Klimatmodellers återkoppling

Läser just nu The Climate Caper av Garth Paltridge. Pensionerad atmosfärsfysiker och tidigare forskningschef på CSIRO Division of Atmospheric Research, chef för Institute of Antarctic and Southern Ocean Studies samt VD för Antarctic Cooperative Research Centre. På drygt 100 sidor tar han upp klimatfrågan och dess vetenskap, ekonomi och sociologi samt förändrad forskning.

Boken kan köpas dels i en utgåva från Connor Court Publishing och dels i en från Quartet Books (här på Bokus).

Nedan en del av Paltridge kritik mot klimatmodellerna.

Utifrån ståndpunkten att en fördubbling av koncentrationen koldioxid i atmosfären kommer att ske på ungefär hundra år skriver han:

"Det är rätt enkelt att beräkna förmodad ökning av global medeltemperatur som orsakas av en sådan fördubbling, givet att vi begränsar oss till den rent teoretiska situation där ingenting annat tillåts ändras. Sådana beräkningar kan numera göras skapligt lätt (inte riktigt på baksidan av ett kuvert men du förstår tanken), och gjordes första gången för mer än ett sekel sedan utan hjälp av siffermanglande datorer. Svaret är just över en grad Celsius, och det skulle ta två- eller trehundra år att fullborda förändringen. Problemet är att det i den verkliga världen händer en massa andra saker som kan återkoppla temperaturen. En del av dem förstärker och den del av dem reducerar varje förändring som orsakats av ökning av koldioxid."

Paltridge påpekar att temperaturökning av mer koldioxid fås oavsett om den förstärks eller reduceras och att påståendet om vetenskapligt bevisad växthuseffekt därmed är acceptabel. Påståenden om bevisad katastrofal temperaturökning, eller ens en som märks, anser han dock inte är acceptabla. Vidare om klimatmodeller:

"Alla dagens mycket komplicerade numeriska klimatmodeller är maskiner som fungerar så att de beräknar sin egen återkoppling genom att simulera så många som möjligt av jord-atmosfärssystemets detaljrika processer. Den slutliga prognosen för varje modell beror i hög grad på den uppsättning av inställbara parametrar som valts för att få modellen att fungera. Intervallet för möjliga förutsägelser för framtiden är enormt stort och det är inte förvånande att, mer eller mindre slumpmässigt, åtminstone vissa av dem är skrämmande. Det bästa forskare kan göra är att ta ett slags genomsnitt av prognoserna från de modeller som bedömts tillräckligt anständiga.

Att ta ett genomsnitt kan vara klokt nog när man har att göra med experimentell observation men mycket misstänkt när man söker välja en viss teori från ett antal teorier erhållna utan fördelen av att ha jämförts med kontrollerade experiment. Det viktiga ordet här är "kontrollerade". Det är sant (nåja, troligen sant) att jordens genomsnittstemperatur har ökat med någon del av en grad de senaste hundra åren, mer eller mindre i samklang med en ökning av koncentrationen atmosfärisk koldioxid som (åter igen troligen) orsakats av förbränning av fossila bränslen. Detta observerade resultat är det enda experimentella stöd som modellerna för global uppvärmning kan referera till i försök att verifiera deras förmåga att prognostisera temperatur. Då det är känt att jordens temperatur ständigt gått upp och ner som en jojo på alla slags tidsskalor i det förgångna och antagligen kommer att fortsätta att göra det i framtiden -- och det av orsaker som ännu är okända -- kan man knappast betrakta en viss sekellång sammanfallande händelse med ökad halt koldioxid som ett kontrollerat experiment."

Paltridge påpekar att andra experimentella observationer, såsom krympande glaciärer eller ökad (eller minskad) nederbörd, anges som bevis för teorin om CO2 som orsak, men att de på sin höjd bevisar att global genomsnittstemperatur gått upp senaste seklet samt inte säger något om klimatprognosernas tillförlitlighet. Han menar även att man i klimatprognostisering mest jämför teoretiska modeller. Ganska enkelt beskrivs sen modellerna:

"Anta att grundläggande ökning utan återkoppling av global medeltemperatur vid fördubblad CO2-halt är dT0. Anta även att g1, g2, g3 och så vidare är värden (gain) på återkoppling associerad med var och en av dessa av temperatur beroende atmosfäriska processer. Den kan vara positiv eller negativ. Det innebär att de kan förstärka eller reducera grundläggande temperaturökning dT0 associerad till ökning av CO2. Total återkoppling G för hela systemet är helt enkelt summan (g1 + g2 + g3 + ....) av alla ingående återkopplingar, och den verkliga temperaturökningen dT när alla återkopplingar får verka är helt enkelt värdet av dT0 dividerat med faktorn (1-G) enligt följande ekvation:

dT = dT0/(1-G)

De av er som är matematiskt sinnade märker att ett problem uppstår om total återkoppling G är 1.0. Temperaturrespons skulle då bli oändlig.

Diagrammet till höger är en graf på denna relation mellan dT och G. Notera ökningen 1.2 grader Celsius utan återkopplingar, den oändliga ökningen om G är 1 samt gränserna för den skuggade area som indikerar intervallet för total återkoppling och korresponderande temperaturökning för något dussin eller så av anständiga modeller för vilka information om återkoppling är tillgänglig. Intervallet indikerar att total återkoppling för en enskild modell grovt ligger någonstans mellan 0.4 och 0.8. Korresponderande intervall för temperaturökning är mellan 2 och 6 grader Celsius.

Definitionen av "anständig" i denna kontext är något lös. Det är tillräckligt att säga att vi har att göra med en uppsättning komplexa numeriska klimatmodeller vilka utgör basen för FN:s klimatpanels prognoser."

Ett diagram visar sedan olika återkopplingar (bl a vattenånga, moln, och reflektion av solljus från marken) i form av intervall för modellers representation av dem.

"I princip finns det ingen orsak till varför någon viss modells uppsättning av olika processers återkopplingar är mer realistisk än någon annan. Så om alla ingående processer verkligen var oberoende skulle det inte finnas någon orsak till varför spridningen av total återkoppling inte kan bli så stort som det indikerat av den vertikala streckade linjen i diagrammet. Det innebär att total återkoppling G kan spänna från mindre än noll till något som är större än ett. Det räcker med att säga att det ganska begränsade intervall för total åerkoppling som modellerna visar (grovt 0.4 till 0.8) är tämligen överraskande och måste ha uppstått på grund av en av två orsaker. Antingen är de olika processernas återkopplingar länkade -- "korrelerade" som de säger -- på något lämpligt sätt, eller har något undermedvetet val av processbeskrivning gjorts för att hålla total återkoppling hos de olika modellerna inom fysiskt realistiska gränser. Man misstänker att lite av båda sakerna är involverade. Å ena sidan talar till exempel forskningslitteraturen i viss utsträckning om korrelationen mellan vattenånga och lapse rate. Å andra sidan görs mycket undermedvetet justering för att säkra att klimatmodellerna inte spårar ur bortom all rimlighet."

Paltridge anger moln som den mest osäkra av de olika återkopplingarna och att ett annat antagande skulle ge mindre temperaturökning än dagens modeller anger. Men även vattenånga kan enligt empiriska resultat ha lägre värde på återkoppling än vad modellerna anger.

"Slutsatsen av allt detta är att klimatmodellering inte kan beskrivas som robust när det inte behövs mycket av fipplande med olika återkopplingars representation för att ge temperaturökningar täckande hela intervallet från mycket mindre än en grad Celsius till oändligheten och bortom den. Saken blir inte bättre av att det inte är något speciellt med de anständiga modellernas fysik. Den verkliga återkopplingen kan vara långt utanför nuvarande modellers intervall. Rent allmänt är en av de stora myterna om global uppvärmning att vetenskapen är fastlagd."

Klimat i media: SvD, Dagbladet, VG
Andra bloggar om: miljö, vetenskap, klimat, klimatet, klimatförändring, klimatvetenskap, återkoppling, feedback, ipcc, klimatmodeller, boktips