ÄNNU OBESVARAD FRÅGA: Var ligger den exakta känsligheten för förändringar i CO2-koncentrationer i atmosfären?

Den frågan har debatterats i minst 100 år. Den som kommer på svaret kan bli kandidat för nästa nobelpris i fysik. Vi skulle förmodligen vara mera överens om hur vi hamnade här och vart vi är på väg om det fanns ett exakt svar. Vi skulle kanske ändra vår inställning till ordet "klimatkris", finns den eller inte. Öka våra rädslor för jordens undergång eller tvärtom minska dem. Vår uppfattning om (o)vikten av den gröna omställningen skulle bli lika för alla.

Vad har vår "hemlighetsfulla" och viktiga molekyl för inverkan på vårt klimat? Kommer vi nånsin dit ... att vi kan fastslå ett exakt värde?

Finns det ett sådant eller måste vi nöja oss med gissningar?

Det är det här det handlar om. Bilden är hämtad från IPCC:s första klimatrapport: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/ipcc_90_92_assessments_far_wg_I_spm.pdf

Begreppet klimatkänslighet

Låt oss först definiera begreppet klimatkänslighet. Så här säger AI: (Obs! Detta behöver nödvändigtvis inte vara den absolut mest korrekta definitionen ... men den mest accepterade kanske för tillfället)

Klimatkänslighet är ett mått på hur mycket jordens medeltemperatur ökar som svar på en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären jämfört med förindustriella nivåer. Det beskriver hur känsligt klimatsystemet är för störningar, som exempelvis ökade halter av växthusgaser, och utgör en nyckelparameter i klimatmodeller.

Förklaring av klimatkänslighet   

En grundläggande term:

Klimatkänslighet är ett begrepp som används för att beskriva hur jorden svarar på en ökning av växthusgaser. 

Referenspunkt:

Den refererar till den långsiktiga temperaturökningen som uppstår när koldioxidhalten i atmosfären dubbleras, vilket motsvarar en ökning till cirka 520 ppm jämfört med den förindustriella nivån på cirka 260 ppm. 

Inkluderar andra gaser:

Även om definitionen fokuserar på koldioxid, inkluderar den i praktiken ofta även andra växthusgaser (som metan och lustgas) genom att omvandla dem till en så kallad koldioxidekvivalent. 

Viktigt i det här sammanhanget är att notera att denna syn på klimatkänslighet, som enbart ger ett värde på förändringen mellan 260 och 520 ppm INTE kan vara heltäckande. Det säger ingenting om klimatkänsligheten vid nästa dubblering, alltså från 520 till 1040 ppm eller från dagens läge 420 till 840 ppm. Det här sättet att förklara klimatkänsligheten måste då anses understöda ett LINJÄRT förhållande mellan temperatur och CO2, inte ett logaritmiskt som fysikerna menar att är det rätta förhållningssättet.

Om detta mera senare under rubriken "En fysikalisk analys omkullkastar nästan allt" .

Vi upplever nu en osäkerheten som är större än någonsin. Den lägsta uppfattningen i dag av de som medger att CO2 har en växthuseffekt ligger på 0,7 grader C och den högsta på 8,7 för varje fördubbling av CO2-koncentrationen. En del anser att den är "noll" men en enorm gaffel är det i vilket fall som helst. Alldeles för stor för att skapa den tilltro vi vill att folk i allmänhet skall ha till de uttalanden som experter gör om klimatet.

Måste vi kanske fastslå att vetenskapen om klimatet har misslyckats med att ena sig i det rätta svaret kring koldioxidmolekylens inverkan på klimatet? Är det så himla svårt ... eller har man spikat fast svaret och slutat forska i det? Kommit till att så här är det , punkt och slut.

Svaret är väl både ja och nej på den frågan.

I detta inlägg diskuterar vi de olika åsikterna som råder gällande klimatets känslighet av CO2. Vi tar inte här ställning till vilket värde ( med ev. osäkerhet) som är det mest rätta utan gör bara en genomgång av problematiken kring den stora osäkerhet som råder.

Vad kom Svante Arrhenius fram till?

År 1896 publicerade han en banbrytande studie om det som vi i dag kallar för klimatkänslighet, där han som förste forskare (och svensk nobelpristagare) gjorde en kvantitativ uppskattning av hur mycket jordens medeltemperatur skulle öka om mängden koldioxid i atmosfären fördubblades - respektive minska om mängden halverades. Hans motiv för denna studie var att se om variationer i koldioxiden kunde ha ett samband mellan variationen i temperatur mellan istider och varmare perioder som den vi upplever idag.

Svante Arrhenius beräkningar från 1896 om effekten av koldioxid (CO2) på den globala uppvärmningen citeras ofta av förespråkare för antropogen global uppvärmning som bevis för att det var känt för mer än 100 år sedan att en betydande eller katastrofal uppvärmning skulle inträffa på grund av en ökning av CO2. Men dessa hänvisningar är ofta förknippade med hans tidiga uttalanden. Han gjorde senare en anmärkningsvärd korrigering.

Arrhenius första artikel, 1896, skrevs under en period då världen precis höll på att återhämta sig från Daltonminimum (1790-1830).  En period med låg solaktivitet, många vulkanutbrott och en global temperatur som var cirka 1 °C grad lägre än den under det efterföljande 1900-talet.

Hans uppsats var främst inriktad på att bestämma inverkan av koldioxid – som han kallade "kolsyra" – på den globala kylningen. Uppvärmningen betraktades som en naturlig följd. Temperaturförändringen i händelse av en fördubbling av CO2-koncentrationen i atmosfären förutspåddes av Arrhenius första publicerade artikel i ämnet, att vara potentiellt så hög som 5 eller 6 °C.

Men Arrhenius ändrade sig. Han hade inte tagit vattenånga med i sina tidigare beräkningar. Hans vetenskapliga diskussioner med sina forskarkolleger ledde fram till att han år 1907 gjorde ny rapport där han korrigerade sina resultat från 1896. Så här skrev han då:

"För denna relaterade korrigering har jag använt data från Ångström och Schukewitsch. Beräkningarna visar att en fördubbling av mängden vattenånga i atmosfären skulle motsvara en höjning av temperaturen med i genomsnitt 4,2 grader C. För denna upplysning kan man beräkna att den motsvarande sekundära temperaturförändringen, vid en 50-procentig fluktuation av CO2 i luften, är ungefär 1,8 grader C, så att den totala temperaturförändringen som orsakas av en minskning av CO2 i luften med 50 % är 3,9 grader (avrundat till 4 grader C). Min första beräkning av denna siffra gav ett något högre värde – ungefär 5 grader C. I denna äldre beräkning var CO2:s inverkan för stor, för att vattenångans inverkan skulle värderas för lågt, som Ekholm redan kommenterat."

Här är 2014 års Friends of Science Societys engelska översättning av Arrhenius artikel från 1906. http://www.friendsofscience.org/assets/documents/Arrhenius%201906,%20final.pdf

Man kan alltså konstatera att han sänkte sina uppskattningar av maximal uppvärmning med flera grader. Det är lite svårt att utläsa hans slutgiltiga ställningstagande i hans uppsats men man kan tolka det till att hans nya intervall skulle landa på 1,6 till 3,9 °C.

Men observera att Arrhenius bara pratar om en FÖRDUBBLING AV CO2 i allmänhet. Inte från en fastslagen punkt. Inte från 260 ppm som den allmänna beskrivningen t.ex. AI här ovan utgår från liksom IPCC. Antingen kan man tolka det så att han menar att ALL dubblering, från vilken nivå som helst, har detta intervall eller så tar han inte alls ställning. Det förblir tyvärr oklart men min tolkning är nog ALL fördubbling och då skulle han UTGÅ från en logaritmisk grundsats - vilket då inte IPCC gör.

Ett antal fysiker kämpade med att definiera allt detta under första halvan av 1900-talet. Forskare som Beck, Callendar, Jaworowski och andra har i årtionden till och med varit oense om de faktiska fysiska CO2-mätningarna i sig. Ingen enighet rådde alltså.

Vad säger IPCC?

IPCC (International Panel on Climate Change) slog redan i ett tidigt skede fast att koldioxidmolekylen HAR en växthuseffekt som påverkar klimatet och höjer temperaturen på jorden. Därför handlar inte deras rapporter om den viktiga frågan "om koldioixid överhuvudtaget inverkar och i så fall hur mycket" utan om modeller för VAD denna påverkan kan innebära för vårt samhälle och vilka risker med detta som finns. Genom detta "statement" har man alltså låst forskningen kring koldioxidens verkliga roll i klimatsystemet. Detta har dock inte hindrat forskare från att fundera vidare kring klimatkänsligheten men vetenskapen i stort kring koldioxidens egentliga roll hade kunnat gå så mycket längre under de senaste 50 åren om inte denna låsning hade skett då 1988 när IPCC skapades.

IPCC har med stöd av Arrhenius forskning gett sin syn på klimatkänslighet. De har dock tolkat hans utsaga som linjär ( endast från ett fast givet referensvärde 260 ppm) och inte som logaritmisk ( från vilket utgångsvärde som helst). I sin första rapport utgiven 1990 står det så här:

5.1.1 Enligt IPCC:s "business-as-usual" (scenario A) utsläpp av växthusgaser beräknas den genomsnittliga ökningstakten för den globala medeltemperaturen under nästa århundrade uppgå till cirka 0,3 °C per årtionde (med ett osäkerhetsintervall på 0,2–0,5 °C). Detta kommer att leda till en sannolik ökning av den globala medeltemperaturen med cirka 1 °C över det nuvarande värdet (cirka 2 °C över det under den förindustriella perioden) fram till 2025 och 3 °C över dagens värde (cirka 4 °C över det förindustriella värdet) före slutet av nästa århundrade.

Vi har nu 2025. Enligt denna rapport borde vi nu ligga på 2 grader över förindustriell period. Vi ligger nu på 1,4 grader enligt Copernicus data. Enligt Spencers data lite lägre än det. Ganska stor missbedömning alltså - om vi inte beaktar det breda osäkerhetsintervallet förstås.

Den långsiktiga förändringen av ytluftens temperatur till följd av en fördubbling av koldioxid (den så kallade klimatkänsligheten) används i allmänhet som ett riktmärke för att jämföra modeller. Intervallet för resultat från modellstudier är 1,9 till 5,2 °C.  De flesta resultat ligger nära 4,0 °C, men nyligen genomförda studier som använder en mer detaljerad men inte nödvändigtvis mer exakt representation av molnprocesser ger resultat i den nedre halvan av detta intervall. Modellens resultat motiverar därför inte en ändring av det tidigare accepterade intervallet 1,5 till 4,5 °C

Vi flyttar framåt till AR4 2007.

I AR4 har IPCC börjat med klassificering av klimatkänsligheten i olika scenarion:

Den totala bilden ger en klimatkänslighet i intervallet 0,3 till 6,4 °C.

GAFFELN HAR UTÖKATS! Man är ännu mera osäker på vilken klimatkänslighet som gäller.

Vi flyttar fram till AR6 2019. Den senaste rapporten. Här visar IPCC en graf över temperaturutvecklingen under de senaste 2000 åren. De menar här att temperaturen på jorden inte överstigit dagens nivå sedan den senaste interglaciala perioden för ca 125.000 år sedan. Denna graf har fått massvis med kritik eftersom detta påstående går emot all annan uppfattning samt omfattande forskningsrapporter som visar på:

• Varm period för 8000 - 5000 år sedan, Holocens klimatoptimum

• värmeperioden kring år 0 , romartidens värmeperiod

• värmeperioden kring år 1000, den medeltida värmeperioden

Panel (a) Förändringar i den globala yttemperaturen rekonstruerade från paleoklimatarkiv (heldragen grå linje, år 1–2000) och från direkta observationer (heldragen svart linje, 1850–2020), båda relativa till 1850–1900 och decenniegenomsnitt. Den lodräta stapeln till vänster visar den beräknade temperaturen (mycket troligt intervall) under den varmaste perioden på flera århundraden under åtminstone de senaste 100 000 åren, som inträffade för cirka 6500 år sedan under den nuvarande interglaciala perioden (holocen). Den senaste interglacialen, för cirka 125 000 år sedan, är den näst senaste kandidaten för en period med högre temperatur. Dessa tidigare varma perioder orsakades av långsamma (flertusenåriga) variationer i omloppsbana. Den grå skuggningen med vita diagonala linjer visar de mycket sannolika intervallen för temperaturrekonstruktionerna.

Grafen (den gröna i bilden till höger) visar också på deras uppfattning av vad de s.k. naturliga variationerna kommer att ha för inverkan i framtiden. NOLL! Kan det vara möjligt om vi betraktar vad som hänt och händer i klimatet nu? Värmetopparna 2023/2024 när både den globala lufttemperaturen och världshavens temperatur steg i höjden. Den kraftiga avkylningen från dessa toppar nu. Avkylningen vid både Arktis och Antarktis nu. Inget av detta har bevisligen skett p.g.a. fortsatta fossila utsläpp. Då måste vi väl anse att de naturliga variationerna gjort sitt jobb, eller hur? Men enligt grafen är ju det en omöjlighet! Naturliga variationer har ingen roll.

Angående klimatkänsligheten säger de så här:

Gaffeln har YTTERLIGARE växt. En sammanfattning landar på 1,2 till 8,5°C. eftersom deras yttersta scenario ligger på SSP5-8,5.

Genom att indela de möjliga utfallen i fem scenarion som de här har gjort med STOR spridning garderar de sig mot ett resultat där man kunde säga : IPCC hade fel!. Högst troligen kommer resultatet att landa INOM deras gaffel och då har de ju rätt ... men gör det oss så mycket klokare? Är det en bredare möjlighetssfär vi vill ha eller är det ett säkrare värde och mindre gaffel? Svaret är nog givet.

En fysikalisk analys omkullkastar nästan allt

Våra dagars fysiker håller inte med om den traditionella synen på klimatkänsligheten där den skulle vara linjär som AI och IPCC framhåller i texten här ovan:

5.1.1 Enligt IPCC:s "business-as-usual" (scenario A) utsläpp av växthusgaser beräknas den genomsnittliga ökningstakten för den globala medeltemperaturen under nästa århundrade uppgå till cirka 0,3 °C per årtionde (med ett osäkerhetsintervall på 0,2–0,5 °C).

Denna text kan inte misstolkas. Ett klart linjärt förhållande mellan temperatur och CO2.

Fysikerna menar att koldioxidmolekylen inte fungerar som en effektiv växthusgas under alla rådande koncentrationstillstånd. Att dess växthuseffekt avtar logaritmiskt när koncentrationen ökar. Dr. Happer har räknat ut att klimatkänsligheten är högst 1 grader , med en klar uppfattning att det borde till och med närma sig 0,7°C. Detta oberoende från vilken utgångspunkt man väljer.

Läs närmare https://co2coalition.org/publications/saturation-graphics/

Stämmer detta har både Arrhenius och IPCC helt fel ... men samtidigt har vi ett svar på frågan.

En logisk aspekt

Evidensbaserad forskning visar att jordens klimat följer cykler av klimatförändringar som inte människan kan styra över. Som inte har med koldioxidmolekylen alls att göra. Dessa förändringar pågår hela tiden och är mångfacetterade där temperaturen bara är en av parametrarna. En logisk slutsats av detta är att CO2-molekylens klimatkänslighet inte enbart kan vara den avgörande faktorn bakom temperatur i dag såsom IPCC påstår. Av den anledningen borde värdet vara lågt, kanske mycket lägre än det som IPCC anger. Kanske t.o.m. nära NOLL i praktiken eftersom mängden av molekylen är så försvinnande liten i atmosfären.

Slutkläm

Så var landar vi? Vem vi tror på av dessa är helt upp till oss själva. Tror vi på Happers analys är saken i sig uppklarad. Då VET VI vad klimatkänsligheten för en dubblering av koldioxidhalt i atmosfären är och kan gå vidare från den punkten ( = INGEN PANIK , INGEN KLIMATKRIS). Gör vi inte det får vi bara anse att den så viktiga frågan i rubriken till detta inlägg fortfarande saknar ett svar ... som alla kan godkänna. Kommer vi nånsin dit?

Man börjar ha förståelse för folk som slutat tro på vetenskapen - den står ju bara och trampar på samma ställe - åtminstone klimatvetenskapen. Man kommer inte överens om den kanske viktigaste frågan i hela klimatdebatten. Den frågan som kanske skulle få slut på ovissheten - och kanske käbblet.

Det enda vi kan vara eniga om är att vi inte vet så mycket om jordens klimatet sist och slutligen ... och det vi vet är vi osäkra på.