Inlägg
Det finns två tänkbara mekanismer för hur GKS skulle kunna påverka molnigheten. Den ena, vars främsta företrädare är Henrik Svensmark, bygger på det välkända faktum att GKS är en viktig källa till joner i atmosfären. Jonerna ska enligt dessa kontroversiella idéer orsaka att nya partiklar bildas, som senare kan växa till och agera som molnkondensationskärnor. Fler molnkondensationskärnor ger tätare och mer långlivade moln. Läs mer här.
Den andra mekanismen bygger på ideń att joniseringen orsakad av GKS påverkar den elektriska krets som finns i atmosfären. I korthet drivs en ström i atmosfären genom åskmoln och den strömmar sedan ner i områden med fint väder. Joniseringen ökar ledningsförmågan i luften. Forskare har föreslagit (se referenser i Lakens artikel) att detta i slutändan kan påverka hur partiklar förs bort från atmosfären. Artikelförfattarna tolkar sina resultat som mer konsistenta med den senare av mekanismerna.
Så ok, det var solen som orsakade den globala uppvärmningen (som är av godo, egentligen inte finns, och avstannade 1998) hela tiden? Nej, eftersom det saknas någon långsiktig trend i GCR-flödet kan det inte vara så, något vi på Uppsalainitiativet påpekat upprepade gånger. Figuren som visas ovan är från Oulu Cosmic Ray Station som har mätt flödet av kosmiska strålar sedan 1964. Testa gärna själva att generera figurer.
Det finns all anledning att hålla huvudet kallt när det gäller tolkningen av dessa resultat. Den statistiska metoden är ny och beläggen för respektive emot en koppling mellan molnighet och GCR har svängt fram och tillbaka de senaste åren. Det finns en risk för publiceringsbias, det vill säga att resultat som ger statistiskt signifikanta resultat tenderar att oftare resultera i publikationer än icke signifikanta resultat. Att som författarna gör välja ut en delmängd ur data är på många sätt riskfyllt. Därmed inte sagt att resultaten är fel, de måste bara undersökas vidare innan några definitiva slutsatser kan dras.
Det finns all anledning att hålla huvudet kallt när det gäller tolkningen av dessa resultat. Den statistiska metoden är ny och beläggen för respektive emot en koppling mellan molnighet och GCR har svängt fram och tillbaka de senaste åren. Det finns en risk för publiceringsbias, det vill säga att resultat som ger statistiskt signifikanta resultat tenderar att oftare resultera i publikationer än icke signifikanta resultat. Att som författarna gör välja ut en delmängd ur data är på många sätt riskfyllt. Därmed inte sagt att resultaten är fel, de måste bara undersökas vidare innan några definitiva slutsatser kan dras.
Intressant artikel av Laken et al och jag tycker att det finns anledning att analysera deras resultat på två nivåer:
SvaraRadera1. Laken et al visar att kosmiska strålar påverkar molnighet.
2. Laken et al kvantifierar hur stor betydelse denna effekt har för klimatet.
När det gäller punkt 1 visar de med en tidigare inte använd metod att molnigheten, under vissa omständigheter, påverkas av galaktiska kosmiska strålar (GKS). Liknande resultat har Svensmark kommit fram till, bl.a. i sin artikel från 2009 om Forbush decreases. Laken et al stärker den ifrågasatta tesen att GKS har en påverkan på molnen.
När det gäller punkt 2, kvantifieringen av hur stor klimatpåverkan denna effekt har, finns det några väsentliga osäkerheter (vilken Laken et al också påpekar i sin artikel) där den viktigaste kanske är att man inte känner till på vilket sätt GKS påverkar molnbildningen. Man konstaterar att effekten inte är ett-till-ett, d.v.s. det råder ett multifaktoriellt samband mellan GKS och molnbildning. Vissa atmosfäriska parametrar är viktiga för att effekten ska visa sig. Jag kan inte se att Laken et al definierar dessa parametrar och om dessa inte finns med i deras kalkyl hur kan de då förutsäga storleken på effekten? Man bör också notera att signal-brus förhållandet är dåligt och det är ytterligare en anledning att ifrågasätta det värde som Laken et al kommer fram till.
Sammanfattningsvis menar jag att det viktigaste denna artikel visar på är att man ser ett samband mellan GKS och molnighet. Värdet på 0,05 grader som Laken et al kommer fram till rymmer så stora osäkerheter att det mest får ses som en räkneövning. Framtida forskning ger oss förhoppningsvis bättre förståelse på vilket sätt GKS påverkar molnbildningen (exempelvis väntas CLOUD-experimentet i CERN snart komma med fler resultat). Detta tillsammans med bättre kartläggning i tid och rum av både GKS och magnetfält ger bättre möjligheter att kvantifiera effekten.
Bengt, det är helt sant att Lakens arbete ger stöd åt att en koppling mellan GKS och molnighet finns. Däremot tycks sambandet ha en hel del skillnader mot de som Svensmark hypotetiserat. Den observerade effekten är större över land än över hav, vilket är precis tvärtemot vad som förutsägs av Svensmark.
SvaraRaderaVad jag förstått från ett föredrag av medverkande forskare kommer CLOUD-projektet att komma med några rätt överraskande resultat för alla parter. Mer om detta senare.
GCR i detta diagram från 1965 och framåt och korrelerar ju omvänt med solens magnetism för 1965-2000. Se t ex grafen på solens magnetfält sedan sent 1800-tal i länk nedan (Lockwood et al., A Doubling of the Sun's Coronal Magnetic Field during the Last 100 Years, Nature, 1999):
SvaraRaderahttp://www.ukssdc.ac.uk/wdcc1/papers/nature.html
Tycks även finnas svag nedåtgående trend t o m år 2000 i "er" graf, men min poäng är att solens magnetstyrka 1900-talets första halva var cirka halva den under seklets senare del. GCR bör sålunda ha varit markant högre 1880 till 1940.
Korrelation med hög precision har vi nog inte, men för det kan inte förklaringsvärde uteslutas. Vi har bl a många olika cykler överlagrande varandra påverkande klimatet, termisk fördröjning och brist på kunskap om atmosfärens dynamik. Flera studier har ändå påvisat korrelation mellan solaktivitet och temperatur.
Ytterligare vidgat tidsspann t ex i Judith Leans solinstrålningsdata från tidigt 1600-tal, där jag tror att Beryllium och solens magnetism var proxy...
http://www.norcalblogs.com/watts/images/solar_irradiance_1611-2001.png
Källa:
http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/climate_forcing/solar_variability/lean2000_irradiance.txt
Ben Laken kommenterar själv sin artikel här
SvaraRaderaHan har också en egen hemsida.
Tack för länken till Lakens hemsida. Han har lagt ut ett öppet brev där han försöker reda ut de missförstånd hans artikel gevit upphov till. Det är inte lätt att vara klimatforskare nu för tiden med en vargflock som plockar upp varenda resultat som kan vantolkas.
SvaraRaderaErik S,
SvaraRadera”Det är inte lätt att vara klimatforskare nu för tiden med en vargflock som plockar upp varenda resultat som kan vantolkas”.
Jag har också märkt detta och jag har efter bästa förmåga försökt stötta några av dem i klimatdebatten. I fråga om den kosmiska strålningen så är det naturligtvis Henrik Svensmark man kommer att tänka på i första hand.
Magnus, atmosfären svarar snabbt på förändringar i aerosolsammansättning. Vid stora vulkanutbrott (där partiklar skickas upp i den stabila stratosfären) sänks globala medeltemperaturen i några år. Sedan är effekten borta. Det finns därför goda skäl att tro att om kosmiska strålar, via partikelbildning, har en avgörande inverkan på klimatet så bör förändringar märkas direkt. Som du kan se i figuren ovan hade vi under 2009 cirka 10% mer kosmisk strålning än vi haft sedan mätningarna började samtidigt som att 2009 var ett varmt år. Det går inte ihop.
SvaraRaderaErik S
SvaraRaderaDet finns flera anledningar att vara försiktig med slutsatsen att kosmiska strålar inte bidrar till klimatförändringarna.
Den viktigaste är förstås att vi ännu inte vet vilken process som leder till att kosmiska strålar påverkar molnbildning. Processen behöver inte vara linjär (något som verkar ligga underförstått i din kommentar). Det kan mycket väl handla om någon form av tröskeleffekt där molnbildningen har stor betydelse över ett visst värde. Eller så kan det vara någon annan typ av icke-linjaritet.
Temperaturer för år 2009 bör också betraktas med viss försiktighet eftersom det är ett El Ninõ-år. Framtiden får utvisa hur mycket detta år avviker från kringliggande år. Lufttemperaturen är kanske heller inte den allra bästa parametern för att avgöra för hur mycket varmare det blivit. Ocean Heat Content framhålls av bl.a. Pielke Sr som den parametern som är mest intressant och den visar knappast någon uppvärmning de senaste åren.
Angående solaktivitet kan konstateras att solen under andra halvan av 1900-talet varit inne i ett s.k. grand maximum (se exempelvis denna artikel av Usoskin). Även om detta inte återspeglas i en trend när det gäller solens magnetfält, så kan det finnas andra parametrar som är av betydelse för kopplingen till kosmiska strålar och klimat. Jag säger inte att det är så, men jag tycker att det är värt att notera att solen under de senaste decennierna varit inne i ett exceptionellt tillstånd.
Bengt A, visst är det roligt att spåna om vilka samband vetenskapen kan tänkas upptäcka i framtiden. Det nuvarande evidensläget pekar dock otvetydigt på att den observerade uppvärmningen beror på ökade koncentrationer av växhusgaser i atmosfären.
SvaraRaderaErik S
SvaraRaderaDet du kallar "...spåna om vilka samband vetenskapen kan tänkas upptäcka i framtiden.." skulle jag hellre beskriva som ett kritiskt förhållningssätt till dina påståenden om att kosmiska strålar inte påverkar klimatet. Jag tycker att du är onödigt kategorisk, inte minst med tanke på nya artiklar som publiceras.
Utöver Laken et al som ni skriver om här ovan så finns denna nya och intressanta artikel som visar på ett samband mellan kosmiska strålar och klimat under den period på 16/1700-talet som kallas Maunder minimum. Det verkar vara en mycket välgjord studie där man inte bara hittar en korrelation utan ett orsakssamband:
…Therefore, the variation of GCR flux associated with the multidecadal cycles of solar magnetic field seem to be causally related to the significant and widespread climate changes at least during the Maunder Minimum. (ur abstract)
Bengt, jag har inte hävdat att vi kan avfärda ett samband mellan klimatförändringar och kosmiska strålar. Däremot är beläggen rätt spretiga, och risken för publication bias måste beaktas. Men det är fullt möjligt att effekten finns och en del nya artiklar antyder just det.
SvaraRaderaDäremot finns det mycket lite som talar för att ändringar i kosmiska strålar skulle vara en betydande faktor i den nu pågående uppvärmningen. Det krävs rätt exotiska antaganden, såsom märkliga tidskonstanter, för att få till att en minskning av KS fram till ~1950 följt av en svagt stigande trend samtidigt som vi har 11-årscyklerna med mycket större amplitud skulle göra att det blir varmare på jorden nu.
Mängden galaktisk kosmiska strålar (GCR) som når jordens atmosfär följer inget enkelt samband. De moduleras av solens magnetfält, men olika mycket beroende på de infallande partiklarnas energi. Solens magnetfält varierar med solfläckscykeln och varierar även i styrka och riktning exempelvis när det gäller latitud (latitud ur solperspektiv). Solens magnetfält växlar dessutom riktning fram och tillbaka med 22 års mellanrum, något som har stor betydelse då GCR (som till största del är protoner) ”leds åt olika håll” beroende på vilken riktning solens magnetfält har. Gränsområdet där solens magnetfält byter riktning (Heliospheric current sheet) varierar i utsträckning, något som också har betydelse för GCRs transport i heliosfären. Artikelförfattarna beskriver detta i artikeln som jag länkade till ovan och har en liten modell för hur detta påverkar GCR (se figur S2).
SvaraRaderaDet krävs inga exotiska antaganden för att förklara GCRs påvekan på klimatet. Det räcker med att försöka lista ut hur naturen fungerar, vilket kan vara svårt nog. Hur stort inflytande detta haft på 1900-talets uppvärmning återstår att se.