The Heat Is On

Sist jag bloggade så handlade det bl.a. om världsbankens rapport “Turn down the heat: Why a 4°C warmer world must be avoided”. Rapporten har på senare tid diskuterats i DN. Några tycker att rapporten hotar forskares trovärdighet och fick svaret att det scenario som rapporten varnar för inte är så osannolikt. Tittar man i den senaste IPCC-rapporten så ligger 4° temperaturökning till nästa sekelskifte på den höga sidan, men bedöms inte alls som osannolikt. Svenska klimatbloggar har hängt på debatten, både UI och TCS.

Jag tycker ju om att räkna själv så jag ägnade senare delen av fredagskvällen åt detta. För att skatta framtida temperaturer måste man ha en idé om hur de saker som påverkar temperaturen kan tänkas att utvecklas sig. Bilden är hämtad från James Hansen's "Global Temperature Update Through 2012" och visar växhusgasernas tillväxt per år, mätt i den forcing (W/m^2) som de ger upphov till. Som synes har denna minskat något sedan 80-talet men den växer fortfarande med ca 0.04 W/m^2 per år. Om man tar ett typiskt värde för klimatkänsligheten, 3 grader för dubbel CO2 halt eller 0.8 grader per W/m^2 och räknar 90 år framåt i tiden så får man, utan att tänka på tidskonstanter, direkt en temperaturökning på 0.04 x 90 x 0.8, d.v.s. ca 3 grader eller ca 4 grader över förindustriell nivå. 4 grader verkar väl inte helt orimligt, och även om sannolikheten för denna ökning bara är 15% så finns det väl en mycket god anledning att ha en vettig riskhantering och göra allt för att minska denna risk.

Mycket är ju osäkert när det gäller framtida klimat. Den modell, enkel eller komplicerad, som man alltid måste använda för att skatta framtida temperaturer, har alltid en osäkerhet, vare sig den bygger på komplicerad fysikalisk modellering eller skattning av klimatkänslighet från osäkra mätdata. Denna modell ska sedan matas med t.ex. framtida växthusgashalter och kylande partiklar i luften (aerosoler).

I min blogpost Climate Modeling For Dummies 2 försökte jag skatta enkla klimatmodeller från uppskattade "climate forcings" som t.ex. växthusgaser, aerosoler, vulkanutbrott och solintensitet. Jag kom fram till att en modell skattad med data från t.ex. 1890 till 1970, ganska väl bedömer temperaturens utveckling fram till idag, även om den underskattar senare års temperatur något. Jag använder här alltså tidsperioden 1970 - 2010 för att validera denna modell. Modellens resultat visas i figuren till vänster.

Denna gång tänkte jag använda en sådan modell för att skatta temperaturutvecklingen fram till år 2100. De viktigaste insignalerna till modellen är forcings från växthusgaser och aerosoler. Jag har använt en modell som har en klimatkänslighet på 2.5 grader för fördubblad CO2. Denna får jag genom att använda forcings enligt NASA. Denna modell har jag använt för att prediktera temperaturen under antagandet att växthusgasernas forcing växer med 0.02, 0.04 resp. 0.06 W/m^2/år. Alla andra forcings har jag låst vid 2009 års värde. Dessa fall ger en temperaturhöjningar med 2.3, 3.3, resp. 4.2 grader vid nästa sekelskifte.

Nästa två fall är med 0.04 W/m^2/år växhusgasökning men med (1) minskande aerosoler (inte till noll men till knappt hälften av dagens värden, svarande mot att vi lyckas rena våra utsläpp bättre än idag) och (2) aerosloer som ökar i samma takt som de senaste åren. Dessa fall ger sekelskiftes-temperaturer på +4.1 resp +2 grader.

Slutligen har jag två fall där jag tittade på modellosäkerhet med hänsyn till aerosoler. Aerosoler är ju den osäkraste faktorn i modellbygget, för att citera James Hansen är det en "educated guess". Eftersom den totala forcingen domineras av växthusgasers positiva forcing och aerosolers negativa forcing så kan en liten förändring av skattningen av aerosolforcingen ge stora skillnader i modellens förstärkning (klimatkänslighet). Om man antar att aerosloernas kylande effekt varit noll får man en modell med känslighet 0.9 grader för fördubblad CO2. Detta kan tyckas lite extremt men nyligen har det föreslagits att klimatkänsligheten är ca. 0.6 grader för fördubblad CO2. För att med denna metod få sådana siffror måste man byta tecken på aerosolforcingen. Hur som helst ger denna modell, med antagandet 0.04 W/m^2/år växhusgasökning och låste forcings för övrigt en sekelskiftestemperatur på +1.8 grader. Om man då går åt andra håller och antar att aerosolernas kylande verkan varit 25% högre så hamnar man på en klimatkänslighet på 4.8 grader för fördubblad CO2 och en sekelskiftestemperatur på +5 grader.

Effekter som oåterkalleligt smältande isar och andra s.k. tipping points finns förstås inte med i dessa resonemang och modeller så det är något av ett best case scenario som beskrivs här. När det gäller osäkerheten i aerosoler så påverkar den alltså både modellskattning och framtida forcing-input till prediktionerna. Eftersom aerosolerna balanserar växthusgaserna så kan vi komma i en mycket besvärlig situation om vi renar utsläpp och låter växthusgaserna slå igenom fullt ut, detta har ibland kallats "The Faustian Aerosol Bargain". Hur som helst så skulle jag sätta mina slantar på +3.5 grader och det är ju inte långt ifrån 4. Sen finns det ju förhoppningsvis människor som ska bebo vår planet efter år 2100 också, så vi borde sikta på en betydligt lägre temperatur, +1.5 grader kanske och då är det bråttom, bråttom.

PS: Debatten in DN har fortsatt här och i en slutreplik som säger "Vi bedömer att sannolikheten är låg för en temperaturökning på fyra grader då flera studier under senare år pekar mot en mindre klimatkänslighet än vad som antogs i IPCC-rapporten från 2007. Men redan en ökning på 2-3 grader motiverar kraftfulla motåtgärder". Vi således ganska överens, osäkerheten är stor, men även en låg sannolikhet motiverar ytterst kraftfulla åtgärder med tanke på vad som står på spel.

PPS: Svenska Dagbladet m.fl. rapporterar också om en norsk studie med rubriken klimathotet mindre än väntat. Med data från 1750 till 2000 predikterade man 3.7 graders temperaturökning, men med data från 1750 till 2010 blev resultatet endast 1.9. Rubriksättningen verkar med andra ord högst diskutabel. Osäkerheten är som sagt stor!