Kloden blir varmere – men hvor mye?

I På Høyden 8/4 utfordret vi Bjerknessenteret til ”å publisere den fysiske loven som forbinder økningen i global temperatur direkte til økt konsentrasjon av CO2”. Drange, Eldevik, Furevik og Jansen svarer på vegne av Bjerknessenterets 12/4 med innlegget ”Økt konsentrasjon av CO2 gir varmere klode”. Overskriften er dessverre betegnende for presisjonsnivået i svaret fra Drange et al.

Vi er ikke uenig i at økt CO2 konsentrasjon i atmosfæren gir en viss økning av temperaturen, men det store spørsmålet er jo hvor stort bidraget er? Dreier det seg om tiendedels grader eller mange grader? Liksom vanndamp og metan har CO2-molekylene evne til å fange opp infrarød strålingsenergi. Når energien frigjøres vil det føre til en økning i temperatur. Økt konsentrasjon av CO2 fører til at det blir flere molekyler tilgjengelig for infrarød absorpsjon. Den direkte effekten av CO2 kan man estimere vha infrarød spektroskopi og teoretiske beregninger.Selv om estimatene spriker, viser ingen beregninger eller målinger effekter på global temperatur fra CO2 i den størrelsesorden som klimamodellene predikerer. For å få dette til, må man tillegge CO2 en indirekte effekt, såkalt positiv tilbakekobling som mangedobler klimasystemets følsomhet for CO2-økning.

Vi etterlyste i vårt innlegg den fysisk lovmessige sammenhengen som klimaforskerne hevder eksisterer mellom økt CO2-nivå og økt global temperatur. Bakgrunnen for spørsmålet er at klimaforskerne stadig gjentar at klimamodellene og deres prediksjoner er basert på de fysiske naturlovene. Et kjennetegn ved naturlovene er at de er gyldige for hele klasser av fenomener, ekstrapolerbare utenfor de eksperimentelle observasjonsområdene som de opprinnelig ble dedusert fra og at de ikke endrer seg betydelig etter som tiden går. Newtons lov for sammenhengen mellom kraft og aksellerasjon, F=ma, og Einsteins lov om ekvivalensen mellom masse og energi, E=mc²,  er eksempler på naturlover.

I den andre enden av skalaen finner vi observasjonsbaserte modeller som kan gi gode beskrivelser og gode prediksjoner for komplekse systemer så lenge man befinner seg innenfor modellenes gyldighetsområde, men som i liten grad er ekstrapolerbare utenfor området av observasjoner de er konstruert fra. Slik konstruksjonen av klimamodellene er beskrevet i Klimapanelets rapporter, kan vi slutte oss til at disse modellene er hybrider med deler som er basert på forenklinger og parametriseringer av fysiske lover og deler som er observasjonsbaserte. Dette bekrefter Drange et al. med utsagnet ”I tilfeller hvor koplingen mellom ulike lover ikke kan representeres direkte av klimamodellene, for eksempel grunnet datamaskiners endelige regnekraft eller hvor teoretisk kunnskap er begrensende, brukes observasjonsbaserte tilnærmelser.” Hybridmodeller har de samme begrensninger som fullstendig observasjonsbaserte modeller når det gjelder gyldighetsområde og ekstrapolerbarhet og kan være en del av forklaringen på klimamodellenes svake prediktive evne.

Vi skal gi Drange et al en ny sjanse til å klargjøre sammenhengen mellom CO2 og global temperatur. Vi deler nå spørsmålet i tre og frafaller kravet om at de skal formulere dette som en naturlov.

1. Hvor stor blir økningen i global temperatur med dobling av CO2-konsentrasjon i forhold til førindustrielt nivå (280 ppm)?
2. Hvor stor del av oppvarmingen skyldes den direkte effekten av CO2 og hvor stor del tilskrives den positive tilbakekoblingen?
3. Hvilke parametriseringer og hvilke observasjonsserier brukes for å estimere det direkte og indirekte bidraget til CO2?