Uppvärmningspausen leder till begreppsförvirring

Satellitbilden i figur 1 ovan är från NASA.

Nyligen har Mats Almgren kritiserat artiklar om uppvärmningspausen och klimatkänsligheten här på TCS. Kritiken bygger i stor utsträckning på begreppsförvirring och missuppfattningar. Här går vi igenom kritiken och tillrättalägger en del av det som blivit fel.

Mats Almgren kritiserar först att termen uppvärmningspaus används. Han kritiserar sedan olika diskussioner av klimatkänsligheten och framför egenhändiga beräkningar av denna som sägs vara riktigare än de som vi gjort här på TCS.

Uppvärmningspausen är inte en kontroversiell term

Mats Almgrens kritik får det att se ut som termen uppvärmningspausen skulle vara kontroversiell. Men så är inte fallet utan de likvärdiga termerna uppvärmningspaus och temperaturpaus har använts av flera välkända klimatforskare den senaste tiden. Båda dessa termer syftar på en paus i den globala temperaturens ökning.

Den välkände klimatforskaren och IPCC-profilen Kevin Trenberth, som alla vet lutar åt alarm, och flera andra klimatforskare använder enligt en artikel av Paus Voosen både termen temperature hiatus dvs. temperaturpaus och termen warming hiatus dvs. uppvärmningspaus. Klimatprofessorn Judith Curry, som anser att IPCC underskattar naturliga klimatvariationer, använder termen uppvärmningspaus för att beteckna en starkt minskad temperaturökning och termen uppvärmningsstopp om temperaturen slutat öka eller minskar.

Självfallet menar varken Trenberth, Curry eller jag att dessa termer syftar på att förändringarna i jordens energibalans på grund av ökade växthusgashalter skulle ha upphört. Men uppvärmningspausen måste ses mot bakgrunden att temperaturökningen hittills de senaste 150 åren har varit långsam. Detta väcker frågan vad det innebär att ökningstakten, trots fortsatta ökningar av växthusgashalterna, ytterligare avtagit de senaste 15 åren.

Klimatkänslighet enligt Spencers och Braswells fasplansmetod

Här följer först, innan jag går in på Mats Almgrens fortsatta kritik, en översikt av hur den transienta klimatkänsligheten bestäms med Spencers och Braswells fasplansmetod.

I figur 1 ovan ser vi jorden och TERRA-satelliten som innehåller det mätinstrument CERES som mäter utgående strålning från jorden. Vi ser också en röd blockpil som representerar en ökad energitillförsel till jorden genom yttre påverkan, så kallad forcing, till exempel genom ökade växthusgashalter eller genom minskat molntäcke. Vi ser en blå blockpil som visar hur jordens atmosfär svarar med ökad utgående strålning på den temperaturökning som forcingen leder till, återkopplingen.

Återkopplingen strävar efter balans med forcingen. Om den utgående strålningen är mindre än ingående på grund av en forcing så kommer temperaturen att öka, ΔT grad C. Då kommer den utgående strålningen att öka proportionellt mot temperaturändringen, enligt αΔT W/m2, och temperaturen kommer att öka tills utgående strålning blir lika med ingående vilket innebär att F=αΔT W/m2.

Ju större värdet på återkopplingsparametern α W/(m2 K) är desto mindre behöver temperaturen öka för att kompensera forcingen, desto mindre är alltså klimatkänsligheten. Spencer och Braswell har i sin forskning, från sina utvärderingar av CERES-resultat med fasplansdiagram, observerat ett återkommande värde på α=6 W/(m2 K), vilket är mycket högt och innebär om det stämmer att jorden har oväntat stor förmåga att kyla bort en ökad värmetillförsel genom en yttre påverkan (forcing).

Figur 2 visar ett fasplansdiagram som jag själv tagit fram med data från CERES. Där ser man hur under La Niña 2008 återkopplingen följer en rät linje enligt αΔT W/m2 där α=6 W/(m2 K) under en tid av två år. Under La Niña så dominerar ändringen i αΔT över ändringarna i den ingående strålningen, dvs. ändringarna i forcingen F, så att värdet på α=6 W/(m2 K) synliggörs som lutningen av en rät linje (temperaturändringarna drivs här inte av F utan av djuphavet). Värdet 6 W/(m2 K) stämmer alltså med vad Spencer och Braswell rapporterat.

Om vi nu tänker oss vad detta innebär om den enda forcingen F skulle komma från en gradvis ökande koldioxidhalt genom koldioxidutsläpp under ett antal decennier så skulle efter fördubbling av koldioxidhalten vi ha att F=3,7 W/m2. Vartefter denna forcing ökar från noll till värdet 3,7 W/m2 så skulle temperaturen också gradvis öka så att utgående strålning genom återkopplingen αΔT W/m2 skulle balansera forcingen. När koldioxidhalten slutligen fördubblats så skulle vi alltså få F=3,7= αΔT W/m2 vilket ger att ΔT=F/α=3,7/6=0,6 grad C.

Temperaturökningen för en fördubblad koldioxidhalt, den transienta klimatkänsligheten, skulle alltså bli 0,6 grad C.

Missuppfattningar om Spencers och Braswells fasplansdiagram

Det verkar vara ett vanligt fel att man tror att fasplansdiagrammen och den återkopplingsparameter/ klimatkänslighet som man bestämmer ur dessa bygger på den enkla klimatmodellen EBM. Detta beror förmodligen på att Spencer och Braswell ofta använder EBM för att illustrera de tankegångar som ligger bakom sina fasplansdiagram. Mats Almgren har påstått detta och på denna grund kommit fram till principiellt felaktiga uppskattningar av klimatkänsligheten.

Men det enda antagande som utvärderingen av återkopplingsparametern/klimatkänsligheten från fasplansdiagram bygger på är att obalansen i jordens energiflöde till och från världsrymden kan uttryckas som skillnaden mellan en forcingterm och en återkopplingsterm och att den senare är proportionell mot temperaturändringen och alltså kan uttryckas som produkten av återkopplingsparametern och temperaturändringen, dvs obalansen = F- αΔT (detta antagande har införts av Gregory med flera, 2004), se figur 1.

Klimatkänsligheten (dvs. den transienta dito) som man bestämmer från fasplansdiagrammen anger hur mycket troposfärens temperatur måste öka för att kompensera en viss extern forcing. Med klimatkänsligheten 0,6 grad C per koldioxidfördubbling måste temperaturen alltså öka 0,6 grad C för att strålningen ut i rymden skall upphäva obalansen på grund av den ökade strålningen in till jorden (varvid forcingen = 3,7 W/m2) när koldioxidhalten fördubblas.

Detta är precis vad som menas med den transienta klimatkänsligheten. Och det är precis en sådan klimatkänslighet som man får fram ur lutningen hos de räta linjerna i fasplansdiagrammen.

Lägg märke till, vilket framgår av figur 1 ovan, att energiflödena till och från jorden endast kan ske genom strålning från solen och genom strålning till världsrymden. Energiflöden från atmosfären och ythavet till djuphavet, som MA talar om, är interna inom jorden som inte ändrar dennas totala energiinnehåll.

Djuphavet kan inverka på den faktiska temperaturstegringen men påverkar i detta fall inte bestämningen av klimatkänsligheten. Eftersom djuphavet är väldigt kallt (nära noll grader) så kan det naturligtvis bli så, med klimatkänsligheten 0,6 grad C, att en del värme kyls bort från atmosfären och ythavet så att den verkliga temperaturstegringen i dessa blir lägre än 0,6 grad C vid koldioxidfördubbling och under långt tid därefter. Men detta motiverar inte att man kan säga att klimatkänsligheten har ett lägre värde än 0,6 grad C eftersom värmeöverföringen mellan havets ytskikt och djuphavet är en intern process inom jorden.

Klimatkänslighet från observerad temperaturhöjning

MA kritiserar också diskussionen av transient klimatkänslighet där denna bestäms ur temperaturökningen och uppskattad extern forcing sedan år 1880. Kritiken är felaktig genom att diskussionen faktiskt tar upp de olika aspekter som MA påstår saknas.

MA påstår till exempel att diskussionen inte tar upp hur djuphavet inverkar vid bestämning av klimatkänsligheten i detta fall. Men diskussionen är upplagd så att ett basexempel först har beräknats med vissa antaganden och då har MA rätt i att djuphavets inverkan inte har tagits med. Men i det avsnitt som följer därefter så diskuteras hur djuphavet inverkar vilket lämpligen kan föras in som en forcing.

Storleken på denna forcing från djuphavet bygger på uppgifter från Lennart Bengtssons IVA-föredrag år 2010 i hans motsvarande beräkningar av klimatkänslighet på bild 36 och 38. Inverkan av djuphavet kan höja beräknad klimatkänslighet omkring 20-30 % jämfört med basexemplets 1,5 grad C per koldioxidfördubbling. Att man skulle kunna få ett fördubblat beräknat värde som MA hävdar är helt orealistiskt.

Andra antaganden jämfört med basexemplet som tas upp i diskussionen rör aerosolers inverkan, där det råder stora osäkerheter, och hur man skulle kunna förklara att klimatkänsligheten är mycket låg (för att visa att Spencers och Braswells låga klimatkänslighet från fasplansdiagram faktiskt skulle kunna stämma). Det senare kan förklaras om man antar att en betydande del, drygt hälften, av temperaturökningen på 0,8 grad C har skett på naturlig väg.

Lägg märke till att de transienta klimatkänsligheter som Lennart Bengtsson (LB) kommer fram till med olika antaganden i bild 36 och 38 är lägst 0,3 K/(W/m2) motsvarande 0,3*3,7 = 1,1 grad C per fördubblad koldioxidhalt. Beroende på olika antaganden om aerosolernas inverkan får LB sedan klimatkänsligheterna 1,5 och 2,2 grad C per fördubblad koldioxidhalt.

Dessa resultat skiljer sig inte mycket från de resultat som vår diskussion kommer fram till vid samma antaganden. Om vi ökar 1,5 med 30% för att ta hänsyn till djuphavets inverkan så får vi 2,0 vilket inte är så långt i från LBs högsta värde på 2,2 (detta värde motsvarar att aerosoler har en starkt kylande forcing på -1,0 W/m2). I själva verket är det i stort sett samma principiella beräkningar som vi och LB har gjort och skillnaderna vid samma antaganden beror förmodligen mest på osäkerheterna i data.

Olika klimatkänsligheter ger olika konsekvenser

Hur som helst så är som MA påpekar klimatkänsligheten enligt Spencers och Braswells fasplansmetod ovanligt låg jämfört med vad man kommer fram till med andra metoder. Man kan då naturligtvis påstå, vilket MA antyder, att det kanske är något fel med deras metod. Men i så fall måste man finna något annat sätt att förklara den räta linjen med lutningen 6 W/(m2 K) i figur 2. Om denna linje inte synliggör återkopplingen på det sätt som beskrivs ovan, vad är det då vi ser där?

Samtidigt är den klimatförändring som vi hittills har haft liten och harmlös och då bör man fråga sig varför. Stämmer denna lilla klimatförändring verkligen med de höga klimatkänsligheterna eller stämmer den bättre med låga sådana som kommit fram i forskningsresultat framlagda av Spencer och Braswell eller av Richard Lindzen med flera? Detta är nog så viktigt eftersom en långsam uppvärmning är ett ringa problem som kräver mindre åtgärder medan en omfattande och snabb uppvärmning givetvis kräver stora och allvarliga åtgärder.

Dela detta inlägg

30 reaktion på “Uppvärmningspausen leder till begreppsförvirring

  1. 2
    Stickan no1

    Fasplansdiagramet visar inte bara en låg transient klimatkänslighet utan kanske än mer principiellt viktigt, en mycket kraftig tidsförskjutning.
    9 månaders uppmätt eftersläpning visar det med all tydlighet att förståelsen för orsak och verkan är oerhört  begränsad.
    Vilken naturlig klimatprocess finns det beskrivet i vetenskaplig litteratur med 9 månaders fördröjning?

  2. 3
    Adolf Goreing

    När man tidigare har förskt ta upp liknande diskussioner på UI har man alltid bemötts med ”goddag yxskaft” eller pinsamma översättningar från ”Skeptical Science”. Det är trist att de som ska företräda etablissemanget och därtill hörande ”kraftfulla klimatåtgärder” har en så liten kunskap om själva AGW-hypotesen.

  3. 4
    Ingvar Engelbrecht

    Fascinerande att se hur Lena Ek försöker avleda intresset från Sverige och peka ut Polen. Tjeckien med Vaclav Klaus som motsätter sig både mycket av EU och framför allt AGW-hypotesen törs hon inte ge sig på.
    Och inte får hon mycket medhåll så här lång i alla fall.

  4. 5
    Peter Stilbs

    Ingvar #4 – det är tydligen någon omröstning i Bryssel i dag – tydligen därav Ek’s inlägg.

    Ur CCnet’s newsletter:

    Polish environment minister Marcin Korolec has said he will veto an EU proposal for CO2 cuts at a meeting in Brussels on Friday.The minister told Polish press agency, Pap, in Warsaw on Wednesday: ”Our position is – we do not agree to any higher EU reduction goals looking to the year 2020. To currently define climate policy, when we do not know what global negotiations will look like, is seriously premature.” Other Polish government sources told Pap that Warsaw also objects to other details of the ”low carbonisation” plan. An EU diplomat noted that the Czech Republic and Romania are ”hiding behind Poland” on the issue. –Andrew Rettman, EUobserver, 8 March 2012

     
    Poland is poised to wield its veto on Friday at a Brussels meeting seeking accord on how to shift to a low carbon economy by 2050 and has written to fellow EU environment ministers, urging them to share its views. The ministers of the 27-nation bloc are gathering for a regular council meeting which will not set firm policy but is scheduled to approve a 2050 road-map, laying out milestones for carbon reductions beyond a set of 2020 policy targets. Two government sources, speaking on condition of anonymity, said Poland would veto the environment council conclusions. ”We cannot agree to anything that would directly or indirectly allow for higher emission reduction goals in the near future,” one government source told Reuters. –Gabriela Baczynska and Barbara Lewis, Reuters, 7 March 2012
           
     

  5. 7
    Björn

    Begreppet uppvärmningspaus förutsätter att det efter pausen fortsätter att bli varmare. Begreppet är bedrägligt eftersom vi inte kan veta något om fortsättningen. De som har satsat allt på AGW, förutsätter naturligtvis att temperaturen skall följa ökningen av CO2. Den temperaturökning som har varit har planat ut och det finns så många naturliga faktorer som kan påverka fortsättningen, att det är vetenskapligt ohederligt att påstå att det bara är frågan om en ”uppvärmningspaus”.

  6. 8
    Ulrik

    Rune #1. I väntan på Peters fredagsgodis, så blir jag på gott humör av att läsa kommentarerna till Lena Eks usla artikel.

    I bibeln så drabbades man av sju svåra år. Svenska folket har drabbats i snart tjugo år av en radda miljöminstrar som Birgitta Dahl, Olof Joahansson, Lena Sommerstad, Mona Sahlin, Andreas Carlgren och Lena Ek. Ska det aldrig ta slut?

  7. 9
    Slabadang

    Bra Pehr  S/Bs observationer mot CAGW modeller!

    Ditt resonmang om djuphaven är korrekt och att det omvända resonemanget förs från CAGWhåll visar hur lite klimat de i verkligheten förstår.Det här med att karta och terräng helst skall visa samma sak är inget krav inom CAGW men väl för skeptiker.

  8. 11
    Slabadang

    Lena EK totalsågas på Newsmill!

    Just nu tycker 83% att kolkraft är bra !!! :) Fler av inläggen är verkligen i den högre satisriska skolan och jag får fundera en bra stund för att kunna tillföra ytterligare höjd för att få fram den rena DUMHET som Lena Ek uttrycker.
    Vilket rent SNÖMOS! Att ha ljushuvuden som Lena Ek i ministerställning är rent livsfarligt och fyra procents spärren kan verkligen vara verktyget som hjälper oss att höja IQ`t i riksdagen när Centern åker ut.

    Efter att ha lyssnat på stora delar av intervjun med henne på Radion så hade jag i och för sig redan förvarnats om nivån på det klimatutopiska kacklet men hon kompletterar med helt hemmasnickrade ekonomiska lagar om tillväxtens grunder med en logik som tillhör hon och hennes företrädare som Helan och Halvans. Att fördyra det mest grundläggande är alltså Centerns och miljöpartiets nya recept för tillväxt. Karl Marx ekonomiska teorier var mer trovärdiga än Lena Eks.

    Det är en fröjd att läsa kommentarerna!

  9. 12
    Jan-Erik S.

    Peter Stilbs skrev en bra kommetar i Newsmill.
    Bra sammanfattat! 

  10. 13
    bom

    Miljöministern strippar (eller streakar?) på Newsmill. En mycket obehaglig happening. Hennes föregångare kunde inte ha presterat ett värre magplask. Tyskarna bygger ut kolkraften för full fart för att hindra sina grönisar att jag a industrin ur landet medan Ek hytter med hela handen mot Polen. Skillnad på folk och folk tydligen. Och själva skall vi slita till oss den så åtrådda ”ledartröjan”. Försvarsministern gör sina piruetter också. Milda makter!

  11. 15
    Thomas

    Antimiljömaffian här når ständigt nya höjder. Ni är så fast i att ni måste vara mot allt som har med AGW att göra att ni glatt stödjer skitig kolkraft, som är ett elände oberoende av vad man anser om just koldioxiden.

  12. 19
    Christopher E

    Thomas;

    Kolkraft är bra för Polen just nu i väntan på kärnkraft och att skiffergasen börjar utvinnas. Att få några Watt ström från vindpustar och vågskvalp till horribla kostnader är inte vad de behöver.

    Jag ser dock ingen här som har invändningar mot att kolkraften renas bättre så länge den behövs.

    Jag hade annars hoppats att Sveriges behov av att sätta sig på Polen tog slut någon gång vid 30-åriga kriget. Obehagligt inlägg av Ek.

  13. 20
    pekke

    Finns nog ingen som stöder ” skitig ” kolkraft, men finns det ingen vettigare fråga att ställa från den artikeln så…
     
    De som tror att bioenergi löser problemen med kolkraft är ganska historielösa, det finns ju en anledning till att man började använda stenkol som energikälla i Europa.
     
    Europas biomassa för energi var helt enkelt på väg att ta slut !
     
     

  14. 21
    Bengt Abelsson

    Givet att klimatkänsligheten enligt inlägget är låg – vad är då skadligheten hos scrubbad och rökgasfiltrerad kolkraft?
    Just det – en lättbyggd och tämligen okomplicerad teknologi. Pålitlig och levererar elkraft ”on demand” – inte bara när det behagar blåsa.
    Skitiga halmgubbar går också att elda i lämpliga ugnar.

  15. 22
    Thomas

    Bengt #21 kolbrytning är skitig, även med rening får du betydande utsläpp vid förbränningen och till sist är askan inte så trevlig. 
     
    Christophers tal om ”just nu” ger jag inte mycket för. Så billiga är inte kolkraftverk att man har dem som slit och slängprodukter. Bygger man ett kolkraftverk idag är det för 25-40 år eller ännu längre.

  16. 24
    Bengt Abelsson

    Jo, man kan ju fråga sig vad vi ska ha kol och kärnkraft till när det finns elektricitet! Och oftast när vi vill, utan att vänta på att det ska blåsa.
    Begränsade, lokala problem finns med all (el)produktion. Med CAGW-teorin förkastad är fortfarande kolkraft attraktivt.

  17. 25
    Pehr Björnbom

    Thomas #15,
     
    Du som är väl insatt i etiska frågor om dubbelmoral och sådant, har du tänkt på Sveriges moraliska dilemma när vi kritiserar kolkraft i andra länder?
     
    Framställning av el och värme i kolkraftverk är synnerligen marginell i Sverige men för vår export av järn och stål är import av stora mängder stenkol oumbärlig.
     
    Men tänk vilket stort avbräck det skulle bli för den svenska ekonomin om vi lade ner vår järn- och stålindustri. Å andra sidan skulle detta innebära en väldigt stor minskning av våra fossila koldioxidutsläpp.
     
    Hur skall vi välja?
     

  18. 26
    Toprunner

    Är det en energiframställning som ska kallas skitig måste det ju vara biogas, det ingår ju som en fundamental komponent i tillverkningen,, skit alltså.
     
    Stenkol är mig veterligen rent och förvaras t.ex. i våra vattendrag. Senast jag såg var ute i Hässelby.
     
    Träkol däremot får man tvätta sig ordentlig om man hanterar.. även det en naturprodukt.

  19. 27
    Christopher E

    Thomas #22

    Du brukar inte ge mycket för åsikter andra än dina. Du glömmer dock att för mig är 25-40 år ett rätt kort perspektiv. Nu tror jag inte det blir så förstås, borde inte vara alltför svårt att konvertera ett kolkraftverk till naturgas. Jag har verkligen inte tänkt mig dem som ”slät och släng” som du föreslår.

    Som L mycket riktigt antyder blir det nog betydligt fler gruvor om tiosentals och åter tiotusentals resurshungriga vindsnurror istället ska ha alla sina råvaror.

  20. 28
    Thomas

    Pehr #25 för att inte tala om hur Vattenfall investerat stort i kolkraft utomlands. Eller om hur vi talar om fred och nedrustning samtidigt som Sverige är världens största vapenexportör per capita och vi har en utrikesminister insyltad i folkmord. Nog finns det gott om svensk dubbelmoral.
     
    När det gäller vår gruvindustri anser jag dock att länderna som importerar vårt järn och stål bör bokföras utsläppen. (Du kanske minns hur jag också brukar argumentera för att vi i Sverige är ansvariga för utsläpp i typ Kina för produkter vi importerar).
     
    Bengt #24 poängen här är ju att folk här på bloggen är så anti-AGW att de inte ens argumenterar för att Polen och Tyskland borde satsa på kärn- istället för kolkraft. Istället försvarar de Polens beslut att satsa på den smutsigaste elkällan vi har. Den är inte ens speciellt billig om man skall ha modern rening.

  21. 29
    Pehr Björnbom

    Thomas #28,
     
    Intressanta synpunkter som du tar upp där. Dock blir ju hela diskussionen om bokföring av koldioxidutsläpp endast en fråga om byråkrati och formell maktutövning om det skulle visa sig att utsläppens inverkan på klimatet är obetydlig.
     
    Men för att återgå till ditt resonemang på dina villkor så har jag också sett argumentet att man bör bokföra koldioxidutsläpp där de importeras. Detta är gynnsamt för oss i Sverige eftersom exporten av järn och stål förmodligen betyder väldigt mycket för vår handelsbalans och därmed vår levnadsstandard.
     
    Du nämner Vattenfall där koncernen är svensk men jag antar att Vattenfalls satsningar i Tyskland görs av ett tyskt dotterbolag till Vattenfall. Är detta verkligen då en fråga om svensk dubbelmoral?
     
    Och hur gör man med el som exporteras och importeras via elnätet? Om Vattenfalls dotterbolag i Tyskland producerar el i ett kolkraftverk som exporteras till säg Danmark så har inte vi i Sverige någon anledning att betala eller känna oss skyldiga för detta. Är detta din mening?
     

  22. 30
    Bengt Abelsson

    Thomas, Polackerna torde få bestämma själva – och kolkraft där påverkar inte oss.

Kommentarer inaktiverade.