Klimatet har alltid varierat

En ”fristående fortsättning” från mitt förra inlägg om hur CO2 – temp – istider hänger ihop. Läs ”del 1 här: Att förvandla välkänd kunskap till konspiration om mörkning

2. Klimatet har alltid varierat

Att klimatet alltid har varierat är ytterligare en punkt som lanseras som en nyhet på sociala medier och något som skulle mörkas av de alarmistiska forskarna. Till och med professor emeritus Lennart Bengtsson fick sitta i en lång intervju på Kvartal och säga att uppvärmningen inte är några problem med hänvisning till att jorden haft 1000 ppm CO2 i atmosfären förr.

Alltså, Huitfeldt är en av mina favoritintervjuare och jag har full förståelse för att en ”allmänjournalist” inte kan ha koll på allt i en komplex vetenskaplig fråga som klimatet, men att få komma undan med svammel som att vi har obeboeliga platser på jorden redan idag pga hetta (”men det finns AC”) och att ”klimatet har alltid varierat” utan att behöva sätta det i ett sammanhang tycker jag faktiskt är för slappt (med tanke på hur lång intervjun var).

Men det finns ju de som drar det ännu längre …

Lobbyisterna Marc Morano (blogg Climate Depot) och Patrick Moore (nej, han är inte forskare), med flera, påstår  till och med att CO2-nivåerna sjunkit så snabbt under de senaste 500 miljoner åren att vi snarare gått mot farligt låga nivåer där växterna riskerade att dö, men tack vare våra utsläpp har vi räddat dem och hela planeten:

”CO2 had been declining to dangerously low levels during the past 500 million years until our CO2 emissions reversed the trend and brought some balance back to the carbon cycle.”

Och väljer man graf rätt så kan man visa just det, trenden pekar ju farligt neråt. Eller hur?

[Uppdatering 3/9: Fick den högra bilden nedan som svar på detta inlägg på Twitter. Den ska tydligen komma från Moore där man helt enkelt har extrapolerat trendlinjen fram i tiden och har inget med bakomliggande vetenskap att göra, som presenteras nedan.]

 

Men är det relevant?

För det första, nej det är naturligtvis inget scoop att klimatet varierat och att CO2-halten har varit betydligt högre än vad den är nu. IPCC är så kassa på att mörka det att de lyckades få med en bild över det i senaste rapporten AR5 (x-axeln visar alltså miljoner år):

Fig 5.2_TimN_20130506

 

De 1000 ppm CO2 som Bengtsson hänvisar till var alltså för bortåt 50 miljoner år sen. Havsnivån var i alla fall 60 meter högre än idag och det fanns då inget som liknade människor på vår kära jord. Så hur relevant är jämförelsen?

Och det var typ 2-3 miljoner år sen när atmosfären senast hade CO2-nivåer likt dem vi har nu (ca 410 ppm). Det är från samma tidsålder när ”Lucy” levde, det vill säga tvåbenta varelser hade precis börjat dyka upp på jorden och lärde sig att använda stenredskap. Havsnivåerna var då 20 m högre än nu. Det vore kul om de som kör med ”klimatet-har-alltid-varierat”-argument fick en fråga på vilket sätt vi ska jämföra oss med Lucy och Co. Hur hade de det med BNP, skördar, vattentillgång, städer vid havet, flyktingströmmar och så vidare?

(För nej, det är ingen forskare som påstår att livet på jorden som sådant hotas av klimatförändringarna).

Vidare, de grafer som visar CO2-halten för miljoner år tillbaka ger intrycket av att det är en konstant nedgång över tid precis som Morano & Moore påstår och att CO2-förändringar likt de nuvarande har skett tidigare. Men det är en synvilla på grund av skalan, det räcker att zooma in lite för att se att så inte är fallet. Notera t ex att Moores extrapolerade graf förutspår att de ”farligt låga nivåerna av CO2” skulle nås om ca fem miljoner år från nu om man nu ska välja saker att oroa sig för …

Här är CO2-halterna under de senaste 800 000 åren enligt analys av isborrkärnor, notera som sagt tidshorisonten för nuvarande ökning jämfört med tidigare: det vi nu har sett ske under loppet av några decennier har tidigare tagit hundratusentals år. För att få lite perspektiv på hur otroligt mycket några hundra tusen år är la jag till när Homo Sapiens först dök upp i grafen nedan (enligt Wikipedia):

co2-graph-051619 NASA 800kår

Kanske skulle de som pratar om farligt låga CO2-halter få förklara sig istället för att hela forskningsvärlden ska idiotförklaras med stöd av en luddig konspirationsteori från konservativa tankesmedjor?

Här är en annan bild med en annan uppdelning av x-axeln som tydligt visar att det inte är någon konstant nedgång (Foster et al, Nature Communication 2017). Uppgångarna på slutet är vad modellerna förutspår vid olika utsläppsscenarior där siffran motsvarar CO2-forcing i W/m2.

CO2 historiskt Nature

 

Foster & Rohling publicerade en studie i PNAS 2013 där de gått igenom rekonstruktioner av havsnivåer och CO2-halter 40 miljoner år tillbaka itiden. De fann bland annat en korrelation mellan CO2-halt i atmosfären och havsnivåer oberoende av metodik och en rad andra parametrar. Så här ser korrelationen ut mellan havsnivå och CO2-halt enligt data från isborrkärnor till 550 000 år bakåt i tiden (CO2=rött och havsnivå=blått).

pnas sea vs CO2 levels 500 ky

 

Längre tillbaka tiden får man använda andra så kallade proxydata, man kan till exempel analysera bor-isotoper och alkenoner (en typ av stabila organiska molekyler som är en restprodukt från ytlevande organismer i havet) i sediment som indirekt visar hur mycket CO2 det fanns i atmosfären.

(Om du tycker sånt är hokus-pokus och inget man kan lita på så kanske du inte ska dra klimatet-har-alltid-varierat-argument för det är så vi vet något om det. Som jag skrivit tidigare för att få lite perspektiv på hur gammal kunskapen om växthuseffekten är: Fourier la fram sin teori om en växthuseffekt 1824, det är mer än ett decennium innan Agassiz försökte övertala sina forkarkollegor om att det funnits istider …)

Utifrån detta kunde de uppskatta havsnivåerna vid fyra olika tidsintervall enligt nedan. CO2-halten är den övre linjen med den infällda y-axeln till vänster och havsnivån (relativt modern tid) är den undre linjen med skalan på högra y-axeln:

ECriFOdXkAEQ6Fk

Foster GL, Rohling EJ. Relationship between sea level and climate forcing by CO2 on geological timescales. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(4):1209–1214. doi:10.1073/pnas.1216073110

 

Och här är två andra rekonstruktioner av havsnivåer på den längre skalan:

Phanerozoic_Sea_Level

CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=479981

 

Det är ganska rejäla havsnivåökningar jämfört med nu och man behöver inte vara forskarutbildad för att fantisera ihop följder av ökningar på 20 meter och uppåt.

Fosters et al beräknade att utifrån sina resultat skulle nuvarande CO2-halter i atmosfären redan ha intecknat en havsnivåökning på 24 meter även om det handlar om mycket långsamma processer och skulle kunna ta flera hundratals, om inte tusentals, år. Och det finns förstås osäkerheter, men ändå.

I IPCC senaste rapport tar man även upp det här med tipping points och en högst reell risk för instabilitet i Antarktis och Grönlands isar som kan ge meterhöga havsnivåökningar:

“Instabilities exist for both the Greenland and Antarctic ice sheets, which could result in multi-meter rises in sea level on time scales of century to millennia. There is (medium confidence) that these instabilities could be triggered at around 1.5°C to 2°C of global warming.”

Professor Anna Wåhlin (oceanologi) brukar citeras av pseudoskeptiker för att hon har uttalat sig om att vi bör oroa oss mer för en ny istid än uppvärmning (om vi bör oroa oss över huvud taget). Så här sa hon när de var nere på Antarktis och undersökte en del som många befarar kan vara instabil:

”– Det finns potential för en snabb vattenståndshöjning. Om det går så fort som de värsta scenarierna, så är det ”domedag”, säger Anna Wåhlin, professor i oceanografi vid Göteborgs universitet och veteran i Antarktis.”

Ta och fundera på det en stund…
(Nej, jag gillar inte undergångsretorik, ångest och panik men tycker inte heller man ska behöva ludda in kunskapen i dunkuddar för att en klick av befolkningen blir kränkta av det).

 

Ytterligare en punkt i anslutning till ovanstående: CO2-halterna har som sagt varit uppe på flera tusen ppm för många miljoner år sen, men det fanns ändå stora glaciärisar då, spräcker inte det koldioxidteorin? Vidare, kolla den översta bilden i detta inlägg, den brukar användas för att visa att det inte finns någon korrelation mellan CO2 och den globala temperaturen. Är det inte konstigt?

Nej, det är bara som vanligt, mainstream forskning anklagas ständigt för att de inte tar med solens effekt på klimatet (vilket de förstås gör), men när pseudoskeptikerna själva ska argumentera så plockas den helt sonika bort när det inte passar in. Läs mer på Skeptical Science. CO2 är, och har aldrig påståtts vara, den enda parametern som påverkar klimatet. Så här korrelerar temp och CO2-forcings när man även inkluderar solen (Royer 2009):

Royer_2009_present_smaller

 

Miljoner år är faktiskt helt omöjligt att greppa, så här visar iskärnor i Antarktis att CO2 och temperatur korrelerar de senaste 800 000 åren (som om det vore en greppbar tidsrymd). Läs mer om det i gårdagens inlägg.

Temperature-change-and-carbon-dioxide-change-measured-from-the-EPICA-Dome-C-ice-core-in-Antarctica-v2

Temperature change (light blue) and carbon dioxide change (dark blue) measured from the EPICA Dome C ice core in Antarctica (Jouzel et al. 2007; Lüthi et al. 2008) Source NOAA.

 

Ja, det går väl säga hur mycket som helst om det här men det kan väl räcka så 🙂 Klimatet har alltid varierat. CO2-halten har varit betydligt högre än idag. Frågan är om vi tycker det är okej att ta konsekvenserna utan att lyfta ett finger för att åtgärda en av de kända orsakerna vi faktiskt kan påverka?

(Och ovan är det ju egentligen bara havsnivåerna som berörts, vårt samhälle är ju nära kollapsa när en tågstation brinner upp …(förlåt en raljant ton, är bara trött på pseudoargument om att vetenskapen är en IPCC-komplott för att vi inte ska göra något).

 

Läs mer om ”naturliga variationer” här.

Övriga klimatinlägg finns i översikt här.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Att förvandla välkänd kunskap till konspiration om mörkning

Det är märkligt hur lite det behövs för att förvandla kunskap som varit känd i evigheter till något helt annat: ett jättescoop om varför samma fakta har mörkats för att, i det här fallet, hålla fast vid den förljugna koldioxidhypotesen (gärna med grafer som är sanna men helt tagna ur sitt sammanhang). Här får du två exempel, men jag delar upp dem på två inlägg, avdelning två kommer imorgon 🙂

  1. Koldioxidhalten ökar pga att temperaturen ökar, inte tvärtom

Det vill säga hela teorin om att koldioxid skulle driva uppvärmningen är fel, det ska bara vara en effekt av uppvärmningen. Trodde ärligt talat denna diskussion var över men icke (det är ju inte så internet fungerar…).

År 2006 kom Al Gores omtalade film En obekväm sanning. I den görs en dramatisk uppritning av en graf som beskriver hur temperaturen har följt koldioxidhalten i atmosfären under hundratusentals år. Uppgifterna kommer från undersökningar av isborrkärnor på Antarktis (Vostok, resultat som först publicerades 1999 om jag inte missminner mig). Men dolt i grafen döljer sig den förtigna sanningen!

Vostok icecore

Scoopet kom i den efterföljande filmen The Great Global Warming Swindle av Martin Durkin (det är möjligt det kom tidigare, men det är så jag uppfattat det). Det är kanske svårt att se, men vid en noggrannare koll så blir det uppenbart att då istiderna slutar stiger temperaturen innan koldioxiden gör det. Koldioxiden kan med andra ord omöjligt vara orsaken till uppvärmningen!

Det här blåstes upp på bloggar världen över, Fred Singer, Tim Ball med flera ”lärda” hänvisade till detta bevis för koldioxidbluffen. Så sent som 2018 såg jag att Tim Ball skrivit ett inlägg om detta på bloggen WUWT.

I själva verket är det en icke-nyhet av rang. Jag vet inte hur många gånger jag fått höra hur ”alarmistforskarna” inte har tagit hänsyn till alla faktorer och då framförallt SOLEN (vilket de förstås gör), men det slår samtidigt snudd på aldrig fel att ”pseudoskeptiker” i sådana här fall själva ”glömmer bort” SOLEN.

Det har nämligen varit känt länge att CO2 i sig självt inte har orsakat slutet på istider. Den utlösande faktorn är ändringar i solens instrålning beroende på jordens position i förhållande till solen, de så kallade Milankowitchcyklerna:

620px-milankovitchcycles

Det här välkänt och det går att noggrant beräkna hur stor effekt cyklerna har på den inkommande solenergin. Det visar sig att det inte på långa vägar är tillräckligt för att förklara hela uppvärmningarna och smältningen av isarna.

Då haven värms upp avges även CO2 som i sin tur får atmosfären att värmas upp via växthuseffekten. Likaså gör den mindre isutbredningen att mer solenergi absorberas istället för att reflekteras bort (s k positiva återkopplingar). Så även om CO2 inte initierar uppvärmningen och till en början bara är en effekt av den så övergår den sen till att även driva uppvärmningen.

(Och nej, det leder inte till en skenande uppvärmning, enligt Stefan-Boltzmans lag ökar värmeutstrålningen med T4 och det når till slut ett jämviktsläge där lika mycket energi som tas upp strålar ut).

En studie tittade på hur det sett ut under de senaste 20 000 åren och det visar sig att även om CO2 inte initierade den interglaciala uppvärmningen så inträffade 90% av uppvärmningen efter CO2 stigit. Mönstren skiljer sig dessutom åt på norra respektive södra halvklotet på grund av att södra har så otroligt mycket mer vatten.

CO2 warming istider

 Average global temperature (blue), Antarctic temperature (red), and atmospheric CO2 concentration (yellow dots).  Source.

 

Faktum är att den här eftersläpningen av CO2-ökningen är helt förväntad (om än inte helt bestämt hur stor) och det finns publikationer som förutspådde det redan på 60-talet. CO2 kan med andra ord både vara en orsak till, och en effekt av, uppvärmning. Men det är naturligtvis komplicerat och allt är inte känt, det finns mer att säga om detta men jag tycker det är nog för att döda den här konspirationsteorin.

Här är några publikationer (lägg märke till årtalen, det är ingen information som har mörkats!):

  • ”CO2 record in the Byrd ice core 50,000 — 5,000 years BP” A Neftel et al., Nature 1988
  • ”The ice-core record: climate sensitivity and future greenhouse warming” — C. Lorius et al., Nature 1990
  • ”CO2-climate relationship as deduced from the Vostok ice core” — Barnola et al, Tellus 1991
  • ”Investigations of Milankovitch and the quaternary curve of effective solar radiation” — Wenceslas S. Jardetzky, Annals of the New York Academy of Sciences, vol 95, pp. 418—423 1961
  • Man-made carbon dioxide and the ”greenhouse” effect” JS Sawyer – Nature, 1972
  • A time-dependent climatic feedback system involving sea-ice extent, ocean temperature and CO2″ — Satltzman and Moritz, Tellus 1980
  • ”Tightened constraints on the time-lag between Antarctic temperature and CO2 during the last deglaciation” — J. B. Pedro, Climate of the Past, 2012

Ovan är till stor del hämtat från Potholers54 (Peter Hadfield) video som du kan se här. Den i sammanhanget (ö)kände Tony Heller alias Steve Goddard hade invändningar vilket bemöttes här. (För info, jo han kommenterar också att Al Gore har fel i en del i sin presentation av detta).

Läs mer på Real Climate eller Skeptical Science.

Del två, Klimatet har alltid varierat, kommer som sagt imorgon 🙂 Klicka här.

En översikt av mina klimatinlägg finns här.

Den urspårade klimatdebatten

På senare tid har en rad insändare klagat på att klimatdebatten spårat ut, t ex oroar sig Altstadt på Aftonbladet Kultur över att ett amerikanskt debattklimat importeras och polariserar samhället. Det går bara att hålla med men kanske skulle hon och andra fundera på vem det är som står för polariseringen?

SD:s Peter Lundgren får helt oemotsagd stå i SvT och hävda att forskarna är överens om att det inte skett någon uppvärmning på 18 år. Samma sak hävdas i insändare på SvT Opinion. Alla som inte levt under en sten vet att så inte är fallet. Det är mycket riktigt att det även i IPCC:s senaste rapport talades om en minskad ökningstakt av temperaturen i början på seklet men att det förmodligen berodde på naturliga variationer. I en insändare hävdas att forskarna inte har en aning om vad som ligger bakom denna ”paus”, vilket är ren nonsens, saken är väl utredd, och sammanfattas i en artikel i Nature från 2017 som refererar till 178 andra studier. Temperaturen har fortsatt öka som väntat och diskussionen är överspelad sen länge.

Efterhandskonstruktion? Redan 1979 förutspåddes ”pauser” i en rapport från National Academy of Sciences:

Charney report II

 

Det hävdas att klimatmodellerna är urusla med hänvisning till en ej vetenskapligt publicerad graf visad i ett amerikanskt Kongressförhör. En medvetet missvisande graf (vänster bild nedan) som genomskådats för flera år sen. Återigen plockas valda delar ut, man jämför äpplen och päron och bortser från oceaner av mätdata som inte passar in. Det tar mer plats att beskriva än vad som medges här, jag har sammanfattat här. Modellerna fungerar bra.

 

 

Det påstås på SvT Opinion att IPCC gissar sig fram till en klimatkänslighet (dvs hur mycket temperaturen stiger vid en fördubbling av CO2-halten), men att de själva har hittat den enda artikeln som visar sanningen, dvs att den skulle vara låg. Här är 141 andra studier, varför ska vi bortse från dem? Deras utvalda studie visar för övrigt en klimatkänslighet på 1,2-3,1°C medan IPCC:s senaste rapport anger 1,5-4,5°C. Var går gränsen för att bli kallad alarmist?

ecs_timeline

BILD från Carbon Brief

 

En moderat riksdagsledamot vill ha en mer vuxen klimatdebatt och påstår att forskningen ignorerar alla faktorer utöver den mänskliga påverkan på klimatet. Jag har upprepade gånger försökt få ett svar på vilken parameter han tycker de har glömt undersöka men aldrig fått ett svar. Vuxen debatt?

forcings

I boken Falskt Alarm kräver prof emeritus Gösta Petterson IPCC på en förklaring till varför man inte tar korrelationen mellan solaktivitet och klimat på allvar med en artikel från 2005 som ”bevis” (Altstadt undrar samma sak i en krönika i Fokus). Helt enkelt därför att den korrelationen inte finns, hela Svensmarks hypotes om att kosmisk strålning påverkar molnbildningen i sådan grad att det skulle påverka klimatet har varit vederlagt länge. Här finns en uppsjö av studier om den saken. Varför ska vi älta det? Och varför bygger Petterson hela sin bok på en NIPCC-rapport finansierad av Heartland Institute med starka band till fossilindustrin med en källkritik som inte skulle bli godkänd som högstadieuppsats?

Soon korrelation Real Climate

Det går att fortsätta i en evighet. Vem är det som polariserar debatten genom ”körsbärsplockande” av fakta, oändliga konspirationstankar och upprörda känslor angående Greta Thunberg? Kanske skulle debatten istället gälla hur vi hamnat i en situation där det är okej att påstå att klimatforskare inte förstår att solen inverkar på klimatet? Det är som att påminna kirurgen om att det finns blod i kroppen.

(Visst, jag kan hålla med om att undergångsretoriken kan vara tröttsam och uppskruvad även från ”andra sidan”, men med rådande konspirationstänk kommer det aldrig bli en sansad debatt).

Det är solen

 

Ovanstående text var ämnat som en debattartikel men den blev refuserad och jag orkade inte korta ner och skicka in till fler så den hamnade här istället och så kunde jag lägga till lite fler bilder 🙂

Existerar växthuseffekten?

MNI_8690 Ölandsbron beskuren

Finns det egentligen några bevis för att det existerar en växthuseffekt? På sociala medier kan man lätt få intrycket av att så inte är fallet. Fick till exempel denna kommentaren här på bloggen:

”Arrhenius avfärdades av sin samtid och alla som försökt komma med experimentella bevis sen dess har misslyckats.”

(Och om den nu skulle finnas så är den mättad och en ökad halt CO2 gör ingen skillnad).

Ska vi kolla efter? Hur ser historien ut?

Växthuseffekten

Jag misstänker att alla vet vad växthuseffekten innebär men beskriver den kort ändå:

Solljuset som kommer till jorden reflekteras till viss del (ca 30%) i moln, mark hav mm direkt tillbaka ut i rymden utan att värma något. En mindre del absorberas av partiklar och liknande i atmosfären medan återstående del, ca 70%, absorberas av jordytan och omvandlas till värmestrålning. Atmosfären är genomskinlig för det inkommande ljuset men däremot inte för den värmestrålning som jordytan avger (dvs IR som har en annan våglängd).

De s k växthusgaserna, främst vatten och koldioxid, kan absorbera ”delar”  av denna strålning (dvs vid specifika våglängder) men kommer sen även avge energi i alla riktningar varav en del även neråt och ser på så vis till att värmestrålningen inte försvinner rakt ut i rymden utan bidrar till en uppvärmning som gör att planeten är beboelig.

Historik

Det här är inget nytt, principen beskrevs redan på 1820-talet av Fourier (för att få lite perspektiv kan sägas att det var mer än ett decennium innan Agassiz försökte övertyga sina skeptiska vetenskapliga kollegor om att det funnits istider) och 1859 visade Tyndalls labbexperiment att det fanns gaser i atmosfären som hade just dessa egenskaper (främst vatten och koldioxid). Det är i alla fall han som brukar få cred för att ha varit först att experimentellt visa det men egentligen var det Eunice Foote, inte enda exemplet när kvinnor fått stå tillbaka ur rampljuset (även om Tyndall också förtjänar all uppmärksamhet).

Arrhenius var 1896 sen först med att räkna ut hur mycket den globala temperaturen skulle öka på grund av en framtida ökning av CO2.

Men det är mycket riktigt att han ”överbevisades” i detta. En annan svensk, Knut Ångström (son till den mer kände Anders Ångström) lät sin assistent Herr Koch utföra ett experiment för att kontrollera om Arrhenius teorier verkligen kunde stämma.

Han fyllde ett 30 cm långt glasrör med koldioxid, kokade lite vatten och såg hur mycket av värmen (=IR-strålning) som tog sig igenom röret. Han upprepade sen experimentet men nu med en tredjedel så mycket CO2. Den lilla skillnad som uppmättes (0.4%) ansågs vara irrelevant och förmodligen mätfel. CO2 konstaterades ha en logaritmisk absorption* av IR och en ökning skulle varken göra till eller från vad det gällde atmosfärens temperatur.

(*Logaritmisk absorption: tänk dig att du har en glasskiva som du bestryker med färg där varje drag tillför exakt lika mycket färg. Det känns ganska logiskt att första lagret då kommer få större betydelse för genomskinligheten än de efterföljande, snart kommer ett ytterligare lager inte göra någon praktisk skillnad eftersom rutan är redan täckt med färg (dvs CO2 i det här fallet) För att göra analogin mer riktig kan sägas att olika molekyler kan bara färga specifika delar av fönstret (olika våglängder)).

Likaså visste man ju att det fanns oerhört mycket mer vattenånga i luften som också absorberade IR och det vid våglängder som skulle ”överskugga” dem från CO2. Rutan var så att säga redan förmålad med ett tjockt lager ”vattenfärg” och att dutta på lite CO2-färg spelar ingen roll i sammanhanget. Resultaten tog i princip död på hela den här forskningen.

Men fanns det en hake? Dags att kalla in militären …

På 40-talet började det amerikanska flygvapnet intressera sig för de här frågorna och upptäckte dels att det fanns extremt lite vattenånga högt upp i atmosfären (medan CO2 är jämnt fördelat) men också att själva IR-absorberingen vid lågt tryck inte såg likadan ut som vid jordytan.

Om en molekyl absorberar IR eller inte beror på hur den är uppbyggd, det avgör också vilka våglängder av strålningen den absorberar (dvs hur stor del av rutan man målar i fönsteranalogin).

CO2_H2O_absorption

Bild från Wikipedia: Atmospheric gases only absorb some wavelengths of energy but are transparent to others. The absorption patterns of water vapor (blue peaks) and carbon dioxide (pink peaks) overlap in some wavelengths. Carbon dioxide is not as strong a greenhouse gas as water vapor, but it absorbs energy in longer wavelengths (12–15 micrometers) that water vapor does not, partially closing the "window" through which heat radiated by the surface would normally escape to space. (Illustration NASA, Robert Rohde)

 

Vid högre tryck krockar molekylerna ständigt med varandra vilket ger vad som kallas bandbreddning. Det är inte alls är lika framträdande vid lägre tryck (högt upp) och där sker absorptionen vid mer distinkta våglängder. Topparnas sluttningar i bilden ovan blir alltså betydligt brantare och vattnets IR-absorption visade sig inte alls överskugga CO2 i samma omfattning som man tidigare trott.

Likaså insåg man att det inte gick att behandla atmosfären som en homogen massa, beräkningar och mätningar visade att det inte spelade någon roll om absorptionen var mättad på lägre höjder, ”återstrålningen” (back radiation) från högre lager i atmosfären kommer ändå bidra till uppvärmning i de nedre.

Moderna mätningar visar också att Ångström/Kochs experiment hade sina felaktigheter, för att representera atmosfären hade de behövt ha ett glasrör på 250 cm istället för 30 cm och även då skulle de bara kunnat se en skillnad på 1 % i sina två experiment (men det skulle ändå utgöra ett signifikativt resultat). Man vet numera att absorptionen inte är mättad ens på lägre höjder i atmosfären.

Koch CO2 exp

Bild från Real Climate

Även om man tidigt kände till fysiken bakom växthuseffekten var det ändå få som oroade sig för en framtida temperaturökning (Arrhenius själv ansåg att det nog ändå bara skulle vara positivt), de flesta var övertygade om att den extra CO2 vi släppte ut skulle tas upp av haven och inte ge någon ackumulering i atmosfären. Även här fick forskningspengar från militären saken att klarna.

I och med atombombsprojekten utvecklades metoder att mäta låga nivåer av olika radioaktiva isotoper. Till exempel bildas kol-isotopen 14C (”kol-14”) i atmosfären när kväve träffas av kosmisk strålning. Växter tar i och med fotosyntesen upp kol från atmosfären och står så att säga i jämvikt med den och dess celler får motsvarande halt av 14C som den i atmosfären. I fossila bränslen har dock 14C hunnit försvinna och man kan på så sätt bestämma vilket ursprung kolet har och det är visat att det skett en förändring i denna ”kol-isotop-kvot” i och med den industriella revolutionen.

Man upptäckte också att upptaget av CO2 i haven inte var så ”enkel” man först trott, fysiken bakom ”upptaget” var visserligen känd men det tog ett tag innan man kunde visa att upptaget av CO2:n snart motverkades genom att det åter gick upp i atmosfären igen.  Svenske Bert Bolin var en av pionjärerna på detta område (Bolin, Bert (1960). ”On the Exchange of Carbon Dioxide between the Atmosphere and the Sea.” Tellus 12: 274-81).

MNI_8625

 

Jaha, men bevisen på växthuseffekten då?

Det är mycket väl undersökt hur olika molekyler absorberar IR, men det tog sin tid innan man empiriskt kunde bevisa hur det kunde appliceras fullt ut på vår atmosfär. Ett första bevis på hur bra koll man hade på fysiken fick man 1970 då en satellit kunde mäta den utgående strålningen från jorden (den prickade linjen är vad man hade beräknat och den heldragna det uppmätta).

växthuseffekt första bevisen

Och det här har upprepats åtskilliga gånger där det förutspådda resultatet överlappar extremt väl med experimentella data. Nedan visas hur modellerna förutspår IR-utstrålningen i rött och uppmätta data i svart, bild härifrån. Det här är med andra ord fysik som är något av det mest välstuderade och välförstådda inom hela klimatologin.

IR modtran_iris

Man har även mätt hur den utgående strålningen från jorden har ändrats med tiden på just de våglängdsområden som förväntats utifrån växthuseffekten av koldioxid och metan.

IR utstralning
Direct measurement of the man-made greenhouse effect getting stronger, thanks to carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). This is the change in how much energy is escaping Earth at different 'colours' from 1970 to 1996. Absorption by carbon dioxide and methane means that the satellites see less at those colours than they did in the past: this extra heat warms the Earth. Image from Harries et al. (2001)

 

Enligt teorin (Kirschoffs lag) ska värmestrålning som tas upp av växthusgaserna också strålas ut igen varav en del går tillbaka mot jorden igen (back radiation). Det har man också kunnat mäta sedan ett halvt sekel (nedre bilden), här från Nordpolen:

IR surface looking up

Coincident measurements of the infrared emission spectrum of the cloudfree atmosphere at (a) 20km looking downward over the Arctic ice sheet and (b) at the surface looking upwards. (Data courtesy of David Tobin, Space Science and Engineering Center, University of Wisconsin-Madison. Diagram courtesy of Grant Petty, from Petty 2006).

 

Enligt teorin ska övre delen av atmosfären bli kallare om vi får en ökad växthuseffekt, vilket också har observerats.

Computer model estimates of the ‘human influence’ fingerprint are broadly similar to the observed pattern. In sharp contrast, model simulations of internal and total natural variability cannot produce the same sustained, large-scale warming of the troposphere and cooling of the stratosphere.

Vidare har man numera empiriskt visat hur den ökade mängden koldioxid också gett en ökad växthuseffekt:

 

Ovanstående är naturligtvis bara en bråkdel av den fysik som ligger bakom, både teoretiskt och experimentellt, och det involverar en hel radda av historiens forskarkändisar och Nobelpristagare. Det är inte bara IPCC du hånar om du inte vill köpa resultaten…

Men ett fåtal anser dock att det inte finns några som helst bevis. Man påpekar att återstrålningen (back radiation) strider mot termodynamikens andra lag (ungefär: värmestrålningen kan inte gå från en kallare till varmare punkt). Det gör den inte heller, nettoflödet av värme går från jordytan ut i rymden. Ni behöver inte lyssna på mig eller någon ”IPCC-forskare”, Roy Spencer är mycket kritisk till IPCC men har inte mycket till övers till de som dissar växthuseffekten, se här, här och här.

Inte för att det verkar ha någon effekt och frustrationen blir smått tragikomisk i det här inlägget där han blir tvungen att porta en av de mer aktivistiska växthuseffektsdissarna …

På sociala medier kan man ibland få intrycket av att det bara är ”politiskt tillsatta IPCC-forskare” som står bakom det här och att det inte alls råder någon konsensus i frågan. Inte sällan kommer Claes Johnsson, professor emeritus i matematik, namn upp då han är en mycket stark kritiker till växthuseffekten. Istället är det gravitationen och atmosfärens täthet som avgör vilken temperatur det blir (om jag fattat hans hypotes, jag knappt ägnat en tanke, rätt).

Kan en professor verkligen ha fel? Man ska ha klart för sig att han inte köper modern kvantfysik och han ifrågasätter Einsteins relativitetsteorier. Jag medger utan omsvep att det går långt utanför min kompetens att bemöta det men jag är tillräckligt insatt för att säga att det är en extremt udda inställning oavsett om det handlar om klimatdebatten eller inte. Inte ens professorer som hör till det ”klimathotskeptiska” lägret ger mycket för hans hypoteser:

Här kan du läsa på självaste Klimatupplysningen vad Peter Stilbs (professor em, fysikalisk kemi) anser (en av de mer aktiva pseudoskeptikerna i den här debatten).

Eller varför inte det här av Pehr Björnbom (professor em i kemiteknik). Han konstaterar också att många moderna applikationer, såsom magnetkameror, inte skulle fungera om back radiation-principen inte existerade.

Det är samma fysikaliska mekanismer som ligger bakom hur man använt NMR för att strukturbestämma varenda organisk molekyl sen långt innan jag var född (och det börjar bli alltför länge sen nu…).

Idén om att det är gravitationen som styr atmosfärstemperaturen fick ny luft ganska nyligen då det publicerades en artikel av Nikolov, Zeller som visade på ett samband mellan temperaturen och atmosfärens täthet och gravitation. Den imponerade väl inte direkt på kollegorna:

Och så här säger Watts som driver den största förvillarbloggen i världen WUWT:

I normally don’t publish anything related to the ideas of Nikolov and Zeller, for three reasons: 1) It’s just wrong, 2) It invariably descends into a shouting match. 3) These two guys published a paper under fake names to fool the peer-review process, which is a professional no-no. 

Man får naturligtvis tro på vem man vill, men om du lever i tron att det bara är en hög med IPCC-forskare som anser att växthuseffekten är verklig så är du fruktansvärt fel ute. Och likaså, tänk på att om du nu dissar växthuseffekten kan du heller inte tycka att man borde lyssna på Lennart Bengtsson. Lindzens ”Iris-effekt” blir inte heller särskilt relevant. Man kan naturligtvis inte göra som Klimatsans och förneka att växthuseffekten finns för att sen använda just den fysiken för att förklara varför vattnets absorption släcker ut koldioxidens (som ju dessutom är felaktig i sig som visats ovan).

Nej, tacka vet jag robusta korrelationer som den här som alla verkar ha missat:

Vad hette Ångströms labbassistent som gjorde att forskningen om växthuseffekten stoppades. Herr Koch!

Och vad heter ett par av de största finansiärerna av klimatförvillar-organisationerna? Just det, The Koch Brothers.

Mycket klarare än så blir det inte … 😉

 

Den vetenskapliga historiken bakom växthuseffekten kan du läsa här. Fascinerande faktiskt.

[PS Jag är naturligtvis fullt medveten om att detta inte kommer omvända någon. Ja, jag använde ”omvända” medvetet, klimatdebatten har mer och mer blivit en religion, en rubbad fotbollsmatch där man ska hålla på sitt lag vad fan som än händer. Min ambition var mest att få ut informationen, för det måste väl ändå finnas någon som är intresserad på riktigt? (ja’ ä’ int’ bitter…)]