Tässä lupaamani käännös. Taitaa kieliasu olla vähän tönkköä mutta toivottavasti ei ole kovin paljon asiavirheitä.
Maallikon selitys miksi Maapallon lämpenemistä ennustavat Ilmastomallit ovat väärässä.May 29th, 2009 by Roy W. Spencer, Ph. D.
(last edited 8:30 a.m. 1 June 2009 for clarity)
Kuulen silloin tällöin valitettavan että jokin kirjoittamani on liian teknistä ymmärrettäväksi. Tämä on varmasti totta. Ilmasto on monimutkainen järjestelmä ja keskustelu maapallon lämpenemiseen (nk ”ilmastonmuutos ”) liittyvästä tieteestä käy äkkiä tekniseksi.
Onneksi ilmastomallien vakavin ongelma (mielestäni) on sellainen jonka yleisö helposti ymmärtää. Aion siis vielä kerran yrittää selittää miksi kaikki 23 YK:n IPCC:n seuraamat ilmastomallit ennustavat liian suurta lämpenemistä tulevaisuudessa. Perusongelma josta puhun on vertaisarvioitu ja julkaistu (
http://www.drroyspencer.com/Spencer-and-Braswell-08.pdf) joten sitä ei voi kovin helposti voi hylätä.
Tällä kertaa en aio käyttää käyriä (!) sekä aion käyttää vain yhtä lukua (!!) joka tulee olemaan pieni.
Teen sen kolmessa vaiheessa: Ensin käytän esimerkkinä liedellä olevaa vesikattilaa ja osoitan miksi lämpötilat (kuten maapallon) nousevat ja laskevat.
Toiseksi, kuvailen miksi niin monet “ilmastomalliasiantuntijat” uskovat että CO2 lisäys ilmakehään aiheuttaa ilmaston suuren, mahdollisesti katastrofaalisen lämpiämisen.
Lopuksi aion osoitttaa kuinka Luontoäiti on harhauttanut ilmastoasiantuntijoita ohjelmoimaan ilmastomallinsa toimimaan virheellisesti.
Osa tästä materiaalista löytyy siroteltuina muilta web-sivuiltani, mutta olen tässä yrittänyt luoda loogisen ketjun tärkeimmistä käsitteistä sekä minimoimaan tekniset detaljit. Tulen mahdollisesti editoimaan tätä kirjoitusta sitä mukaa kun kysymyksiä esitetään ja kun löydän parempia tapoja muotoilla asioita.
Maanpallon Ilmasto Verrattuna Liedellä olevaan VesikattilaanEnnen kuin keskustelemme siitä, mikä voi muuttaa maapallon keskilämpötilaa, aloittakamme yksinkertaisella esimerkillä – vesikattila liedellä. Kuvittele että on kyseessä kaasuliesi jonka liekki on säädetty alimmilleen, niin että vesi lämpiää mutta ei kiehu. Alussa kattila on ilman kantta.
Liekki lämmittää tietysti kattilaa ja vettä, mutta noin 10 minuutin kuluttua lämpötila ei enää nouse. Kattila ei enää lämpene kun se saavuttaa tasapainotilan jossa kattilan kylmempään ympäristöön menettämä lämpö on sama kuin liedeltä tuleva lämpö. Kattila lämpeni niin kauan kuin noiden kahden energiavirtojen tasapainottomuus vallitsi, mutta heti kun kattilan lämpöhäviö nousi samaksi kuin lieden antama lämpö niin lämpötilanmuutos pysähtyi.
Kuvitellaan että lisäämme lämpöä hieman. Tämä aiheuttaa jälleen väliaikaisen epätasapainon lisätyn energian ja energiahäviön välillä, joka taas lämmittää kattilaa lisää. Kun kattila lämpiää se menettää yhä enemmän energiaa ympäristöön. Lopulta saavutetaan uusi korkeampi lämpötila missä energian lisäys ja häviö ovat jälleen tasapainotilassa.
Mutta on myös toinen tapa lämmittää kattilaa kuin lämmön lisääminen. Voimme vähentää jäähtymistä. Jos laitamme kattilan päälle kannen, kattila lämpiää koska lämpöä poistuu vähemmän kuin lämpöä lisätään. Tässä tapauksessa kattilan lämpötila ei nouse koska lämpöä lisätään, vaan koska kattilasta karkaa vähemmän lämpöä.
Maapallon LämpiäminenEsimerkki jossa kattila lämpiää liedellä, on periaattessa sama kuin ilmastonmuutos yleensä, ja maapallon lämpiämisteoria erityisesti. Energiavirtojen suunnan vaihtelut ilmastossa aiheuttaa yleensä lämpötilan muutoksen. Ilmaston (ilmakehä, meri ja maa) keskilämpötila pysyy samana vain niin kauan kuin auringosta tulevan energian määrä on sama kuin avaruuteen karkaavan infrapunasäteilyn määrä. Tämä on näytetty seuraavassa kuvassa:

Näin myös Maan keskilämpötila (kuten vesikattila liedellä) muuttuu vain kun saapuvan ja poistuvan energian määrien välillä vallitsee tasapainottomuus.
Tämä tarkoittaa että mikä tahansa, yllä olevassa kuvassa, voi muuttaa energiavirtojen määrää – ilmastoon sisään tai ulos – ja aiheuttaa maapallon lämpiämistä tai jäähtymistä.
Tapauksessa jossa ihminen aiheuttaa maapallon lämpenemisen oletetaan että CO2 lisäys ilmakehään vähentää Maan jäähtymistä avaruuteen. Tämä tapahtuu jo luonnollisesti ilmakehän nk ”kasvihuoneilmiön” kautta. Se on prosessi jossa vesihöyry, pilvet, hiilidioksiidi ja metaani toimivat ’säteilyä aiheuttavana huopana’ joka eristää alemman ilmakehän ja maanpinnan sekä nostaa Maan pinnan keskilämpötilan keskimäärin 33C.
Maan luonnollinen kasvihuoneilmiö on kuin liedellä olevan kattilan kansi. Kansi vähentää kattilan jäähtymistä ja pitää vesikattilan keskimäärin lämpimämpänä kuin se olisi ilman kantta. (En usko että kasvihuoneilmiötä kuvaillaan muualla eristeeksi – kuin huopa – mutta uskon että se on mitä tarkin analogia.) Samoin Maan luonnollinen kasvihuoneilmiö pitää alemman ilmakehän ja pinnan lämpimämpänä kuin jos ei kasvihuoneilmiötä olisi. Enemmän CO2 ilmakehässä siis vahvistaa jonkin verran ilmiötä.
Kuten vesikattilan tapauksessa, toinen tapa lämmittää on energian lisääminen – Maan tapauksessa se on auringonvalo. Huomaa ettei se välttämättä vaadi auringon tehon lisäämistä. Muutos missä tahansa lukuisissa prosesseissa jotka ohjaavat Maan keskimääräistä pilvipeitettä voi myös aiheuttaa sen.
Esimerkiksi IPCC mainitsee ihmisen aiheuttamien aerosolien muuttavan Maan pilvisyyttä...mutta he eivät koskaan mainitse sitä mahdollisuutta että ilmasto voi muuttaa omaa pilvipeitettään.
Jos pilvipeite joka heijastaa auringonvaloa takaisin avaruuteen vähenee, esimerkiksi merten tai ilmakehän kiertoliikkeiden muuttumisen vuoksi, niin meret absorboivat enemmän auringon energiaa. Tästä aiheutuu silloin poistuvan infrapuna-energian ja maahan tulevan aurinkoenergian välille tasapainottomuus. Tämä tasapainottomuus aiheuttaisi meren lämpenemistä, jolloin lämpimämmät ja kosteammat ilmamassat virtaisivat mantereiden yli lämmittaen myös maa-alueet.
$64 Triljoonan kysymys: Kuinka Paljon CO2 Lisäys lämmittää Maata?Nyt tulemme maagiseen lukuun johon tulemme viittaamaan myöhemmin, joka kertoo kuinka paljon enemmän energiaa häviää avaruuteen kun Maa lämpiää. Teoreettisesti voi laskea että jokaisesta asteesta C jonka Maa lämpiää, se luovuttaa keskimäärin 3,3 W/m2 enemmän infrapuna-energiaa avaruuteen. Samalla lailla kuin tunnet enemmän infrapuna(lämpö)säteilyä kuumalta liedeltä kuin lämpimältä liedeltä niin Maa luovuttaa enemmän infrapunaenergiaa avaruuteen mitä enemmän se lämpiää.
Tämä on osa ilmaston luonnollista jäähdytysmekanismia josta kaikki ilmastotiedemiehet ovat yhtä mieltä. Me emme ole yhtä mieltä siitä miten ilmasto vastaa lämpenemiseen, joko lisäämällä tai vähentämällä tätä luonnollista jäähdytysmekanismia. Maaginen luku – 3,3 W/m2 – vastaa sitä lisä-energian määrää jonka Maa menettää jos VAIN lämpötila nousee 1C eikä mikään muu muutu. Todellisuudessa voimme kuitenkin odottaa että muu osa ilmastosta EI jää samaan tilaan reagoidessaan lämpenemiseen.
Näin ollen tärkein kiista ilmastontutkimuksessa on tänään sama kuin 20 vuotta sitten: Miten pilvet (ja vähäisemmässä määrin muut ilmaston elementit) vaikuttavat lämpenemiseen, lisäten vai vähentäen lämpenemistä? Näitä epäsuoria muutoksia jotka vaikuttavat lämpötilaan edelleen kutsutaan palautekytkennöiksi ja ne määrittelevät mikäli ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpiäminen tulee olemaan katastrofaalista vai katoaako se vain ilmaston luonnollisen vaihtelun kohinaan.
Palatakseni esimerkkiimme jossa koko Maapallo lämpiää 1C, ja jos lämpeneminen aiheuttaa pilvipeitteen lisääntymistä, niin mainittu 3,3 W lisä-infrapunasäteilyn häviö ulkoavaruuteen lisääntyy koska aurinko lämmittää Maata vähemmän. Tuloksena on vähäisempi lämpötilan nousu. Tätä kutsutaan negatiiviseksi palautekytkennäksi jonka voi kuvailla näin:
Jos negatiivinen palautekytkentä on olemassa ilmastojärjestelmässä, niin ihmisen aiheuttama lämpiäminen on käytännössä mitätön (non-issue).
Mutta IPCC:n mielestä luonto ei toimi niin. He uskovat että Maata peittävä pilvipeite vähenee lämpenemisen myötä jolloin lisääntyvä auringonvalo lämmittäisi Maapalloa vielä enemmän. (Sama tapahtuisi jos ilmakehän vesihöyrypitoisuus nousisi lämpiämisen myötä sillä vesihöyry on pääasiallisin kasvihuonekaasu.) Tätä kutsutaan positiiviseksi palautekytkennäksi ja kaikki 23 ilmastomallia joita IPCC seuraa näyttää positiivista pilvi- ja vesihöyry-palautekytkentää. Seuraava kuva näyttää kuinka positiivinen palautekytkentä toimii:
Todellisuudessa pääasiallinen ero vähäistä lämpenemistä ennustavien mallien ja voimakasta lämpenemistä ennustavien mallien välillä on todettu olevan pilvistä johtuvan positiivisen palautekytkennän voimakkuus.
Miten Luontoäiti Hämäsi Maailman Huippu-ilmastotiedemiehiäTärkein kysymys on ilmeisesti miten pilvet TODELLISESSA ilmastossa reagoivat lämpiämiseen, sillä se ohjaa ilmastomallien kehitystä ja testaamista. Viime kädessä mallien on perustuttava ilmakehän käyttäytymisestä tehtyihin havaintoihin.
Mitä siis ON havaittu kun Maa lämpiää? Lisääntyvätkö vai vähenevätkö pilvet? Vaikka tulokset vaihtelevat riippuen analysoiduista vuosista niin on usein todettu että lämpimämpinä vuosina on ollut vähemmän pilviä, ei enemmän.
Tämä on johtanut ’tieteelliseen konsensukseen’ että pilvien palautekytkentä ilmastossa on luultavasti positiivinen vaikkakin määrältään epävarma. Jos pilvien palautekytkentä todellakin on voimakkaasti positiivinen olemme todella suurissa ongelmissa ihmisen aiheuttaman lämpiämisen johdosta.
Mutta tähän kohtaan täytyy esittää kysymys jota kukaan ei kysy: Mikä aiheutti lämpiämisen kun ilmastojärjestelmä koki lämpimän vuoden. Määritelmän mukaan pilvien palautekytkentää ei ilmene ellei lämpötila nouse... mutta entä jos pilvet alunperin aiheuttivat lämpötilanmuutoksen?
Tämä on tärkeää, sillä jos vähenevä pilvipeite aiheutti lämpenemisen, ja tämä on erehdyksessä tulkittu niin että lämpeneminen aiheutti pilvipeitteen vähenemisen, niin positiivinen palautekytkentä on tullut määritellyksi vaikka todellinen palautekytkentä ilmastossa olisi negatiivinen.
Tietääkseni tätä mahdollista syyn ja seurauksen sekoittamista – ja siitä johtuvaa positiivista poikkemaa todetuissa palautekytkennöissä – ei ollut koskaan tutkittu ennen kuin me toimme sen esiin vertaisarvioidussa tutkimuksessa (
http://www.drroyspencer.com/Spencer-and-Braswell-08.pdf) Journal of Climate:ssa. Koska ilmastotutkimus, ikävä kyllä, kattaa niin laajan kirjon erikois-osaamista useimmat ilmastoasiantuntijat eivät edes tiedä raporttimme olemassaolosta.
Miten voimme päästä yli tästä syy-seuraus-ilmiön ongelmasta tutkiessamme ilmaston luonnollisia vaihteluja yrityksessämme identifioida palautekytkentää? Viimeisin tutkimuksemme joka on nyt vertaisarvioitavana mahdollista julkaisua varten Journal of Geophysical Research:iin, osoittaa että on mahdollista erottaa, ainakin osittain, pilvien aiheuttama lämpötilan muutos (joka ”näyttää” positiiviselta palautekytkennältä) lämpötilan aiheuttamasta pilvimuutoksesta (todellinen palautekytkentä).
Analysoimme 7,5 vuoden viimeisintä ja parasta NASA:n satelliittidataa ja huomasimme että kun pilvien aiheuttaman lämpötilanmuutoksen vaikutus huomioidaan, niin pilvien palautekytkentä todellisessa ilmastossa on voimakkaasti negatiivinen. Negatiivinen palautekytkentä oli niin voimakas että se enemmän kuin kumosi myös havaitsemamme positiivisen vesihöyryn palautekytkennän. Se oli myös yhdenmukainen niiden todisteiden kanssa negatiivisesta palautekytkennästä jotka havaitsimme tropiikeissa ja julkaisimme 2007(
http://www.drroyspencer.com/spencer_07GRL.pdf)
Itse asiassa pelkkä negatiivinen palautekytkentä oli niin voimakas että jos se vaikuttaa pitkällä aikavälillä maapallon lämpiämisen yhteydessä niin tuloksena olisi vain 0,6C lämpeneminen vuosisadan loppupuoleen mennessä.
Luonnolliset Pilvien Vaihtelut: Palapelin Puuttuva Pala?Tässä kriittisessä asiassa koskien pilvien palautekytkentää – josta jopa IPCC myöntää että se on heidän suurin epävarmuuden lähteensä – on selvää että luonnollinen pilvien vaihtelun vaikutus lämpötilaan on jätetty huomioimatta. Syy ja seuraus on yksinkertaisesti sekoitettu keskenään. (Jopa mallintajien on myönnettävä että pilvien aiheuttama lämpötilan muutos on olemassa koska me löysimme siitä selviä todisteita jokaisessa IPCC:n mallissa jota tutkimme.)
Tämä tuo esille toisen tärkeän kysymyksen: Mitä jos itse maapallon lämpenemisen onkin aiheuttanut pieni, pitkäaikainen, luonnollinen muutos maapallon pilvipeitteessä? Maan pilvipeitteestä ei ole tehty havaintoja riittävän pitkältä ajalta tai eivät ole riittävän tarkkoja jotta olisi dokumentoitu josko sellaisia pilvimuutoksia on tapahtunut tai ei. Joistain epäsuorista todisteista että näin olisi tosiaan tapahtunut on keskusteltu täällä (
http://www.drroyspencer.com/research-ar ... -response/).
IPCC on yksinkertaisesti olettanut, vaikka eivät sitä koskaan sano, että Maan keskimääräinen pilvipeite ei vaihtele vuosisatojen saatossa. Tämä oletus on täysin mielivaltainen ottaen huomioon kaoottiset vaihtelut jotka valtamerten ja ilmakehän kiertoliikkeet pystyvät aiheuttamaan, ja se on luultavasti väärä. Hieman yli 1% vaihtelut pilvipeitteessä usean vuosikymmenen aikana voi aiheuttaa sellaisia olotiloja kuten Keskiajan Lämmin Kausi ja Pieni Jääkausi.
Tietääkseni IPCC ei ole koskaan keskustellut olettamuksestaan että maapallon pilvipeite aina pysyy samana. Ilmastonmuutos on niin monimutkainen että useimmat asiantuntijat eivät luultavasti koskaan edes ole ajatelleet sitä. Mutta meillä ilmatieteilijöiksi koulutetuilla on mutu-tuntuma että niin todellakin tapahtuu. Kokemukseni mukaan suurin osa ilmatieteilijöistä ei usko että ihmiskunta on suurin syyllinen Maan ilmaston lämpenemiseen. Ilmatieteilijät ymmärtävät kuinka monimutkainen pilvien vaihtelu on ja useimmat ovat taipuvaisia uskomaan että ilmastonmuutos on suurelta osin luonnollinen.
Tutkimuksemme perustui tähän mutu-tuntumaan ja osoitti, käyttäen sekä satelliittidataa että yksinkertaista ilmastomallia, ilmastomallintajien kielellä, kuinka tärkeän vakava tämä asia on ilmaston lämpenemisteorialle.
Tämä syy-seuraus-ilmiö asia ei rajoitu vain pilviin. On esimerkiksi prosesseja mitkä voivat saada ilmakehän vesihöyrymäärän muuttumaan. Nämä ovat pääasiassa monimutkaisia sateeisiin liittyviä prosesseja jotka siten muuttavat maapallon lämpötiloja. Sateet säätelevät kuinka paljon tärkeintä kasvihuonekaasua, eli vesihöyryä pääsee varastoitumaan ilmakehään, näin ehkäisten kasvihuoneilmiön karkaamisen hallitsemattomaksi. Esimerkiksi pieni muutos tuuliolosuhteissa yhdistyneenä ilmakehän kiertoliikkeiden muutoksiin voi jonkin verran muuttaa sateiden tehoa poistaa vesihöyryä, johtaen ilmaston lämpenemiseen tai jäähtymiseen. Tämä asia on ollut tunnettu (
http://www.agu.org/pubs/crossref/1994/94JD00020.shtml) kauan, mutta ilmastonmuutos-tutkimus taas kattaa niin laajan alueen eri tieteenhaaroja että harvat asiantuntijat ovat tunnistaneet tällaisten vähemmän tunnettujen julkaistujen tutkimusten tärkeyttä.
Vaikka on useita muita mahdollisia vakavia ongelmia ilmastomallien ennustuksissa, niin syyn ja seurauksen sekoittaminen pilvien käyttäytymistä tutkittaessa, voi mahdollisesti heikentää kaikkia ennustuksia huomattavasta ilmaston lämpiämisestä. On vain ajan kysymys milloin muut ilmastotutkimus-yhteisöstä myös oivaltavat sen.