Klimatmodeller

Vad är en klimatmodell?
För att modellera klimatet bygger man en fysikalisk modell av jorden. In i denna modell lägger man basfakta såsom solinstrålningen, jordens rotation och jordaxelns lutning, kontinenternas och havens positioner, höjd över havet, atmosfärens sammansättning och vertikala struktur, förekomsten och positioner av glaciärer och mycket annat. Sedan lägger man till de fundamentala fysikaliska ekvationer som styr atmosfärens uppförande såsom samband mellan tryck temperatur, värmeledning, havens uppvärmning och värmeöverföring mellan vatten och luft och mellan land och luft.
Modellen byggs upp steg för steg. Först gör man en sk nolldimensionell modell där man betraktar balansen mellan instrålning och utstrålning för jorden som helhet, en modell där man måste ta hänsyn till jordytans reflektivitet och till växthuseffekten. En mycket enkel sådan modell ger medeltemperaturen 12 grader vilket är nära det verkliga värdet på 15 grader celsius.
Nästa steg är att ta hänsyn till hur strålningen och konvektionen (gasrörelserna) i vertikal led påverkar modellen. I det tredje steget tar man hänsyn till de viktiga horisontella röelserna av luftmassor över jorden. I de avancerade modellerna hanteras kopplingen mellan oceanerna och atmosfären.

Modellerna kan inte hantera en exakt beskrivning av jordklotet utan istället använder de ett rutnät där parametrarna (land, vatten, instrålning, molnighet etc.) anses konstant i varje ruta. Rutorna blir ofta ganska stora, Sverige täcks typiskt av en handfull rutor.

I http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Global_Atmospheric_Model.jpg

finns en schematisk bild av en klimatmodell.
När man väl har en bild av läget kan man sedan integrera framåt i tiden för steg, alltmedan någon eller några viktiga parametrar, t.ex. koldioxidhalten, tillåts att variera enligt den förutsägelse man vill testa.
I de flesta modeller av den här typen (principiellt liknande modeller används i många vetenskaper) är ett stort problem att få initialtillståndet (”startvillkoret”) att stämma med verkligheten. Atmosfärens temperaturfördelning måste ju vara inbördes stabil och i jämvikt med instrålning, land och havstemperaturer mm. Annars blir modellen omedelbart kaotisk och väldigt missvisande. Den här typen av anpassning av startvillkoren går under namnet ”Flux correction”. Numera finns det modeller som inte kräver detta.
När det gäller klimatdrivande krafter delar man upp dem i ”naturliga” krafter och antropogena (människoskapade) krafter. Exempel på de förra är uppmätta variationer i solstrålningen och stoft ifrån vulkanutbrott och exempel de senare är antropogent ökad koldioxidhalt genom förbränning av fossila bränslen, ökat mängd stoft i atmosfären från mänsklig aktivitet samt land användning – jordbruk, städer osv. De klimatdrivande krafterna omvandlas vanligtvis till ekvivalenta W/m2, dvs. exempelvis en viss ökning av koldioxidhalten anses motsvarar ett visst antal W/m2i ökad instrålning.

Problem med klimatmodeller

Klimatmodeller är komplexa modeller av klimatets utveckling under lång tid. Som bas för klimatutvecklingen tas ett scenario, t.ex. dubblad koldioxidhalt efter hundra år. Modellerna beskriver klimatet på jorden på ett relativt grovt sätt. Överensstämmelsen med utvecklingen i närtid är god. Denna överensstämmelse bör dock betraktas med avsevärd skepsis eftersom den sannolikt till avsevärd del beror på parameteranpassning.
Modellerna förutsäger att årsmedeltemperaturen blir 3-8 grader varmare, varmast vid polerna, om hundra år om koldioxidhalten fördubblas. Nederbördsförändringen visar ett mer komplext beteende med ett antal tiotal procent ökning vid polerna, minskning, framförallt i Sydeuropa på vissa mellanbredder och en viss procentuell ökning i tropikerna.
Modellerna bör betraktas med starkt kritiska ögon. Den största anledningen är att mängden experimentdata är liten och framförallt variationen i data är liten. Om vi hade haft tillgång till klimatologiska detaljerade data när koldioxidhalten var tre gånger dagens hade läget varit helt annorlunda.
Modellerna är dessutom känsliga för den kraftiga förstärkningseffekt som moln och vattenånga ger upphov till. Molns inverkan är, som vi har sett, dålig förstådd. Små fel ger stora resultat. Många parametrar ofullständigt behandlade som t.ex. landanvändning. Hela grunden för modellerna kan vara felaktig eftersom de matas med förhöjd koldioxidhalt som kan vara en sekundär effekt orsakad av exempelvis förändrad solaktivitet.
Stora välkända globala klimatfenomen som el niño kan inte förutsägas eller ens antydas av modellerna.
Modeller av den här typen har ganska liten förutsägelsekraft (predictive power). Först när modellerna på ett verkligt sätt har kunnat jämföras med verkligheten kan man verkligen lita på dem. Enda sättet att vara säker på hur klimatet faktiskt blir om hundra år är, just det, att vänta i hundra år. Då kan också en bättre modell för de följande hundra åren byggas. Det hjälper tyvärr inte att världens främsta forskare på området är engagerade i modellerna. Det hjälper heller inte att olika forskargrupper får ungefär samma resultat för de använder i stort sett samma fysikaliska modell av verkligheten . Om 150 parametrar har rätt värden och är korrekt förstådda kan det räcka med ett litet fel i den 151 parametern för att hela resultatet ska bli fel. Modellerna är nämligen ytterst känsliga. Lita inte för mycket på dessa modeller! Igen kan vi konstatera att det enda vi tvärsäkert vet är om den som påstår att man kan dra tvärsäkra slutsatser från den här typen av modeller. Den ljuger!
IPCC

Intergovernmental panel of climate change är ett vetenskapligt internationellt organ avsett att förse beslutsfattare och andra med material med objektiv information om klimatförändringen. IPCC är ett organ som styrs av de båda organisationerna WMO (World Meteorological Organization) och UNEP (United Nations Environment Programme). IPCC mottog tillsammans med Al Gore Nobels Fredspris 2007.

IPCC figurerar i alla klimatsammanhang. Det är dock viktigt att förstå vad IPCC är. IPCC är ingen forskningsorganisation och den bedriver själv ingen forskning. Dess roll är att utvärdera de sista vetenskapliga, tekniska och socio-ekonomiska resultaten som produceras världen över som är relevanta för en klimatförändringen som orsakas av mänskligheten.

Man kan notera det i vetenskapliga sammanhang ovanliga och sannolikt olyckliga bruket att redan i namnet förutsätta det man faktiska ska undersöka och verifiera. Risken finns att redan namnet kan bidra till ambitioner, medvetna eller omedvetna att göra det till en självuppfyllande profetia. Climate Montoring hade varit mycket lämpligare än Climate Change.

Det här inlägget postades i Grundläggande. Bokmärk permalänken.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

Följande HTML-taggar och attribut är tillåtna: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>