Varför är det mycket troligt att klimatkänsligheten är över 2 grader?

Andrew Dessler höll nyligen ett föredrag om varför det är mycket troligt att klimatkänsligheten är högre än 2 grader som han själv nu lagt ut på youtube.

Klimatkänslighet nya uträkningar

Som ni vet finns det flera sätt att räkna ut klimatkänsligheten. Ett problem har varit att olika sätt ger lite olika resultat. Kanske inte direkt förvånande och skillnaderna är inte så stora att det inte gått att hitta möjliga orsaker. Nu har i alla fall en ny studie gjorts som tagit hänsyn till klimatpåverkande faktorers olika utbredning på ett sätt som inte tidigare gjorts. Denna studie förklara bland annat varför man fått något lägre klimatkänslighet om man använt sig av observationer i närtid än till exempel data från lång tid tillbaka.

Studien introduceras i filmen nedan

För den som vill fördjupa sig rekommenderar jag DENNA länk.

Återkopplingen från vattenånga

 Satellitbild över jorden tagen i ett av vattenångans absorptionsband. NOAA

Grundläggande teori

Över en vattenyta finns ett jämviktstryck för vattenånga då lika mycket vatten avdunstar som kondenseras. Detta kallas vattenångans mättningstryck. Ju varmare det är desto större är det trycket. Varm luft kan innehålla mer fukt än kall. Sambandet mellan mättningstryck och temperatur är exponentiellt och beskrivs av Clausius-Clapeyron ekvationen. (Mer detaljerat här)

Mättnadstryckets beroende av temperaturen är inte unik för vattenånga utan motsvarande samband gäller för alla ämnen som kan kondensera (sublimera) vid de temperaturer som är intressanta. Till exempel varierar koldioxidatmosfären på Mars med temperaturen.

 

Observationer av vattenånga i atmosfären

Att mängden vattenånga  i atmosfären följer temperaturen finns det många observationer av. Nedan följer några exempel.

Mättnadstryckets beroende på temperaturen från väderballongdata:

Andel vattenånga vid mättnad för olika temperaturer. Data från NOAA. Wikipedia

Vattenånga i atmosfären 1996-2010 för Europa och Östra centrala stilla havet. Notera årstidsväxlingarna i framför allt Europa:

Tidsserie för vattenånga från satellit-sensorer. ESA GlobVapour Project

Medelmängd vattenånga under 2009:

Medelmängd 2009 från satellit-sensorer. ESA GlobVapour Project

Tidsserier över mängden vattenånga från observationsdata 1970-2009:

Anomali för medelmängd vattenånga från väderstationer. (Berry and Kent endast över hav.)
 NOAA Climate indicators 2009

Vattenångans fördelning i troposfären och dess samband med temperaturen: 

Dessler et al 2008a Övre bilden visar temperaturen vid olika tryck (höjd) vid olika temperatur vid jordytan. Undre visar mängden vattenånga vid olika tyck och yttemperatur. Baserade på AIRS statellitdata.

Observationer av vattenångans växthuseffekt

Vattenånga är en växthusgas och ju mer vattenånga desto större växthuseffekt torde det bli från denna. Då mängden vattenånga i sin tur beror på temperaturen har vi en positiv återkoppling. Denna återkoppling brukar anges i W/m²/K, alltså den förändring av växthuseffekten som vattenångan ger för varje grads temperaturförändring.

Till skillnad från välblandade växthusgaser som koldioxid kommer dock vattenångans växthuseffekt variera  betydlig efter av var i världen och när på året man mäter. Detta leder till större osäkerheter i bestämningen av återkopplingen från vattenånga. Dock finns det ett flertal samstämmiga bestämningar av vattenångans växthuseffekt och återkoppling. Nedan är några exempel:

Diagrammet ovan är från Ramathan och Inamdar vars resultat baseras på satellitobservationer (ERBE). De jämför även med äldre data.

Forster och Collins 2004 använde avkylningen under vulkanen Pinatubos utbrott för att bestämma vattenångans återkoppling. De fann en återkoppling på 1.6 W/m²/K.

Dessler et al 2008b beräknade vattenångans återkoppling från globala temperaturvariationer 2003 till 2008 och satellitdata över mängden vattenånga. De fann en positiv återkoppling på 2,0 W/m²/K.

Philipona et al 2009 fann med data från Schweiz och Tyskland en återkoppling på ca 1,2 W/m²/K över Europa.

För fler artiklar om vattenångans återkoppling se: AGW Observer, papers on water vapor feedback observation 

 

Slutsats

Vattenångans återkoppling har starkt teoretiskt stöd. Att vattenångan varierar som förväntat med temperaturen har starkt stöd i observationer. Att återkopplingen är positiv och i den från teori förväntade storleken har även det gott stöd i analyser baserade på observationer.

År 2010 sammanfattade Andrew Dessler sin syn på forskningen kring vattenångans återkoppling:

If you go back 20 years, there was some credible arguments that maybe there were some holes in our understanding. But over the course of the last 20 years, we’ve really nailed down those potential problems. But for whatever reason, the knowledge that we’ve really solved a lot of these problems hasn’t made it into the public debate.

Lyssna på hela intervjun här. 
______________

Uppdaterat 13/10 med ytterligare satellitdata.

Termometrarna är som molnen

I tidigt i morse upptäckte jag att en av mina termometrar visade plus- och den andra minusgrader. Uppenbarligen är vi inte ens säkra på tecknet på temperaturen.

Det är ju precis som det där med återkopplingen från moln. Fullständigt ovisst alltså. Eller?

Dessler 2010 (Beräknade återkopplingen inkopierat i bilden från texten.)

Nu kommer konspirationsteorierna kring Dessler 2011

Att "klimatskeptikernas" senaste favoritartikel visat sig vara ännu ett exempel på körsbärsplockning och dålig forskning måste bortförklaras eller åtminstone gömmas undan bakom en ridå av rök. Så fram med konspirationsteorierna: Desslers artikel publicerades för snabbt, den fick röda mattan utrullad av tidskriften då den var pro AGW.

Förutom att man kan ställa sig den uppenbara fråga hur detta skulle påverka sakfrågan - Spencer och Braswells undermåliga artikel och hypen kring denna - kan man kontrollera hur väl detta om "röda mattan" stämmer. Skeptical Science har gjort det och kommer fram till:

• Från inlämnande till acceptans tog det 18 dagar för Dessler 2011
• Av de artiklar som var i "in press" kring den 5/9 då Desslers blev det så var medeltiden från inlämning till acceptans 28 dagar i samma tidskrift (GRL) Det fanns artiklar med tider från 2 dagar upp till 120.
• När Lindzen publicerade sin mycket kontroversiella artikel 2009 tog det 28 dagar från inlämning till respons samt 6 dagar till efter revidering till acceptans trots att artikeln gick stick i stäv med det mesta av etablerad klimatforskning.

Slutligen kan man tillägga att Dessler svarade på artiklar där han var väl förtrogen med argumentationen. Som hans kollega  John Nielsen-Gammon påpekat: "It didn’t take my colleague Andrew Dessler long to work out a demonstration that Spencer’s new paper is wrong."

Nej, det finns inget underlag för att Desslers artikel skulle blivit snabbehandlad. Det var en klar och tydlig artikel i respons till tidigare artiklar som behandlades i normal takt av en bra tidskrift.

Andrew Dessler om Lindzen och Spencer

Forskaren Andrew Dessler publicerar i dagarna en artikel i Geophysical Research Letters som granskar de påståenden som framförts att moln skulle utgöra en klimatdrivande faktor snarare än en återkoppling. Vem kan bättre förklara resultaten än Dessler själv?

Läs även Scott Mandias sammanfattning av läget.

Uppdatering:
Skeptical Science om artikeln:
Andrew Dessler's New Paper Debunks Both Roy Spencer And Richard Lindzen Dessler Demolishes Three Crucial 'Skeptic' Myths

Dessler i debatt med Lindzen

Nyligen möttes professorerna Andrew Dessler och Richard Lindzen i en debatt kring global uppvärmning och klimatkänslighet, det sistnämnda är ju aktuellt här på bloggen. Dessler är en av de mest kända klimatforskarna och specialist på vattenånga i atmosfären. Lindzen är välmeriterad meteorolog och den kanske mest kända "klimatskeptiska" forskaren som arbetar inom fältet. Debatten som är på ca 1 timme och 20 minuter ägde rum vid University of Virginia Law School. (Den följs direkt av ett debatt kring policyimplikationer.)

Ses här:

Klimatkänslighet och vattenånga

Hur stor är den ökning av global medeltemperatur som kan förväntas om koldioxidkoncentrationen fördubblas jämfört med förindustriell nivå? Det här är en central fråga inom både forskningen och den populära debatten om klimatförändringarna. Om man antar att det bara är temperaturen som ändras medan alla andra faktorer (atmosfärens sammansättning, jordytans reflektion mm., mm.) blir temperaturändringen ungefär en grad. Inte så himla farligt, kan man kanske tycka, även fast en sådan modest temperaturökning kan ha reella återverkningar.

I verkligheten påverkas förstås hela klimatsystemet av en temperaturhöjning. Dessa effekter kan i sig ha klimatpåverkan. Till exempel, om havsis smälter och ersätts av vatten kommer absorptionen av solljus att öka, helt enkelt därför att vatten är mörkare än is. Sådana återkopplingar kan antingen förstärka eller dämpa temperaturökningen. Pga. återkopplingarna förväntas en temperaturökning på ungefär 3 grader istället (IPCC).

En av de viktigaste återkopplingarna är vattenånga, som står för uppskattningsvis 60% av den "naturliga" växthuseffekten. När det blir varmare, kan mängden vattenånga i atmosfären öka vilket förstärker växthuseffekten. Den relativa luftfuktigheten håller sig hyfsat konstant, och den absoluta luftfuktigheten ökar. Så lyder den rådande teorin.

Vissa sk. klimatskeptiker tycks anse att data från Aqua-satelliten motbevisar teorin, men jag har aldrig sett data eller några referenser till vetenskapliga artiklar. (Om någon läsare vet något jag missat får ni gärna kommentera.) Deras argument verkar vara att absoluta luftfuktigheten inte ökat på sedan 2002, då Aqua sköts upp. Som ni säkert vet är sex år alldeles för lite för att dra slusatser om långsiktiga trender, så det argumentet faller platt till marken.

I en ny artikel i Geophysical Research Letters använder Dessler et al. fluktuationer i data från Aqua tillsammans med temperaturdata för att empiriskt bestämma hur stor återkopplingen från vattenångan är. Slutsatsen i artikeln är att vattenånga verkligen utgör en positiv återkoppling i klimatsystemet.