Lindzen, klimatkänsligheten och debattklimatet

Den välkände klimathotsskeptikern Richard Lindzens trovärdighet som atmosfärfysiker underkänns ofta av mina meningsmotståndare i klimatdebatten med hänvisning till att hans forskning skulle ha blivit falsifierad, eller som man gärna säger ”misskrediterad”. Ingen att lita på eller hänvisa till med andra ord, om man vill bli tagen på allvar. Men det finns anledning att ifrågasätta det, och komplettera en av mina tidigare texter om klimatkänsligheten och den utgående långvågiga strålningen med några exempel på det osunda debattklimatet i klimatfrågan.

I min bok Borde man oroa sig för klimathotet? granskar jag bevisen för att klimatet skulle vara så känsligt att vi står inför ett klimathot på grund av stigande halter av växthusgaser i atmosfären. Ett av mina argument har fått kritiska synpunkter, eftersom jag hänvisar till atmosfärfysikern Richard Lindzen. Det finns en föreställning bland mina kritiker om att han – trots lång och respekterad karriär som en av världens främsta atmosfärfysiker – skulle blivit ”misskrediterad” som auktoritet inom klimatvetenskapen på grund av ”förödande kritik” mot hans forskning. Hänvisar man till honom i klimatdebatten får man ofta en lång lista på negativa peer-reviewed artiklar till svar.

Bakgrunden till det argument där jag hänvisar till Lindzen är diskussionen om klimatets känslighet för stigande halter av koldioxid i atmosfären:

Den uppvärmande effekten från stigande halter av växthusgaser kan i sig inte orsaka någon akut klimatkatastrof, eftersom den ökar logaritmiskt, dvs effekten av varje ny molekyl blir mindre än den tidigare. En fördubbling av halten leder alltid till ungefär 1°C uppvärmning under laboratorieförhållanden, dvs vare sig det ökar från 200 till 400 ppm eller 800 till 1600 ppm blir effekten densamma. Växthuseffekten är följaktligen starkast vid en ökning från låga halter, och planar ut efter hand som halten stiger:

logarithmic

Det som antas göra det hela allvarligt är att även en liten uppvärmning från en ökning av koldioxidhalten i atmosfären sätter igång andra processer i klimatsystemet, till exempel ökad avdunstning från haven som ökar mängden vattenånga – den kraftfullaste av alla växthusgaser – i atmosfären, vilket ger upphov till ytterligare uppvärmning, mer avdunstning o s v i en ond cirkel. Det här kallas positiv feedback, som förstärker uppvärmningen, men det finns också negativ feedback, som dämpar värmen, till exempel att mer vattenånga bildar mer låga, vita moln som reflekterar solstrålningen innan den når jordytan. Den samlade effekten på den globala medeltemperaturen av en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären, inräknat positiv och negativ feedback, kallas ”klimatkänslighet”. Ett medelvärde av resultaten från simuleringarna med de många olika klimatmodellerna är att växthuseffekten tredubblas av feedback, men beräkningarna skiljer sig åt en hel del, och i själva verket råder det både oenighet, osäkerhet och bristande empirisk kunskap om hur klimatsystemet reagerar på stigande koldioxidhalter, exempelvis när det gäller effekten av aerosoler, moln och stora kolsänkor som hav och växter. Därför finns det också olika meningar om klimatkänsligheten, och många skeptiker menar att den inte är så hög att det kommer att skapa några större problem. En del skeptiker tror inte på växthuseffekten alls.

Att beräkna klimatkänsligheten är med andra ord komplicerat, svårt och osäkert. Men en hypotes kan också prövas genom att testa de empiriska effekter den implicerar. Om växthuseffekten förstärks i en ond och accelererande cirkel så borde man kunna observera det på olika sätt, exempelvis att luftfuktigheten ökar, att luften i troposfären över tropikerna värms extra mycket och att temperaturen i den lägre stratosfären sjunker. Dessutom jordens utstrålning av värme, alltså långvågig (infraröd) strålning, till rymden minska, och det är vad jag ska fokusera på här.

Här följer den uppdaterade versionen av mitt resonemang i boken, med en fördjupning i frågan om Richard Lindzens trovärdighet.

Om den globala medeltemperaturen stiger på grund av att en förstärkt växthuseffekt återstrålar alltmer värme mot jordytan, borde värmeutstrålningen ut till rymden minska över tid.

2009 presenterade forskarna Richard Lindzen och Yong-Sang Choi en studie som innehöll data från satellitmätningar av hur jordens värmeutstrålning till rymden förändrats under 23 års tid (1985-2008):

Kap 12 Erbe ny

Tvärtemot vad man borde förvänta sig av en förstärkt växthuseffekt enligt 11 klimatmodeller så hade utstrålningen inte minskat, utan ökat. De röda pilarna ovan visar alltså resultatet från 11 av FN:s klimatmodeller – att den infraröda strålningen från jorden till rymden skulle ha minskat i takt med att växthuseffekten tilltog och fångade värmen i troposfären, luftskiktet närmast jordytan. Den gröna pilen visar resultatet av mätningarna från Lindzen&Choi. I takt med att jorden blivit varmare hade den infraröda utstrålningen till rymden ökat. Det talar alltså för att klimatet inte är så känsligt för en ökning av koldioxidhalten i atmosfären som klimathotet förutsätter, och att negativ feedback spelar en större roll än vad som antagits. Det tyder också på att uppvärmningen inte beror på en förstärkt växthuseffekt, utan på att instrålningen av solenergi till jorden ökat av en eller flera anledningar, exempelvis på grund av minskad molnighet, och att den uppvärmda jorden följaktligen avger mer infraröd strålning till rymden.

Enligt Richard Lindzen ger dessa data stöd för hans s.k. iris-hypotes, som han presenterade 2001 tillsammans med Ming-Dah Chou och Arthur Y. Houoch. Iris-hypotesen innebär att varmare hav antas leda till färre cirrusmoln och därmed ökad utstrålning av långvågig strålning från jorden till rymden. Det fungerar som en kraftig negativ feedback, som alltså motverkar och dämpar uppvärmningen så mycket att den, enligt Lindzen, till och med halverar den.

Studien av Lindzen&Choi blev först underkänd för publicering av välrenommerade Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) – dock efter en högst diskutabel ”peer review”-process (se här och här) – och fick hård kritik, även från skeptiska forskare som Judith Curry och Roy Spencer, när den till sist publicerades av en mindre känd tidskrift 2009. Lindzen&Choi svarade på kritiken 2011, korrigerade sin studie och vidhöll sina slutsatser, men möttes av nya kritiska frågor.

Lindzens trovärdighet som atmosfärfysiker underkänns ofta i klimatdebatten med hänvisning till att iris-hypotesen därmed skulle ha blivit falsifierad, eller ”misskrediterad” som man gärna väljer att säga. Men det finns anledning att ifrågasätta det påståendet. Det gör i alla fall Judith Curry (2015):

”When I first encountered the iris hypothesis, I bought into the hype that this had been ‘discredited’, without giving the whole thing much thought. The idea seemed counter intuitive to me.

I did take a close look at the follow on paper by Lindzen and Choi (2010), which I reviewed at Climate Audit [link] – an interesting piece of blogospheric history. While I found a number of methodological problems with the paper, none of these struck at the core of the iris hypothesis itself.”

Även Roy Spencer tar uppenbarligen iris-hypotesen på allvar.

Currys slutsats är att misskrediteringen av Lindzen snarare har att göra med att hans hypotes är kontroversiell och utmanar ”konsensus” genom att tala för en mycket lägre klimatkänslighet än vad FN:s klimatpanel räknar med:

”So the ‘consensus enforcers’ found it necessary to ‘discredit’ the iris hypothesis, and by extension Lindzen himself, since the reduced sensitivity threatened the ‘consensus’. You can see how this pernicious behavior discouraged scientists from investigating the iris hypothesis (I can only imagine how a grant proposal to investigate the iris hypothesis would have fared in peer review).”

I artikeln The return of the iris effect? (2015) på webbplatsen ClimateScience.com vittnar Andrew Dessler om precis just det:

“By 2006, when I submitted an analysis of tropospheric water vapor that investigated whether there was an iris in that, one of the reviewers pointedly questioned why anyone was still working on this issue. I subsequently withdrew the paper. Nevertheless, just because Lindzen et al. did not convincingly demonstrate their case does not mean the iris hypothesis is wrong.“

2015 blåste dock Thorsten Mauritsen och Bjorn Stevens nytt liv i Lindzens iris-hypotes i artikeln Missing iris effect as a possible cause of muted hydrological change and high climate sensitivity in models i Nature Geoscience. De visar med hjälp av en klimatmodell att resultaten stämmer bättre med observationer med en iris-effekt än utan, och föreslår också en tänkbar mekanism för denna effekt:

”We find that inclusion of such an effect in a climate model moves the simulated responses of both temperature and the hydrological cycle to rising atmospheric greenhouse gas concentrations closer to observations. Alternative suggestions for shortcomings of models — such as aerosol cooling, volcanic eruptions or insufficient ocean heat uptake — may explain a slow observed transient warming relative to models, but not the observed enhancement of the hydrological cycle. We propose that, if precipitating convective clouds are more likely to cluster into larger clouds as temperatures rise, this process could constitute a plausible physical mechanism for an iris effect.”

Det handlar förvisso inte om något bevis för Lindzens iris-hypotes, utan om en klimatmodell, som också gav helt andra resultat än Lindzen&Choi 2011. Med en simulerad iris-effekt hamnade klimatkänsligheten i den här studien visserligen lågt på 2,2°C , men fortfarande inom det spann på 2,0 – 4,6°C där resultaten från de flesta klimatmodeller ligger. Det är som sagt en datorbaserad studie, och frågorna om molnbildning och klimatsystemets feedbackeffekter är långt ifrån avgjorda empiriskt. Men studien är inte minst ett uppmuntrande exempel på ett sunt vetenskaplig förhållningssätt.

För min del är inte det avgörande om Lindzens iris-hypotes håller eller inte, utan om hans data för den utgående långvågiga strålningen är någorlunda korrekta, kanske med en annan förklaring än en iris-effekt. Kevin E. Trenberth och John T. Fasullo, två av Lindzens hårdaste kritiker, argumenterade exempelvis i en artikel 2009 i Geophysical Research Letters för att uppvärmningen från växthus- och feedbackeffekter till stor del motverkas av ett minskat molntäcke, och att både den globala uppvärmningen och ökningen av den långvågiga utstrålningen därför huvudsakligen beror på ökad solinstrålning till jordytan:

”While there is a large increase in the greenhouse effect from increasing greenhouse gases and water vapor (as a feedback), this is offset to a large degree by a decreasing greenhouse effect from reducing cloud cover and increasing radiative emissions from higher temperatures. Instead the main warming from an energy budget standpoint comes from increases in absorbed solar radiation that stem directly from the decreasing cloud amounts.”

Men Lindzens data för den utgående långvågiga strålningen är kanske helt enkelt inte korrekta? Låt oss kontrollera det med hjälp av data från NOAA:

OLR tropikerna

I tropikerna, mellan 20° Nord och 20° Syd, har alltså utstrålningen (röd linje, Outgoing Longwave Radiation, OLR) faktiskt ökat en aning mellan 1979- och 2010, en period då den globala medeltemperaturen steg (blå linje, data från satellitmätningar vid University of Alabama i Huntsville, UAH) och koldioxidhalten i atmosfären ökade kraftigt. Det är inte en lika stor ökning som Lindzen föreslagit, men det är i alla fall definitivt ingen minskning.

OLR-data för hela jordytan mellan 90° Nord och 90° Syd mellan 1974 och 2010 visar ungefär samma sak:

OLR, NOAA

Utstrålningen har ökat och minskat cykliskt i perioder på ungefär 10 år, men med en tydlig trend uppåt mellan 1979 och 2010, dvs samma period som i grafen ovan. Räknar man från 1974 är det visserligen en liten minskning, men det beror uteslutande på de första fem åren på 1970-talet då den stora oron fortfarande var att den globala medeltemperaturen sjunkit i flera decennier.

Hur kan man förklara dessa data? Iris-effekten? Låga vita moln? Okända faktorer? Alldeles oberoende av Richard Lindzen verkar det dock som att data för den utgående långvågiga strålningen under 30 års tid då koldioxidhalten ökat kraftigt och världen blivit varmare talar emot hypotesen att växthuseffekten förstärks kraftigt av feedback. Det talar för att klimatkänsligheten är låg, att positiv feedback balanseras av negativ feedback, och att ökningen av halten av växthusgaser i atmosfären inte har den avgörande betydelse för klimatet som FN:s klimatpanel antar. Den moderna uppvärmningen efter 1979 måste i så fall förklaras på något annat sätt.

Min referens till Lindzen är egentligen överflödig. Det bästa vore kanske att ta bort den i nästa utgåva av boken, men jag tycker att det har sina poänger att ha kvar den, eftersom den även belyser debattklimatet i den här frågan, och hur man på vissa håll försöker marginalisera och undergräva förtroendet för skeptiska forskare. Även Sveriges mest kvalificerade klimatforskare Lennart Bengtsson är bekymrad över debattklimatet i nedanstående text, som faktiskt skrevs med anledning av en artikel om just Richard Lindzen. Den speglar också ganska precis mina egna slutsatser, så jag tror jag kommer att citera honom i nästa upplaga av min bok.

Lennart Bengtsson: ”Det finns inga tillförlitliga tecken på att vi är på väg mot en katastrofal situation”

I en kommentar till en artikel om Richard Lindzen av Per Welander på Klimatupplysningen skrev Lennart Bengtsson så här (2017):

”Jag kan bara bestyrka Per Welanders höga uppfattning om Richard Lindzens vetenskapliga kompetens. Jag känner honom väl och han har inte haft det lätt de senaste åren. Det finns inga ledande meteorologer eller atmosfärfysiker som ifrågasätter växthuseffekten. Den har varit känd och erkänd sedan mitten av 1800-talet. Där det råder oenighet, dvs en hälsosam vetenskaplig oenighet, är hur mycket ökningen i växthusgaserna påverkar jordens klimat. Svårigheten är här att vi har att göra med ett kaotiskt system (jordens klimat) som bara delvis är förutsägbart.

Det finns inga tillförlitliga tecken på att vi är på väg mot en katastrofal situation och det finns inga tecken vare sig teoretiska eller empiriska att vädret har blivit mer dramatiskt snarare motsatsen. En trolig konsekvens på våra breddgrader är att extremt kalla episoder blir mindre vanliga och värmeböljor något varmare med detta är som alla extrema ( och ovanliga företeelser) ytterst svårt att empiriskt fastställa. Kanske blir nederbörden mera häftig som alltid är fallet vid högre temperaturer. Vad beträffar Sveriges klimat för de kommande 50 åren kan man utgå från som första approximation att det blir som tidigare med en mindre överlagrad tendens mot högre temperatur. Det som kommer att dominera precis som tidigare är vädervariationerna. Det är bara att jämföra december 2010 med 2016.

Det är inte möjligt i dagen politiskt ”förgiftade” atmosfär att ha en balanserat samtal om klimat det är precis som att ifrågasätta dagens ”genusforskning” eller rasforskningen på 1930-talet. När en föreställning blir fullständigt etablerad i en population är det närmast omöjligt att ändra på den, det spelar ingen roll om den är vettig eller förryckt. För min personliga del har jag funnit att det inte finns något alternativ till att hålla en låg profil för att överhuvudtaget kunna fortsätta att bedriva klimatforskning. Min förhoppning är att den ”politiska klimatdebatten” en dag skall upphöra. Till slut upphör ändå alla onda drömmar.”

I min bok (och här på Klimatforum) granskar jag alla viktiga argument, utöver de atmosfärfysiska även påståendena om smältande isar, ökning av extremt väder, höjningen av havsvattenståndet, havsförsurning och mycket annat, men hittar inga tecken på en hotande klimatkatastrof. Utom möjligen i de officiella temperaturkurvorna för de senaste 150 åren. Men det är ett kapitel för sig (läs mer om det bland annat här och här).

Klimathotet av Staffan Mörner Staffan 1

Borde man oroa sig för KLIMATHOTET?

Min bok ”Borde man oroa sig för klimathotet” kan köpas på Elsa Widdings förlag på webbplatsen Klimatkarusellen.

Några läsares reaktioner:

“Har boken hemma på bordet, slår upp ibland. Hade det på bordet vid middagsbjudningar (före Corona). Obetalbart bra. Riktig njutning att läsa. Beställde boken precis till mitt barnbarn som födelsedagspresent- 13 år. Perfekt!”

“Boken är mycket läsvärd, borde läsas av alla människor men främst av våra politiker så dom slutar med sina vansinniga och meningslösa projekt.”

“Jag läste färdigt din bok idag. Otroligt berikande och omtumlande. Vilket otroligt arbete som ligger bakom den.”