Servettfysik av Stockholmsinitiativet

Olle Häggström i kommentar till intervjun med P-O Eriksson i Ny Teknik:

Jag vet vad Eriksson grundar sig på i den frågan. Det är en uträkning som Gösta Walin, hans kollega i Stockholmsinitiativet, gjort. Det är en uträkning som får plats på en bordsservett.

Genom att ignorera såväl klimatsystemets tröghet som inverkan av andra faktorer än koldioxid kommer Walin fram till en grovt vilseledande siffra. Och med den tror sig Eriksson kullkasta vad hela den samlande klimatvetenskapen kommit fram till. Vetenskapligt omdömeslöst.

Kommentaren gäller den beräkning av klimatkänsligheten som Häggström tidigare kritiserat här.

Ny Teknik uppmanade i samband med intervjun P-O Eriksson att framföra sina tre bästa argument. Dessa är:

1. Jordens medeltemperatur har alltid varierat kraftigt av naturliga orsaker och kommer att fortsätta göra så. ... Ingen mänsklig aktivitet har påverkat tidigare dramatiska förändringar.
2. Koldioxid är jämfört med vattenånga en obetydlig växthusgas och har, på grund av den logaritmiska effekten, redan givit sitt största bidrag. Vattenånga och tillhörande molnbildning kan såväl stoppa direkt solinstrålning (avkylande) som stoppa utgående värmestrålning (uppvärmande). Inga datamodeller i världen kan beskriva detta och förutsäga framtiden och det då närmast ”ointressant” att med olika antaganden foga in koldioxidens inverkan på systemet.
3. Ett sista argument för att jaga koldioxid sägs vara ”försiktighetsskäl” och att vi ändå ska sluta förbruka våra fossila tillgångar. Min invändning är att de åtgärder som nu vidtas mot koldioxid ökar slöseriet

Att punkt tre inte har något med den vetenskapliga grunden för koldioxidens växthuseffekt att göra torde vara uppenbart. Punkt två är direkt strunt baserat på förvrängningar och amatörfysik av sämsta sort, så som Häggström påpekar i citatet ovan. Eriksson anför märkligt nog Henrik Svensmark som referens för punkten trots att Svensmarks hypoteser varken kan förklara senaste tidens temperaturhöjning eller säger det minsta om koldioxidens växthuseffekt. Återstår punkt ett och jag lämnar åter ordet till Häggström:

Med hans sätt att argumentera skulle man kunna påstå att eftersom stormar och andra naturliga fenomen utplånade skogar i förhistorisk tid så kan inte heller dagens kalhyggen ha något med mänsklig aktivitet att göra.

Vågar du åka bil? Om positiva återkopplingar

Uppdaterat efter påpekande av Bengt A 13/7

Många moderna bilar har turbo. Ett turboaggregat använder avgaserna från motorn för at komprimera inkommande luft. Detta ger högre effekt som ger större kompression av den inkommande luften. Ett exempel på positiv återkoppling. Även om det uppstår en viss "ketchupeffekt" i motorstyrkan är det inte så att bilar skenar vilt på våra vägar då den positiva spiralen begränsas av andra delar av systemet.


Positiva återkopplingar i ett system kan resultera i instabilitet men att det inte är en nödvändighet illustrerar turbon.

Vad menas med positiv och negativ återkoppling i klimatforskning?
En positiv återkoppling förstärker en förändring på grund av yttre faktorer (som tex. människans koldioxidutsläpp eller vulkanutbrott). Alltså den förstärker både en ökning och en minskning. Förändringar av mängden vattenånga med temperaturen är den kraftigaste positiva återkopplingen för jordens medeltemperatur.
En negativ återkoppling minskar en förändring och är alltså dämpande. Strålningen från Jorden till rymden beror på temperaturen upphöjt till fyra vilket brukar räknas som en negativ återkoppling.

Låt oss se på ett förenklat teoretiskt exempel av positiv återkopplingsloop.
Antag att vi har en återkoppling som förstärker en förändring med hälften. Vi gör förändringen 1, förstärkningen bidrar med ytterligare 1/2, denna halva ger en ytterligare förstärkning med 1/4 osv. i en loop av förstärkningar:

S = 1 + 1/2 + 1/4 +1/8 + 1/16 + ...

Detta är summan av en oändlig geometrisk serie. Summan av serien (S) blir i detta fall exakt 2. Alltså den positiva återkopplingen har fördubblat den ursprungliga förändringen. Detta värde kommer att nås asymptotiskt och vara stabilt. Ju större förstärkningen är i förhållande till förändringen desto större kommer slutvärdet att vara och detta slutvärde kommer att nås asymptotiskt och systemet vara stabilt. Detta gäller så länge förhållandet mellan förstärkningen och förändringen är mindre än 1. För större förstärkningar går summan snabbt mot oändligheten i förstärkningsloopen.

Positiv återkoppling även i återkopplingsloopar är alltså inget som per automatik hindrar ett stabilt system. Det handlar om styrkan på återkopplingarna och deras samspel med systemet i övrigt.

Återkopplingarna, så väl de positiva som negativa, i klimatsystemet måste analyseras i detalj för att bedöma funktionen, styrkan och övriga egenskaper - just som klimatologerna och modelerarna gör - de kan inte bedömas utifrån svepande påståenden. Jag har svårt att tro på ärligheten hos P-O Eriksson och andra klimatskeptiker av hans sort när de hänvisar till sina allmänna fysik- och ingenjörskunskaper för att hävda orimligheten i klimatologernas slutsatser kring positiva återkopplingar även om jag då bryter mot regeln att inte hänföra till illvilja det som kan hänföras till inkompetens.

Per-Olof Eriksson vilseleder i Ny Teknik

Per-Olof Eriksson, tidigare koncernchef i Sandvik och känd så kallad "klimatskeptiker", besökte i mitten av maj det omtalade riksdagsseminariet med Roy Spencer och Bob Carter. Där inspirerades han tydligen till att skriva en debattartikel i Ny Teknik. I artikeln, med rubriken "Vetenskapen oense i klimatfrågan" uttrycker han – återigen – sina tvivel på IPCC:s slutsatser om klimatförändringarna.

Tyvärr innehåller hans artikel en mängd felaktigheter. Låt oss ta oss an dem i tur och ordning:

Källén hänvisade till datormodeller från FNs klimatpanel IPCC, som visar att jordens medeltemperatur med hög sannolikhet kommer att öka med mellan 2 och 4,5 grader om 100 år om vi slutar att använda fossila bränslen som ökar mängden koldioxid i atmosfären.

Nästan rätt, men IPCC skapar inga modeller själva. IPCC sammanställer forskningsläget. Resultat från klimatmodeller ingår som en del av rapporterna. Dessutom, det scenario i IPCCs sammanställning som har den lägsta temperaturökningen har en ökning av temperaturen på 1,8 grader, men då i medeltal. Scenariot med den högsta temperaturökningen har ett medel på 4 grader. Det som kallas klimatkänslighet, alltså den förväntade temperaturökningen vid en fördubbling av koldioxidhalten, brukar annars ligga mellan 2 och 4,5 grader då man pratar kortare tidsperioder som fram till 2100.

Det har även publicerats fler scenarier efter IPCCs sammanställning. Ett sådant scenario kommer från MIT och bygger på antagandet att inget görs åt våra utsläpp av växthusgaser, vilket i den modellen gav en medianhöjning av temperaturen på 5,2 grader.

Det intressanta är att koldioxid är en relativt mild växthusgas, som endast står för några få procent av den totala växthusgaseffekten på jorden. Den helt dominerande växthusgasen är vattenånga, som gör att jordens medeltemperatur ökat från cirka minus 18 grader, om vi inte hade några växthusgaser alls till dagens 14-15 grader.

Detta är ett faktafel, möjligen resultatet av en visklek "klimatskeptiker" emellan? Har Eriksson någon vetenskaplig publikation som stöd för sina 95 procent, en källa ingen annan har sett? Enligt den etablerade vetenskapen står vattenångan för cirka 60 procent och koldioxid för omkring 25 procent av den "naturliga" växthuseffekten. De 95 procent som Eriksson anför har däremot cirkulerat runt i "skeptiska" kretsar i åratal, utan hänvisning till någon källa eller hänsyn till fakta.

Jorden vore således inte lämplig för oss människor utan växthusgaser. Av denna uppvärmning står vattenånga för cirka 95 procent och övriga växthusgaser för resterande 5. Säg att koldioxiden hittills bidragit med två grader, så förstår du att den inte ensam kan bidra med mer än högst ytterligare en grad.

Eftersom uppgiften ovan är fel blir alla slutsatser som bygger på uppgiften fel, även det här. Resonemanget är dessutom självklart ovidkommande. Om Eriksson verkligen trodde att de tiotusentals personer som ägnat sig år klimatforskning de senaste 50 åren skulle ha missat någon enkel poäng som denna borde han försöka publicera sina tankar i vetenskapligt granskad press, hellre än som en debattartikel i Ny Teknik.

Varför visar då modellerna två till tre grader så hög ökning? Jo, det förklarar Källén och "modellmakarna" med att det finns förstärkningsmekanismer som driver upp temperaturen. Klimatforskaren Roy Spencer, som ägnat sitt liv åt att mäta jordens medeltemperatur med hjälp av satelliter, har kommit till motsatt slutsats. Jorden har tvärtom stabiliserande effekter som motverkar koldioxidens växthusverkan.

Förstärkningsmekanismerna är högst reella och finns väl dokumenterade. Återkopplingen från vattenånga har vi till exempel redan beskrivit i två bloggposter, här och här.

De 10-20 år som gått sedan modellerna lanserades stödjer hans slutsatser. Den faktiskt observerade medeltemperaturen ligger idag klar under vad modellerna har förutsagt. Det är molnbildningen som är svår att förutsäga. Mera moln ger en kallare jord och mindre moln ger en varmare jord. Som fysiker inser jag hur svårt det är att göra datormodeller som förutsäger molnbildning. De energimängder som flyttas runt när vatten avdunstar för att sedan falla ut som vattendroppar i moln är mycket stora också i jämförelse med de strålningsenergier som växthuseffekterna bygger på.

En annan spridd myt är att den senaste tidens temperaturer skulle visa att modellerna är fel. Intresserade rekommenderas att läsa den vetenskapligt publicerade artikeln "Is the Climate Warming or Cooling?" där den myten avfärdas. Det är helt riktigt att det finns stora osäkerheter i klimatmodellernas behandling av moln. Självklart hoppas alla att molnen ska uppföra sig på precis det sätt som gör att den negativa återkopplingen blir stor och omintetgör ut de positiva återkopplingarna, men att hänga upp vår framtid på en sådan chansning vore dåraktigt. Vår okunskap går åt båda hållen: Kanske kan molnen ha en stabiliserande effekt, kanske gör dom de värre än vad vi tror idag.

Själv kan jag inte helt följa forskarnas resonemang beträffande förstärkning eller dämpning. Men när jag vet vilka stora temperaturextremer vår jord varit utsatt för under sin långa historia, inser jag att om vi inte hade stabiliserande effekter till normalvärden, skulle dem för länge sedan ha skenat och utplånat allt liv.

Att positiva återkopplingar dominerar betyder inte nödvändigtvis att temperaturen skenar.

Det är alldeles riktigt att "stabiliserande effekter" existerar: Jordens yttemperatur var till exempel ungefär 60 grader C under livets första stapplande steg trots att solen var cirka 30 procent ljussvagare. Detta brukar kallas "faint sun paradox", när den höga temperaturen med stor sannolikhet orsakades av växthusgaser. Framför allt eftersom att den tidiga atmosfären dominerades av koldioxid, men även metan.

Utan de så kallade "stabiliserande effekterna" och livets uppkomst på Jorden skulle Jorden vara en kopia av Venus, då solen i dag är mycket starkare än för 3,5 miljarder år sedan. Dessa så kallade stabiliserande effekter på koldioxid verkar dock över helt andra tidsskalor än vad antropogena utsläpp av koldioxid gör och det är mycket vanskligt att räkna med att de ska ta hand om den ökade mängden koldioxid som mänskliga aktiviteter har givit upphov till. Planeter strävar inte efter att "stabiliseras" vid det klimat Jorden har idag - inte ens Jorden gör det.

Livet på Jorden som helhet klarar alldeles utmärkt av en temperaturökning. Det blir tyvärr svårt för delar av Jordens befolkning att göra detsamma.

Sådana instabiliteter som IPCCs datormodeller förutsätter hade omöjliggjort livets evolution under jordens långa historia. Bob Carter har ägnat mycket tid åt att studera jordens historia och kunde livfullt berätta om tidigare extremer, som för övrigt för det mesta utgjorts av det vi kallar istid, då vårt land var täckt med flera kilometer is.

Enligt den etablerada förklaringen till istiderna är den primära orsaken till klimatförändringarna periodiska variationer i jordens bana runt solen, så kallade Milankoviccykler. De förändringar i strålningsbalansen som dessa orsakar är dock för små för att ensamma orsaka de stora temperatursänkningarna vid en istid. Positiva återkopplingar från vattenånga, koldioxid, albedo etcetera förstärker den initiala nedkylningen, precis som att vi kan förvänta förstärkningar av den uppvärmning som primärt orsakas av antropogena utsläpp av koldioxid.

En ny istid kommer inom loppet av några tusen år att ställa mänskligheten inför enorma prövningar. Kanske kan en uppvärmning av jorden med någon grad fördröja den katastrofen. Vi vet från historien att livets mångfald alltid har gynnats och kulturen blomstrat när jorden varit varmare, medan köldperioder alltid präglats av missväxt, pest och krig.

Förutsägelsen om en ny istid med den fina noggrannheten några tusen år är långt ifrån självklar och detsamma gäller påståenden om kopplingen mellan köld, pest och krig. Men visst finns det en poäng i att forskarna med större och större säkerhet kan förklara vad som reglerar och kan reglera temperaturen på jorden. I en oviss framtid skulle man kanske kunna använda detta för att både sänka och höja temperaturen på jorden. Till en början gör vi klokt i att inte höja temperaturen på jorden genom att släppa ut mer växthusgaser.

För övrigt känns det konstigt att Ny Teknik, som inte tar in repliker i sin tidning, släpper igenom debattartiklar på denna nivå, tyvärr är det inte första gången det har hänt heller.

P-O Eriksson förvirrar Swedbank

Swedbank gav nyligen P-O Eriksson möjligheten att förvirra i klimatfrågan via SvT. På den lilla tid P-O fick prata (Ca. 70min in) hans följande fel med, något förenklat:

1. Det är lika farligt att elda biobränsle som kol (växthuseffekts relaterat)
2. Det kommer att växa bättre på grund av högre koldioxidhalt
3. ”Den som tror att haven kommer att bli sura, glöm det /.../ ingen kommer kunna mäta skillnaden.”
4. Koldioxid är en relativt liten växthusgas, en liten förändring som den som sker idag kan därför bara förändra någon tiondels grad.

Låt oss reda ut begreppen:
1. Resonemanget att det skulle vara lika farligt att elda biomassa som kol kommer oftast från att man antar att om man eldar ved så avger de koldioxid eldar man kol så avger det koldioxid. Men att en person som ska ta avgörande beslut åt företag inte klarar av att tänka ett steg längre gör mig orolig för det svenska näringslivet.

Kol bildas genom geologiska processer som ur ett mänskligt perspektiv tar enormt lång tid. Till skillnad från detta så bildas biomassa relativt snabbt. Detta betyder att när biomassan växer upp binder den koldioxid som sen avges när den eldas och medan den eldas binds ny koldioxid i ny biomassa. När man eldar kol däremot ger den i stort sett ett rent tillskott av koldioxid i atmosfären eftersom bildandet av nytt kol tar så enormt lång tid.

(Att elda med biomassa kan dock ge tillskott av koldioxid i atmosfären beroende bland annat på hur marken användes innan, men inte på samma sätt som kol.)

2. Om inget annat förändras kan en förhöjd koldioxidhalt göra att det växer bättre men bara om andra saker inte sätter stopp. Detta kan vara saker som till exempel, vatten, kväve, fosfor och temperatur. Det är alltså viktigt att försöka göra en sammanfattat bild av vad som händer med växtligheten när klimatet förändras. Detta är inte enkelt ett försök att titta på delar av problemet har gjorts och artikelförfattarna David och Rosamond och de höjer ett varningens finger, om inte åtgärder tas kan klimatförändringarna ställa till med allvarliga konsekvenser för matproduktionen. Detta är ett relativt nytt forskningsfällt och sista ordet lär inte vara sagt men jag har inte sett några vetenskapliga publikationer som pekar på att koldioxid skulle vara det som primärt begränsar växtligheten idag, snarare tycks vattenbrist, annan näringsbrist och temperaturförändringar styra.

Det finns också en vetenskaplig artikel som tittar på förändrad växtlighet i regnskogen i Panama och Malaysia. Författarna skriver där bland annat att resultat de fått fram starkt motsäger hypotesen om ökad växtlighet av träd i tropikerna genom kolgödsling.

3. Haven blir redan surare på grund av förhöjd koldioxidhalt i atmosfären, man har uppskattat att pH förändringen sedan den industriella revolutionen är lite mindre än 0.1, vilket inte låter så mycket. Men pH är en logaritmisk skala och en så liten förändring på den logaritmiska skalan är här en förändring i H koncentration på ca 25%. Konsekvenserna av en försurning av haven är så klart inte helt utredda men det innebär ett stort hot mot de underbara korallreven och de ekosystem som omger dessa. De kan också kanske förstärka växthuseffekten.

4. Att de förändringar som sker idag bara kan förändra temperaturen med någon tiondelsgrad bygger förmodligen på felaktiga antaganden om mättnad i atmosfären, koldioxidens cykel i naturen och att man ignorerar andra effekter som en förhöjd koldioxidhalt för med sig.

Detta har vi berört i tidigare poster: Satureringar, logaritmer och verkligheten och Hur snabbt tas koldioxiden upp av naturen? Väl värda att läsa!

Återstår då bara att fundera på om Swedbank alltid ser så glada ut att bjuda in denna typ av förvirrare, förhoppningsvis hade man bättre rådgivare när man gjorde sina affärer i Baltikum.