Kosmisk strålning och klimatförändringar

De klimathotstroende hävdar ibland något i stil med att vi klimathotsförnekare ska presentera en bättre hypotes (än att koldioxidhalten är den dominerande faktorn bakom klimatförändringar) eller hålla tyst. Vilket är fel. Det går alldeles utmärkt att påpeka att en hypotes inte håller utan att kunna presentera något bättre.

Klimathotsförnekare? Ja, det är OK att påstå att någon förnekar att klimathotet existerar. Precis som det är OK att påstå att någon förnekar tomtar, troll, vättar, att Elvis fortfarande lever eller att utomjordingar regelbundet kidnappar människor för att utföra hemliga experiment. I samtliga fall, inklusive klimathotet, saknas helt bevis. Däremot är det direkt oförskämt att hävda att någon (är dum nog) att förneka att klimat existera.

Ett alternativ till den vetenskapligt ohållbara koldioxidhypotesen är att kosmisk strålning påverkar molnbildningen och därmed ligger bakom klimatförändringar. En hypotes som ju Svensmark propagerar för och påstår sig ha hittat bevis för.

Den mängd kosmisk strålning som när jordatmosfären påverkas dels, på lång sikt, av solsystemets bana i Vintergatan och dels, på kort och lång sikt, av solaktiviteten. Den sistnämnda har en 11-årsperiod, men också variationer över längre tidsrymder. Hypotesen om att kosmisk strålning orsakar klimatförändringar hör därmed också ihop med tanken att solaktivitet, direkt eller indirekt, orsakar klimatförändringar.

Mängden solstrålning som når jordatmosfären varierar med solaktiviteten. Variationen under rymdåldern, då den har gått att mäta någorlunda exakt, har varit ganska liten. Det kan ändå finnas betydligt större variation över längre tidsrymder. Solen har, jämfört med liknande stjärnor, ovanligt lite variation i sin utstrålning. Kanske är det bara en tillfällig fas just nu? Dessutom ska inte solstrålning som når jordatmosfären förväxlas med den solstrålning som når jordytan. Den sistnämnda beror i väldigt hög grad på hur mycket moln det finns.

På WattsUpWithThat, har Willis Eschenbach försökt hitta korrelationer mellan solstrålning och klimatförändringar. Utan att lyckas. Det kan tyckas självklart att det borde finnas en påverkan, men han har inte hittat någon.

För min del, tycker jag att sådana undersökningar bör koncentreras till tropikerna, där solstrålningen är som störst och där variationer i den borde ha störst effekt.

När kosmisk strålning när jordatmosfären, kolliderar partiklar i den med molekyler i atmosfären. Det skapas då både elektromagnetisk strålning och elementarpartiklar, bland annat neutroner. Dessa neutroner kan fångas upp av mätinstrument när de når jordytan. Vilket också sker. Bland annat i Oulu i vårt grannland Finland.

Data från många neutronmätningsstationer finns på en hemsida, NMDB, som tydligen sköts av EU. Jag får erkänna att jag inte begriper vilken enhet det är på de data som går att ladda ner därifrån. Det verkar vara någon sorts normaliserade data, vilket betyder att relativa förändringar är korrekta, men inte absoluta värden.

Vi kan till exempel jämföra de värden som finns på Oulu-institutets egen hemsida med data från NMDB. Divideras Oulus egna värden med 60, så stämmer de mycket bra med NMDB:s:

OuluNeutron

Kanske har det något med saken att göra att det går 60 sekunder på en minut och 60 minuter på en timme? Data är dessutom korrigerade för lufttryck och mätapparaternas effektivitet. Lufttrycket spelar roll eftersom det avgör hur mycket luft elementarpartiklarna behöver ta sig igenom för att nå marken.

Jag valde ut data från några stationer med långa mätserier:

Neutronmätningar

Jag vet faktiskt inte varför data från Moskva ligger högre än för resten. Jordens magnetfält påverkar hur mycket kosmisk strålning som kan komma in i atmosfären. Stationens läge i förhållande till det magnetfältet borde därmed ha betydelse, men så stor skillnad ska det väl inte vara mellan Finland och Rysslands huvudstad? Av de andra två låg CLIMAX i Nordamerika, men är tydligen stängd nu, medan Hermanus ligger i Sydafrika.

Vi ser i alla fall att variationerna vid alla de fyra stationerna sammanfaller i tid. De sammanfaller i stort sett också med solfläckscykeln. Solfläckarna beror på solaktiviteten, vilket också solvinden gör. Solvinden i sin tur är i vägen för en del av den kosmiska strålningen. Solfläckar och kosmisk strålning varierar nästan helt och hållet i fas med varandra, men stundtals finns skillnader.

Kosmisk strålning som krockar med atmosfären, skapar inte bara neutroner utan också kol-14 och beryllium-10. Dessa två radioaktiva ämnen kan spåras långt tillbaka i tiden och är därför indikatorer på solaktivitet flera tusen år tillbaka i tiden.

För att få data från de olika stationerna på ungefär samma nivå, gjorde jag ett eget index och ritade in i ett diagram. Jag dividerade data från Moskva med 200 och data från de andra med 100:

Neutronräkningar

Förutom den ungefärliga periodiciteten på 11 år, ser vi att mängden neutroner, och därmed mängden kosmisk strålning, minskade fram till början av 1990-talet. Därefter har den ökat. Mest har den ökat i Moskva, av någon anledning. För solaktiviteten har trenderna varit de motsatta, vilket också solfläcksräkningarna visar. Solaktiviteten har minskat på senare tid, med allt färre solfläckar under en cykel.

Om solaktiviteten alls påverkar väder och klimat, tycker jag alltså att det borde märkas mest i tropikerna. Inte bara det. Det borde märkas mest i haven, där solstrålningen kan tränga ner ett par hundra meter och där vattnet kan lagra stora mängder energi.

För temperaturer från tropiskt havsvatten, valde jag två dataserier från Climate Explorer: HadSST och NODC. För temperaturer i troposfären ovanför tropiskt hav, valde jag data från UAH. NODC:s data är faktiska temperaturer och jag räknade om dem till anomalier genom att dra bort medelvärdet för perioden 1981-2010.

Tropiskahavstemperaturer

Temperaturerna från HadSST visar större kortsiktiga variationer, men så är det också yttemperaturer. Temperaturerna från NODC är genomsnittet för de översta 100 metrarna av haven och för UAH för flera kilometer av atmosfär.

Tar jag medelvärdena för neutronmätningarna och för temperaturerna och ritar in dem i ett diagram, ser det ut så här:

NeutronmätningarOchTropiskaHavstemperaturer

Här har jag dessutom gjort ett nytt index för neutronmätningarna, ett som vänder data upp och ned. Därmed blir det också ett index som ökar med ökande solaktivitet, och tvärtom.

Finns där något samband? Kanske är toppar och dalar stundtals vid samma tider för de två kurvorna, men den linjära korrelationskoefficienten är bara 0,005. Det innebär egentligen ingen samvariation alls.

Bristen på samband används också av de klimathotstroende som argument för att solaktivitet inte kan ha haft något med den moderna, globala uppvärmningen att göra. Men tänker vi efter lite: Slutar verkligen vattnet i kastrullen att koka på en gång, när du stänger av plattan? Förutsatt då, att det är en elektrisk spis.

Snarare borde effekten av solaktivitet och solstrålning ackumuleras i haven. Det tar helt enkelt tid för havsvattnet att reagera på förändringar i mängden solstrålning. Ackumulerar jag neutronmätningsindexet i diagrammet ovan, genom att lägga ihop alla värden före ett givet år (och dessutom dividera med 10 för att få liknande skala som temperaturanomalierna), får jag ett annat diagram:

AckulmeradNeutronOchTropiskHavstemperatur

Genast blev samvariationen bättre. Den linjära korrelationskoefficienten är 0,49. Vilket i princip betyder att variationer i kosmisk strålning kan förklara nästan hälften av variationerna i temperaturerna i och ovanför tropiska hav.

Alla variationer i temperaturerna i tropiska hav kommer så småningom att spridas till övriga delar av världen, genom havsströmmar och vindar.

Min ganska enkla analys visar att den är värd att studera vidare, hypotesen att variationer i kosmisk strålning orsakar klimatförändringar. Den är värd att ta med i klimatmodeller. Då får det bli genom någon sorts parametrar som går att ändra ganska fritt, men mycket annat i modellerna är också parametriserat. Mycket i klimatsystemet är nämligen ganska dåligt känt. Det går att se i bland annat IPCC:s rapporter, för det som modellmakarna erkänner kan påverka klimatet. Vilket inte är allt som verkligen kan påverka klimatet.

Har jag då manipulerat data genom att räkna ut olika sorters index från neutronmätningarna? Nej, för vi är bara intresserade av huruvida variationer i kosmisk strålning sker ungefär samtidigt som variationer i temperatur. Det är ganska ointressant exakt hur mycket kosmisk strålning som når jordatmosfären i ett givet ögonblick.

Dela detta inlägg

Detta inlägg postades i Klimatvetenskap, Moln, statistik, temperatur den av .

Om Lars Kamél

Jag började som naturvetare och har doktorerat med en avhandling om vad som går få fram ur kometers ljuskurvor. Därefter har jag bytt till att bli systemutvecklare/programmerare. Vilket jag tycker är en perfekt bakgrund för att bli en kunnig amatör om klimatfrågor. Klimat och astronomi är båda grenar av fysiken. Klimathotet dök första gången upp i de datorprogram som kallas klimatmodeller. Hittills (och kanske aldrig) har det inte setts till utanför dessa programs virtuella världar.

17 reaktion på “Kosmisk strålning och klimatförändringar

  1. 1
    Lasse

    Bra genomgång Lars Kamel
    ”När kosmisk strålning när jordatmosfären, kolliderar partiklar i den med molekyler i atmosfären. ”
    Kanske kan denna artikel ge lite molekyler:
    https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160314141410.htm
    ”Sulfate particles, on the other hand, reflect solar radiation and act as seeds for cloud droplet formation, cooling the climate as a result”

    Renare luft ger oss fler soltimmar!

    SMHIs mätningar av solinstrålning visar ju entydig ökning av instrålningen sen mätningarna började.
    https://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/solstralning-i-sverige-sedan-1983-1.8243

    Bilden är komplicerad om man väljer att försöka hitta verkliga orsaken till uppvärmningen på senare tid.
    Kanske kan denna hjälpa i stället-det var lika varmt förr:
    http://notrickszone.com/2018/06/09/100-year-russian-arctic-temperature-reconstruction-shows-1930s-just-as-warm-as-today/#comments

  2. 2
    Sören F

    Både här och där Willis har letat är vi i för kort tidsskala eller precis periodicitet. I längre tidsskala vill jag påstå är en koppling sol-klimat i Holocen inte särskilt kontroversiell (nämns i textbooks och av IPCC, ibland lite garderat), och den måste alltså inte yttra sig genom någon väldigt precis periodicitet, bara själva kopplingen finns. Där finns särskilt också det ”ocean lag” sol-klimat på 2-4 decennier som ses i geo-proxykärnor/proppar av olika slag.

  3. 3
    Christopher E

    Bra jobb och fina grafer, Lars. Att solaktivitet/kosmisk strålning styr klimat över längre intervall är väl belagt från proxies, frågan är på hur korta intervall det går att belägga sambandet.

    Vad gäller inledningen håller jag som vanligt inte med helt. Ordet ”förnekare” är olämpligt i alla klimatsammanhang. Det syftar enbart på förknippa de som inte sjunger med i klimathotarvalsen med förintelsefönekare. Det är skillnad mellan verbet förneka och substantivformen förnekare. Man kan t.ex. säga att en åtalad förnekar brott, men man kallar aldrig denne för brottsförnekare för det. Substantivet förnekare används om antingen förintelseförnekare eller gudsförnekare. Klimarhotskollektivet menar det förra, men det senare ju egentligen ganska passande, då klimathotandet tagit sig rent religiösa uttryck.

  4. 4
    Mats Kälvemark

    Intressant datasammanställning, tack Lars!
    Beträffande hur man ska få tyst på klimathotarna och deras koldioxidhypotes är det väldig effektivt att helt enkelt hänvisa till historiken i olika globala uppvärmningar som jorden genomgått innan fossilt koldioxid har kunna påverka, dvs före 1950. Redan under 1930-talet visar ju många områden varmare än idag och tittar vi på tiden efter senaste istiden så har vi under denna tidsrymd haft minst tre värmeperioder till lika eller högre temperatur än idag. (Medeltida, romerska och holocent optimum)
    Och med ett länge perspektiv under 400000 år 4 st värmeperioder (med mellanliggande istider) utan påverkan av fossilt koldioxid. Av iskärnor från Antarktis och Grönland ser man tydligt att temperaturen i värmeperioderna ökat först, därefter (ca 1000 år?) ökar koldioxidhalten. Be klimathotarna om slutsats på det!
    I varje fall så har inte fossilt koldioxid varit drivande för värmningarna. Solen påverkad av olika varierande orsaker är den självklara och naturliga grundorsaken.

  5. 5
    PT

    #4
    Mats: ”Beträffande hur man ska få tyst på klimathotarna och deras koldioxidhypotes är det väldig effektivt att helt enkelt hänvisa till historiken i olika globala uppvärmningar som jorden genomgått innan fossilt koldioxid har kunna påverka, dvs före 1950.”
    Om det är så effektivt varför får vi då inte tyst på ministrar, dagspress, TV, radio m.fl.?

  6. 6
    Björn

    Neutronmätningen ser ju rätt OK ut. Topparna i diagrammen skall korrelera med solfläcksminimum och de lägsta värdena med solfläcksmaximum, vilket stämmer rätt bra. Solvinden är modulatorn som hindrar inträngning av GCR (Galactic Cosmic Ray) under en positiv fas i solcykeln, alltså vid solfläcksmaximum och vid en negativ fas, alltså vid solfläcksminimum, ökar inträngningen. Det intressanta är att man kan se en ökning av neutronemissionen från ca år 2000, vilket speglar att solvinden minskar i intensitet och därmed ökar inträngningen av GCR. Neutronerna skvallrar faktiskt rätt bra.

  7. 7
    Ingemar Nordin

    Tack Lars K för intressanta beräkningar. Jag fastnade för att det verkar ha varit en ”hiatus” över tropiskt hav i trettio år. 1988 till 2018. Temperaturerna före 1988 verkar ha legat några tiondelar lägre under en annan 30-årsplattå. Stämmer det?

  8. 8
    Olav Gjelten

    Varför går det inte att presentera en annan förklaring än att just ökningen av koldioxiden i atmosfären är orsaken till att genomsnittstemperaturen på jorden stigit med en enda futtig grad sedan slutet på den lilla istiden?
    Har inte temperaturen under jordens historia svängt betydligt mer än så? Vad ger klimathotstroende för förklaring till både värme och köldperioder tidigare? Jag tycker bollen ligger hos dem som borde förklara tidigare värmeperioder med varmare klimat än nu, istider och små istider.
    När det dessutom gäller en så liten variation av temperaturen på 150 år som en (1) grad borde det dessutom vara givet att slumpen kan spela den rollen.

  9. 9
    Göran A.

    Angående hypotesen att koldioxiden påverkar temperaturen på jorden brukar jag fråga om hjälp med att ta fram de empiriska studier som visar att hypotesen stämmer. Än har jag inte fått någon hjälp med det.

  10. 10
    tty

    ”Climax” är faktiskt en gammal gruvstad i Colorado, och dessutom en av de högst belägna orterna i USA (3400 m), så det är litet udda att neutronvärdena inte är högre.

  11. 11
    Björn

    Olag Gjelten [8]; Men bästa Olav! Det finns ju en annan förklaring som går under namnet ”solar grand maximum”. Ett ökat inflöde av energi i UV-området som har värmt stratosfären under senare delen av 1800-talet och en bit in på 2000-talet, är väl en bättre hypotes än AGW. Det är obegripligt att klimatforskarna har lyckats dupera världen med AGW och dölja solens ökade effekt under 1900-talet. Efter 1979 har solforskarna kunnat mäta UV-instrålningen mot stratosfären från satelliter. Förändrad temperatur i stratosfären har naturligtvis påverkat den atmosfäriska cirkulationen och inte minst har den ökade solvinden reducerat inflödet av GCR med minskad molnbildning som följd.

  12. 12
    jensen

    #8
    Och varför har i MSM betr. ”växthuseffekt” inte den alternativa hypotesen: gaser ( massa) ger tryck och värme p.g.a. gravitationen enl. adiabatisk beräkning, liksom hos ett flertal planeter, inklusive Tellus, och även månar, diskuterats?
    Et altera pars auditur.
    Jo, p.g.a. pseudovetenskap, grupptänkande, sekt-beteende, strävan efter makt, berömmelse och money.
    Allt kommer att uppdagas i historiens ljus.

  13. 13
    tty

    #12

    Tryck ger i sig inte upphov till någon värme, bara tryckökning.

    Att temperaturen sjunker på högre höjd (=lägre tryck) i alla atmosfärer beror på att konvektionen omsätter värme till lägesenergi och vice versa. Lägg också märke till att förhållandet blir det motsatta i stratosfären där strålningen dominerar över konvektionen.

  14. 14
    Ingemar Nordin

    tty #13,

    Så är det. Om atmosfär + gravitation vore den enda faktorn bakom värme vid markytan så skulle vi ha en perpetuum mobile. Det är förstås solen som ger energin, inte atmosfärstrycket. Dessutom saknar denna teori helt förklaringsvärde för de klimatförändringar som sker. Det är ju det senare som står i fokus i klimatdebatten.

  15. 15
    jensen

    #13, #14 Tack för kommentarerna.
    Denna hypotes ligger egentligen totalt ovan min förståelsenivå, men jag ville just att den skulle bedömas. Tack.

  16. 16
    Lars Kamél Inläggsförfattare

    Gudsförnekare och klimatförnekare har det gemensamt att de används av religiösa människor som inte delar tron. Men för de klimathotstroende har det gått snett. Medan det verkligen finns människor som förnekar guds existens, förnekar ingen klimatets existens.
    Jag tänkte in på om det finns någon hiatus i tropiska havstemperaturer, men det stämmer nog. Bortsett från El Niño och La Niña, har inte mycket hänt på 30 år.

  17. 17
    Sören F

    Klimatförnekare som det nu används ska inte tolkas som förnekare av klimat. Den tyvär för billiga tolkningen förtar också det intressanta med det verkliga bruket i lekstugan: att man inte vet vad man syftar på. Generellt: det bedyras att en uppvärmning är det som inte kan förnekas. Hur den måste vara antropogen tycks väldigt underordnat, det argumenteras inte för. Emellertid, den som sen medger viss uppvärmning men hävdar möjlig naturlig orsak kallas också/ändå förnekare.

Kommentarer inaktiverade.