IPCCs fjerde hovedrapport

IPCCs fjerde hovedrapport (Assessment Report 4; AR4) ble publisert i 2007 av FNs klimapanel. Det er den fjerde rapporten der panelet søker å sammenfatte det som foreligger av vitenskapelig, teknologisk og samfunnsøkonomisk informasjon om klimaendringer, hvilke virkninger disse vil ha og hvilke muligheter verdenssamfunnet har til å motvirke eller tilpasse seg til endringene. Tidligere rapporter kom i 1990 (FAR), 1995 (SAR) og 2001 (TAR), mens IPCCs femte hovedrapport var ferdig i 2014.
Rapporten er den mest omfattende oversikten som foreligger over eksisterende forskning rundt klimaendringer, deres årsaker og virkninger. Arbeidet er utført av over tusen forskere fra hele verden. Hovedkonklusjonen er at synspunktene fra de tidligere rapportene i all hovedsak bekreftes og styrkes: Jordklodens klima er i sterk endring. Global oppvarming, som i stor grad skyldes menneskelig aktivitet, kan gi store skadevirkninger.
Rapporten vakte stor oppmerksomhet da den kom, og den var en viktig årsak til at klimapanelet i 2007 mottok Nobels fredspris sammen med Al Gore.

Rapportens oppbygning

AR4 inneholder resultatene fra tre arbeidsgrupper. Arbeidsgruppe 1 (Working Group I; WGI) beskriver det naturvitenskapelige grunnlaget for de konklusjonene som trekkes. Arbeidsgruppe 2 (WGII) omtaler virkninger, tilpasninger og sårbarhet, mens gruppe 3 (WGIII) tar for seg hvilke tiltak som kan gjøres på kort og lang sikt for å motvirke klimaendringene. Av alle disse tre delrapportene finnes det en kortversjon – et sammendrag for beslutningstagere (Summary for Policymakers; SPM). Endelig er det utarbeidet en synteserapport (SYR), som sammenfatter konklusjonene. Denne finnes også i en kortversjon. 
Delrapportene hadde bidrag fra mer enn 800 forfattere og mer enn 450 deltagere i arbeidsgruppene. I tillegg ble det gjennomført en totrinns vitenskapelig og teknisk høringsprosess der mere enn 2500 eksperter var involvert. 
Rapporten (både komplett og i kortversjoner) er tilgjengelig på Klimapanelets nettsted. Også bakgrunnsmaterialet i form av utkast og kommentarer til utkast er lagt ut på nettet. Av rapporten fra arbeidsgruppe I er sammendraget for beslutningstagere og det tekniske sammendraget oversatt til norsk.

Hovedtrekk fra arbeidsgruppe I

Rapporten fra WGI ble fremlagt i mars 2007 (og oppdatert i september), etter at sammendraget for beslutningstagere var offentliggjort i februar. I arbeidet deltok 620 forskere fra 40 land som forfattere (authors) eller granskere (reviewers). Lederne for arbeidsgruppa var Susan Solomon og Dahe Qin, mens Martin Manning ledet sekretariatet (Technical Support Unit). Blant hovedforfatterne var forskerne Cecilie Mauritzen, Terje Berntsen, Gunnar Myhre, Eystein Jansen og Christoph Heinze tilknyttet norske institusjoner.

Observerte endringer i atmosfæren

Rapporten fastslår at det er observert en markert økning i atmosfærens innhold av drivhusgassene karbondioksid, metan og nitrogenoksider på grunn av menneskelig aktivitet i perioden etter 1750 (dvs. i industriell tid). 
Mengden CO₂ var i 2005 379 ppm (parts per million), mens det naturlige nivåvariasjonen de siste 650 000 år har vært fra 180 til 300 ppm. Metan-mengden var 1774 ppb (parts per billion; på norsk per milliard) mot en naturlig variasjon på mellom 320 og 790 ppb. Økningen i CO₂ skyldes primært økt bruk av fossilt brensel, men også endringer i bruken av jordas arealer. Økningen i metan skyldes svært sannsynlig landbruksaktiviteter og bruk av fossilt brensel, uten at det kan fastslås hvor mye hver av de to faktorene bidrar med.
Økningen i NOx var 319 ppb i 2005 mot rundt 270 ppb i før-industriell tid. Mer enn en tredel av økningen skyldes menneskelige aktiviteter, i hovedsak landbruk.

Global oppvarming

Rapporten oppsummerer at globalt sett forekommer varme dager og netter og hetebølger oftere enn før, mens kalde dager og netter og kuldeperioder forekommer sjeldnere. På en liste over de varmeste årene i perioden med instrumentelle temperaturmålinger (dvs. fra ca. 1850) er elleve av de tolv siste årene (1995–2006) blant de tolv varmeste. 
Den globale gjennomsnittstemperaturen har økt med 0,74 grader de siste hundre årene. Tilsvarende tall ved forrige klimarapport (TAR) var 0,6 grader. Varmeøyeffekten (dvs. det forhold at verden er blitt mer urbanisert og at en stadig større andel av temperaturmålingene skjer i eller ved bystrøk som på grunn av industri, tettbebyggelse, trafikk, asfaltering osv. gjerne er varmere enn landsbygdområder) er vurdert. Ifølge rapporten er effekten på snittemperaturen neglisjerbar på kontinentalt og hemisfærisk nivå.
Temperaturen i Arktis har økt med en hastighet som er opp mot det dobbelte av det globale gjennomsnittet. Snittemperaturen på den nordlige halvkule i andre halvdel av det 20. århundret var sannsynligvis den høyeste for noen femtiårsperiode de siste 1300 år (rundt starten på den lille istiden). Det er svært sannsynlig at det var den varmeste femtiårsperioden de siste 500 år.
Det regnes som sannsynlig at drivhusgassene ville ført til ytterligere oppvarming, hadde det ikke vært for at vulkanutbrudd og menneskeskapte aerosolutslipp har hatt en avkjølende effekt (global dimming).
Det er observert en oppvarming av verdenshavene helt ned til 3000 meter.

Nedbør, is og havnivå

Det er observert en økning i ekstrem nedbør i begge retninger, både flere tilfeller av tørke og av kraftig regnvær. 
Områdene med permafrost minker. Det samme gjør isbreer på land og snødekke generelt. Dette gjelder begge halvkuler. Sjøisen i Sørishavet viser ingen klar trend, noe som samsvarer med at området ikke ser ut til å være utsatt for oppvarming i særlig grad.
Det er svært sannsynlig at reduksjonen i land-is på Grønland og i Antarktis har bidratt til økt havnivå i perioden 1993–2003. I denne perioden økte havnivået i gjennomsnitt med 3,1 mm per år (og i perioden 1961–2003 med i snitt 1,8 mm per år), men det er ikke klart om dette er en langtidstrend eller en del av en naturlig svingning. Havnivået er også påvirket av oppvarmingen av havet, ettersom denne får vannet til å utvide seg.

Vind

Det er ikke observert noen klar økning i antallet tropiske sykloner. Det er imidlertid observert en økning i intensiteten av syklonene i nord-Atlanterhavet siden 1970-tallet. Økningen sammenfaller med den økte temperaturen ved havoverflaten, men er kraftigere enn det klimamodellene skulle tilsi. Det er også notert økende intensitet i andre områder, men datagrunnlaget er her for dårlig til å kunne trekke konklusjoner.
Arbeidsgruppa mener det er mer enn 50 prosent sannsynlig at økningen i syklonintensiteten delvis skyldes menneskeskapte pådriv, og at det er sannsynlig (mer enn 66 prosent sikkerhet) at intensiteten vil øke ytterligere i det 21. århundret.

Beregning av oppvarmingsfaktorer

I rapporten gjøres det forsøk på å kvantifisere oppvarmings- og nedkjølingseffekten ulike faktorer har på det globale klimaet. Dette skjer ved å beregne strålingspådrivet, dvs. endringen i netto irradians ved tropopausen, altså differansen mellom inngående solstråling og utgående varmestråling fra jorda inkludert dens atmosfære. Måleenheten er Watt per kvadratmeter (W/m²). 
Strålingspådrivet er beregnet for en rekke faktorer, og totalt gir det som regnes som menneskelig aktivitet, en økning på ca. 1,6 W/m² fra starten av den industrielle tidsalder (1750). Da er det også tatt i betraktning at en del aktiviteter fører til negativt strålingspådriv (global avkjøling). Til sammenlikning bidrar økt solaktivitet i denne perioden til et pådriv på ca. 0,12 W/m².
Rapporten slår fast at det er svært sannsynlig at det totale strålingspådrivet fra CO₂, metan og NOx øker raskere nå i den industrielle tidsalder enn i noen annen periode de siste 10 000 årene.

Fremtidsscenarier for temperatur og havnivå

Arbeidsgruppe I har foretatt omfattende beregninger av mulige klimaendringer i det 21. århundret. Disse er basert på de såkalte SRES-scenariene, som ble utarbeidet til den tredje klimarapporten i 2001. I disse scenariene varierer blant annet befolkningsvekst, økonomisk vekst, bruken av fossilt brensel og økologisk tankegang. Det er utviklet 40 slike scenarier, men i WGI-rapporten er disse slått sammen til seks grupper (eller familier), der medlemmene har en del fellestrekk.
Scenario B1, som regnes som det mest positive (optimistiske), beregner en global temperaturøkning i dette århundret på 1,8 °C (med en sannsynlig variasjon innen området 1,1 til 2,9 °C) og en sannsynlig havnivåøkning på 18 til 38 cm.
Scenario A1F1, som regnes som det mest negative (pessimistiske), beregner en global temperaturøkning på 4,0 °C (med en sannsynlig variasjon innen området 2,4 til 6,4 °C) og en sannsynlig havnivåøkning på 26 til 59 cm. 
Havnivåberegningene tar ikke høyde for eventuell smelting av landis, ettersom arbeidsgruppen ikke mener det finnes god nok dekning for dette.
Uansett secenario viser beregningene at temperaturen vil øke med ca. 0,2 °C per tiår de kommende tjue år, og at det ville være en økning (på ca. 0,1 °C) også om en lyktes i å stabilisere drivhusgass- og aerosolkonsentrasjonen på 2000-nivå. Dette er beregninger som styrkes av samsvaret mellom tidligere fremskrivinger og faktiske målinger.
Beregningene tilsier at det er svært sannsynlig at det vil bli økt forekomst av hetebølger og tilfeller av kraftig regn, og at det er sannsynlig med en økning i områder som rammes av tørke og i intensiteten på de tropiske syklonene (totalantallet sykloner ventes imidlertid å avta). Projeksjonene viser også redusert sjøis både i Arktis og Antarktis.

Hovedtrekk fra arbeidsgruppe III

I arbeidet med å utarbeide delrapporten fra arbeidsgruppe III deltok over 550 forskere som forfattere (authors) eller granskere (reviewers). Lederne for arbeidsgruppa var Bert Metz og Ogunlade Davidson. Knut Alfsen var den eneste av hovedforfatterne med tilknytning til en norsk institusjon.
Sammendraget for beslutningstagere ble behandlet av IPCC under panelets 26. sesjon i Bangkok i april–mai 2007. Her deltok først mer enn 400 forskere og eksperter fra rundt 120 land i diskusjonene. På plenumsmøtet 4. mai var rundt 2000 delegater til stede. I sammendraget konkluderes det med at det er mulig å stabilisere mengden drivhusgasser i atmosfæren på et nivå mellom 445 og 535 ppm til en kostnad av under tre prosent av verdens bruttonasjonalprodukt.

Tiltak på lang sikt (etter 2030)

Tiltakene som gjøres de kommende 20–30 år vil ha stor betydning for muligheten til å stabilisere mengden drivhusgasser i atmosfæren på et lavt nivå. Jo lavere stabiliseringsnivå en ønsker, jo hurtigere må en sørge for reduksjon i utslippsmengden. Eksempelvis vil et stabilisert drivhusgassnivået på 445–490 ppm som antas å innebære en globaltemperatur på 2–2,4 grader over førindustrielt gjennomsnitt, kreve at utslippene når sitt maksimum før 2015, og at det oppnås 50–85 prosent reduksjon innen 2050 i forhold til totalutslippet i 2000.
Det er stor enighet om, og omfattende belegg for, at stabilisering kan oppnås innen 2050 ved bruk av tilgjengelig teknologi. Dette forutsetter imidlertid at det gis effektive insentiver for at slik teknologi kan tas i bruk og videreutvikles. Skal stabilisering skje på lavere nivå, trengs det omfattende forskning og investering de kommende tiår. Klimapanelet peker på at det meste av energiforskning i offentlig regi har fått reduserte bevilgninger i nærmere tjue år. Nivået er nå på rundt halvparten av 1980-bevilgningene. 
Forsinkelser i utslippskuttene vil føre til et høyere stabiliseringsnivå, noe som øker risikoen for klimaendringer med alvorlige følger.
Blant tiltak som kan settes i verk, er det i rapporten stor enighet om at det å sette en pris på karbonutslipp kan være et godt insentiv for både forbrukere og produsenter. Karbonpriser på mellom 5 og 65 dollar per tonn CO₂ i 2030 og mellom 15 og 130 dollar i 2050 nevnes som passende for å få en stabilisering på 550 ppm innen 2100.

Varmeøyeffekten

IPCCs vurdering av den globale temperaturutviklingen trekkes i tvil av tidligere hovedbidragsyter John Christy, professor i atmospheric science ved University of Alabama i Huntsville, og av enkelte skeptikere som hevder at måledata fra bakkestasjoner er sterkt påvirket av varmeøy-effekten («urban heat islands»). Meteorologen Anthony Watts hevder at over 90 % av alle målestasjoner i USA ikke oppfyller den gamle statlige tommelfingerregelen om at målestasjonene skal være 100 fot unna kilder som kan påvirke temperaturen. IPCCs fjerde hovedrapport angir beregnet total varmeøyeffekt til 0,006°C per tiår. IPCC har referert til rapporten «Assessment of urbanization effects in time series of surface air temperature over land» av bl.a. Phil Jones og Wei-Chyung Wang, publisert i Nature i 1990 både i tredje og fjerde hovedrapport. Denne tidlige studien konkluderte med at effekten kunne være 0,5°C per tiår. Kritikerne hevder at forskningen ble utført for å kunne rettferdiggjøre en minimalisering av denne effekten. I artikkelen hevdes det at «The stations were selected on the basis of station history: we chose those with few, if any, changes in instrumentation, location or observation times.». Douglas J. Keenan publiserte i 2007 en fagfellevurdert artikkel «The fraud allegation against some climatic research of Wei-Chyung Wang» i Energy & Environment som viste at av de 84 stasjonene brukt, hadde 18 blitt flyttet (og derigjennom antagelig gjort disse dataene ugyldige) og 49 av de landlige stasjonene kan man ikke gjøre rede for lokaliseringen. Noen av de lekkede e-postene i Climategate-kontroversen viser at Phil Jones var sint og usikker etter fremsettelsen av dette fra Keenan. Tilsvarende funn er gjort av professor John Christy som blant annet sier «De populære datasettene viser mye oppvarming, men den tilsynelatende temperaturøkningen var egentlig forårsaket av lokale faktorer som påvirket målestasjonene, som for eksempel bebyggelse av landområdet» Christy har også uttalt at det ikke er vitenskapelig mulig at klimaet kan være upåvirket etter at skoger er omgjort til byer, millioner av mål er omgjort til jordbruksland, enorme mengder sot og støv er sendt inn i atmosfæren sammen med mengder av drivhusgasser siste hundreår. De lekkede Climategate-e-postene antyder også at mange av de som fagfellevurderte forsøkte å holde Keenans artikkel ute fra E&E.

Prognoser over avlinger i Afrika

Arbeidsgruppe 2 rapporterte: «In some countries, yields from rain-fed agriculture could be reduced by up to 50% by 2020.» IPCCs forrige leder Robert Watson kritiserer AR4 for blant annet denne påstanden om at 50 % nedgang i produksjonen av mat innen 2020 i visse land i Afrika med følgende utsagn «Any such projection should be based on peer-reviewed literature from computer modelling of how agricultural yields would respond to climate change. I can see no such data supporting the IPCC report.» Sunday Times-journalisten Jonathan Leake kalte sitatet «Africagate», en betegnelse som ble gjentatt av mange andre. Nyere forskning bekrefter prognosen om reduserte avlinger. Sunday Times trykket senere en unnskyldning.

Grå litteratur

Lederen for IPCC, Rajendra K. Pachauri har stadig sagt at IPCC bare bruker fagfellevurderte artikler som basis for IPCCs arbeid.
Det har fremkommet en god del kritikk for bruken av grå litteratur i rapportene. I Arbeidsgruppe III, kapittel 11 er det påvist at hele 42 av de 330 referansene er ikke fagfellevurdert, og det er påpekt at 8 av referansene i rapporten er fra Greenpeace. Det er Arbeidsgruppe I som har hovedansvaret for sammenfatningen av vitenskapen bak global oppvarming. Arbeidsgruppe III dekker de mer samfunnsmessige aspektene ved temaet og er derfor ikke avhengig av 100 % fagfellevurdert materiale.