Stockholmsinitiativets blogg
Random header image... Refresh for more!

Category — Klimatvetenskap

Klimatsimuleringar och observationer strider mot varandra: Bombprovskurvan

477px-Castle_Romeo

Bilden ovan visar kärnvapenprovsprängningen vid Bikiniatollen 1954, från Wikipedia.

Gösta Pettersson, som är professor emeritus i biokemi och specialist på reaktionskinetik, har i sin bok Falskt Alarm (se referenser nedan) och i ett gästinlägg på TCS aktualiserat frågan om bombprovskurvan, nämligen kurvan för minskningen av halten av den mätbara radioaktiva koldioxiden från atombombsproven i atmosfären. Denna bombprovskurva stämmer inte med klimatmodellerna, främst den så kallade Bernmodellen. Här jämför jag simuleringar med Bernmodellen publicerade av Solomon med flera (2009) med bombprovskurvan. Det framgår klart att teori och observationer starkt strider mot varandra.

Jag anser att Gösta Petterssons bok är ett mycket värdefullt populärvetenskapligt inlägg i klimatfrågan. Den ger en skeptisk, genomtänkt och konsekvent berättelse om klimatvetenskapen. En av de mest centrala delarna i boken är berättelsen om bombprovskurvan.

Det är allmänt vedertaget inom klimatvetenskapen att på mycket lång sikt så kommer mänskliga (antropogena) utsläpp av fossil koldioxid att tas upp av havet och biosfären till nära 100 % beroende på att kolreservoaren i havet är cirka 60 gånger större än kolreservoaren i atmosfären. Den stora frågan är därför inte om detta kommer att ske utan hur snabbt det går. Det är där bombprovskurvan kommer in.

Läs mer i Falskt Alarm 7.6 Koldioxidupptagets jämviktslägen

Läs mer: Kommentar av mig på TCS

Bombprovskurvan visar hur halten av radioaktiv C14-koldioxid har varierat med tiden. Vad som har hänt är att de atmosfäriska kärnvapenproven, såsom det vid Bikiniatollen som syns på bilden, alstrade stora mängder radioaktiv C14-koldioxid. Så länge dessa atmosfäriska bombprov pågick så steg därför halten av denna genom sin radioaktivitet direkt mätbara koldioxid drastiskt över den naturliga nivån (som beror på bildning av C14 på grund av den kosmiska strålningen). Men till slut kom stormakterna överens om att stoppa de atmosfäriska bombproven och så upphörde alltså dessa emissioner. I figur 1 ser vi bombprovskurvan i övre diagrammet, som är Bild 31 i Falsk Alarm, och en jämförelse mellan bombprovskurvan och Bernmodellen i det undre, som är Bild 34 i Falskt Alaram.

Figur 1

Solomon med flera (2009) har använt Bernmodellen för simuleringar av hur koldioxidhalten kommer att utveckla sig under olika antaganden om emissionerna. De har antagit att emissionerna först ökar ungefär i samma accelererande takt som idag för att vid en viss koldioxidkoncentration plötsligt upphöra. I figur 2 ser vi ett par diagram från deras artikel.

Figur 2

I det övre diagrammet i figur 2, som är en del av Fig. 1 i Solomon med flera, har man simulerat hur koldioxidhalten i luften kommer att öka om emissionerna ökar logaritmiskt med 2 % per år till ett visst toppvärde, flera olika fall, varefter emissionerna upphör. Kurvorna efter toppvärdet, som alltså antar att emissionerna har upphört, är analoga med bombprovskurvan.

I det nedre diagrammet, som är Fig. S2 i Solomon med flera, meddelar rubriken att det visar avklingningen (eng. falloff) av människans bidrag till atmosfärens koncentration (koldioxidkurvorna representeras av en grå strut) efter det att de antropogena emissionerna upphört. Denna beskrivning stämmer precis med bombprovskurvan som just visar avklingningen av människans bidrag till C14-koldioxidhalten i atmosfären efter det att emissionerna upphört genom förbudet mot kärnvapenprov i atmosfären.

I det nedre diagrammet i figur 2 har avklingningsförloppen illustrerats med samma sorts skala på y-axeln (0 – 1 eller procent) som för bombprovskurvan efter det att tillförsel till atmosfären har upphört, inte bara för koldioxid utan för flera olika ämnen. Koldioxidens avklingningsförlopp varierar enligt Bernmodellen beroende på tillförd mängd och illustreras därför som en strut.

Dessa kurvor enligt Solomon med flera skulle alltså lika gärna kunna vara simuleringar med Bernmodellen av hur C14-koldioxiden från bombprov avklingar i atmosfären. Att de av Solomon med flera kallas simuleringar av antropogen koldioxids avklingning (eng. falloff) i atmosfären gör ingen skillnad (även den radioaktiva C14-koldioxiden från bombproven är för övrigt antropogen). Det verkligt anmärkningsvärda är då alltså att de simulerade kurvorna enligt Bernmodellen avviker så kraftigt mot den observerade bombprovskurvan vilket illustreras av figur 1, nedre diagrammet, Bild 34 från Gösta Petterssons bok Falskt Alarm.

Avklingningskurvorna kan tolkas med IPCCs bild av kolcykeln, figur 3 från IPCC 2007.

Figur 3

Vi har en snabbare avklingning i början av Bernmodellens kurva . Denna snabbare del kan tolkas som att den antropogena (enligt Solomons terminologi) koldioxiden snabbare kommer till nära jämvikt först mellan atmosfär och havets ytskikt, och sedan något mindre snabbt mellan de tre reservoarerna atmosfär, havets ytskikt och biosfären på land. Den långsamma fortsättningen motsvarar att antropogena molekyler sakta läcker från ythavet till djuphavet och det är detta som är det mycket långsamma förloppet i Bernmodellen som gör att en del av koldioxiden blir kvar i atmosfären under mer än tusen år.

Det mest anmärkningsvärda är att avklingningskurvan enligt observationerna, dvs. bombprovskurvan i nedre diagrammet i figur 2, inte alls stöder en sådan tolkning. Observationerna enligt bombprovskurvan säger att avklingningsförloppet går mycket snabbare mot ett fullständigt avlägsnande av koldioxidöverskottet i atmosfären. Detta innebär att Bernmodellen och teorin om att den så kallade Revelleeffekten begränsar avklingningen inte stämmer med observationerna. Denna effekt lanserades av Revelle och Suess (1957). Dessa baserade också sina studier av effekten av antropogena koldioxidutsläpp på hur C14 övergår från atmosfär till hav, men inte på bombprovsskurvan eftersom denna inte existerade ännu.

Enligt Revelleeffekten så kan havet under lång tid bara ta emot cirka en tiondel av sin del av överskottet av koldioxid vid den slutliga jämvikten beroende på egenheter i de kemiska jämvikter som finns i koldioxid-karbonat-vatten-systemet. Men det finns enligt bombprovskurvan inga som helst tecken på att denna Revelleeffekt fungerar på det sätt som teorin säger. I själva verket måste enligt Revelleeffekten åtminstone 10 – 20 % av ett utsläpp bli kvar i atmosfären under tusentals år. Vad denna motsättning mellan simuleringar och observationer beror på är en annan sak som jag inte kan ge något bra svar på (gissningsvis är teorin för deterministisk för att kunna beskriva vad som händer i ett komplext och kaotiskt system), men man måste konstatera faktum, observationer och teori strider mot varandra i detta fall.

Keelingkurvan för koldioxidhaltens utveckling överensstämmer för övrigt inte heller med Solomons med fleras simuleringar. Enligt det övre diagrammet i figur 2 stiger den från Bernmodellen simulerade koldioxidkoncentrationen med en accelererande hastighet när emissionerna ökar som de har gjort i verkligheten och vilket är vad simuleringarna antar. Men enligt figur 4, från Wood for Trees, så har koldioxidhalten stigit linjärt under de senaste tjugo åren.

Figur 4

Diskussionen här om koldioxidens roll kan ses i ett större sammanhang där IPCCs syn på hur mycket de antropogena koldioxidemissionerna betyder för klimatet har utmanats av professorer som Murry Salby och Ole Humlum. Jag har läst en lärobok i atmosfärfysik på doktorandnivå av Murry Salby och har fått ett grundmurat förtroende för hans kompetens så hans utmaning av IPCCs synsätt är inget som jag lätt kan avfärda.

Läs mer: Är IPCCs argument för att koldioxidökningen beror på människan hållbara?

Avslutningsvis kan vi konstatera att teorin som Solomons med fleras simuleringar bygger på starkt strider mot observationerna enligt bombprovskurvan. Men inte heller Keelingkurvan stämmer med deras simuleringar. Detta är ett av flera andra exempel på där klimatvetenskapen har svårigheter att få teoretiska simuleringar att gå ihop med observationerna. Detta är viktiga varningssignaler att man måste använda slutsatser från klimatvetenskaplig teori med stor försiktighet. Gösta Pettersson har till och med skrivit följande i förordet till sin bok Falskt Alarm, där han gör ett klart ställningstagande:

Bokens titel var till en början försedd med ett frågetecken. Det strök jag när jag under resans gång blev övertygad om att det nuvarande vetenskapliga kunskapsläget inte ger någon anledning till oro för att våra utsläpp av växthusgaser håller på att framkalla en katastrofal klimatförändring. Man ska inte skrika ”Vargen kommer” så snart man ser ett fyrbent djur.

Referenser

Susan Solomon, Gian-Kasper Plattner, Reto Knutti, and Pierre Friedlingstein, 2009: “Irreversible climate change due to carbon dioxide emissions“. PNAS 106: 1704-1709. http://www.pnas.org cgi.doi10.1073pnas.0812721106.

Gösta Pettersson, 2013. Falskt Alarm, publicerad på webben.

Revelle R, Süess HE,1957. Carbon dioxide exchange between atmosphere and ocean and the question of an increase of atmospheric CO2 during the past decades. Tellus 9:18-27.

maj 17, 2013   Kommentering avstängd

Johan Rockströms missförstånd av uppvärmningspausen

Figur

Tege Tornvall (stort tack!) fäste min uppmärksamhet på den chatt  som anordnades av SVT 2013-05-07 om klimatet (i samband med ett program om Vietnam) med Erika Bjerström, SVT, och Johan Rockström. Här gör jag en kritisk granskning av ett av de uttalande som Johan Rockström gjorde om uppvärmnngspausen.

Lars Jonsson har sedan behandlat SVT-programmet här på TCS och Lena Krantz har tagit upp chatten.


Läs mer: Korrespondenterna i Vietnam

Läs mer: Chatten med klimatexperterna Johan och Erika


Johan Rockström är professor som ofta kallas klimatforskare men som strängt taget inte är verksam inom forskningsfältet klimatvetenskaplig fysik (där vi finner professorer som Lennart Bengtsson, till exempel). Rockströms ämne är enligt webbsidan Environmental Science with emphasis on water resources and global Sustainability, dvs. miljövetenskap med inriktning på vattenresurser och global hållbarhet.

Johan Rockström uttalar sig gärna svepande om klimathotet men vi har inte ännu sett någon analys från honom som bygger på djup kunskap och förståelse av klimatsystemet som vi däremot fått från Lennart Bengtsson. När kommer Johan Rockström med något sådant till stöd för sina svepande uttalanden? Upp till bevis, Johan Rockström!

I chatten kom uppvärmningspausen upp till diskussion och trots att denna platå i den globala medeltemperaturen i dag är allmänt erkänd inom den klimatvetenskapliga fysiken så anser sig Rockström kunna påstå motsatsen.

Läs mer: Intressanta vittnesförhör inför USAs kongress med bl a Judith Curry

Läs mer: Klimatmodellerna och uppvärmningspausen

Läs mer: Nej, Dr. Pachauri, om vi skall vara noga så är uppvärmningspausen inte fullt så lång!

Läs mer: Uppvärmningspausen och James Hansen

Läs mer: Uppvärmningspausen – frågor och svar

Här följer denna del av chatten (min fetning):

Mattias: Varför har inte temperaturen stigit mer de sista 15 åren? Den globala medeltemp. har legat på en platå sedan 1998. Kan det inte vara så att ni har överskattat återkopplingsmekanimserna och underskattat de naturliga variationerna i väder och klimatsystemet? Vad säger ni om 10-20 år om vi fortfarande inte haft någon mer global temp.ökning?

Johan Rockström: Detta stämmer inte. Temperaturen ökar även de senaste 15 åren. Det är ett statistiskt trix att hävda att den inte ökat. Anledningen är att 1998 var ett extremt El Nino år, med en extrem uppvärmning. Drar man en linje från denna värmetopp till idag, ser det ut som om uppvärmningen avstannat. Stefan Rahmstorf och andra forskare har tydligt visat att uppvärmningen fortsätter i linje med IPCC. OCH, kom ihåg att 90 % av den värme som våra utsläpp av växthusgaser orsakar tas upp av planetens verkliga termostat – nämligen haven!

Min egen bakgrund i klimatvetenskaplig fysik är visserligen blygsam men jag har i alla fall genomfört en del hobbyforskning inom området och jag har en god allmänt naturvetenskaplig bakgrund. Därför anser jag mig fullt kapabel att ge en kompetent kritik av Rockströms utsagor.

Vad är då felet i Johan Rockströms påstående? För att förstå det behöver vi veta lite mer om global temperatur och uppvärmningspausen. Den globala medeltemperaturen är medelvärdet av mätningarna av temperaturen enligt av klimatforskarna fastställda regler. Medelvärdet kan beräknas av temperaturmätningar från temperaturmätningsstationer på land kombinerat med mätningar av ytvattentemperaturer från fartyg på haven. Medelvärdet kan också beräknas från mätningar av mikrovågsstrålning från atmosfären med hjälp av satelliter.

Läs mer: Instrumental temperature record

Uppvärmningspausen består i att denna globala medeltemperatur inte har ändrat sig inom sina felgränser sedan omkring femton år. Detta är en ren observation av de globala medeltemperaturerna och inte något statistiskt trix som Rockström påstår.

De globala medeltemperaturerna beräknas från observationer av väldefinierade fysikaliska storheter. I det ena fallet med landstationer och mätningar från fartyg är det direkta mätningar av den termodynamiskt väldefinierade temperaturen det är fråga om. Vid satellitmätningar mäter man mikrovågsstrålning från atmosfären och temperaturen beräknas med hjälp av matematiska modeller som bygger på de fysikaliska strålningslagarna.

Läs mer: Temperature


Rockström påstår med hänvisning till Stefan Rahmstorf att temperaturen ändå har ökat och att det är ett statistiskt trix att ifrågasätta detta. Men vad Rahmstorf med flera har gjort är att matematiskt modellera temperaturen betraktad som en signal med en statistisk metod som kallas multipel linjär regression, som bland annat används inom signalbehandlingstekniken.

Vid denna metod delas temperaturen som funktion av tiden upp i en summa av fiktiva beståndsdelar som beskrivs av den matematiska modellen. Men dessa beståndsdelar är i sig inte några temperaturer utan endast matematiskt fiktiva delar av temperaturen. Det finns inget enkelt sätt att definiera dessa beståndsdelar av signalen som temperaturer enligt den termodynamiska definitionen och Rahmstorf med flera har heller inte påstått att det finns något sådant.

Rahmstorf med flera har bara framlagt en hypotes att deras metod skulle visa en underliggande signal som motsvarar mänsklig påverkan på klimatet, en global temperaturökning som skulle ha skett om alla de naturliga variationer som också påverkat klimatet inte skulle ha ägt rum.

Men deras hypotes har ett stort problem, den ger nämligen inte några entydiga resultat. En annan forskargrupp, Tung och Zhou, har använt samma statistiska metodik och fått ett helt annat resultat. Enligt Rahmstorf med flera skulle den mänskliga signalen innebära en temperaturökning av 0,17 C per decennium utan naturliga variationer medan Tung och Zhou får 0,07 C per decennium. Den högre siffran, om nu hypotesen i fråga skulle ha något med verkligheten att skaffa, kan vara ett problem för tvågradersmålet medan den lägre siffran inte är särskilt alarmerande.

Läs mer: Rahmstorf och Foster får mothugg

Det är alltså viktigt att här skilja mellan verkliga fysikaliska storheter som definieras i grundläggande fysik och fiktiva storheter som kommer fram ur statistiska modeller. Det kan se ut som Rockström inte har riktigt kläm på de termodynamiska grunderna i det här sammanhanget men kanske han helt enkelt har fallit för frestelsen att förenkla alltför mycket.

En märklig sak är att Rockström lyckats vända på begreppen, att göra svart till vitt så att säga. Det är nämligen, som jag visat ovan, inget statistiskt trix förknippat med observationerna av uppvärmningspausen. Däremot har ju Rahmstorf med flera uppenbarligen använt en komplicerad statistisk metod för sin matematiska modellering. Så den som vill vara oartig kan mycket väl säga att Rahmstorf med flera har använt ett statistiskt trix. Själv har jag inget att invända mot deras tillämpning av metoden multipel linjär regression som sådan men deras hypotes vacklar som sagt betänkligt.

maj 10, 2013   104 Comments

Frågor och svar bekräftar hockeyklubbans fall från piedestalen

dotkaufman-popup

Förra veckan hade vi ett blogginlägg om den nya paleoklimatstudien publicerad i Science, Hockeyklubban RIP. Den nya artikeln i Science är jämte Marcotts studie en bekräftelse på att Manns hockeyklubba från 1999 för norra halvklotet inte är aktuell längre. Men vissa klimatdebattörer menar att den nya studien kan sägas visa på en ny hockeyklubba som gäller globalt.

Forskargruppen bakom den nya studien har lagt ut svar på vanliga frågor på sin webbplats. Av intresse i sammanhanget är att man själv inte omnämner sina resultat som en hockeyklubba. Den figur som man däremot själv framhåller som bild på resultaten är den färgkarta för regional temperaturutveckling som vi ser ovan.

Här följer två av de mest intressanta frågorna med svar.

Vilka är de främsta slutsatserna i studien?

(1) Det mest konsekventa inslaget i nästan alla de regionala temperaturrekonstruktionerna är en långsiktig kylningstrend, som avslutades sent på 1800-talet.

- Den regionala kylningshastigheten varierade mellan ca 0,1 och 0,3 ° C per 1000 år.

- En preliminär analys med en klimatmodell visar att den totala kylningen orsakades av en kombination av minskad solstrålning och ökad vulkanisk aktivitet, liksom förändringar i marktäckning och långsamma förändringar i jordens omloppsbana. Simuleringarna visar att den relativa betydelsen av varje faktor varierar mellan regionerna.

(2) Temperaturerna fluktuerade inte jämnt mellan regionerna när man ser dem på flera decennier långa och sekellånga tidsskalor. Till exempel fanns det inget globalt synkront flera decennier långt varmt eller kallt intervall som definierar en världsomspännande medeltida värmeperiod eller en liten istid.

- Perioden från omkring år 830 till 1100 omfattade i allmänhet ett ihållande varmt intervall i alla fyra av norra halvklotets regioner. Däremot inträffade i Sydamerika och i Australasien en ihållande varm period senare, från ca 1160 till 1370.

- Övergången till kallare regionala klimat mellan 1200 och 1500 är uppenbarligen tidigare i Arktis, Europa och Asien än i Nordamerika eller på södra halvklotet.

- Runt 1580 inträdde alla regioner utom Antarktis i en utdragen, flerhundraårig kall period, som fortsatte till sent på 1800-talet.

- Kallare 30-årsperioder mellan åren 830 och 1910 var särskilt uttalade under tider av svag solaktivitet och starka tropiska vulkanutbrott. Båda fenomenen inträffade ofta samtidigt. Detta visar hur temperaturen förändras över stora regioner i relation till förändringar i påtvingade drivkrafter (forcings). Framtida klimat kan förväntas svara på dessa drivkrafter på liknande sätt.

(3) 1900-talet rankades som det varmaste eller nästan varmaste århundradet i alla regioner utom Antarktis. Under den senaste 30-årsperioden enligt rekonstruktionerna (1971-2000), var den rekonstruerade genomsnittliga temperaturen för alla regionerna sannolikt högre än när som helst under nästan 1400 år. Dock upplevde vissa regioner 30-års intervall som var varmare än 1971-2000. I Europa, till exempel, var den genomsnittliga temperaturen mellan år 21 och 80 varmare än under 1971-2000.

Hur bidrar denna studie till att förstå jorden i framtiden?

Klimatförändringar på regional till lokal skala är mer relevanta för människor och ekosystem än vad de är på global nivå. Rekonstruktion av forna tiders regionala klimatvariationer kan informera oss om klimatförändringarnas regionala uttryck och om effekterna av klimatförändringar på ekosystem och samhällen.

Framtida klimatprojektioner fokuserar på inverkan av mänskliga faktorer, speciellt ökningen av växthusgaser i atmosfären. Men det framtida klimatet kommer också att påverkas av naturliga faktorer, och detta kommer att kompliceras av intern variabilitet i klimatsystemet. Klimatmodellprojektioner kan förbättras genom att ta hänsyn till både antropogena och naturliga faktorer.

Dessa svar talar för sig själva. Hockeyklubbor är inte längre av något större intresse i dessa sammanhang. När forskarna inom paleoklimat idag gör sina rekonstruktioner så är det inte hockeyklubbor de letar efter. De vill i stället ta reda på hur det naturliga klimatet har varierat både regionalt och globalt.

maj 4, 2013   28 Comments

Intressanta vittnesförhör inför USAs kongress med bl a Judith Curry

Figur 1

Det var kongressens Subcommittee on Environment Hearing som genomförde förhören under rubriken Policy Relevant Climate Issues in Context. Förutom Judith A. Curry vittnade William L. Chameides och Bjørn Lomborg.

William Chameides är professor i miljövetenskap vid det amerikanska Duke University och är en av medförfattarna till en uppmärksammad rapport från USAs vetenskapsakademi America’s Climate Choices.

Judith Curry är välkänd för många av TCSs läsare. Hon är professor i geo- och atmosfärvetenskap vid det amerikanska universitetet Georgia Tech och har många andra tunga meriter som man kan läsa om i hennes biografi enligt länken. Hon har också kommenterat sitt eget vittnesförhör i blogginlägget Congressional Hearing on Policy-Relevant Climate Issues in Context.

Bjørn Lomborg är också välkänd för många av TCSs läsare. Han är vd för den av honom själv grundade tankesmedjan The Copenhagen Consensus Center och adjungerad professor vid Danmarks handelshögskola CBS. Han har många andra tunga meriter enligt den biografiska länken.

I den här artikeln skall jag först redogöra för några intressanta tankar som Bjørn Lomborg kom med. Sedan jämför jag några intressanta aspekter på Currys och Chameides beskrivningar av läget inom klimatvetenskapen och varvid jag också berör Currys syn på osäkerheter och konsensus. Läs de skriftliga vittnesmålen med mera på vittnesförhörens webbsida för dokument. På vittnesförhörens webbsida finns också en video med den inspelade TV-utsändningen från den muntliga sessionen.

Jag går här alltså inte in på Lomborgs vittnesmål i detalj utan vill bara nämna att han gör en mycket intressant ekonomisk analys. Denna bygger på ett av IPCCs scenarier med en hög klimatkänslighet. Men Lomborgs resultat är synnerligen anmärkningsvärt. Han finner att den nuvarande klimatpolitiken inom EU är meningslös. Däremot har USA lyckats betydligt bättre genom övergången från kol till skiffergas. EU har egentligen inte lyckats minska sina koldioxidutsläpp trots stora subventioner av vind och sol medan USA både har minskat utsläppen och tjänat på övergången till den bättre och billigare skiffergasteknologin. Lomborg kommer fram till att klimathotet kan lösas genom att göra stora satsningar på teknisk utveckling av ny energiteknologi utan växthusgasutsläpp så att marknadens aktörer i framtiden skall kunna vinna ekonomiskt på att gå över till sådan teknologi.

Läs mer: Policy Relevant Climate Issues in Context

Synen på klimatvetenskapen skiljer sig mellan Chameides och Curry. Medan Chameides framför välkända konsensusuppfattningar i överensstämmelse med IPCC så gör Curry en bred analys av var klimatvetenskapen står i dag enligt hennes självständiga åsikter som bland annat innhåller en hel del kritik mot IPCCs konsensuskultur. Båda vittnesmålen är intressanta att läsa men jag anser att Currys är mer läsvärt på grund av hennes både bredare och djupare perspektiv.

Båda går igenom det samlade bevisläget inom klimatvetenskapen men de kommer fram till olika slutsatser. Chameides slutsatser överensstämmer med rapporten America’s Climate Choices medan Curry betonar att brist på kunskap om naturliga variationer i klimatet, olika sorters osäkerheter i observationerna och klimatmodellernas brister gör att våra möjligheter att dra slutsatser om framtida klimatutveckling är begränsade. Hon ser  att IPCCs konsensuskultur genom politisering har blivit en orsak till missförhållanden som är till nackdel för klimatvetenskapens utveckling.

Läs mer: Chameides vittnesmål

Läs mer: Currys vittnesmål

Uppvärmningspausens betydelse var en av de företeelser där Chameides och Curry visade olika uppfattningar. Jag anser att Chameides har argumenterat felaktigt i detta sammanhang.

Judith Curry använder i sitt vittnesmål den globala temperaturkurvan HadCRUT4 från CRU. Se figur 1 ovan, det globala temperaturdiagrammet är längst ner.

Diagrammets utjämnade kurva visar att uppvärmningspausen är så tydlig att till och med James Hansen numera har accepterat den, vilket Curry naturligtvis påpekar. Curry citerar även ett föredrag av Latif (2009) enligt vilket uppvärmningspausen skulle kunna fortsätta ända till 2030 även om Latif menar att den skulle kunna efterföljas av en snabbare uppvärmning än vi sett tidigare. Curry påpekar dessutom att om klimatskifteshypotesen enligt Tsonis med flera är sann så säger även den att vi kan få en uppvärmningspaus som kan fortsätta både tio och tjugo år till. Hon tar sedan upp jämförelsen mellan de nyaste klimatmodellerna som Ed Hawkings har bloggat om. Detta leder henne till att klimatkänsligheten bör vara lägre än man hittills kommit fram till.

Medan Chameides går igenom en serie standardargument för CAGW i nära överensstämmelse med den så kallade konsensus som förknippas med IPCC så gör Curry alltså en självständig analys och framhåller flera viktiga arbeten från sista tiden som pekar på lägre klimatkänslighet och signifikansen av den numera allmänt erkända uppvärmningspausen.


Läs mer: Uppvärmningspausen och James Hansen

Läs mer: Klimatskifteshypotesen

Läs mer: Klimatmodellerna och uppvärmningspausen

Läs mer: Det våras för klimatkänsligheten: Judith Curry

Chameides anser alltså att uppvärmningspausen är betydligt överdriven och att sådana pauser är en vanlig naturlig variation. Som stöd för detta framhåller Chameides att två uppvärmningspauser kan ses under uppvärmningsperioden 1980-2000. Men vi ser från figur 1 att dessa uppvärmningspauser var kortare än den nuvarande (se de av mig inritade pilarna).

Det är här jag anser att han argumenterar fel. Vad Chameides framförallt tycks ha förbisett är att dessa uppvärmningspauser med stor sannolikhet har att göra med de stora vulkanutbrotten El Chichón och Pinatubo som ledde till stark avkylning av planeten på grund de sulfataaerosoler som vulkanerna sprutade upp i stratosfären. Dessa aerosoler reflekterar solljus tillbaka ut rymden så att jorden får mindre solvärme. Se figur 2 (från Wikipedia).

Figur 2

Ytterligare en intressant skillnad är att medan Chameides framhåller den analys av Foster och Rahmstorf (2011) där dessa med statistiska metoder anser sig ha fått fram en underliggande uppvärmningstrend av 0,16 C per decennium som fortsätter så att säga bakom uppvärmningspausen så framhåller Curry att Tung och Zhou (2013) med liknande statistisk metod kommit fram till cirka hälften dvs. 0,08 C per decennium. Anledningen till att dessa två forskargrupper kommit fram till olika resultat är att Foster och Rahmstorf inte har tagit hänsyn till den naturliga variation som kallas för Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) vilket Tung och Zhou däremot har. I de muntliga vittnesförhören kritiserade Chameides att Curry tagit upp Tung och Zhou, men jag förstår inte vad han menar att Curry skulle ha gjort för fel.

Läs mer: Rahmstorf och Foster får mothugg

Judith Curry har mycket intressanta analyser av problemen i fråga om osäkerheter, konsensus och metoder för att komma till beslut när osäkerheten är mycket stor som i fråga om klimatet. Flera avsnitt i hennes skriftliga inlaga handlar om detta. De synsätt som hon har kommit fram till dominerar också den avslutande delen av hennes inlaga.

Läs mer: IPCCs konsensus är konstruerad och inger inte deras slutsatser någon intellektuell substans

Läs mer: Har önskan om konsensus skadat forskningen?

Följande citat från avslutande delen av Judith Currys vittnesinlaga duger bra som avslutning även här.

Om politisering:

Politiseringen av klimatfrågan leder till stora utmaningar för klimatforskningen och klimatforskare. I min bedömning, den enskilt viktigaste åtgärden som behövs när det gäller klimatvetenskap – särskilt i samband med bedömningar av politiska beslutsfattare – är explicit diskussion om osäkerheter, tvetydigheter och områden där vi saknar kunskap (både känd och okänd okunskap) och större öppenhet för oliktänkande. Naturlig intern variabilitet är ett ämne av särskild betydelse för vilken det finns betydande oenighet. Oenighet och debatt är den vetenskapliga forskningsfrontens själ, och det är i forskningsfronten som mycket av klimatforskningen ligger. Större öppenhet om vetenskaplig osäkerhet och okunskap, och mer öppenhet om oliktänkande och oenighet, skulle ge beslutsfattare en komplettare bild av klimatforskningen och dess begränsningar. När man arbetar med beslutsfattare och kommunikatörer, bör forskare inte falla i fällan att anpassa sig till orimliga krav på säkerhet, de inneboende begränsningarna i kunskapsbasen måste utvärderas noggrant och presenteras för beslutsfattarna. Forskarnas roll bör inte vara att bakom en framförhandlad konsensus utveckla politisk handlingsvilja genom att dölja eller nedtona osäkerheter, antingen explicit eller implicit.

Om att undvika två stora misstag:

Åter till mina erfarenheter att tillsammans med beslutsfattare använda väder- och säsongsprognoser, vill jag påminna om att osäkerheten om det framtida klimatet är ett tveeggat svärd. Det finns två situationer man bör undvika: i) att komma med ett starkt självsäkert uttalande om framtiden som visar sig vara fel, och ii) att förbise möjligheten till en extrem, katastrofal utgång. Att undvika båda dessa situationer kräver mycket djupare och bättre bedömning av osäkerheter och områden där man är okunnig, samt att man behöver skapa en bredare serie av framtida scenarier än de som för närvarande tillhandahålls av klimatmodellerna.

maj 3, 2013   37 Comments

Har önskan om konsensus skadat forskningen?

Consensus

I flera artiklar och rapporter har forskarna börjat ifrågasätta konsensustänkandet inom klimatforskningen. Det från politiskt håll pådyvlade kravet på klara och säkra besked från forskarsamhället har, menar många, tvärtom skadat den normala vetenskapliga processen. Konsensus, inte sanningen, har blivit klimatpanelens övergripande mål.

Talet om ”konsensus” emanerar från det politiska uppdrag som FNs klimatpanel, IPCC, har. Det finns detaljerade regler om vad som krävs för att IPCC skall sanktionera skrifter och uttalanden i deras namn. Det gäller förstås sammanfattningarna (Summary for Policy Makers) som skickas ut till politiker och journalister, men även allt från tekniska rapporter och stödjande material till själva den mångsidiga huvudrapporten. Slutrapporten skall nämligen accepteras av plenarsessionen bestående av FN-byråkrater och representanter från de ingående nationernas regeringar.

Detta behov av konsensus inom undergrupper, arbetsgrupper och slutligen i plenarmötena har sedan skapat en allmän föreställning om att alla klimatforskare skulle vara eniga – vilket de naturligtvis inte är och aldrig har varit. Det handlar i realiteten om att IPCC-processen skall leda fram till att ett 60-tal författare inom varje arbetsgrupp, och senare plenarmötet, skall enas om en skrivning. Men myten om att det skulle råda någon sorts konsensus bland all världens klimatforskare har noga odlats och spridits av IPCCs ledning och dess svans av propagandister eftersom man vet att de allra flesta mottagare av budskapet om klimathotet inte själva kan, eller vill, sätta sig in i sakfrågan utan föredrar auktoritetsargument.

Politiker vill ha klara och säkra besked, inte delade meningar i en härva av bevis och motbevis. Och eftersom de betalar för det, via skattemedel, så levererar naturligtvis IPCC precis en sådan ”konsensusuppfattning”. För att uppnå enighet så uttrycks inte påståenden och prognoser i en preciserad siffra utan i intervall med tillhörande sannolikheter. T.ex. att uppvärmningen blir mellan 2,0 och 4,5 grader vid en fördubbling av CO2-halten. Intervallen ifråga avspeglar egentligen i lika hög grad IPCC-författarnas (och modellernas) oenighet som deras enighet.

Har strävan efter att uppnå godkännande och enighet skadat själva klimatforskningen? På sistone så verkar debatten om detta ha blossat upp på allvar. Judith Curry recenserar en kritisk artikel av Mike Hulme. Hulme skriver t.ex.:

Den ensidiga satsningen på en utestängande konsensus var den verkliga tragedin i Climategate. Inte för att e-postmeddelandena från Climatic Research Unit (CRU) avslöjade något avgörande fejkande av grunddata eller bedrägeri, men att de uppvisade en vetenskaplig kultur som utestängde kritik och som var emot att dela med sig av sina data.

Judith Curry har också själv skrivit en artikel om problemet med konsensus-byggandet. Hon säger bl.a.:

Klimatsamfundet har arbetat i mer än 20 år för att skapa en vetenskaplig konsensus om antropogen klimatförändring. Analyser från flera discipliner stöder slutsatsen att processen för det vetenskapliga konsensussökandet som använts av IPCC har haft den oavsiktliga konsekvensen att snedvrida både vetenskapen och de tillhörande beslutsprocesserna.

I en rapport av Emil A Röyrvik från SINTEF, Consensus and Controversy, så sägs det bl.a. att talet om stor enighet och att ”science is settled” är överdrivet. Rapporten konstaterar istället att det finns en robust, kritisk diskussion inom klimatvetenskapen och att strävan efter att skapa en konsensus snarare representerar en politiserad och ovetenskaplig tilltro till ”vetenskapen” – en strävan som går på tvärs emot normal vetenskaplig praxis.

Man säger vidare att kravet på vetenskaplig konsensus och ”eliminerandet av tvivel”, önskan om att förklara AGW-teorin såsom avgjord en gång för alla, och att driva igenom detta med högst fördömande och nedsättande omdömen (att ifrågasätta är ”oansvarigt, vårdslöst och omoraliskt” etc.) går inte ihop med vetenskapens ethos. Proceduren stöds inte heller av observatörer och tänkare såsom Kant, Popper, Merton och Polanyi som ser vetenskapen som en kontinuerlig diskussion, öppen för kritik, antidogmatisk, och förespråkare för metodologiskt tvivel och ett organiserat ifrågasättande.

Jag håller helt med om dessa synpunkter från Judith Curry, Mike Hulme och Emil A Röyrvik. Klimatforskningen som helhet har förlorat åtskilligt med tempo och trovärdighet genom detta utestängande av kritiker och förhindrandet av en öppen diskussion. Alltför mycket energi har lagts ned från centralt håll på att motarbeta en viss typ av ifrågasättande, och politiskt ”unhelpful”, forskning istället för att med ett öppet sinne pröva olika teorier och forskningsspår. Forskningsfonderna har tyvärr i hög grad spätt på denna snedvridning genom sitt dogmatiska stöd för IPCCs huvudspår.

Det är bra om detta politiska konsensusivrande, och den ensidighet som det faktiskt åstadkommer i klimatforskningen, nu ifrågasätts av forskarna själva.

Ingemar Nordin

april 28, 2013   227 Comments

Hockeyklubban RIP

En ny intressant rekonstruktion av den globala temperaturen under de senaste tvåtusen åren har publicerats. Den bekräftar bilden av att hockeyklubban som lyftes fram av IPCC 2001 var ett extremfall i fråga om likheten med en hockeyklubba.


Artikeln har väldigt många författarnamn:

M. Ahmed, K.J. Anchukaitis, A. Asrat, H.P. Borgaonkar, M. Braida, B.M. Buckley, U. Büntgen, B.M. Chase, D.A. Christie, E.R. Cook, M.A.J. Curran, H.F. Diaz, J. Esper, Z. Fan, N.P. Gaire, Q. Ge, J. Gergis, J.F. González-Rouco, H. Goosse, S.W. Grab, N. Graham, R. Graham, M. Grosjean, S.T. Hanhijärvi, D.S. Kaufman, T. Kiefer, K. Kimura, A.A. Korhola, P.J. Krusic, A. Lara, A. Lézine, F.C. Ljungqvist, A.M. Lorrey, J. Luterbacher, V. Masson-Delmotte, D. McCarroll, J.R. McConnell, N.P. McKay, M.S. Morales, A.D. Moy, R. Mulvaney, I.A. Mundo, T. Nakatsuka, D.J. Nash, R. Neukom, S.E. Nicholson, H. Oerter, J.G. Palmer, S.J. Phipps, M.R. Prieto, A. Rivera, M. Sano, M. Severi, T.M. Shanahan, X. Shao, F. Shi, M. Sigl, J.E. Smerdon, O.N. Solomina, E.J. Steig, B. Stenni, M. Thamban, V. Trouet, C.S. Turney, M. Umer, T. van Ommen, D. Verschuren, A.E. Viau, R. Villalba, B.M. Vinther, L. von Gunten, S. Wagner, E.R. Wahl, H. Wanner, J.P. Werner, J.W. White, K. Yasue, and E. Zorita, ”Continental-scale temperature variability during the past two millennia”, Nature Geoscience, 2013. http://dx.doi.org/10.1038/ngeo1797

Rekonstruktionen ser ut så här:

Skärmklipp

Anledningen till att det är så många författare är att rekonstruktionen är resultatet av ett mycket omfattande internationellt samarbete inom något som kallas The PAGES 2k Network.

En av författarna till rapporten från detta imponerande internationella samarbete är Fredrik Charpentier Ljungqvist vid Stockholms Universitet. TCS gratulerar!

PAGES ägnar sig åt tre nyckelfrågor:

1) Hur såg de viktigaste mönstren och formerna av klimatvariationerna på sub-dekala till orbitala tidsramar ut och hur fungerar de?

2) Hur relaterar klimatvariationer och extrema händelser till de viktigaste primära påverkande faktorerna, nämligen orbitala sådana, sol och vulkaniska?

3) Vilka återkopplingar påverkade och modulerade klimatet?

Detta är centrala problem inom klimatvetenskapen som till stora delar ännu inte är förstådda. Man skriver på PAGES webbsajt:

Vi har förstått att på kontinental till regional skala så är klimatet starkt modulerat av interna variationer, t.ex. NAO och Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) i Atlanten, och El Niño Southern Oscillation (ENSO) och Pacific Decadal Oscillations (PDO) i Stillahavsområdet. Men samspelet mellan viktiga processer för olika tids- och längdskalor är inte helt klarlagda (Bengtsson et al., 2006).

Det är en artikel av Lennart Bengtsson och medförfattare som citeras här: Bengtsson, L., Hodges, K. I. and Roeckner, E. 2006: Storm tracks and climate change, Journal of Climate, 19: 3518-3543.

Det är alltså viktigt att bland annat få klart för sig hur temperaturen har böljat upp och ned under århundradenas gång. Där har nu stora framsteg gjorts jämfört med det diagram av Mann och medarbetare som kom att kallas hockeyklubban som lyftes fram av IPCC år 2001. Se figur 2.

Figur 2

Figur 2a visar hockeyklubban enligt Mann med flera från 1999. Lägg märke till att den gäller för norra halvklotet medan den nya kurvan är global. Hockeyklubbsformen enligt Mann är mycket markant med sitt raka skaft och klubbladet som plötsligt uppträder med början omkring år 1910. Hockeyklubban raka skaft skulle innebära att de interna variationerna inte har varit så stora.

Men enligt de efterföljande rekonstruktionerna för norra halvklotet enligt figur 2b som publicerades i IPCC 2007 ser vi något annat. Jämförelsen med skaftet på Manns hockeyklubba visar att de nya rekonstruktionerna ger en helt annan bild av de interna variationerna. En av de viktigaste rekonstruktionerna är där med svensk medverkan, en svensk-rysk studie, där de svenska forskarna är Anders Moberg, Karin Holmgren och Wibjörn Karlén.

När vi nu ser på den nya studien enligt den översta figuren så jämförs den med fyra andra studier. En är just den med Moberg, Holmgren och Karlén. En annan är en studie av Ljungqvist. Av fyra studier som man jämför med är alltså två med svensk medverkan. Den studie av Mann med flera som nämns är från 2008 och kom faktiskt flera år efter Mobergs med flera.

Den nya studien ger en bild av att de interna variationerna har varit betydande i motsats till hockeyklubban enligt Mann. Men den visar också att de interna variationerna har varit större på norra halvklotet än globalt. Den nya studien blir alltså något av en dödsruna för hockeyklubban för norra halvklotet. Manns hockeyklubba RIP (rest in peace = vila i frid).

Slutligen, även om vi lever i en alltmer globaliserad värld så är det ändå något visst med när svenska forskare gör sig gällande. Svensk klimatvetenskap tycks stå sig bra internationellt. I samband med denna nya studie av de senaste tvåtusen årens klimat har jag haft välgrundad anledning att nämna fem framstående svenska klimatforskare: Ljungqvist, Moberg, Holmgren, Karlén och Bengtsson. Det är väl inte så dåligt!

april 26, 2013   115 Comments

Ingen ljusning för FNs klimatpanel

weltwoche

P. Gosselin på NoTricksZone har översatt en intervju till engelska (här,  här och här) med vise-ordföranden för IPCCs WG1, Thomas Stocker. Det handlar alltså om en ytterst centralt placerad person inom en ytterst central del av den kommande rapporten från FNs klimatpanel. Resultatet är tyvärr ganska nedslående för alla som hoppas på att den nya rapporten skall innehålla åtminstone ett litet tecken på att man tänker ta intryck av senare tids forskning. Tvärt om är det samma gamla dogmer som ältas en gång till – ganska förvirrat och fyllt med självmotsägelser. Men vad gör det så länge de flesta mainstreamjournalister och ansvariga politiker lätt låter lura sig av vetenskapligt fikonspråk?

Det är Dr. Sebastian Lüning som står för analysen. Hans slutsats är att Stocker avslöjat sig som en ren klimataktivist:

Vi bör alla vara bekymrade när en ledande IPCC-företrädare, en som antas bedöma och summera den vetenskapliga litteraturen objektivt, redan personligen har tagit ställning på klimatalarmistsidan. .. vilka möjligheter finns det då för att IPCC kommer att revidera sina överdrivna temperaturförutsägelser och att modifiera sina modeller i enlighet med den kraftfulla evidens som visar att naturliga klimatfaktorer spelar roll för uppvärmningen? …

En av de viktigaste uppgifterna för IPCC under de kommande åren är att förhindra personliga intressekonflikter och försäkra sig om en lämplig dos skepticism när man hanterar vetenskaplig litteratur. Tills så sker så kommer IPCCs rapporter tyvärr inte att kunna ge något vettigt bidrag till förståelsen av de komplexa klimatsambanden.

Ingemar Nordin

april 21, 2013   42 Comments

Det våras för klimatkänsligheten: Judith Curry

Skärmklipp

Judith Curry har läst en hel radda artiklar om klimatkänsligheten och skrivit blogginlägget Meta-uncertainty in the determination of climate sensitivity. Där tar hon upp många nya klimatvetenskapliga artiklar som pekar på en lägre klimatkänslighet medan ett par andra ger det motsatta budskapet. Men Judith Currys bedömning av det samlade evidensläget är att det pekar mot en lägre klimatkänslighet. Så kanske kan vi säga att det våras för klimatkänsligheten?

Judith Curry jämför argumenten i den kanske mest uppmärksammade artikeln i MSM A sensitive matter i The Economist och i en debattartikel för ABC av Dana Nuccitelli och Michael E. Mann, How the Economist got it wrong.

I blogginlägget konstaterar Judith Curry att man kan urskilja två sidor som hon kallar Schlesingers respektive Trenberths sida. Michael Schlesinger vid Climate Research Group inom the Department of the Atmospheric Sciences vid the University of Illinois är en ledande klimatforskare som anser att klimatkänsligheten har ett lågt värde medan Kevin Trenberth från National Center for Atmospheric Research anser att denna har ett värde i den högre delen av vad klimatmodellerna säger.

För att undersöka hur bra vetenskapligt stöd var och en av dessa två sidor har går Judith Curry igenom ett stort antal klimatvetenskapliga artiklar från senaste tiden. Detta ligger till grund för hennes avslutande syntes och bedömning av det vetenskapliga bevisläget.

I denna avslutande del av sitt blogginlägg jämför Judith Curry två citat.

Mann och Nuccitelli:

När den samlade informationen från alla dessa oberoende informationskällor kombineras, hittar klimatforskare faktiskt belägg för en klimatkänslighet som är mycket nära till den kanoniska uppskattningen 3 ° C. Denna uppskattning är fortfarande den vetenskapliga konsensusen, och nuvarande generation klimatmodeller – som tenderar att samlas i sina värderingar av klimatetskänsligheten kring denna uppskattning – förblir våra bästa verktyg för att projicera framtida klimatförändringar och dess eventuella effekter.


The Economist:

Om klimatforskare var kreditvärderingsinstitut skulle klimatkänsligheten vara på negativa bevakningslista. Men den skulle ännu inte ha nedgraderats.


The Economist stöder sig i sin artikel på flera klimatvetenskapliga arbeten av Hargreaves med flera, Aldrin med flera, Antonova och Schlesinger samt Forster och Gregory (märkligt nog påstår Nuccitelli och Mann något annat). Till detta lägger Judith Curry tre nya artiklar som hon läst av Schlesinger med flera, av Nic Lewis och av Troy Masters.

En särskilt intressant sak är att varken Nic Lewis eller Troy Masters är gängse klimatforskare. Judith Curry betecknar dem som frilansande klimatforskare eller medborgarforskare. Kanske kan man säga att de ägnar sig åt hobbyforskning ungefär som jag själv, även om jag helt klart måste erkänna att min egen klimatvetenskapliga skicklighet långt ifrån har uppnått deras nivå. Nic Lewis har nämligen publicerat i den ledande tidskriften Journal of Climate och Troy Masters i den likaledes ledande Climate Dynamics.

Det finns för övrigt ett i sammanhanget intressant blogginlägg av Isaac Held, Estimating TCR from recent warming, där denne namnkunnige klimatforskare kommer fram till åsikten att den transienta klimatkänsligheten är omkring 1,4 C per koldioxidfördubbling. I ett gästinlägg här på TCS, Uppskattning av jordsystemets kortfristiga klimatkänslighet från ”observerade” data, kom Lennart Bengtsson fram till i stort sett samma värde som Isaac Held.

När det gäller den studie av Fasullo och Trenberth som Nuccitelli och Mann stöder sina argument för en hög klimatkänslighet på så anser Judith Curry att deras metod, baserad på klimatmodeller, inte håller. Hon hänvisar till tre klimatvetenskapliga artiklar som talar emot att den använda metoden kan ge korrekta resultat. Det enda Nuccitelli och Mann mer anger att de kan stöda sig på är ett opublicerat manuskript av Hansen med flera.

Judith Curry avslutar på följande sätt.

När man väger de nya rönen, särskilt förbättringarna av metodiken för känslighetsanalys, blir det allt svårare att inte nedgradera uppskattningarna av klimatkänsligheten.

Och slutligen är det en större kupp av de frilansande/medborgerliga klimatforskarnas rörelse att Nic Lewis och Troy Masters publicerar inflytelserika artiklar om detta ämne i ledande tidskrifter.

april 19, 2013   132 Comments

Klimatmodellerna och uppvärmningspausen

Hawkins diagram

Mitt bidrag den här gången bygger på ett par blogginlägg från en klimatmodellerare som heter Ed Hawkins som skriver på en blogg som heter Climate Lab Book.

Ed Hawkins är på meteorologiavdelningen vid universitetet i Reading i Storbritannien där för övrigt även professor Lennart Bengtsson medverkar som Professorial Research Fellow. Liksom många andra klimatforskare funderar även Ed Hawkins på frågan om vad det vi kallar uppvärmningspausen kan tänkas bero på. Han har tagit upp detta i ett par av sina blogginlägg, här och här. Diagrammen ovan kommer från hans sistnämnda blogginlägg.

Diagrammen visar jämförelse av beräkningsresultaten från 38 olika avancerade klimatmodeller (beräknngarna ingår i ett samarbetsprogram som av IPCC betecknas med CMIP5) med två temperaturkurvor med uppmätta värden. I det vänstra diagrammet är temperaturkurvan från HadCRUT4 och i det högra från GISS. Till vänster om den lodräta linjen vid år 2005 har klimatmodellerna anpassats (genom så kallad tuning) till de uppmätta temperaturerna. Därefter är det alltså fråga om prognoser enligt ett scenario där utsläppen ökar per år i ungefär samma takt som före år 2005.

Scenariet som de 38 klimatmodellerna har använt för sina beräkningar efter år 2005 benämns av IPCC med koden RCP4.5. Grovt räknat motsvarar scenariet en ökning av koldioxidutsläppen med sådär en 1% per år från nivån år 2005 som var omkring 30 miljarder ton/år, men ökningen avtar så småningom (jag gissar att man tänker sig det med hjälp av ny energiteknologi) och vid år 2030 når utsläppen ett maximum och antas då börja minska. För jämförelsen mellan observerade och beräknade värden för tiden 2005-2012 är det naturligtvis tillräckligt att beräkningarna ligger nära de verkliga utsläppen under denna period.

De 38 klimatmodellernas beräkningar presenteras som mörkgrå och ljusgrå strutar. Mörkgrå strut anger att 50% av de simulerade värdena hamnade inom struten. Vid ljusgrå strut är det i stället 90% som hamnade inom struten. Anledningen till att det blir strutar på detta sätt är dels att klimatet har kaotiska processer så att gör man om samma beräkning flera gånger får man olika kurvor. Detta kan representeras med en strut som vi ser i diagrammet. Men dessutom ger var och en av de 38 modellerna olika sådana strutar eftersom de har olika klimatkänslighet beroende på att klimatprocessernas detaljer har modellerats på olika sätt i olika klimatmodeller. Så det vi ser är en strut som smälts samman av 38 enskilda strutar.

Kurvorna för observerad temperatur följer den mörkgrå struten fram till 2000-talet. Ibland sticker temperaturen ut över denna strut, ibland sticker den ut nedanför men den håller sig huvudsakligen inom den mörkgråa struten, vilket är en följd av den så kallade tuningen.

Men efter år 2000 har kurvorna för observerad temperatur gått in i uppvärmningspausen, både enligt HadCRUT4 och enligt GISS. Detta har medfört att kurvorna nu är helt inne i den nedre delen av den ljusgråa struten. Det verkar som de observerade temperaturerna bättre följer de modeller som ger den minsta uppvärmningen, har den lägsta klimatkänsligheten.

En egen fundering som jag har är följande. Tänk om uppvärmningspausen blir lika lång som i början av diagrammet, dvs. 1950-1980 vilket är trettio år. Detta skulle innebära att uppvärmningspausen fortsätter nästan till 2030 och då skulle de observerade temperaturerna hamna klart under den ljusgråa struten.

Nu är det så att uppvärmningspausen 1950-1980 enligt IPCC anses bero på att mänskliga utsläpp av kylande aerosoler har uppvägt de ökande växthusgasernas effekt. Men något sådant har inte kunna beläggas för den nuvarande uppvärmningspausen även om man gissat på att orsaken skulle kunna vara ökade aerosolutläpp i Kina, men detta verkar inte så sannolikt. Därför borde uppvärmningspausen nu bero på något annat, någon form av naturlig variation.

På senaste tiden har det dessutom börjat komma nya resultat om aerosoler som tyder på att hypotesen om deras kylande effekt 1950-1980 kanske inte stämmer. Då skulle denna gamla uppvärmningspaus kanske helt enkelt också ha berott på naturlig variation. Då skulle även innevarande uppvärmningspaus faktiskt kunna bli trettio år lång. Det skall bli intressant att se hur det går.

Men vi kan ta tankeexperimentet ett steg till. Om vi nämligen tänker oss att vi inte bara får en fortsatt uppvärmingspaus utan att temperaturen går ner som på 1940-talet som vi ser i följande figur enligt Schwartz som Lennart Bengtsson brukar framhålla så kommer vi att få en ändå större skillnad melllan klimatmodellerna och observationerna. Det sätt som kurvorna för temperatur och forcing jämförs i detta diagram kan med vissa antaganden tolkas som en låg transient klimatkänslighet på omkring 1,2 C per koldioxidfördubbling.

Skärmklipp

Om Schwartz diagram ger den rätta bilden så betyder det att man utvecklat de avancerade klimatmodellerna för att i alltför hög grad stämma med klimatets utveckling efter år 1950. Men man har lagt ned för lite kraft på att få modellerna att beskriva den typ av naturlig variation som skedde omkring 1940-talet.

Ed Hawkins tar upp detta med aerosolerna och den naturliga variationen, men kanske inte exakt så som jag resonerat ovan, och han menar att detta är två faktorer som kan förklara att vi fått en uppvärmningspaus som inte stämmer så bra med modellerna. Han menar också att ytterligare en faktor kan vara att de av de 38 modellerna med höga klimatkänsligheter har för hög sådan. Men han tror mest på en kombination av dessa förklaringar, aerosolernas kylande effekt har överskattats, naturliga variationer har förbisetts och klimatkänsligheten har överskattats.

Men Ed Hawkins menar att man inte kan säga att uppmätta värden och beräkningar inte stämmer eftersom mätvärdena faktiskt fortfarande är inom den ljusgråa struten. Detta har väckt en del frågor för min del.

En starkt bidragande orsak till att strutarna i diagrammen är så vida är att de bygger på så många olika klimatmodeller, 38 styckern. Jag är faktiskt lite undrande över detta att man har 38 avancerade klimatmodeller. Vad jag förstår så är det inte precis billigt att utveckla och att arbeta med klimatmodellerna. De är dessutom mycket krävande i fråga om att de behöver de allra kraftfullaste datorerna. Vad är motivet för att utveckla så många olika klimatmodeller i stället för att utveckla färre så att man kan koncentrera sina resurser på att ta fram färre men bättre klimatmodeller?

En annan sak som väcker undran är värdet av beräkningar med de avancerade klimatmodellerna som metod för att studera klimatet jämfört med andra metoder. Ta till exempel diagrammet enligt Schwartz som bygger på kombination av observationer med enklare typer av matematiska modeller.

Jag frågar mig om de resultat man får med klimatmodellerna, typ dessa strutar vi ser i diagrammen ovan, verkligen är värda de stora resurser som beräkningarna faktiskt kräver. Hur mycket klokare blir vi egentligen av att i diagrammen med klimatmodellerna längst upp jämföra uppmätta temperaturer som har ett fel på så där ± 0,1 C med de i strutarna redovisade beräkningarna som har en spridning på så där en ± 0,3 C? Om det är Schwartz diagram som är närmast sanningen så har man verkligen anledning att ställa den frågan.

april 12, 2013   38 Comments

Intressanta kritiska synpunkter på Marcotts “superhockeyklubba”

Efter att Marcott och medförfattare publicerat en artikel i Science med ett nytt hockeyklubbdiagram, även kallat superhockeyklubban eftersom den omfattar elvatusen år, så har just hockeyklubbsformen blivit mycket uppmärksammad i media, inte minst eftersom den påminner om Michael Manns hockeyklubba. Men detta har också väckt mycket ifrågasättande och kritik i den skeptiska bloggvärlden. För en knapp vecka sedan publicerade därför författarna frågor och svar om sin studie på RealClimate där de sensationellt medger att den plötsliga temperaturökning, hockeyklubbsbladet, som syns i deras diagram inte bygger på statistiskt robusta data, att man alltså skall bortse från denna del i diagrammet. Detta har lett till ett flertal intressanta kritiska blogginlägg som diskuteras här.

Roger Pielke Jr har i sitt blogginlägg om saken, Fixing the Marcott Mess in Climate Science, tagit författarna på orden och modifierat deras diagram som det borde ha sett ut. I följande figur är det vänstra diagrammet från artikeln i Science med sitt märkliga hockeyklubblad. I det högra diagrammet ser vi hur diagrammet borde ha sett ut enligt Pielke Jr, om man endast tar med den del av data som är statistiskt robusta.

Skärmklipp

Pielke är mycket kritisk till hur artikeln har presenterats för allmänheten. Han ger flera exempel på hur media har tagit intryck av den falska hockeyklubbsformen men hans kritik riktar sig också mot vad Marcott själv sagt i intervjuer och hur forskningsfinansiären NSF (National Science Foundation) har presenterat saken. Här är några av de exempel som Pielke lyfter fram:

Den moderna uppgång som har återskapat temperaturer för 5.000 år sedan sker med en ytterst snabb takt på en geologisk tidsskala, vilket framgår i grafer i den nya artikeln som en skarp vertikal spik.

(Justin Gillis, New York Times, 7 mars).

Vad vi har funnit är att temperaturen under de senaste hundra åren ökat lika mycket som den hade minskat under de senaste sex- eller sjutusen åren. Med andra ord är förändringstakten mycket större än något vi har sett i hela Holocene.

(Shaun Marcott, Oregon State University, medförfattare till ”En rekonstruktion av regional och global temperatur under de senaste 11.300 åren”, mediaintervju, 7 mars).

Vad historien visar, säger forskarna, är att under de senaste 5.000 åren, kyls jorden i genomsnitt cirka 1,3 grader Fahrenheit – tills de senaste 100 åren, då den värms cirka 1,3 grader.

(Pressmeddelande National Science Foundation, 7 mars).

Pielke skriver att en sådan studie av temperaturen under Holocen som Marcott och medförfattare gjort utan tvivel är värdefull och att metoder och slutsatser från artikeln kommer att diskuteras även i fortsättningen. Men det sätt som artikeln beskrevs för allmänheten var i högsta grad felaktigt eftersom det som sagts i media och av Marcott i intervjuer motsägs av att studien inte har statistiskt robusta data för 1900-talet och alltså inte visar någon hockeyklubba. Allt detta föranleder Pielke att skriva följande:

Är den förvrängda presentationen för allmänheten en fråga om vetenskaplig oredlighet? Jag är inte säker, men det är alldeles för nära för att kännas bra. Men att säga en sådan sak leder typiskt till en störtflod av arga ad hominem och defensiva attacker och bidrar inte mycket till att verkligen sörja för integriteten i detta starkt politiserade område av vetenskapen. Om man bortser från de förutsägbara reaktionerna, kan den här röran på ett relativt enkelt sätt ordnas upp med allas rykte i behåll.

Pielke Jr vill, trots misstänkta oegentligheter, alltså ordna till det bästa och motivet för detta är att två av medförfattarna, en av dem Marcott, är unga nyblivna doktorer i början av forskarkarriären. Han avslutar sitt blogginlägg på följande sätt:

Låt mig vara helt klar – jag anklagar ingen för vetenskaplig oredlighet. De fel som dokumenterats här kunde ha varit en produkt av gruppdynamik, institutionell dysfunktion, missförstånd, slarv eller lättja (notera dock att oredlighet inte kräver explicit uppsåt). Men det som är viktigast nu är hur de berörda parterna svarar på att man påvisat en uppenbart felaktig beskrivning av en vetenskaplig uppsats av dem som inte borde göra sådana fel.

Detta svar kommer att säga mycket om hur denna lilla men synliga del av klimatforskarsamhället ser på vikten av vetenskaplig integritet.

Andrew Revkin tar upp saken i blogginlägget Fresh Thoughts from Authors of a Paper on 11,300 Years of Global Temperature Changes. Där kommer han med följande ifrågasättande kommentar:

Det finns mycket mer på RealClimate, men det finns också utrymme för fler frågor – en är hur författarna stämmer av de förbehåll som de uttrycker här med några av de mer bestämda uttalanden de gjort om sina resultat i nyhetsinslag.

Judith Curry har lånat titeln till sitt blogginlägg, We’re not screwed (?) (Vi är inte körda (?)), från en artikel av Ross McKittrick i Financial Post. Hon inleder blogginlägget med ett par citat som förklarar titeln:

Vi är körda: 11.000 år av klimatdata bevisar det. Detta är bland de mest övertygande bevis där ute att människan ligger bakom den globala uppvärmningen, och som därför gjort Mann till en måltavla för klimatförnekarna som vill misskreditera forskare.

(The Atlantic, 9 mars)

Vi är inte körda. Problemet är, som de tyst medgav under helgen, att deras nya och fantastiska påstående saknar grund. Den verkliga historien har bara börjat ta form, och det är inte någon vacker syn.

(Ross McKitrick)

Judith Curry skriver vidare att sagan om Marcotts och medförfattares artikel har blivit verkligt intressant över weekenden (författarnas frågor och svar på RealClimate publicerades under förra weekenden). Förutom blogginlägg och artikel av Roger Pielke Jr respektive Ross McKittrick citerar hon Steve McIntyres blogginlägg speciellt det senaste The Marcott filibuster.

Hon återger ett långt citat från McKittrick med hans avslutande stycke (ord och inga visor får man väl säga):

Under de senaste åren har det förekommit ett antal fall där högprofilerade artiklar från klimatforskare vid närmare granskning visade sig förlita sig på olämpliga missledande trick och / eller vilseledande analyser. Efter att de blivit avslöjade i bloggvärlden, rusar de akademiska kollegorna till för att sluta leden och fördöma all kritik som förnekelse. Det pågår utan tvivel ”förnekelse” – nämligen hos de forskare som inte ser att deras fortsatta försvar för sådana metoder betingar ett pris av minskat förtroende från allmänheten för deras forskningsområde.

Jag anser att Judith Currys efterföljande analys är bra och jag uppskattar att hon liksom Roger Pielke Jr betonar vikten av att ta hänsyn till de unga nyblivna doktorernas oerfarenhet och utsatthet. Så här skriver hon:

JC kommenterar: Detta fall är intressant i fråga om klimatforskningens sociologi. Några funderingar och frågor:

* Finns det fortfarande ingen kontroll eller balans i paleoklimatsamhället (vid sidan av de ansträngningar som görs av Steve McIntyre, Jeans et al.)?

* När det gäller överdrifterna i denna historia, är jag beredd att ge Marcott och Shakun något av en frisedel genom att de nyligen doktorerat. Alan Mix och Peter Clark är ledande författare. Och artikeln har också överdrivits av en av NSFs programhandläggare. Vilken typ av råd gav de Marcott och Shakun i allt detta?

* Marcott får poäng i min bok genom att kommunicera med Steve McIntyre och för ett visst mått av ärlighet i sitt svar. Jag undrar hur hans svar landade på RealClimate. Här finns en misstanke: Marcott blev kontaktad av en av RealClimates huvudmän, avråddes från att fortsätta samarbeta med McIntyre, fick sympati för att de attackeras av förnekarna och erbjöds stöd och en säker tillflyktsort vid RealClimate.

* Jag ser detta som en kamp om två unga klimatforskares själar. Kommer de (i) besluta att först och främst bry sig om vetenskapen, och omfatta värdena om insyn och offentligt ansvar, svara på frågor om sin forskning, och samarbeta med skeptiker i syfte att förbättra sin forskning, eller (ii) strävar de efter att bli kändisar i Mike Manns stil och planerar de att ansluta sig till RealClimates krigare mot granskning och skepticism.

Judith Curry avslutar med följande kärnfulla råd till dramats olika aktörer och till detta har i varje fall jag ingenting att tillägga:

JCs råd till Marcott och Shakun: Jag förstår hur tufft det är för en ung doktorerad forskare att göra avtryck i den akademiska världen och få en önskvärd fast tjänst. Kändisskap kan vara förföriskt, men kontakten med medierna innebär många potentiella fallgropar. Jag uppmuntrar er att läsa min uppsats som publicerades för några år sedan på DotEarth med titeln: Ett öppet brev till doktorander och unga forskare inom områden med anknytning till klimatforskning:

Vad som har varit märkbart frånvarande hittills i Climategatediskussionen är en offentlig bekräftelse från klimatforskare av våra grundläggande forskningsvärden: noggrannhet i den vetenskapliga metoden (inklusive reproducerbarhet), forskningens integritet och etik, öppna sinnen och kritiskt tänkande. Under inga omständigheter får vi offra något av dessa värden.”

JCs råd till NSF och universiteten: Vi gör inte ett tillräckligt bra jobb i att utbilda våra unga forskare om de specifika etiska utmaningar som möter forskare inom klimatområdet. Låt oss utbyta/generera lite visdom och utveckla bättre vägledning för att hantera dessa frågor (något för NRC COSEPUP att ta upp).

JCs råd till den skeptiska bloggosfären: Låt oss gå till botten med detta, men samtidigt som vi gör det vill jag påminna er om att en del av detta är kampen om två lovande unga forskares vetenskapliga själar. Överdriv inte och därigenom oavsiktligt skicka dem till RealClimates flykting-och träningsläger. Välkomna dem att engagera sig och samarbeta med dem för att försöka förändra kulturen i paleoklimatsamhället.

april 5, 2013   138 Comments