Er jörðin að hlýna?

Það væri fróðlegt að vita hvaða gögn Umhverfisráðherra Indlands er að vitna til, við skoðum það hugsanlega nánar á næstu dögum. Það virðist ekki vera sem hann efist um að hitastig hafi hækkað á undanförnum árum og áratugum. Við tókum fyrir spurninguna "Er jörðin að hlýna?" á síðunni Loftslag.is á dögunum, sjá færslu hérundir.

---

Það eru þrjár góðar spurningar sem gott er að hafa í huga þegar rætt er um loftslagsbreytingar og þá hnattrænu hlýnun jarðar sem vísindamenn telja að séu af mannavöldum:

Er jörðin að hlýna?
Veldur CO2 hlýnuninni?
Er aukning á CO2 af völdum manna?

Ef hægt er að svara þessum spurningum játandi með sannfærandi vísindalegum hætti, þá hlýtur hver sá sem er vísindalega þenkjandi að komast að sömu niðurstöðu og mikill meirihluti vísindamanna: þ.e. að jörðin sé að hlýna vegna aukningar CO2 í andrúmsloftið af mannavöldum. Í þessari bloggfærslu lítum við á fyrstu spurninguna.

Er jörðin að hlýna?

Það virðist augljóst ef skoðað er línurit með hitastigi frá því fyrir aldamótin 1900 að jörðin er að hlýna:

Hitastig jarðar frá því mælingar hófust (gögn frá GISS).

Undanfarin tvö til þrjú ár hafa heyrst raddir um það að jörðin sé ekki að hlýna, heldur sé hún að kólna (þær raddir hafa nú þagnað að mestu en heyrast þó einstöku sinnum). Þar er á ferðinni óvenjuleg tölfræði sem snýst um það að velja heitasta árið sem kostur er á sem viðmiðun. Oftast er þá notað árið 1998 sem var heitasta árið samkvæmt flestum gögnum og einkenndist af óvenju sterkum El Nino sem magnaði upp hnattrænt hitastig það ár. Síðan er dregin bein línu frá þeim toppi og að stöðunni eins og hún var í fyrra, en þá var hitastig lægra en næstu ár þar á undan, vegna La Nina veðurfyrirbærisins í Kyrrahafinu.

Nokkur hitastigslínurit síðustu 30 ára, ásamt leitnilínum. Auk þess var dregin ein bein lína frá toppnum 1998 og sirka til dagsins í dag (ath: það er ekki leitnilína - trend line).

Það er ýmislegt sem gerir þessa aðferðafræði vitlausa við að meta hvort jörðin er að hlýna hnattrænt. Í fyrsta lagi er beinlínis rangt tölfræðilega séð að draga einfaldlega beina línu frá tveimur punktum línurits til að meta leitni gagnanna á því tímabili en rétt reiknuð leitnilína (e. trend line) sýnir alls ekki leitni eins og teiknuð er hér fyrir ofan. Fyrir ofangreind gögn þá er rétt reiknuð leitnilína nánast flöt ef tekin er tímabilið frá árinu 1998 til dagsins í dag, sem eins og næsti punktur bendir til er vitlaus aðferðafræði.

Í öðru lagi, þá er þetta of stuttur tími til að meta breytingar í loftslagi. Náttúrulegar sveiflur einkenna endapunktana og þær sveiflur eru meiri en sem nemur hlýnun af mannavöldum (sem er tæplega 0,2°C á áratug). Náttúrulegar sveiflur eiga því auðvelt með að yfirgnæfa undirliggjandi hlýnun á svona stuttum tíma. En hlýnunin heldur áfram og fyrr en varir verður vart við uppsveiflu aftur eins og við erum að sjá núna – með vaxandi El Nino. Með því að leiðrétta fyrir náttúrulegum sveiflum í ENSO (El Nino/La Nina), þá fer ekki milli mála að enn er hlýnun í gangi:

Hér eru sýndir hitastigsferlar frá Hadley Center og GISS (brotalínur). Þykku línurnar sýna leiðréttingu fyrir ENSO (frá realclimate.org).

Það er reyndar spurning hvort nokkur pása sé í hlýnuninni, þótt ekki sé leiðrétt fyrir ENSO. Ef skoðað er hnattrænt hitastig frá GISS stofnuninni (Goddard Institute for Space Studies) þá er ekki hægt að sjá að nokkur pása hafi orðið. Kosturinn við GISS gögnin eru að þau mæla hitastig yfir allan hnöttinn og þar með Norðurskautið, sem undanfarin nokkur ár hefur verið óvenju heitt – fyrir vikið færist metárið yfir á 2005:

Hnattrænt hitastig samkvæmt GISS gögnum frá árinu 1980. Rauða línan sýnir árleg gögn, stóri rauði kassinn sýnir bráðabirgðagögn fyrir árið 2009 út frá hitastigi frá janúar-ágúst. Græna línan sýnir 25 ára leitnilínu (0,19°C á áratug). Bláa línurnar sýna síðustu tvær tíu-ára leitnilínur (0,18°C á áratug fyrir 1998-2007, 0,19°C fyrir 1999-2008).

Með því að greina tíu ára leitnilínur fyrir öll árin (þ.e. 1990-1999, 1991-2000 o.sv.frv), þá hafa þær allar verið á milli 0,17 og 0,34°C hlýnun á áratug – sem er svipað og búist er við að sé vegna hlýnunar af mannavöldum.

Það er því nánast sama hvernig litið er á þessi gögn ef notaðar eru viðurkenndar aðferðir, að augljóst er að það er að hlýna. En ekki nóg með það - mikill hluti hitans verðum við ekki var við í þessum hitamælingum sem eru gerðar við yfirborð jarðar.

Hafið er að gleypa orku

Hnattræn hlýnun er – hnattræn. Öll jörðin er að gleypa í sig hita vegna orkuójafnvægis. Lofthjúpurinn er að hitna og hafið er að gleypa orku, sem og landið undir fótum okkar. Einnig er ís að taka til sín hita til bráðnunar. ‘Til að skilja heildarmyndina hvað varðar hnattræna hlýnun, þá verðum við að skoða þá varmaorku sem jörðin í heild er að taka til sín.

Skoðað hefur verið orkujafnvægi jarðarinnar frá 1950-2003, þar sem lögð eru saman hitainnihald hafsins, lofthjúpsins, lands og íss. Hafið sem er langstærsti hitageymirinn var mældur í efstu 700 metrunum, að auki var tekið með gögn niður á 3000 metra dýpi. Hitainnihald lofthjúpsins var reiknaður út frá yfirborðsmælingum og hitainnihaldi veðrahvolfsins. Hitainnihald lands og íss (þ.e. orkan sem þarf að bræða ís) var einnig tekið með:

Hitainnihald jarðar frá 1950-2003 (mynd frá Skeptical Science).

Það er nokkuð greinilegt á þessari mynd að hlýnun jarðar hefur verið töluverð frá 1950 til allavega 2003 – samt má sjá nokkuð af náttúrulegum sveiflum. Þessi gögn ná þó ekki lengra en til ársins 2003, en eins og sést á myndinni þá er hafið langstærsti hitageymirinn og því rétt að skoða hvað er búið að vera að gerast í hafinu síðan 2003.

Frá 2003 hafa farið fram hitamælingar með Argos-baujunum, sem er kerfi bauja sem að mæla hitastig sjávar (ásamt seltu og fleira), niður á 2000 metra dýpi. Upphaflega héldu menn að þessar baujur væru að sýna kólnun. Það rekja menn nú til skekkju vegna þrýstings, en þessar baujur sökkva niður á ákveðið dýpi með vissu millibili og fljóta til yfirborðs og mæla gögn í leiðinni – senda þau síðan til gervihnatta sem skrásetja gögnin. Fyrir þessari skekkju er nú leiðrétt og því sýnir úrvinnsla gagnanna greinilega hlýnun.

Hvernig vitum við að sú úrvinnsla, sem sýnir hlýnun, er réttari? Gervihnettir sem mæla þyngdarafl, styðja þetta auk þess sem sjávarstaða hefur hækkað töluvert frá árinu 2003 en stór hluti sjávarstöðuhækkana er vegna varmaþennslu sjávar. Einnig sýna mælingar á inngeislum (til jarðar) og útgeislun (frá jörðinni) ójafnvægi sem ekki verður túlkað öðruvísi en sem hlýnun.

Eitt af þeim teymum vísindamanna, sem mælt hefur hitainnihald sjávar frá 2003-2008 út frá gögnum Argo-baujanna hafa kortlagt hitadreifingu niður á 2000 metra síðustu ár. Þeir hafa gert eftirfarandi línurit sem sýnir hnattrænan hita sjávar:

Línurit sem sýnir hnattræna hitageymslu sjávar frá árinu 2003-2008.

Samkvæmt þessari mynd þá hefur hafið haldið áfram að safna í sig hita fram til loka ársins 2008. Ef þetta er síðan sett í samhengi við gögnin í næstu mynd þar fyrir ofan þá hefur hlýnunin verið stöðug frá árinu 1970 og fram til síðustu áramót allavega.

Niðurstaða

Aðalpunkturinn sem hafa þarf í huga þegar menn tala um skammtímakólnun í yfirborðshita jarðar, er að þar ráða náttúrulegir ferlar sem geta náð að yfirgnæfa hlýnun jarðar af mannavöldum, yfir svo stuttan tíma. Aðal hlýnunin er samt að mestu falin í hafinu – en þar hefur hlýnunin haldið áfram óhindruð í næstum 40 ár.

Beinar mælingar sýna því að jörðin er enn að taka til sín hita í auknu magni, hún sankar að sér meiri orku en hún geislar aftur út í geiminn.

Hlýnun jarðar heldur því áfram – því miður.

Næst verður fjallað um spurningu 2: Veldur CO2 hlýnuninni?

Heimildarlisti og ítarefni

Þessi færsla er að miklu leiti unnin upp úr nýlegum færslum frá RealClimate (A warming pause?) og Skeptical Science (How we know global warming is still happening og How we know global warming is happening, Part 2). Þessar síður fara nánar í saumana á þessu og þar er einnig að finna tengla í frekari upplýsingar. Einnig styðst ég töluvert við áður skrifað efni á loftslag.is.

Fyrri ummæli:
Mín skoðun er að hlýnun jarðar er staðreynd síðustu áratugi en hún er hinsvegar ekki mikil með tilliti til síðustu 1000 ára. Það var t.d. hlýrra eða jafnhlýtt á miðöldum. Eins var álíka hlýtt um 1940.

Og hlýnun jarðar er líklegast ekki neitt til að hafa áhyggjur af. Það hafa verið gerðar rannsóknir á hversu mikið af fólki deyr í hitabylgjum í Evrópu. Þegar það er borið saman við hvað mikið af fólki deyr í kuldaköstum þá eru það fleiri sem deyja þá miðað við hitabylgjur. Því má segja að það sé betra að hlýni en kólni.

Hnattrænt hefur hlýnað en það á ekki við Suðurskautslandið. Þar hefur hiti staðið í stað síðustu áratugi, jafnvel kólnað örlítið. Hvernig er hægt að útskýra það? Ef það er ekki að hlýna þar þá er varla ástæða til þess að hafa áhyggjur af því að yfirborð sjávar muni hækka mikið vegna bráðnun á suðurskautinu? Eins og er þekkt þá er mesti hluti íss yfir sjávarmáli í heiminum á Suðurskautslandinu. Hækkun yfirborðs sjávar er jú ein helsta slæma afleiðing sem haldið er fram að sé afleiðing hlýnun jarðar.

Karl

Hér eru tenglar á færslur á Loftslag.is, sem geta verið fróðlegar aflesturs:

Mýta: Það var hlýrra á miðöldum
Þynning jökla á Grænlandi og Suðurskautinu

Mig langar einnig að benda á að samkvæmt grafinu í færslunni hér að ofan er nokkur munur á hitastiginu í kringum árið 1940 og svo í dag.

Tengill sem sýnir árlega hitastigsbreytingu á Suðurskautinu frá 1981-2007, samkvæmt þessu er að hitna á stærstum hluta Suðurskautsins.

Og að lokum er tengill á nýja færslu varðandi Suðurskautið af RealClimate.

||

Hvað ef... ?

Dr. Don J. Easterbrook, prófessor við Western Washington University skrifaði nýlega grein þar sem hann kynnti kynnti sýn sína á hitafar jarðar næstu áratugina.

Á myndinni hér fyrir neðan má sjá hvað hann á við.

Rauði ferillinn er spá IPCC, en ferillinn fylgir ekki raunverulegu hitastigi frá árinu 1998, enda hefur ekki hlýnað síðan þá.

Svarti ferillinn er raunverulegar mælingar á hitastigi frá 1900 til 2009.

Bláu ferlarnir sýna mismunandi dæmi um hvað gæti gerst allra næstu ár og áratugi að mati Dr. Easterbrook.

Figure 4. Projection of climate changes of the last century and past 500 years into the future. The black curve is temperature variation from 1900 to 2009; the red line is the IPCC projected warming from the IPCC website in 2000; the blue curves are several possible projections of climate change to 2040+ based on past global cooling periods (1945-1977; 1880 to 1915; and 1790 to 1820). The lack of sun spots during the past solar cycle has surpassed all records since the Dalton Minimum and some solar physicists have suggested we may be headed for a Dalton or Maunder type mimimum with severe cooling.

Leiðinleg spurning:

Hvað ætla allir þeir vísindamenn sem aðhyllast kenninguna um mikla hnatthlýnun að gera ef þessi spá Dr. Easterbrook prófessors rætist? Munu þeir taka hatt sinn.....? Eða...

Það er eftirtektarvert að samkvæmt þessari spá munum við ekki þurfa að bíða nema fáein ár eftir niðurstöðum um hvernig hitafar þróast. Fer það hækkandi eða lækkandi á næstu árum?

---

Dr. Easterbrookhélt um daginn erindi hjá Geological Society of America:

Abstract of paper presented to Geological Society of America, Oct. 19, 2009

THE ROLE OF THE OCEANS AND THE SUN IN LATE PLEISTOCENE AND HISTORIC GLACIAL AND CLIMATIC FLUCTUATIONS

EASTERBROOK, Don J., Dept. of Geology, Western Washington Univ, Bellingham, WA 98225, don.easterbrook [ -at -] wwu.edu

Lidar imagery of the southern part of the Fraser Lowland in WA reveals previously unknown, multiple, latest Pleistocene (Sumas Stade) end moraines overlying Everson glaciomarine drift (gmd). Multiple marine shorelines extend from about 540&#146; to about 100&#146;above present sea level and are truncated by two of the oldest Sumas end moraines. These moraines are younger than the underlying Everson gmd, which is well dated at 11,700 14C yrs. B.P., and older than 11,400 14C yrs. B.P. basal bog dates behind the moraines. Recession of the ice from the outermost moraines was followed by building of at least nine end moraines, some of which clearly represent glacial readvances. Basal bog dates from a kettle in outwash from the youngest Sumas moraine has been dated at 10,250 14C yrs. B.P.

Isotope data from Greenland ice cores and historic atmospheric and oceanic temperature records show a consistent pattern of fluctuating 25-30&#150;year warm and cool periods over the past 500 years. During the past century, five of these climate fluctuations can be tied to glacial oscillations, oceanic temperature changes, atmospheric temperature changes, and solar variation.

The question is&#151;what drives these oscillations? The older fluctuations can be linked to changes in 14C and 10Be isotope production rates in the upper atmosphere, suggesting variation in cosmogenic radiation. Historic climatic and oceanic temperature fluctuations are associated with solar variations. The excellent correlation of glacial, climatic, oceanic, and solar variation strongly suggests cause and effect relationships. Past patterns of these variations allow projection into the future.

||

Skoðaðu efstu myndina í þessum pistli og berðu það saman við myndina sem að Easterbrook birtir síðan. Er hægt að taka mark á manni sem getur ekki einu sett raunverulegar mælingar á hitastigi niður á blað án þess að skekkja og bjaga hitastigið sem að var í raun og veru?

Á myndinni hér fyrir neðan tók ég mig til og skalaði myndina sem ég vísa í þannig að hún sýnir sama tímabil og Easterbrook og á sama skala og útkoman er svona:

Auk þess skal bent á að ég man ekki til þess að IPCC hafi spáð hitastigi eins og þarna er sýnt - yfirleitt eru sýndar mismunandi sviðsmyndir og óvissa sem umlykur þær:

Það væri yfir höfuð gaman að fá að vita hvaðan Easterbrook fær heimildir sínar við gerð þessarar myndar.

Annars væri ekki úr vegi fyrir þig að lesa fróðlega grein eftir Halldór Björnsson á heimasíðu Veðurstofunnar: Hætti hlýnun jarðar eftir 1998?

||

Ágúst, þú ert oft að biðja okkur að hugsa, það sakar ekki, orðar þú það stundum Sú hugsun þarf yfirleitt að vera út frá þessu, "Hvað ef það kólnar á næstu árum?". Nú langar mig, í tilefni þess að enn hefur ekki kólnað, biðja þig að hugsa líka, "Hvað ef hlýnun heldur áfram eins og hingað til?" Ja, hvað þá?

Annars eru og munu alltaf vera náttúrulegar sveiflur sem munu vera undirliggjandi nú sem hingað til. Þessar náttúrulegu sveiflur geta bæði magnað eða dregið úr hlýnun (kólnað) um tíma, ekkert nýtt í því. Annars ætla ég einnig að benda á grein Halldórs sem Höski vitnar í hér að ofan.

Mbk.

||

Ágætu Höski Búi og Svatli.

Ég hef ekki hugmynd um hvort spá Easterbrook á efir að rætast, en mér þykir ekki ólíklegt að þið þekkið hana því hún var sett fram árið 2001 og alloft vitnað til hennar. Þá var hann með mynd sem lítur aðeins öðru vísi út, eða (held ég) eitthvað í líkingu við það sem sést hér. Sjá mynd 2. Í þessari "Easterbrook projection" gerði hann ráð fyrir að hitastigið eftir um 2001 færi ekki hækkamdi heldur stæði meira og minna í stað til um 2040, en færi þá aðeins hækkandi til um 2070 og síðan aftur eilítið lækkandi. Heildarhækkun á öldinni yrði því um 0,5°C.

Mér sýnist að spá hans hafi staðist það sem af er, en enn eru 90 ár eftir af öldinni. Það verður þó örugglega fróðlegt að bera saman hitaferilinn í "Easterbrook projection" og mælt hitastig næstu árin.

Easterbrook er fyrst og fremst fróður ástand jökla og loftslagsbreytingar fyrr á öldum, eins og sjá má t.d. hér og hér. Virðist nokkuð afkastamikill vísindamaður.

---

Svatli. Ég las athugasemd mína hér fyrir ofan aftur. (Skrifaði hana kl. 06:59). Ég sé ekki að ég hafi verið að biðja ykkur um að hugsa, enda óþarfi. Ég skrifaði "Hvað ætla allir þeir vísindamenn sem aðhyllast kenninguna um mikla hnatthlýnun að gera ef þessi spá Dr. Easterbrook prófessors rætist? Munu þeir taka hatt sinn.....? Eða..."

Ég hef oft lýst því yfir að ég hef ekkert á móti hlýnun og vona að það muni ekki kólna.

---

Ég hef ekki lesið indversku skýrsluna sem pistillinn fjallar um, en það má sækja hana beint til Indlands hér. Kannski voruð þið búnir að sjá hana.

---

Enn og aftur. Ég hef auðvitað ekki hugmynd um hvernig framtíðarsýn Easterbrook á eftir að rætast, en þetta er auðvitað forvitnilegt innlegg manns með mikla reynslu.

Takk fyrir áhugaverðan pistil

||

Ágúst, ég var ekki að vitna í þessa athugasemd sem þú gerðir klukkan 6:59 beint, heldur athugasemdir, sem þú hefur áður gert í öðrum athugasemdum (t.d. hér athugasemd 13 og hér), vona að það sé í lagi

Takk fyrir að lesa pistilinn.

||

Ágúst: Ég er búinn að nálgast indversku skýrsluna og verð að segja að þetta er athyglisverð skýrsla, er þó bara rétt búinn að fletta henni. Það fyrsta sem að jarðfræðingar skoða þegar þeir fletta greinum og skýrslum er heimildalistinn og miðað við hvað þetta er viðamikið viðfangsefni, þá er hann nú ansi rýr. Það sem mér finnst þó skemma þessa skýrslu mest er að hún er álit eins manns, sem nú þegar er með efasemdastimpil á bakinu, auk þess sem þetta er meira discussion paper en ekki eiginleg skýrsla (þrátt fyrir geysilega merkilegan titil).

En hvað um það, þá getur vel verið að jöklar í Himalaya hegði sér öðruvísi en aðrir jöklar í heiminum - séu ekki að hörfa vegna hlýnunar, heldur vegna þess að þeir bara eru að gera það - af því bara. En það breytir ekki þeirri staðreynd að jöklar heims eru almennt séð að hörfa - þynnast og minnka og út um allan heim er það tengt hlýnandi veðurfari - þ.e. það er meiri bráðnun og lengur á sumrin heldur en hefur verið.

||

Hef ekki skoða vel hvernig þetta kort var búið til sem wikipedia bendir á og sýnir hlýnun á Suðurskautinu. En sú fullyrðing að þar hafi hlýnað almennt er greinilega í mótsögn við þessa rannsókn sem birtist í Nature árið 2002.

Hér er samantekt úr þeirri rannsókn:

The average air temperature at the Earth&#39;s surface has increased by 0.06 °C per decade during the 20th century1, and by 0.19 °C per decade from 1979 to 19982. Climate models generally predict amplified warming in polar regions3, 4, as observed in Antarctica&#39;s peninsula region over the second half of the 20th century5, 6, 7, 8, 9. Although previous reports suggest slight recent continental warming9, 10, our spatial analysis of Antarctic meteorological data demonstrates a net cooling on the Antarctic continent between 1966 and 2000, particularly during summer and autumn. The McMurdo Dry Valleys have cooled by 0.7 °C per decade between 1986 and 2000, with similar pronounced seasonal trends. Summer cooling is particularly important to Antarctic terrestrial ecosystems that are poised at the interface of ice and water. Here we present data from the dry valleys representing evidence of rapid terrestrial ecosystem response to climate cooling in Antarctica, including decreased primary productivity of lakes (6&#150;9% per year) and declining numbers of soil invertebrates (more than 10% per year). Continental Antarctic cooling, especially the seasonality of cooling, poses challenges to models of climate and ecosystem change.

||

Karl:

Ef þú skoðar textann undir myndinni, þá sérðu hvaðan myndin er fengin - úrvinnsla á geislum frá innrauða sviðinu fengnir með gervihnattamælingum NASA.

Sjá þennan tengil til frekari útskýringa: http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=8239

Úr því að þú bendir á grein úr Nature, þá birtist grein í sama tímariti síðastliðin vetur þar sem reynt var að meta með tölfræðilegum hætti hlýnunina á Suðurskautinu, það þótti nógu merkilegt til að ná að birtast á forsíðu Nature:

Um úrvinnsluaðferðina má lesa hér: http://www.realclimate.org/index.php/archives/2009/02/antarctic-warming-is-robust/

Þannig að tvær nýlegar greiningar með sitthvorri aðferðinni, benda til þess að Suðurskautið sé að hlýna.

Ummæli:
Ættli það sé til svona flott línurit hjá NASA yfir hlýnun annara reikistjarna í okkar sólkerfi? Það virðist vera stór hópur sem fer stækkandi, sem telur hlýnuna ekki af manna völdum? Hér eru nokkur dæmi..

http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070228-mars-warming.html

http://www.dailymail.co.uk/news/worldnews/article-1222510/Poll-U-S-belief-global-warming-cooling-down.html

http://www.youtube.com/watch?v=Olmag5Cu9TI

Verkefni: Hvatning
Merking: Engin hvatning