ett hörn i arbetet med att uppskatta klimatkänsligheten, genom min medverkan i den nya studien Equilibrium climate sensitivity in light of observations over the warming hiatus av Daniel Johansson, Brian O’Neill, Claudia Tebaldi och yours truly, publicerad häromdagen i tidskriften Nature Climate Change. Här använder vi oss av så kallad bayesiansk statistik² för att få fram en uppskattning baserad på instrumentdata, mestadels från 1900-talet och framåt. Våra resultat är inte alls särskilt sensationella: 90% av sannolikhetsmassan i vår a posteriorifördelning för klimatkänsligheten landar i intervallet 2°C till 3,2°C, vilket ligger klart inom ramen för IPCC:s sammanfattande bedömningar. Vi har också tittat närmare på hur uppskattningen varierar beroende på vilket slutdatum man sätter för instrumentdata, för att på så vis försöka förstå vad den inbromsning i uppvärmningstakt som under och åren kring 00-talet kunnat skönjas har för effekt på klimatkänslighetsuppskattningen. Vi finner en viss men ganska liten sådan effekt, men vår studie pekar mot att den observerade inbromsningen har mer att göra med klimatsystemets interna variabilitet (manifesterad i bland annat väderfenomenet El Niño) än med att klimatkänsligheten skulle vara lägre än man tidigare trott.

Se även Chalmers färska nyhetsmeddelande om saken: Studie från Chalmers bekräftar värde för klimatkänslighet.

Fotnoter

1) Vilket är precis vad IPCC gör när de bildar sina trolighetsintervall.

2) Möjligen kan detta att jag arbetar med bayesianska metoder förvåna en och annan läsare som tagit del av mitt försvar på senare tid av frekventistiska begrepp som p-värde och statistisk signifikans. Jag kallades nyligen "NHST-statistiker" (där NHST står för null hypothesis significance testing) av en tjomme som förstår väldigt lite av statistikens teori och praktik men har desto högljuddare åsikter, men den beteckningen är ett missförstånd: jag har en pragmatisk inställning till statistikens olika metoder, och bekänner mig inte till någon särskild ideologi rörande vilka som går an att använda (annat än att de bör vara korrekta), utan inser att statistiska problem är av många olika slag och därför kräver delvis olika statistiska verktygslådor.

Lite lek med trender och statistik

I diskussionen om "uppvärmningspausen" dyker ibland begreppen "statistisk signifikant" och "konfidensintervall" upp. Tyvärr verkar det råda stor förvirring om hur dessa begrepp egentligen ska användas. T ex påstod en svensk meteorologiprofessor, Lennart Bengtsson, i en bloggdiskussion nyligen att   "Det är helt klart att uppvärmningspausen är statistiskt signifikant." I det här inlägget ska vi titta närmare på de här begreppen. Vi kommer bl a att se att det är fullt möjligt att varken ha en statistiskt signifikant ökning eller paus om tidsperioden är kort.

Bloggen "Skeptical Science" har ett utmärk verktyg för att beräkna trender med konfidensintervall:  Temperature trend calculator. Den här bilden visar trenden  0,074 ±0,118 °C/decennium (2σ) för perioden från 1997 tills nu:

Ok, nu kommer det att bli ganska tekniskt. 0,074 är mitten av konfidensintervallet, d v s medelvärdet, och ±0,118 är storleken på konfidensintervallet. 2σ står för två standardavvikelser, och betyder att vid 95,45% av mätningarna kommer vi att hamna inom det här intervallet. Med andra ord, om vi har en underliggande trend på  0,074 och samma sorts variabilitet som i bilden, så kommer vi att hamna inom  0,074 ±0,118 i ungefär 95 av 100 gånger. Trendkalkylatorn använder en rimligt realistisk modell av variabiliteten som är autoregressiv och har rörligt medelvärde (ARMA(1,1)).

Som vi kan se så ligger värdet 0 °C/decennium (d v s ingen uppvärmning) inom konfidensintervallet för trenden. Det gör också värdet 0,119 °C/decennium, vilket är medelvärdet för trenden från 1977 till 1997. Detta betyder att data ger ungefär lika mycket stöd för att vi har en paus som för att uppvärmningen sedan 1997 fortsätter i samma takt som under de föregående 20 åren¹. Detta borde vara tillräckligt för att se att Lennart Bengtssons påstående om en "statistiskt signifikant" paus inte kan vara korrekt. (Detta gäller för temperaturserien GISTEMP. Pröva gärna själv med några andra temperaturserier. En av dem, RSS, har rent av en trend som är så låg som -0,013 ±0,201 vilket dock fortfarande inkluderar positiva värden upp till 0,188.)

Bengtsson talade om "statistik signifikans", ett begrepp som handlar om hypotesprövning och som inte är riktigt samma sak som konfidensintervall. Vi har förklarat utförligt vad det betyder i ett tidigare inlägg. Antag att vi vill pröva hypotesen "temperaturen ökar", och att vi har observerat ett viss trend. Statistisk signifikans betyder då att sannolikheten att vi observerar denna trend av en ren slump när trenden faktisk är 0 °C/decennium (vi kallar detta nollhypotesen) är lika med eller större än 5% (eller något annat lågt värde). Men hur går vi från konfidensintervall till statistisk signifikans? Vi kan generellt säga att om nollhypotesen ligger utanför konfidensintervallet för det observerade värdet så är skillnaden (ökningen) statistiskt signifikant².  I det här fallet så gör nollhypotesen inte det. Vi har alltså ingen statistiskt signifikant ökning sedan 1997 enligt GISTEMP.

Men Bengtssons hypotes var inte en ökning, utan en paus. Det kan tolkas som att trenden är lika med eller mindre än ett visst värde, t ex 0. Så om vi tar den observerade trenden 0,074 ±0,118 °C/decennium, för vilket lägsta värde x kan vi säga att trenden är statistiskt signifikant mindre än x? Det måste vara ett värde vid den övre gränsen av konfidensintervallet, d v s 0,192 °C/decennium³. Vi kan alltså säga att trenden är statistiskt signifikant under 0,192 °C/decennium enligt GISTEMP. Men detta är definitivt ingen paus, eller ens en signifikant mindre trend än under de föregående 20 åren.

Slutsatsen är alltså att vi varken har en statistiskt signifikant uppvärmning eller en statistiskt signifikant paus sedan 1997 enligt GISTEMP. Tidsperioden är helt enkelt för kort för att avgöra om temperaturen fortsätter att stiga eller ligger stilla. För GISTEMP får vi gå tillbaka till 1994 eller 1995 för att hitta något statistiskt signifikant, och det är då en ökning. Någon statistiskt signifikant paus kommer vi inte att hitta.

Den som vill kan använda trendkalkylatorn för att enkelt pröva med andra temperaturserier eller andra intervall.

¹Resonemanget är något förenklat: trenden 1978 till 1998 är egentligen inte ett enskilt värde utan ett konfidensintervall 0,138 ±0.102.

²Det hela kompliceras av att våra konfidensintervall har en övre och en undre gräns medans vår hypotes bara har en undre gräns, men det påverkar inte mycket i det här fallet. Annars kan man göra om konfidensintervallet till 90%, för att få 5% under den undre gränsen. Detta kan man göra genom att multiplicera bredden på intervallet med en faktor på 1,645/2 om man antar en normalfördelning. Då blir intervallet 0,074 ±0,097. 

³Även här kompliceras det hela av att vi blandar intervall med en respektive två gränser, men skillnaden blir inte så stor.

Uppdatering:
Den  30/1 publicerade Tamino ett inlägg om trenden från och med 1998:
Global Temperature: the Post-1998 Surprise
Mycket läsvärt. Här är tex. jämförelse mellan ingen trend 1998- (blått) fortsatt trend som 1979-1997 (rött) och HadCRUT4 temperaturdata (svart):

"Uppvärmningspausen" som försvann?

Diskussionerna om en "paus" i den globala uppvärmningen har baserats på en selektiv och tendentiös användning av statistik. "Skeptiker" har letat efter den längsta tidsperiod inom vilken HadCRUT-temperaturdata inte visar någon signifikant uppvärmning. En ganska meningslös övning. Nu ifrågasätts "pausen" från ett annat håll. I en rykande färsk artikel i Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society hävdas det att HadCRUT4-data ger en missvisande bild av den globala medeltemperaturens utveckling sedan 1997. 

Det finns områden på jorden där täckningen av temperaturmätningar är låg, främst Arktis, Antarktis och delar av Afrika. Hur ska dessa områden hanteras när den globala medeltemperaturen ska uppskattas? HADCRUT väljer att helt sonika utelämna utelämna dessa områden, medan GISTEMP interpolerar mellan mätpunkterna där de är glesa. Att såsom HADCRUT ignorera vissa områden kan ge felaktiga värden om de utelämnade områdena har en annan utveckling än övriga jorden. Detta är fallet med Arktis, som är den region som värms snabbast.

Artikelförfattarna utvecklar en ny metod att fylla i saknade mätningar med hjälp av satellitmätningar och visar att denna metod bättre representerar temperaturutvecklingen än att utelämna områden. När den globala medeltemperaturens utveckling sedan 1997 beräknas visar det sig att trenden är ungefär 2 och en halv gånger så stor som i HadCRUT4. Någon "uppvärmningspaus" syns inte till. Artikelförfattarna har sammanfattat sin studie i en filmsnutt:

 Läs även kommentarer från Skeptical Science och RealClimate.

El Nino, La Nina och "uppvärmningspausen"

Alla som har följt klimatdebatten har hört argument från klimatskeptiker om "uppvärmningspausen", "hiatusen" osv. Här på UI inrättade vi förra hösten en speciell tråd för de ständiga kommentarer om detta ämne. Där pekade vi bl a på hur ENSO (El Nino/La Nina i Stilla havet), solcykeln och andra faktorer orsakar temperaturvariationer som kan ge utslag på trenden för en eller två decennier. När det gäller "skeptikerna" så är det sällan de har något mer att säga än att "det finns en paus", och möjligen att "modellerna förutsade inte pausen". Så här skrev t ex Bjørn Lomborg i SvD tidigare i veckan.

Det verkliga problemet med klimatberättelsen är att planeten under de senaste 15–20 åren inte spelat med i spelet. Allt medan vi fortsatt att pumpa ut CO₂ och modellerna fortsatt förutspå allt högre temperaturer har termometrarna inte rört sig ur fläcken.*

Vi har skrivit om hur klimatmodellerna faktisk ger liknande pauser, men eftersom de inte kan förutsäga hur t ex El Nino/La Nina kommer att utvecklas så kan de inte förutsäga när dessa pauser uppstår. El Nino/La Nina-skeendet skiljer sig från en modellkörning till en annan på ett närmast slumpmässigt sätt.

Man kan fundera på vad som skulle hända om man körde en klimatmodell med historiska ENSO-data, i stället för att låta modellen själv generera ENSO-mönster. Nu har två forskare, Yu Kosaka och Shang-Ping Xie, gjort just det (se också kommentar av Isaac Held). Man lät havsyttemperaturen (anomalin) i östra Stilla Havet kring ekvatorn följa de observerade temperaturerna (anomalierna) och då fick man följande resultat.

Figur från Nature, 2013.

Den observerade globala temperaturen (anomalin relativt perioden 1980-1999) är markerad i svart (Observation), och den simulerade temperaturen med historiska forcings (växthusgaser, solen mm) utan observerad ENSO är i violett (HIST), med större vulkanutbrott markerade. Den simulerade temperaturen med observerad ENSO är i rött (POGA-H). Lägg märket till hur väl den senare kurvan följer den observerade temperaturen. Det gör den till och med de senaste 15-17 åren, dvs perioden för "uppvärmningspausen".

För simuleringarna med historiska forcings ser vi en blygsam avsaktning under 2000-talet. Det beror bl a på den låga solaktiviteten: vi har haft ett ovanligt långt och lågt solminimum. Men detta räcker i sig inte till för att orsaka en "paus", utan bara att minska temperaturökningen något. ENSO är tydligen den viktigaste faktorn bakom "pausen".

Detta verkar också hänga ihop med forskning av Meehl, Hu, Arblaster, Fasullo och Trenberth,  som även de har undersökt Stilla havets roll i det globala klimatet. De har undersökt Interdecadal Pacific Oscillation (IPO), en längre (kvasi)cykel som bl a påverkar läget och styrkan hos ENSO. Under negativa IPO-faser så kyls vattenskikt nära ytan medan djupare vattenskikt värms, och tvärtom för positiva faser.

Om vi lägger ihop de här två artiklarna, så kan vi dra slutsatsen att "uppvärmningspausen" hänger ihop med vad som händer i Stilla Havet, och hur värme förflyttas mellan atmosfär, vattenskikt nära ytan och djupare vattenskikt. Detta utesluter visserligen inte att även andra faktorer som solaktivitet och aerosoler spelar in under de senaste 15 åren, men Stilla Havet verkar ha en viktig roll.

*Lomborg argumenterar  visserligen inte för att detta motbevisar att  CO2 påverkar temperaturen, men han hävdar att "betyder sannolikt att temperaturhöjningarna blir mindre, inte större."  

"No Slowdown in Global Warming"

Climate Lab Book om "uppvärmningspausen"

Ed Hawkins har ett intressant inlägg på bloggen "Climate Lab Book", som drivs av National Center for Atmospheric Science Center, UK. Det handlar om den nedsaktade uppvärmningen av atmosfären vid markytan (yttemperaturen). Han länkar bl a till en "briefing" för journalister som berättar det följande:

• Ocenanernas värmeupptag är del av förklaringen
• Vi har haft ett kraftigt sol-minimum under 2008-2009, och ett antal mindre vulkanutbrott sedan 2000
• En del forskare har också föreslagit aerosoler från bl a kolförbränning som en förklaring, men bevisningen är otillräcklig.
• Klimatmodellerna är inte gjorda för att återskapa exakt samma "bulor och gupp" som vi ser i den observerade yttemperaturen (från bl a El Nino/La Nina, min anmärkning). Därför kan man inte jämföra modeller och observationer över korta tidsperioder.
• Klimatmodellerna kan dock simulera perioder med avsaktad uppvärmning och rent av avkylning.
• Klimamodellerna är ofullständiga: det finns faktorer som vi inte vet tillräckligt mycket om för att inkludera i modellerna.

Hawkins visar också följande bild, som föreställer observerade yttemperaturer till 2013 (svart linje), samt ett antal simuleringar fram till 2060 (gråa linjer). En av dessa simuleringar är i blått, och där kan vi se två längre perioder med nedsaktad eller rent av avstannad uppvärmning (grönt och lila), liksom två längre perioder med mycket snabb uppvärmning (rött och gult). Som vi ser har både den observerade yttemperaturen och dessa simuleringar en hel del "bulor och gupp", dvs kortsiktiga variationer. Dessa har dock liten betydelse för en långsiktiga temperaturutvecklingen.

Det är alltså med nuvarande modeller inte möjligt att förutsäga när perioder av nedsaktad eller avstannad uppvärmning kommer att ske, med de visar att sådana perioder kan ske.

Met Office ha också gett ut tre rapporter om frågan. Även de pekar på haven som den viktigaste förklaringen.

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?

Simuleringar och verkligheten

Den här figuren är från Ed Hawkins vid National Centre for Atmospheric Science vid University of Reading i Storbritannien. Den föreställer den globala temperaturen från två simuleringskörningar med den globala klimatmodellen CSIRO Mk3.6 (rött och blått). Där finns också den observerade temperaturen enligt HadCRUT4 (svart). Simuleringskörningarna har samma forcings, men ger ändå olika kurvor. Dessa olika kurvor är helt enkelt olika väder. I den ena körningen (rött) går uppvärmningen under de senaste åren fortare än den observerade, och i den andra (blått) något långsammare än den observerade. I ett längre perspektiv spelar detta dock ingen roll: båda simuleringarna har nått över 1 grad vid 2050.

Det här visar att klimatmodellerna är konsistenta med den långsammare uppvärmning som vi har haft de senare åren.

Vart tar värmen vägen?

Av det energiöverskott som värmer jorden hamnar 90% i haven. I den uppmärksammade studien av Balmaseda, Trenberth och Källen har de följt förändringen av havens värmeinnehåll sedan 1960-talet genom så kallad reanalys. I reanalys kombineras observationsdata med modeller. På så sätt kan man ge en bild av förhållandena som utnyttjar de fysikaliska sambanden i modellen för att "fylla i" luckorna i observationsdata. I detta fall ger det möjlighet att beräkna den mängd energi som nått de djupare delarna av haven (under 700 m) där det är glest med observationsdata.

Resultaten av studien är att:

• Djuphavet värmts betydligt under sista 15 åren i förhållande till mer ytnära vatten. Senaste decenniet har 30% av uppvärmningen skett under 700 m.
• Det finns stora variationer i mängden värme som överförs till djupare delar i haven under de senaste 30 åren. Dessa kopplas till ENSO men även andra förändringar av vindmönster.

Studien är intressant även i ett vidare sammanhang.

Tidigare studier av jordens värmebalans och den observerade uppvärmningen har lidit av "saknad energi". Det borde ha ackumulerats mer energi än vad som observerats. Denna studie ger stöd för antagandet om att det mesta av denna energi letat sig ner i de dåligt observerade djuphavet.

Samtidigt visar studien vikten av att inte inskränka global uppvärmning till den uppmätta medeltemperaturen vid jordytan och dess förändring. Samtidigt som medeltemperaturen stigit långsammare under 00-talet än 90-talet har stora mängder energi värmt  haven.

Tråd om den förmenta "uppvärmningspausen"

Vi har fått många kommentarer om "uppvärmningspausen" och att "uppvärmningen har avstannat", och nästan undantagslöst har dessa kommentarer inte åtföljts av någon slags försök till analys från den kommenterande. I stället för att fortsätta att få sådana kommentarer under alla möjliga inlägg, så lägger vi nu ut den här tråden. För att främja en saklig diskussion så publicerar vi även ett antal diagram med relevant information.

De första fyra diagrammen visar den globala temperaturen (som en anomali från ett medelvärde) från 1978 till 2012, för de fyra globala temperaturserierna från Hadley/CRU, NASA GISS, RSS och UAH. I varje serie visar vi ett antal trendlinjer. Det finns trendlinjer från 1996, 1997, 1998, och 2000, som går fram till nu. Som man ser så skiljer de sig åt beroende på vilket startår man väljer. 1998 ger minst trender (för RSS är den rent av negativ), 1997 något högre, och 1996 och 2000 högst. 1998 är av förklarliga skäl "klimatskeptikernas" favorit.

Dessa diagram visar också trenden för hela perioden från 1980. Den trenden är (med något undantag) betydligt högre än trenderna för de kortare perioderna. Även om man kanske inte kan hävda att uppvärmningen har avstannat så kan man alltså säga att den verkar gå långsammare nu. Frågan är om det är något speciellt med det. Därför har vi också lagt in trenden för perioden 1980 till början av 1995. Detta är en period av ungefär samma längd som de andra perioderna, och trenden är också jämförbar med de senare, och betydligt lägre än trenden för hela perioden 1980 till 2012. Det som händer nu har alltså hänt förr.

Vad beror det på att vi har en mindre trend under dessa två perioder än jämfört med hela perioden 1980 till 2012? Svaret är naturliga variationer. (Av någon anledning brukar "klimatskeptikerna", som i andra sammanhang tycker om att hävda att de naturliga variationerna är stora, inte vilja diskutera dem i det här sammanhanget). Därför visar vi också ett par diagram över naturliga faktorer. Det första är över solstrålning, som varierar med solcyklerna. Vi befinner oss nu strax efter ett ovanligt utdraget och djupt solminimum. 1998 var vi på väg mot ett maximum. Därför har vi ett maximum i första halvan av perioden 1998 till 2012, och ett djupt solminimum i sista halvan av perioden. Skillnaden mellan ett minimum och ett maximum har uppskattats till ungefär 0,2 grader (Camp och Tung 2007), så det är klart att detta kommer att påverka trenden från 1998 till 2012 i negativ riktning. Perioden 1980 till 1995 täcker en och en halv cykel, med början i ett maximum och slut i ett minimum.

Sedan har vi El Nino/La Nina, som har att göra med vindar och havsströmmar i Stilla havet vid ekvatorn. Dessa kan påverka globala temperaturen med flera tiondels grader från år till år: El Nino gör det varmare och La Nina gör det kallare. Under 1998 hade vi en ovanligt stark El Nino, liksom under 1983. Efter 1998 har La Nina dominerat, och under 2010-11 var den särskilt kall. Detta har naturligtvis också påverkat trenden sedan 1996/97/98. Perioden 1980-1995 har å andra sidan dominerats av El Nino.

Den tredje viktiga naturliga faktorn är vulkaner, som vi inte har något separat diagram för (men de finns med i diagrammet längst ned). Sedan 1980 har det varit två vulkanutbrott med stor klimatpåverkan: El Cichon år 1982 och Pinatubo år 1991. Partiklarna från dessa uppskattas ha dragit ner den globala temperaturen med flera tiondelar under ett till två år, och deras effekter synts tydligt i temperatur-diagrammen. Vulkaner har dock haft ytterst liten inverkan sedan mitten av 1990-talet.

Så vad händer om man subtraherar effekterna från dessa naturliga faktorer? De sista två diagrammen handlar om detta. Det första visar global temperatur för de fyra temperaturserierna plus en femte (NCDC), före och efter man har gjort den subtraktionen. Det sista diagrammet visar hur mycket man har subtraherat pga El Nino/La Nina, vulkaner, och variationer i solstrålning. Efter subtraktionen är temperaturökningen mycket jämnare, och variationerna från år till år är betydligt mindre. "Pauserna" under perioderna 1980 till 1995 och 1998 till 2012 är mer eller mindre försvunna.

För fullständighetens skull ska vi också nämna att det finns ett avkylande mänskligt bidrag till klimatet: aerosoler. Dessa har minskat under 1980- och 1990-talen, men ökat något igen under 2000-talet.

Uppdatering: Sedan är det också viktigt att komma ihåg att haven har fortsatt värmas upp. Det är där den mesta värmen hamnar.
Uppdatering 2013-09-29: Läs om en studie av Kosaka och Xie som visar att El Nina/La Nina kan förklara det mesta av pausen. Se också figur längst ned. 

HadCRUT4 1978 jan - 2012 okt

GISTEMP 1978 jan - 2012 okt

RSS 1978 dec - 2012 okt

UAH 1978 dec - 2012 okt

PMOD sammansatt total solstrålning 1978 nov - 2012 okt i Watt/kvadratmeter.

ENSO-index 1950-2012. Rött är El Nino (varmt) och blått är La Nina (kallt).

Temperaturdata (12 månaders löpande genomsnitt) före och efter effekterna av El Nino/La Nina, vulkaner och variationer i solstrålningen har subtraherats. Från Foster and Rahmstorf (2011).

Påverkan av olika naturliga faktorer för temperaturen enligt  GISS (blått) och RSS (rött). (a) El Nino/La Nina (MEI), (b) vulkaner (AOD), (c) solstrålning (TSI).  Från Foster och Rahmstorf (2011)

Den observerade globala temperaturen (anomalin relativt perioden 1980-1999) är markerad i svart (Observation), och den simulerade temperaturen med historiska forcings (växthusgaser, solen mm) är i violett (HIST), med större vulkanutbrott markerade. Den simulerade temperaturen med historiska forcings samt observerad ENSO är i rött (POGA-H). Lägg märket till hur väl den senare kurvan följer den observerade temperaturen, inklusive de sista åren. Från Kosaka och Xie (2013)