Bloggen startades som ett svar på "klimatskeptikernas" spridande av missuppfattningar och desinformation kring klimatförändringen och dess effekter, och kring klimatforskningen och specifika klimatforskare.
Syftet är att sprida kunskap i klimatvetenskapliga frågor genom att ta upp intressanta, viktiga och omdebatterade ämnen.
Hur tror ni det går i Arktis? Kommer septembers isutbredning vara mindre än året innan eller kommer vi se en återhämtning från förra året? Återhämtning, förresten, vad betyder det i det stora hela? Inte mycket, som grafen här ovanför visar. Körsbärsplockar man sitt perspektiv har vi haft många återhämtningar sedan 1980, något man cyniskt skulle kunna använda för att hävda att den globala uppvärmningen avstannat. Lite som när en kedjerökare påstår att hen slutat röka - flera gånger, flera gånger om dagen till och med. Passar man å andra sidan en andra-gradsekvation genom datapunkterna blir trenden tragiskt uppenbar - isens utbredning minskar, med ökande hastighet.
Uppdatering: För den som vill ha ett lite längre perspektiv är här en rekonstruktion av den arktiska havsisens sommarutbredning av Kinnard et al. från 2010, som vi har skrivit om här tidigare.
Gårdagens vetenskapsradion Klotet handlade om rekordminimumet i för Arktis havsis och dess konsekvenser. Intervjuer med James Hansen och svenska polarforskaren Ludvig Löwenmark på väg hem med Oden-expeditionen samt en analys av konsekvenserna.
Nyligen publicerades en sammanställning från 69 proxies över Arktis havsis senaste 1 450 åren av Kinnard et al. Studien utvidgar gruppens tidigare analys längre bak i tiden och visar hur senaste decenniernas minskning av havsisen är unik även i detta längre perspektiv.
Is utbredning under sena sommaren (augusti). 40-års medlevärde.
Intressant är också att notera hur tidigare perioder med mindre is 1600-1800 och 600-800 sammanfaller med kalla perioder i Europa medan den varma medeltiden är en period med större isutbredning. Kinnard et al tolkar detta som att det tyder på en omfördelning av värme till Arktis från Europa under "lilla istiden" och slutet av järnåldern. Denna tolkning är i överensstämmelse med bland annat de resultat av Svante Björck som vi presenterade tidigare här på Uppsalainitiativet. Dagens uppvärmning är inte bara unik i storlek under senaste årtusendena den är också unik då den är global.
I samband med uppmärksamheten kring septemberminimumet för Arktis havsis uppkommer alltid frågan om hur det var med isen före satellitmätningarna började. I detta inlägg tittar vi på några av resultaten från de studier som finns över detta:
NSIDC sedan 1953
National Snow and Ice Data Center har sammanställt utbredningen för isen månadsvis sedan 1953
IPCC 2007
I senaste IPCC rapporten finns en sammanställning av isutbredningsanalyser för norra halvklotet sedan 1860. Den röda linjen visar septemberutbredningen:
Polyak et al 2010
År 2010 kom artikeln "History of sea ice in the Arctic" som sammanställer många olika metoder som används för att undersöka isutbredningen i Arktis under flera tidsskalor. De sammanfattar resultaten så som:
Although existing records are far from complete, they indicate that sea ice became a feature of the Arctic by 47Ma, following a pronounced decline in atmospheric pCO2 after the Paleocene-Eocene Thermal Optimum, and consistently covered at least part of the Arctic Ocean for no less than the last 13–14 million years. Ice was apparently most wide-spread during the last 2–3 million years, in accordance with Earth’s overall cooler climate. Never the less, episodes of considerably reduced sea ice or even seasonally ice-free conditions occurred during warmer periods linked to orbital variations. The last low-ice event related to orbital forcing (high insolation) was in the early Holocene, after which the northern high latitudes cooled overall, with some superimposed shorter-term (multidecadal to millennial-scale) and lower-magnitude variability. The current reduction in Arctic ice cover started in the late 19th century, consistent with the rapidly warming climate, and becam every pronounced over the last three decades. This ice loss appears to be unmatched over at least the last few thousand years and unexplainable by any of the known natural variabilities.
Kinnard et al 2010
En annan ny rekonstruktion över de senaste ca 900 åren utifrån många olika proxies presenterades förra året av Kinnard mfl. De kommer till samma slutsats som de tidigare studierna. Den senaste tidens minskning av havsisen är unik under den rekonstruerade perioden:
Sammanfattningsvis kan vi konstatera att dagens drastiska minskning av Arktis havsis är en unik händelse även ur ett historiskt perspektiv. Detta stämmer också väl med vad vi i övrigt vet om temperaturer i Arktis under historiens gång och under senaste decennierna.
Se även det tidigare inlägget "Arktiska dimmor" för några fler resonemang kring påståenden om Arktis och isen där.
Det ser ut som om årets minimum för den Arktiska havsisens utbredning (dvs havsyta med minst 15% is) nåddes den 9 september. Så här ser det ut enligt National Snow and Ice Data Center vid University of Colorado. Här visas för månaderna juni till oktober isens utbredning under 2007 (grönt streckat), 2011 (blått) samt medlet för 1979-2000 (mörkgrått) med två standardavvikelser (ljusgrått)
Årets minimum är det näst lägsta sedan satellitmätningarna började 1979. Man påpekar dock att rekordåret 2007 hade väder som främjade avsmältningen (klar himmel, gynnsamma vindar och höga temperaturer). I år har vädret varit mer normalt. Universitetet i Bremen använder data från andra instrument och något annorlunda beräkningsmetoder. De ger följande bild. Den röda linjen är för 2011, och den lila är för 2007. Den här grafen visar hela året.
Enligt Bremen så var minimumet i år det minsta som uppmätts - det slår till och med 2007.
Polar Science Center vid University of Washington gör uppskattningar av den Arktiska havsisens volym, dvs man tittar både på isens area och tjocklek. Volymen i år är den minsta sedan man började med dessa uppskattningar. Här ser vi 2011 (trianglar), 2007 (kors) och medlet för 1979-2010 (fyllda cirklar) med en (mörkgrått) och två (ljusgrått) standardavvikelser.
De senaste åren har minskningen av volymen varit dramatisk, vilket framgår av den här figuren för anomalin (avvikelsen) relativt medlet för 1979-2010 (grå linje, och det blå strecket är den linjära trenden):
Minskningen är oroande med tanke på att många djur och även alger är beroende av havsisen för sin överlevnad. Globalt set är minskningen av havsisen även oroande eftersom den utgör en positiv återkoppling i klimatsystemet. Havsisen är ljusare (dvs har högre albedo) än havsvattnet och reflekterar mer solljus som försvinner ut i rymden igen i stället för att värma upp jorden. När havsisen minskar så leder det alltså till en ytterligare temperaturökning ovanpå den som orsakas av ökade halter av växthusgaser.
Hans Rosling har skrivit en intressant gästkolumn i DN om vikten av pålitlig och regelbunden statistik: Isande sommar. Här följer några centrala avsnitt (även om det förstås är bättre att läsa artikeln i sin helhet).
Riktigt otäckt blir det när medierna inte ens rapporterar. Följaktligen är det inte medierna som rapporterar den otäckaste nyheten denna sommar. Den nyheten finner jag på hemsidan hos Centret för is- och snödata i Colorado. Där har jag dag för dag följt hur polarisen denna sommar smälter i rekordfart. Nu är det öppet vatten från Atlanten till Stilla havet. Det tidigare rekordåret var 2007. Då var den istäckta ytan i slutet av sommaren bara 70 procent av genomsnittet under 1900-talets två sista årtionden. Efter 2007 följde dock tre år med lite större istäckta områden. Man började nästan hoppas att klimatskeptikerna skulle ha rätt.
Men i sommar bar det av i rekordfart igen. Isytan somrarna 2007 och 2011 ligger långt under slumpvariationen under tidigare årtionden. [...] Förra veckan rapporterade SCB att den svenska nationalinkomsten vuxit med 5,4 procent under det andra kvartalet 2011. Rapporten kom en månad efter kvartalets slut. Anders Borg kan mysa över 6,4 respektive 5,4 procents ekonomisk tillväxt under de två första kvartalen 2011.
Men miljöminister Andreas Carlgren har ännu ingen aning om koldioxidutsläppen under 2010. Ministern tycks ha mycket is i magen. Till skillnad från Borg så mäter han CO2-utsläppen på årsbasis, och han väntar lugnt i 11 månader innan han får veta vart trenden pekar. Regeringen tycker uppenbarligen att pengar är minst tio gånger viktigare än klimatet.
Det finns mer som förvånar. Carlgren vill nämligen att Naturvårdsverket sänder utsläppsdatan till departementet i början av december, men medier, opposition och allmänhet får se siffran först den 14 december. Vad ska departementet göra med siffran under dessa 14 dagar? [...] Att regeringen är trög med utsläppsdata är trots allt förståeligt, men att oppositionen med det växande Miljöpartiet inte kräver snabbare rapportering är obegripligt. Vill oppositionen inte ha en datastyrd energidebatt? Data behövs när de uppenbara riskerna med kärnkraften ska vägas mot de lika uppenbara riskerna för klimatförändring från fossila bränslen. Sverige och Frankrike har ungefär dubbelt så mycket produktion av kärnenergi per invånare, och nära halva utsläppet av koldioxid, jämfört med Japan och Tyskland. Det är förvånande att kärnkraften diskuteras separat från klimatdebatten.
Tyvärr lär vi få ett dystert besked den 14 december: den ekonomiska tillväxten i Sverige har sannolikt skett till priset av ökade koldioxidutsläpp. Om det finns några politiska ungdomsförbund som tar sitt ansvar slipper vi vänta till lucia 2012 för att få veta vad som händer med utsläppen under 2011.
Här nedan kan ni betrakta en graf över det aktuella isläget. Som ni kan se har isutbredningen de senaste dagarna hamnat över 2007 års nivåer. Tack och lov. Låt oss hoppas att vi slipper ett nytt årsrekord.
Årets is minimum i Arktis har passerats. I år vände isutbredningen, den yta som täcks till mer än 15 % av is, vid 4,60 miljoner kvadratkilometer vilket är den tredje lägsta utbredningen som noterats. Endast år 2007 och 2008 understeg utbredningen årets minimum. Det snabba krympandet av Arktis is fortsätter alltså.
Förlust av gammal is
Isrörelsen i polarhavet domineras av två havsströmmar. En ström tvärs över polarhavet mot nordatlanten och Beaufortcirkulationen, en cirkulerande ström norr om Kanada. Den förra ger en isförlust då isen följer med söderut längs Grönlands kust och smälter i Atlanten. Den cirkulära strömen regenererar tjock flerårig packad is norr och väst om Grönland, under förutsättning att isen överlever resan runt som tar flera år.
Med ökad temperatur har dock mindre av isen som som följt med Beaufortcirkulationen överlevt kretsloppet. I våras hade en stor mängd gammal tjock is transporterats ut längs Kanadensiska kusten men nästan all denna is smälte under sommaren. Idag är mindre än 15 % av isen i Polarhavet äldre än två år och av den riktigt gamla isen, mer än fem år, finns i stort sett inget kvar; mindre än 60 000 km2 av de 2 miljoner km2 som fanns under 80-talet. (NSIDC)
Volymen minskar
Förlusten av gammal is kombinerat med krympande isar resulterar i stor förlust av isvolym. Årets medelvolym i september var enligt PIOMAS 4000 km3 vilket är den lägsta sedan satellitmätningarna startade och 78 % under 1979 års septembermedel.
Diagrammet visar den dagliga anomalin jämfört med medlet 1979-2009 för dagen. På detta sätt filtreras årstidsvariationerna bort. Medelvolymen varierar från 28 600 km3 i mars till 13 400 km3 i september.
Ingenting tyder på att isen har slutat smälta. Tvärt om så har den negativa trenden både i isutbredning och isvolym snarare ökat för varje decennium sedan satellitmätningarna började.
Den pågående uppvärmningen av Arktis och avsmältningen av isen påverkar hela ekosystemet. Peter Sinclair tar i sin senaste video upp situationen för valrossarna i ett smältande Arktis.
I bland annat SvD, DN och Aftonbladet fick vi igår läsa att avsmältningshastigheten för isarna på Grönland och Antarktis har överskattats med en faktor 2. Detta eftersom forskarna ”bortsett från” landhöjningen efter senaste is-maximum för 20000 år sen. Man får nog säga att det är en tämligen fantasifull beskrivning av verkligheten som verkar ha sitt ursprung hos TT. Det är naturligtvis ingen [forskare i fältet] som ”glömt” landhöjningen. Tvärt om så har hastigheten på landhöjningen och hur man lämpligast beräknar den varit identifierad som ett krux för beräkningen av isavsmältning runt polerna.
Det som hänt är att författarna till den aktuella artikeln i Nature Geoscience, Wu et al, har använt en ny metod för att beräkna landhöjningen. Man kom fram till att hastigheten för Grönlands landhöjning är högre än tidigare beräknat, medan Västantarktis landhöjning är lägre. För båda områdena blir slutresultatet en lägre avsmältningshastighet än tidigare rapporterad1. Grönlands avsmältning föreslås korrigeras från 230±33 till 104±23 Gt per år, och Västantarktis avsmältning från 132±26 till 64±32 Gt per år. Både i den nya och de gamla publikationerna om isavsmältning använder man samma satellitmätningar (GRACE, Gravity Recovery and Climate Experiment), som pågått sen 2002. Det man egentligen mäter är förändringar i jordens gravitationsfält, som i sin tur beror på förändringar i bland annat ismassa. När man analyserar satellitdatan för att få fram förändringar i ismassan måste man ta hänsyn till landhöjningen, eller närmare bestämt omfördelning av massa hos litosfären, men också till omfördelning av massa hos atmosfären och hos det omgivande havet. Omfördelning av massa hos de två sistnämnda är mycket lättare att beräkna än den hos litosfären.
Med den gamla metoden räknar man först fram ett preliminärt värde på is-massabalansen, utan at ta hänsyn till landhöjningen. Parallellt gör man en separat modellering av hastigheten på landhöjningen. Slutligen tar man det preliminära värdet på ismassbalansen och korrigerar för det modellerade värdet för landhöjningen och får fram den ”verkliga” förändringen av ismassa.
Med den nya metoden använder man alltså samma grunddata från GRACE, men när man analyserar satellitdatan räknar man på förändringar i ismassa och landhöjning samtidigt, istället för att ta en i taget som andra forskargrupper gör2. Den matematiska metoden för att analysera GRACEdatan på det nya sättet kräver att man ”gissar” ett startvärde för att beräkna landhöjningen. Det gissade startvärdet har Wu et al bestämt med hjälp av samma modeller som använts tidigare för att beräkna hela landhöjningen, och detta är den svagaste länken. För att förfina och korrigera det modellerade startvärdet har man därför använt sig av ett nät av markbaserade GPSer. En svaghet hos metoden är att det ännu inte finns tillräckligt med GPSdata för att få ett robust resultat. Nätet av GPSer har ännu inte blivit ordentligt utbyggt, så dels har man bara data från senaste åren, och dels bara från kustområdena på Grönland och Antarktis, inget från inlandet.
Problemet med GPSdata gör alltså att resultatet från Wu et als studie inte är speciellt stabilt än. Studien kan snarast användas som en indikation på att hastigheten på isavsmältningen som den tidigare rapporterats från GRACE troligen ska korrigeras nedåt och inte uppåt, och sen återstår det att se hur mycket.
1När man säger att avsmältningshastigheten är hälften av den tidigare beräknade är det bland annat Velicogna 2009 man jämför med, vars resultat ligger till grund för ett tidigare inlägg här på UI om havsnivån.
2Däremot har Wu et al inte tagit hänsyn till förändringar i atmosfärens massa, men bidraget från atmosfären är litet, endast ± 5 Gt per år för det aktuella områdena.
En ny kontrovers med IPCC i centrum kan vara under uppsegling, om än inte uppmärksammat på tidningarnas förstasida. Den här gången är det däremot inte den uttjatade laguppställningen “klimatskeptiker” vs “forskare”, med McIntyre et al i ena ringhörnan och CRU i den andra som gäller, utan en av författarna till IPCCs senaste rapport som protesterar i sann skeptisk anda. Skepticism är som bekant inte en ståndpunkt i en viss fråga, utan en metod och ett sätt att värdera argument och forskningsresultat (och bristen på sådana) både hos sig själv och hos andra. Därmed inte sagt att den som protesterar alltid har rätt. Men nog om detta, och till sakfrågan.
IPCC anger i AR4, WG1 2007 att den förväntade höjningen av havsnivån fram till 2100 kommer att ligga inom intervallet 18 – 59 cm (se tabell i Summary for Policy Makers). För den flitige läsaren av klimatrelaterade källor är det ingen nyhet att detta innebar en sänkning av IPCCs prognos för högsta höjning av havsytan med 29 cm jämfört med den föregående IPCCrapporten från 2001, Third Assesment Report (TAR). Sänkningen som vållade visst rabalder och sedermera diskuterades på Realclimate, var ett resultat av att man tog bort de så kallade dynamiska responserna ur projektionerna [1]. Detta minskade radikalt den beräknade avsmältningshastigheten hos Grönlands glaciärer. Antarktis beräknade ismassaförändring påverkades däremot inte eftersom man inte räknat med dynamiska responser där i förra versionen heller.
Men, om frågan om de dynamiska responsernas vara och icke vara är något av gammal skåpmat så är nu en ny fråga på tapeten:
Stefan Rahmstorf, forskare vid Potsdam Institute for Climate research, en av författarna till förra IPCCrapporten (WG1), och tillika skribent på Realclimate, har nämligen fått nog av vad han menar är IPCCs medvetna underskattningar av framtida höjning av havsytan och slagit näven i bordet med blogginlägget Sealevelgate. Rahmstorf menar att IPCCs siffra på max 59 cm havsnivåhöjning fram till 2100 är en underskattning av högstanivån på mer än 20 cm. 15 av dessa centimeter kommer av att havsnivåhöjningarna har beräknats från temperaturscenarier med en maximal temperaturhöjning på 5.2 ºC, när IPCCs intervall för temperaturhöjning sträcker sig ända till 6.4 ºC. Ytterligare 5 cm underskattning kommer av att höjningen av havsnivån bara är beräknad fram till år 2095 istället för till år 2100. Det riktigt stora problemet är att om man ser på de senaste 40 årens havsnivåhöjning så har enligt IPCCrapporten den uppmätta havsnivån stigit 50 % mer än vad modellerna förutsagt, men ändå används samma modeller för att beräkna framtida nivåer, utan korrigering. Detta skulle alltså innebära ytterligare en kraftig underskattning av havsnivån 2100. Slutligen indikerar modellerna att Antarktis glaciärer kommer att växa framöver tack vare ökad nederbörd till följd av uppvärmningen, och i IPCCs rapport (AR4, WG1, s 821) räknar man med att detta skulle bidra till en sänkning av havsnivån. Rahmstorfs invändning mot det sistnämnda är att det inte finns något stöd för en sådan effekt i historiska data [2].
Beräkning av havsnivån 1990-2100 enligt Vermeer och Rahmstorf, jämfört med IPCCs rapporterade värden i AR4. Röda data är observerad havsnivå.
Varför spretar projektionerna då så mycket? En anledning är att mätresultaten som finns att tillgå har stora osäkerheter. Det finns två typer av mätningar av havsnivån: satellitmätningar som sträcker sig från 1993 och framåt, och tidvattenmätare som funnits sen slutet av 1800-talet men som anses ge någorlunda säkra mätningar först från 1961 och framåt. Tidvattenmätningarna är behäftade med ganska stora systematiska osäkerheter som kommer av att de mäter sträckan mellan botten och vattenytan. Faktorer som sedimentation får därmed stor inverkan, men även att stationerna har flyttats. Tidvattenmätarna ger en havsnivåhöjning på 1.8 +/- 0.5 mm per år för tiden 1961-2003. Detta stämmer någorlunda väl överens med modellerna, men inte med den observerade avsmältningen av is i polarområdena. Satellitmätningarna däremot, behäftade med egna osäkerheter som bland annat kommer av att det ligger en hel atmosfär mellan satelliten och havsytan, ger en ökning på 3.1 +/- 0.7 mm per år för tiden 1993-2003.
Förändring i havsnivån från 1970. Det grå fältet är projektionerna som rapporterades i IPCCs TAR från 2001. Från the Copenhagen Diagnosis, sid 39.
Rahmstorfs invändning att modellerna tydligt underskattar den uppmätta höjningen av havsnivån fanns med redan i The Copenhagen Diagnosis från i höstas (se nedan) utan att leda till någon större uppståndelse. När det gäller diskrepansen mellan maxtemperaturen hos de scenarier som används för modellering av havsnivån och maxtemperaturen som används hos övriga scenarion som rapporteras av IPCC kan man nog förvänta sig att det kommer att vara åtgärdat i nästa rapport som kommer 2013. Anledningen till att resultaten från modellkörningar med lägre temperatur och kortare tidsperiod alls är med, är att de var de modelleringsresultat som fanns att tillgängliga när rapporten skrevs, och forskningen har naturligtvis inte stannat där. Om Rahmstorfs protester får någon praktisk konsekvens återstår alltså att se, vilket inte gör det mindre viktigt att uppmärksamma frågan.
I väntan på detta kommer här en kort sammanfattning av vad som hänt på havsnivåhöjningsfronten sen sista IPCCrapporten:
Ett av de viktigare sammanfattande dokumenten är Copenhagen Diagnosis CD (n.b. att Rahmstorf står som huvudförfattare till en av de artiklar som citeras i CD). Dokumentet utgjorde underlag till COP15 i Köpenhamn, och är en halvtidsuppdatering av forskningsläget mellan senaste och nästkommande IPCCrapport. Uppsalainitiativet bloggade så klart.
Kontentan i CD var att den uppmätta höjningen av havsnivån för åren 1993-2008, de vill säga från det att det finns satellitmätningar att tillgå, är 3.4 mm/år. Detta stämmer överens med den observerade nettoavsmältningen från Grönland och Antarktis, men är 80 % högre än förväntat i IPCCrapporten Third Assesment Report (TAR) från 2001, där 1.9 mm/år angavs som bästa uppskattning för tidsperioden. Detta gällde alltså mätningar av havsnivån, modellerna som används i AR4 från 2007 indikerar fortfarande i stort sett samma ökningstakt (inom 10 %) som i TAR från 2001.
Ett antal peer-reviewade artiklar har förstås också publicerats, och här följer ett axplock av sådana som inte citerades i Copenhagen Diagnosis. [Text inom hakparentes är mina kommentarer].
Pritchard et al rapporterade i Nature att man med högupplösta satellitmätningar detekterat både snabb och långsam förflyttning av is [dvs. dynamiska responser], längs kanterna av både Grönlands och Antarktis ismassor. De beräknar att uttunningen av ismassorna tack vare dynamiska responser nu sker på alla latituder på Grönland, och även på vissa ställen i Antarktis. [Det verkar alltså här som om man bör plocka in dynamiska responser i nästa IPCCrapport]
Förändring i markytans (dvs. istäckets) höjd för perioden 2003-2007 (meter per år) på Grönland och Antarktis.Från Pritchard et al 2009 (Nature)
Velicogna rapporterar i Geographical Research Letters att avsmältningen [3] ökade i hastighet både på Grönland och på Antarktis under tidsperioden april 2002 till februari 2009. På Grönland ökade avsmältningshastigheten från 137 gigaton is per år 2002-2003, till 286 gigaton per år för 2007-2009, dvs. en ökning med 30 +/-11 gigaton per år för perioden 2002-2009. I Antarktis ökade avsmältningshastigheten med 26 +/- 14 gigaton/år för tiden 2002-2009, så på Antarktis smälter numer (2006-2009) 246 gigaton is bort per år. [Att hastigheten ökar skulle alltså innebära att ismassornas tillförsel av vatten till världshaven ökar med tiden, vilket pekar mot en ytterligare underskattning av havsnivån 2100.]
Förändring i total ismassa på Grönland för perioden april 2002 till februari 2009 (övre figuren), och motsvarande förändring för Antarktis (nedre figuren). Blå linje ofiltrerade data, röd linje flytande medelvärde för 13 månader (för att ta bort säsongsvariationer), grön linje är medelvärde beräknat med minstakvadratmetoden. Figurer hämtade i Velicogna 2009 (Geophysical Research Letters)
Avslutningsvis så rapporterar Milne et al i Nature Geoscience att vid en genomgång av befintlig litteratur (review-artikel) fann man att majoriteten av tillgängliga studier föreslår att medelvärdet för höjningen av havsnivån kommer att bli mindre än 1 meter fram till 2100. Däremot kan höjningen skilja sig med flera decimeter beroende på var man mäter, höjningen av havsnivån kommer alltså inte att bli lika stor överallt. Milne et al föreslår därför att en viss del av den framtida forskningen bör fokusera på att skapa bättre förståelse för mekanismerna för var och hur dessa spatiala skillnader kommer att återfinnas, så att man kan identifiera högriskområden för extrem höjning av havsnivån.
Havsnivån påverkas av flera olika faktorer, vilket gör att havsytan höjs mer på vissa ställen, och till och med sänks på andra (figur a). De viktigaste faktorerna idag är tillförsel av vatten från smältande polarisar (figur b) och förändring i vattnets i densitet på grund av temperaturförändringar (figur c). Högerklicka för att öppna bilden i större format.
Ofta när man pratar om havsnivåförändringar tänker man sig att förändringen sker jämnt fördelat över jordytan, till exempel när man säger att Grönlands istäcke innehåller tillräckligt mycket vatten för att höja nivån med 7 m (vilket inte kommer att ske i brådrasket). I verkligheten är det mer komplicerat än så. När man mäter med satellit mäter man havsnivåns höjd relativt jordens centrum, och då måste man ta hänsyn till (isostatisk) deformering av den solida planeten och till att gravitationen och jordens rotation påverkar fördelningen av vatten och att denna förändras när is blir vatten och tvärt om.
Figur b visar modellerade resultat över hur avsmältning av Grönland (ovan) och avsmältning av västra Antarktis (nedan) skulle påverka havsnivån vid en smältningstakt som skulle resultera i en medelhöjning av havsytan på 1 mm per år. Största höjningen sker alltså på andra sidan jorden, sett från avsmältningsområdet, medan havsnivån sänks i närområdet.
Figur c visar havsnivåns medelförändring över tiden 1950-2003, uppskattad från den mätta temperaturen i haven.
Bild och text från Box 1 i Milne et al 2009 (Nature Geoscience)
Fotnoter
[1] De dynamiska responserna innefattar alla förändringar i ismassa som inte direkt kan kopplas till den uppmätta temperaturen eller nederbördsmängden. En av de mer citerade artiklarna i ämnet dynamiska responser (209 citeringar i dagsläget) är ett Letter to Science från 2002 av Zwally et al där man föreslår en mekanism för en dynamisk respons som skulle kunna öka avsmältningshastigheten högst väsentligt: Smältvatten från glaciärens yta skulle leta sig ner till marknivån och fungera som smörjmedel mellan markytan och isen. Detta får isen att ”flyta” ut mot havet och därmed öka takten på avsmältningen så att den blir högre än vad man kan vänta sig enbart med ledning av temperatur- och nederbördsförändringar. Den ökade avsmältningshastigheten leder naturligtvis till snabbare höjning av havsnivån.
[2] En möjlig förklaring kan vara att dynamiska responser historiskt sett har trumfat över nederbördsökningen, vilket lett till en nettoförlust av is.
[3] Gäller avsmältningen av total ismassa, dvs. inte att isen bara drar sig tillbaka vilket inte nödvändigtvis betyder att ismassan minskar i storlek.
Enligt till exempel Vetenskapsradion är isbjörnen inte längre en hotad art. Detta efter ett beslut taget av FN:s organ för skydd mot handel med utrotningshotade arter, CITES.
Det här låter ju lovande, men vad har handel med klassning av utrotningshot att göra? Låt oss granska nyheten lite närmare.
Det organ som klassar utrotningshot är inte CITES, utan IUCN: the International Union for Conservation of Nature. IUCN är världens äldsta miljönätverk, grundat 1949. Enligt deras egen informationssida är organisationen "en demokratisk medlemsunion med mer än 1000 statliga och icke-statliga medlems-organisationer, samt närmare 11 000 frivilliga forskare i mer än 160 länder." Forskarna involverade i IUCNs arbete väger samman all tillgänglig information om arters status och publicerar sedan denna i det som kallas IUCNs rödlista.
Vill man veta om en art är hotad eller inte så är det således IUCNs rödlista man ska konsultera. Bemödar man sig att läsa i rödlistan kan man enkelt konstatera att isbjörnen fortfarande är klassad som sårbar (uppfyller inte något av kriterierna för vare sig "akut hotad" eller "starkt hotad", men löper stor risk att dö ut i vilt tillstånd i ett medellångt tidsperspektiv). Senaste uppskattningen skedde 2008 och ingen ny har gjorts sedan dess. Klassningen som sårbar är gjord trots det stora antalet isbjörnar som IUCN uppskattar finns i Arktis (20-25 000). Klassningen baserar sig på förväntade effekter av den globala uppvärmningen på isbjörnens habitat.
Den här kartan (från U.S. Geological Survey) visar de modellerade förlusterna av isbjörnshabitat från 2001–2010 till 2041–2050. Rött indikerar förlust av habitat, blått ett utökat habitat.
Men om ingenting har hänt vad gäller isbjörnens status som sårbar, vad är det för beslut som Vetetenskapsradion refererar till egentligen?
Populationen är såpass stor att det inte är ett hot mot arten som sådan. Den är inte utrotningshotad. Så biologiskt hotas den inte, och det finns inte så stor handel heller med arten.
Isbjörnar är inte tillräckligt hotade och tillräckligt handlade med för att motivera ett handelsstopp, helt enkelt. Men ingen förändring har skett i bedömningen av de problem isbjörnen kommer att möta om den globala uppvärmningen tillåts fortsätta.
Rapportern är skriven av tjugosex framstående klimatforskare med gedigen bakgrund inom respektive område och baseras på artiklar i ledande vetenskapliga tidskrifter. Den lyfter bland annat fram följande punkter:
Utsläppen av koldioxid från fossilbränslen var 2008 nära 40% högre än 1990. Även om utsläppen av koldioxid stabiliseras på nuvarande nivå räcker det med ca 20 år till för att nå 25 % risk att den globala uppvärmningen överstiger 2 grader Celsius. För vart år som handling skjuts på framtiden ökar risken att tvågradersmålet överskrids.
Senaste 25 åren har Jordens medeltemperatur stigit med 0,19 grader per decennium, vilket stämmer mycket väl med förutsägelser baserade på växthusgaser. Även senaste decenniet har trenden varit stigande trots minskad solintensitet. Kortsiktiga naturliga variationer pågår som vanligt men ingen signifikant förändring av den underliggande uppvärmningstrenden har skett.
Accelererad smältning av issköldar och glaciärer, ett stort antal satellit- och ismätningar visar nu entydigt att både Grönlands och Antarktis istäcken förlorar massa med en accelererande takt. Avsmältning av glaciärer världen över har också accelererat sedan 1990.
Observationer av Antarktis ismasseförändring. Bleka rutor IPCC AR4 övriga senare undersökningar.
Sommarisens avsmältning i Arktis har accelererat långt bortom förväntningarna i klimatmodellerna. Avsmältningen mellan 2007 och 2009 var ungefär 40% större än medelförutsägningen från IPCC AR4 klimatmodeller.
Havsnivån förutsägs troligen stiga med mer än 1 meter om inte åtgärder vidtages. De nya förutsägelserna är att havsnivån troligen stiger dubbelt så mycket under detta sekel som vad som angavs i IPCC AR4. Ökningstakten under senaste 15 åren är 3,4 mm/år vilket är 80% över förväntningarna men stämmer med den observerade avsmältningen av Grönland och Västantarktis. Havsnivån kommer att fortsätta att stiga under flera sekel efter det att koldioxidnivån stabliserats.
Försenade åtgärder riskerar att skapa orepararabla skador. Känsliga system som de kontinentala issköldarna, Amazonas och Sydostasiatiska monsunen kan förändras snabbt och oåterkallerligen om dagens uppvärmning får fortsätta under resten av seklet. Risken att passera dessa tröskeleffekter ökar snabbt med ökad uppvärmning och några kan passeras innan vi inser det.
Områden med identifierade risker för tröskeleffekter
För att nå tvågradersmålet måste åtgärder sättas in snabbt. Globala utsläppen måste nå sitt maximum mellan 2015 0ch 2020 och sedan snabbt minska. De genomsnittliga utsläppen måste minska till under ett ton koldioxid per person till 2050. Detta är 80-90% under 2000-års utsläpp i industraliserade länder.
Utsläppskurvor för 75% chans att klara tvågradersmålet.
Rapporten är skriven för beslutsfattare, journalister och allmänhet och innehåller svar på många vanliga frågor. Rekommenderad.
Den globala uppvärmningen illustreras inte sällan av en bild på en isbjörn på ett lösflytande isflak. Men är isbjörnen verkligen en bra art att ha som symbol för klimatförändringarna?
En isbjörn på ett isflak är inte är något konstigt eller alarmerande. Det är inte så att isbjörnar plötsligt börjat fastna på isflak och flyter ut för att möta en säker död ensamma till havs. Tvärtom så är polaris isbjörnens naturliga habitat, så de vore konstigt om man inte såg isbjörnar på isflak.
Därmed inte sagt att isbjörnarna inte har problem.
Organisationen IUCN (International Union for Conservation of Nature) sammanställer varje år en rödlista över tillståndet för de arter som det finns populationsuppskattningar för. Dessa rangordnas av IUCN i följande grupper:
Försvunnen (RE, Regionally extinct)
Akut hotad (CR, Critically endangered)
Starkt hotad (EN, Endangered)
Sårbar (VU, Vulnerable)
Missgynnad (NT, Near threatened)
Livskraftig .
Isbjörnen är för närvarande klassificerad som "sårbar", vilket innebär en den löper en hög risk att bli utrotad i vilt tillstånd. Man beräknar att det för närvarande finns 20-25 000 vilda isbjörnar, så det är inte det låga antalet som föranlett klassificeringen.
_______________________________ Edit: Här stod tidigare fel, grundat på en felläsning i IUCNs rapport om isbjörnar. Det nedanstående stycket är därför rättat. Istället har isbjörnen klassats som sårbar eftersom antalet isbjörnar förväntas minska med >30% de kommande 45 åren. Orsaken till de minst sagt drastiska framtidsutsikterna är trefaldig: (1) en minskning av isbjörnarnas utbredningsområde, (2) en minskning i antalet isbjörnar som finns inom de områden där isbjörnar fortfarande finns, och (3) en allmän försämring av kvaliteten på isbjörnshabitaten. Tack till Lena Krantz för rättningen.
Isbjörnar är extremt specialicerade för sitt liv i Arktis. De som har tillgång till havsis året runt kan jaga hela året. Men på de ställen där isen försvinner helt varje sommar får isbjörnarna översomra på land, till största delen överlevandes enbart på sina fett-reserver.
Det är här klimatförändringarna kommer in, eftersom sommarisens utbredning i Arktis minskar. Detta innebär att de isbjörnar som översomrar på land ibland får klara sig månadsvis på sina fettreserver. En studie av isbjörnar i Hudson Bay-området har visat att isbjörnarnas höstvikt stadigt minskat mellan 1980-2004. Fettreserverna är i sin tur avgörande för hur väl en isbjörnshona klarar att föda upp sina ungar. De isbjörnar som löser problemet genom att följa med iskanten norrut får istället mindre yta att leva på.
Isbjörnar uppvisar en mycket långsam reproduktiv cykel. Deras långa generationstider i kombination med sin extrema specialisering gör en snabb anpassning till nya levnadsbetingelser osannolik. Fortsätter sommarisens utbredning att minska kommer därför isbjörnarnas antal fortsätta att minska.
Det förekommer siffror i debatten om att isbjörnarna kan komma att vara utrotade om 100 år. IUCN menar dock att den siffran förutsätter en minskningstakt på mer än 50% på 45 år, så de håller en så pass snabb utrotning för osannolik. En mer realistisk siffra anser de vara en minskningstakt på 30% på 45 år, en siffra som dock inte är det minsta betryggande eller "ofarlig".
Framtidsutsikterna för isbjörnarna är därför inte så ljusa, tyvärr. Orsaken till detta är till stor del klimatförändringarna. Dessa mörka framtidsutsikter delas av många arter. Det finns därför fler symboler att välja på för den som är trött på isbjörnar.
(...om man nu ska fästa tillit till resultat som rapporteras av den globala konspiration som går under namnet "vetenskap"...)
Du kan själv läsa IUCNs studie av isbjörnen här. Du kan också läsa om IUCNs allmänna bedömning av arters känslighet för klimatförändringarna här.
Jag tänkte här kort ta upp tre påståenden som kommit från klimatskeptiker kring Arktis och global uppvärmning. Inte för att de är bra argument; tvärt om, de är usla; men det finns intressanta aspekter fysikaliskt, geografiskt och vetenskapsmetodiskt gömda.
"Temperaturen i stora delar av Ishavet har knappt förändrats de senaste 50 åren trots allt tal om förstärkning av den globala uppvärmningen i Arktis."
Det är alldeles riktigt att ytvattentemperaturen i Ishavet är nära nog konstant året om på strax över -2 grader och har varit så under mycket lång tid. Under sommaren har även lufttemperaturen endast ändrats mycket lite inom stora delar av Ishavet sedan mitten av 1900-talet om inte längre. Men skulle inte klimatförändringarna vara som störst i Arktis, vad är det som egentligen händer här?
Ledtråden är ytvattentemperaturen. Temperaturen motsvarar smältpunkten för havsis. Att smälta is kräver mycket energi och temperaturen stiger inte förrän (nästan) all is är smält. Det är det fenomenet som håller saften och Gin och Tonicen kall på sommaren medan isen smälter i glasen. Den smältande isen i Ishavet kyler luften vid ytan och förhindrar ytvattnet att bli varmt.
Under vintern sker motsatsen. När vatten fryser till is frigörs energi. (Samma mängd energi som krävdes för att smälta isen.) Det tillfrysande Ishavet hålls varmt; om nu -1,7 grader är varmt; av den frigjorda energin. Detta värmer också luften närmast ovanför och motverkar avkylningen under polarnatten så länge det finns större fria vattenytor.
Att använda temperaturförändringar i Ishavet som ett mått på klimatförändring är alltså vanskligt. Vad som däremot är en bra indikation är förändringar i utbredning och volym hos havsisen då det är till detta största delen av den tillgängliga energin går. Det är också därför som forskarna följer dessa förändringar så noggrant.
"Vinterisen i Arktis minskar endast med 0,3% per år i snitt. I den takten tar det 300 år innan Arktis är isfritt. Inte några decennier som alarmisterna påstår"
Just det. Det är inte vinterisen utan sommarisen man talar om när man talar om att Arktis är på väg mot att bli isfritt. Sedan vad gäller närmaste decennierna brukar det vara Ishavet kring Nordpolen man talar om.
Men det fel jag tänkte kommentera är beräkningen. Beräkningen är fullständigt orealistisk då Ishavet under stor del av vintern fungerar nästan som en insjö. När isen nått Kanadas och Rysslands kuster i December-Januari kan den endast växa ut i Nordatlanten och ut genom Berings sund. I Nordatlanten möter den också det varma vattnet som förs upp av Nordatlantiska driften ("Golfströmmen") öster om Norge som effektivt motverkar istillväxt. En schematisk bild av isen sedd från ovanför Nordpolen finns nedan. Om isen inte var instängd skulle den växa ner till latituden kring den streckade linjen1 åt alla håll men begränsningen gör att den endast kan växa ut i ytorna B. Om nu isen skulle krympa från A+C under vintern till A skulle det motsvara en minskning med 46% men från A+B till A är minskningen endast 16%. Denna typ av beräkning blir alltså meningslös för att uppskatta avsmältningstakten.
För att verkligen göra en analys av isminskningen krävs en betydligt mer avancerad metod men ett sätt att få en bättre bild är att se på maximala volymen på isen. Denna är mindre störd av de geografiska begränsningarna då kyla gör att isen växer i tjocklek även om den inte kan växa i yta. Så här ser volymändringen för vinterisen ut senaste åren (källa NASA, MY är flerårig is och FY förstaårsis):
"Satellitmätningarna av Arktis is visar bara utbredningen sedan 1979 men år x (x<1979) seglade y genom nord[ost/väst]passagen. Isen kan mycket väl ha varit mycket mindre då"Detta kallas som bekant anekdotisk bevisföring och är mycket svag. Granskar man anekdoten brukar det i det här fallet visa sig att de var infrusna i en eller flera vintrar eller att passagen var med kraftigt isförstärkta fartyg.
Men man kan göra om anekdoter, i form av enstaka observationer, till vetenskapligt hållbara evidens genom att samla dem och analysera dem med hjälp av bland annat statistiska metoder. Just det har forskare gjort med mängder av observationer från fartyg och meteorologiska stationer. Och bilden de får fram är denna: Det går att med hygglig säkerhet bestämma utbredningen från ca 1900, och även före 1950 var isutbredningen klart större än idag. Men före 1900 då? Här får vi gå på slutsatser från vad vi vet om temperaturen för norra halvklotet. Den var betydligt lägre än idag åtminstone sedan 1400-talet hur välvilligt man än vill tolka den medeltida värmeperioden. Det är mycket svårt att få ihop med mindre is i Arktis. (Den klimatskeptiker som både vill hänvisa till naturlig återgång från "lilla-istiden" och lite is i Arktis under början av industriella eran torde ta sig en funderare.) 1 Havsisen utanför Antarktis uppför sig mer likt detta vilken är en anledning till dess större säsongsvariationer.
Det har blivit dags för isminimum i Arktis. Och tyvärr är årets utbredning det tredje lägsta sedan mätningarnas början. Om man är klimatoptimist kan man se de tre senaster åren som en trend uppåt. Men det krävs inte så mycket statistikkunskaper för att inse att man bör inkludera fler datapunkter om man vill börja tala om trender. NSIDC (de som utför mätningarna) har följande att säga om saken:
While the ice extent this year is higher than the last two years, scientists do not consider this to be a recovery. Despite conditions less favorable to ice loss, the 2009 minimum extent is still 24% below the 1979-2000 average, and 20% below the thirty-year 1979-2008 average minimum. In addition, the Arctic is still dominated by younger, thinner ice, which is more vulnerable to seasonal melt. The long-term decline in summer extent is expected to continue in future years.
Uppdatering: Jämförelse mellan klimatmodeller och observationer med 2009 års minimum inlagt:
Det är ledsamt att se Ernst Herslow på Newsmill upprepa den "körsbärsplockning" som genomsyrar rörelsen som förnekar att människan kan förändra klimatet och som vidare menar att om människan kan förändra klimatet så är det säkert bara bra, och som vidare hävdar att om det trots allt skulle vara farligt för någon att förändra klimatet, så är det säkert inte jag själv som drabbas och om det ändå är jag som drabbas så var det ändå inte mitt eget fel.
Körsbärsplockningen innebär att välja ut enbart de erbarmligt få undersökningar, de erbarmligt få forskare och det erbarmligt lilla statistiska urval som stämmer överens med den egna övertygelsen och sedan anklaga alla andra - som naturligtvis har fel - för att bedriva en komplott och konspiration.
Där det inte finns någon data som stämmer med den egna övertygelsen kan man istället hitta på. Herslow påstår att Arktis vinteris inte visar någon märkbar förändring för de senaste 30 åren. I själva verket saknas 1 miljon kvadratkilometer is. Den som inte märker en sådan förändring, kan säkert undgå att märka precis vad de vill.
Det är givetvis möjligt att Herslow har missförstått detta, och missförstått hur temperaturförändringen över tropikerna ser ut, men sammantaget ser det istället ut som att Herslow medvetet försöker måla upp en bild som inte stämmer genom att välja ut "rätt" data där det passar honom och upprepa felaktiga påståenden, där det passar bättre.
Jag hoppas innerligt att ingen verkligen tror att politiker skulle ha upptäckt den globala uppvärmningen före klimatologerna eller att kostnaden för att bygga bilar som inte går på bensin skulle vara större än kostnaderna för ett översvämmat Europa.
Jag hoppas även innerligt att ingen fortfarande tror att cigaretter är ofarliga, trots att det var så många som så länge sa att de var rent ut sagt hälsosamma för andningen och om inte hälsosamma så var de åtminstone inte farliga och om de var farliga så var det åtminstone inte ditt fel.
Ändå ser jag människor som röker och människor som tror att det går att argumentera bort det faktum att mänsklig industri har förhöjt den atmosfäriska koldioxiden med 100 ppm på 150 år och att vi vet mycket väl vad koldioxid i atmosfären har för effekt.
Uppdatering:
Med anledning av kommentarerna och diskussionen om isutbredningen före satellitmätningarna påbörjades lägger jag in diagrammet i IPCCs rapport som sammanfattar resultaten av forskningen kring detta. Röd linje är isutbredningen kring sommarminimum och blå linje kring vintermaximum. För mer information läs rapporten /Anders M
Två av Stockolmsinitiativets förgrundsfigurer, Maggie T och Jonny F, har varit ute och plockat körsbär hos The National Snow and Ice Data Center nyligen. De gör under rubriken "Varning isen är tillbaka" ett stort nummer av att "isen återhämtar sig mycket snabbt" vilket de illustrerar med diagrammet nedan hämtat från NSIDCs nyhetssida om den arktiska isen den 10/11. Vad de inte gör är att bry sig om bakgrunden till diagrammet trots att det finns en utförlig beskrivning av denna på samma sida. Man kan gissa varför då det där framgår:
att det finns en välkänd förklaring till den snabba istillväxten som redan är med i dagens klimatmodeller (Se nedan för den spännande fysiken bakom).
att varmare somrar hänger ihop med snabbare istillväxt under hösten.
att årets isutbredningsminimum var det näst minsta sedan mätningarna startat, endast slaget av 2007, samt att avsmältningen i år, räknat mellan isens maximala utbredning i mars till minimum i september var den största hittills.
Vad händer egentligen Att värma vatten kräver mycket energi. (Man säger att vatten har hög värmekapacitivitet) Denna energi finns lagrad i det varma vattnet och lämnar det när vattnet kyls. Innan en havsyta, eller en sjö, kan frysa på hösten måste vattnet nära ytan förlora sommarens värme. Ju varmare sommar desto mer värme finns lagrat i vattnet. Hur snabbt vattnet förlorar värmen beror på temperaturskillnaden mellan vattnet och luften ovanför (Läs mer här). Men det varma vattnet värmer luften ovanför vilket dämpar utflödet av värme vilket hämmar tillfrysningen. När väl vattnet fryser avges också värme under övergången till is vilket även det värmer omkringliggande luft. Man kan se effekten av detta i mätningar av temperaturen i Arktis. Figuren nedan visar temperaturökningen ovanför Beauforthavet som mestadels hade öppet vatten när isen började frysa igen under hösten. Vertikala axeln är lufttrycket i hPa med havsytan är längst ner. En minskning på 100 hPa motsvarar ungefär 1000 m i höjd. Horisontella axeln visar latituden med Nordpolen längst till höger. Färgerna anger temperaturskillnaden. De orange och röda områdena har förhöjd temperatur på upp till 7 grader på grund av uppvärmning från vattnet och isbildningen. (Ur NSIDC artikeln 10/11) Temperaturhöjningen minskar alltså istillväxten under höstens början. Skulle vattnet inte lagra så mycket värme skulle isen följa solen söderut under hösten när temperaturen minskar. Istället sjunker temperaturen i atmosfären medan havet fortfarande är öppet tills havet förlorat så mycket värme att det kan frysa. När det sker minskar havets uppvärmning av luften vilket gör att tillväxttakten ökar snabbt. Hur fort det går en viss höst beror även på vädret under perioden då tillväxttakten beror förutom på temperaturen även på bland annat vindar och vågor. Hård vind med tillhörande vågor blandar vattnet och hindrar att ett kallt ytskikt kan bildas. Svag vind befrämjar istillväxt.
Alltså, snabb tillväxttakt är en effekt av ökad uppvärmning av havet under sommaren.
Den som är lycklig nog att ha vägarna förbi New York kan passa på att smita in på American Museum of Natural History och titta på deras nya utställning om klimatförändringarna. Utställningen recenseras i senaste numret av Nature.
På utställningen diskuteras vad den nuvarande koldioxidhalten kan innebära - den högsta på 800 000 år, för att inte tala om dess fortsatta ökning. Vidare presenteras konsekvenserna av den temperaturökning som redan inträffat. Arter flyttar på sig eller blir utrotningshotade, regnfall minskar på vissa ställen och ökar på andra, isarna på polerna krymper och så vidare. Museet ger också exempel på enkla åtgärder som var och en kan genomföra för att minska sin klimatpåverkan.
Den amerikanska allmänheten är fortfarande inte lika väl uppdaterad i frågan som den svenska, så en sådan här utställning ligger väl i tiden. Utställningen stänger de 16 augusti och man får hoppas att den då flyttas till ett nytt ställe. En liknande utställning skulle förstås vara välkommen på Naturhistoriska Riksmuseet i Stockholm. I så fall ett Stockholmsinitiativ med positiv inverkan på samhället.
Den amerikanska utställningen har en tillhörande hemsida att utforska för den som så önskar.
Inlägg
