Klimaendringene forklart

i Klima av

Det er fortsatt enkelte som ikke vil godta at den observerte klimaendringen er menneskeskapt. Derfor kan det være på sin plass å gjengi denne artikkelen fra Aftenposten 18. april hvor klimaforskeren Bjørn H. Samset ved Universitetet i Oslo på en kortfattet måte forklarer hva klimateorien er og ikke er og hvilket forskningsmessige grunnlag vi i dag har for teorien. Artikkelen er formet som et svar til en tidligere artikkel av Per Arne Bjørkum som inneholdt en kritikk av det statistiske analyseapparatet som klimaforskerne benytter.  Det bør understrekes at artikkelen ikke argumenterer for det ene eller det andre politiske vedtak som springer ut fra ønsket om å begrense klimaendringene – men søker å forklare hvorfor forskningen peker på at menneskeskapte utslipp har en vesentlig betydning for temperaturstigningen.

——————————————————————————

«Klimateorien er meningsløs vitenskap», skriver Per Arne Bjørkum i Aftenposten 20. august.

Som klimaforsker og bidragsyter til FNs klimapanel burde jeg kanskje la meg fornærme av en slik arrogant avvisning av et helt fagfelt – men nei. En grundigere lesing avslører problemet: Bjørkum synes å ha misforstått hva «klimateorien» er.

Løser vi opp i dette, blir både den statistiske språkbruken han kritiserer hos Klimapanelet, og Jordens temperaturutvikling ved overflaten, lettere å forholde seg til. Det blir også lett å si hva som vil falsifisere den virkelige «klimateorien», slik kronikken etterlyser.

Bjørn H. Samset.
cicero

«Klimateorien» er ikke «teorien om at vi har påvirket klimaet», som Bjørkum skriver. Den er snarere at Jordens klimasystem – fra bunnen av havene og til atmosfærens øverste topp – følger de samme grunnleggende naturlovene som resten av naturen. Vår delaktighet i de observerte endringene kommer først som en konsekvens av dette, etter å ha summert opp alle relevante faktorer.

Bevaring av energi

Fremst blant alle naturlover er bevaring av energi – en kjensgjerning som fysikere har testet så grundig som det har latt seg gjøre gjennom flere hundre år. Energi kan ikke forsvinne eller dukke opp. Den kan bare gå over i andre former. Anvendt på klimasystemet betyr energibevaring følgende:

Temperatur er, grovt sagt. et mål på mengden energi. Hvis Jorden skal endre temperatur, må det derfor enten komme mer energi enn før inn i klimasystemet (en oppvarming), eller gå mer ut av det (en avkjøling).

Vi har også en randbetingelse: De siste 10.000 år, siden forrige istid, vet vi at klimaet har forholdt seg noenlunde konstant, med bare gradvise endringer på under én grad i gjennomsnitt. Dermed må det være ganske god balanse mellom energien som tas opp fra solen, og den som avgis til verdensrommet som varmestråling.

Måler fra topp til bunn

I dag overvåkes klimaet fra topp til bunn. Vi måler energiinnholdet i havene ned til 2000 meter. Vi måler massebalansen til ismassivene på Grønland og i Antarktis. Vi måler mengden fuktighet oppover i atmosfæren, konsentrasjonen av gasser og støv i luften, skyer, vind, regn – og, så klart, temperaturen ved overflaten. Vi måler også hvor mye energi som kommer inn fra solen, og hvor mye som går ut. Kort sagt, vi forsøker å observere alle delene av klimasystemet med så stor nøyaktighet som måleinstrumentene våre tillater.

For å gjøre en lang historie kort: Vi observerer endringer de siste 150 år, fra havene og opp til toppen av atmosfæren, som ikke kan forklares uten at energibalansen har endret seg. Det kommer rett og slett mer energi et steds fra. Den som vil ha detaljer anbefales å lese Klimapanelets rapporter – vel å merke selve rapportene, ikke de politisk masserte oppsummeringene.

Etter denne kjensgjerningen handler klimaforskning i dag om å finne grunnene til de observerte endringene. Merk flertallet, for det er garantert flere grunner. Det den naturfaglige delen av Klimapanelets hovedrapporter gjør, er først og fremst å gi en oversikt over forskning på endringene, og over de kjente forslagene til årsaker.

Den viktigste av årsakene – men slett ikke den eneste – viser seg å være økningen i konsentrasjonen av drivhusgasser som CO2. Disse har den egenskapen – som forøvrig er målt helt uavhengig av klimaforskningen – at de tar opp Jordens varmestråling, og holder den igjen en liten stund. Drivhuseffekten er grunnen til at Jorden er fruktbar, snarere enn å se ut som månen. Og når vi sier at endringen i drivhusgasser er viktigst, er det fordi vi har kvantifisert den ved siden av endringer i solstråling, skyer, støv, naturlig variasjon og så videre – ikke fordi vi bare har oversett de andre. Alt er sjekket, og resultatene angitt med usikkerhetsintervaller, akkurat som de skal.

Forutsier og tallfester en konsekvens

Vi måler en sterk økning i konsentrasjonen av CO2, metan og andre drivhusgasser. Dette fører i tur til økt opptak av energi. Energibevaring krever at denne energien skal havne et sted i klimasystemet – men hvor? Her kommer den vakreste delen av klimaforskningen: Når vi regner sammen økt temperatur i havene, økt temperatur i overflaten, smelting av ismassivene og alle de andre endringene, og sammenligner med den energien vi venter fra økt drivhuseffekt, så går det opp – innenfor måleusikkerhetene. Teorien både forutsier og tallfester en konsekvens, og disse forutsigelsene bæres ut av målinger.

Men klimasystemet er jo ikke statisk. Havene strømmer, atmosfæren virvler og mengden skyer varierer fra år til år. Vi har varme år, kalde år, El Nino-år (som 1998 og 2015), våte år og tørre år. Temperaturen ved jordoverflaten, som bare er en bitte liten del av hele klimasystemet, reflekterer dette. «Klimateorien» er ikke at temperaturen ved overflaten skal endre seg jevnt. Den er snarere at hvis overflaten blir varmere, så må energien til dette komme et steds fra.

Indre, kaotisk variasjon

Klimaet er et komplekst system med stor grad av indre, kaotisk variasjon. Vi vet at Jorden har kalde og varme perioder, blant annet på grunn av energiopptak i havet, og at selv i en situasjon med gradvis oppvarming på grunn av økt drivhuseffekt kan vi ha lange perioder uten stigning – eller til og med avkjøling. Ingen klimaforskere er overrasket over at temperaturen ved overflaten står stille en stund. Snarere ville noe annet vært ganske alarmerende. Samtidig betyr ikke klimaets indre variasjon at alt er lov. En istid, for eksempel, vil være langt utenfor den naturlige variasjonen de siste 10.000 år. Det er også temperaturstigningen vi har målt ved overflaten de siste 150.

«Den (klimateorien) består av litt over 100 ulike modeller», skriver Bjørkum. Merk at de ofte kritiserte klimamodellene, matematiske hjelpemidler på lik linje med markedsmodellene børser og industri bruker, ikke så langt har vært nevnt. De er bare nyttige dersom de kan gjenskape klimaet over tid lang – noe grundige tester viser at de kan, innenfor deres forventede presisjon. Det modellene så er brukt til, er å skape grunnlaget for det statistiske språket Bjørkum kritiserer hos Klimapanelet.

Ville vært annerledes uten oss

Verktøyene er benyttet til å beregne dagens klima med og uten våre industrielle utslipp, etter at all naturlig variasjon i sol, vulkansk støv, havstrømninger og lignende er tatt hensyn til. Resultatet er at dagens observerte klima med overveldende sannsynlighet ville vært annerledes uten oss. Selve statistikken hviler her på verktøyene, og kan diskuteres ut fra dem. Vitenskapen bak – om energi og endringer i energibalanse – gjør det ikke.

Bjørkum etterlyser til slutt hva som vil kunne motbevise «klimateorien». Dette er lett å svare på. Dersom drivhuseffekten øker i styrke, mens den totale mengden energi i klimasystemet ikke gjør det – sett over et tidsrom på noen tiår, slik at naturlig variasjon får spille ut – vil noe være galt med forståelsen vår. Pr. i dag er det ingenting som tyder på noe slikt. Den følgende delen av teorien, som handler om vår delaktighet i endringene, vil falle dersom vi finner andre årsaker til den målte endringen i energi, og samtidig begrunner hvorfor den ikke kan skyldes den grunnen vi alt har identifisert.

Her er den vitenskapelige klimateorien: CO2-konsentrasjonen har økt, og det er vårt CO2. CO2, sammen med en rekke andre faktorer, har ført til en forsterket drivhuseffekt. Den ekstra energien fra denne økningen fordeler seg gjennom hele klimasystemet – deriblant, over tid, en økning av temperaturen ved overflaten. Alle stegene i denne logikken er fremkommet gjennom vitenskapelig metode. De kan diskuteres, kritiseres – og motbevises. Å hevde noe annet er, med respekt å melde, simpelthen kunnskapsløst.