Av: Sigbjørn Grønås, Professor i meteorologi
Konsentrasjonane av drivhusgassar i atmosfæren, som CO2, aukar på grunn av klimautsleppa våre.
Vi veit dette aukar drivhuseffekten og fører til global oppvarming om ikkje andre drivkrefter på klimasystemet balanserer auka drivhuseffekt. Det fins ei rekkje teikn på at oppvarminga er i gong, slik som minkande is i Arktis, smeltande isbrear, aukande havnivå.
Den parameteren som seier mest om klimaendringane er nok likevel gjennomsnittleg temperatur ved jordoverflata gjennom eit år, her kalla global temperatur. Utrekning av denne temperaturen byggjer først og fremst på tradisjonelle meteorologiske observasjonar av temperatur i alle land og over alle hav.
I våre dagar kan denne parameteren estimerast med ei grannsemd på mindre enn 0,1 grader. Det fins tre klimasentra som reknar ut slike temperaturar uavhengig av kvarandre, to i USA og eit i Storbritannia.
Global temperatur har auka tett opp til 0,2 grader per tiår de siste tiåra. Dette viser trendane som er rette liner best tilpassa dei årlege datapunkta (sjå figur 1).
 |
| Figur 1. Avvik i global temperatur frå år til år rekna ut på tre klimasentra: GISS (USA), NCDC (USA), HadCRU (UK). Referanseperiode er 1950-1980. Linene er trendar. |
Har oppvarminga stoppa opp?
Klimaforskarar i verda, representert ved FNs klimapanel, finn at berre auka drivhuseffekt kan forklara oppvarminga. Til dømes veit vi sikkert at solare effektar ikkje har endra seg påviseleg gjennom denne tida (sjå figur 2).
I det siste har fleire i USA peikt på ein tilsynelatande utflating av temperaturauken etter år 1999.
Det er her viktig å peika på fleire døme på flate eller fallande trendar over åtte år dei siste tiåra. Med dei store kortsiktige variasjonane ein finn i global temperatur, kan ein derfor ikkje venta seg temperaturrekordar kvart år.
Men skal klimapanelet få rett i at oppvarminga vil halda fram, må temperaturen dei neste åra variera omkring den observerte trenden.
Vêret varierar kaotisk
Ein nærare analyse av temperaturendringane leier oss til omgrepa kaotiske prosessar og føreåtseiing av hendingar. Som vi veit, gjentek mange fenomen i naturen seg med fast rytme.
Vi kan nemna årstidene, månefasane, tidevatnet. Vi kjenner til tida for tid for flo og fjøre og storleiken på utslaga av den astronomiske delen av tidevatnet. Tala stemmer på ein prikk.
Andre endringar i naturen er kaotiske og berre lite føreåtseielege. Vêret er det beste eksemplet. Til dømes gjev vêret eit pådrag på tidevatnet, eit pådrag som endrar seg på ein kaotisk måte. Det fins varsel for dette pådraget nokre dagar fram, varsel med feil som aukar med varslingstida.
Vêret blir varsla med prognostiske modellar for atmosfæren som byggjer på matematiske naturlover for rørsle og varmeutveksling. Ved å samanlikna varsla mot observasjonar kan vi finna ut kor stor varslingsevne modellane har.
Utviklinga av modellane har vore så vellukka dei siste tiåra at deira varslingsevne truleg nærmar seg ei teoretisk grense. Slik skriv feil i vêrvarsling seg meir frå grunnleggjande fakta om atmosfærens kaotiske natur enn mangel på meteorologisk kunnskap.
 |
| Figur 2. Kurva øverst: Avvik i global temperatur. Kurva i midten: Auke i konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren (parts CO2 in one million parts air; ppm). Kurva nede: variasjonar i tal på solflekker. Henta frå http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_variation. |
Kan klimaendringar varslast?
Når vêret ikkje let seg varsla meir enn nokre dagar fram, korleis er det då med føreåtseiing av vêrlaget frå år til år, over periodar på nokre år slik som dei siste åtte åra, og korleis er føreåtseiinga for klimaendringar over fleire tiår?
Dette er ikkje lette spørsmål å svara på. Utgangspunktet er at føreåtseiing av klimaendringar, som vert uttrykt ved statistiske storleikar som gjennomsnitt og variasjonsbredd, ikkje er det same som føreåtseiing av vêret som gjeld aktuelle endringar i vind, temperatur, skyer og nedbør.
Det vi veit om varslingsevne for klimaendringar har vi frå erfaring med klimamodellar, som er vêrvarslingsmodellar som dekker heile kloden og som også omfattar straumane i havet.
Både vêrvarslings- og klimamodellar reknar seg fram i små steg time for time, klimamodellane mange år fram. Slik blir variable som vind og temperatur rekna ut kontinuerleg for alle posisjonar og alle lag i atmosfæren.
Til dømes utviklar modellane lågtrykk som flytter seg og dør ut. Statistikk om resultata over nokre få tiår gjev oss eit modellklima for ein posisjon eller over eit geografisk område. Trendar i global temperatur ved jordoverfata kan reknast ut. I dei lange kjøringane legg ein inn observerte pådriv, slik som auka konsentrasjonar av drivhusgassar, eller scenariar for pådriv for framtida.
Startar ein til dømes frå ein tilstand i 1880 og køyrer fram til i dag, kan ein samanlikna global temperatur for kvart år med observert temperatur. Modellane får då fram trendar i endringane over fleire tiår som stemmer bra med observasjonane.
Spesielt får modellane godt fram den observerte oppvarminga dei siste tiåra. Dette tyder på at klimaendringar over nokre tiår er føreåtseielege, i det minste i nokon grad. Derfor kan vi bruka modellane til å estimera klimaendringar i framtida ut frå realistiske scenarier for pådriv.
For dei komande to tiåra har vi relativt godt kjennskap til pådriva, og alle klimamodellar viser at den aukande trenden i global temperatur vil halda fram.
Kva med endringar over få år?
Tek ein vekk trendane frå observasjonane og ser på endringar frå år til år og over korte periodar, treff ikkje modellane i det heile, dvs. med unnatak av eit år eller to etter store vulkanutbrot som gjev eit svært pådriv over kort tid.
Modellane får fram liknande kortsiktige variasjonar som dei observerte, men dei fell på ingen måte saman i tid. Generelt kan ikkje dagens modellar varsle variasjonar frå år til år og over korte periodar slik som den nemnde utflatinga i global temperatur.
Kan vi slutta av dette at variasjonar i global temperatur på slik kort tidsskala ikkje let seg varsla?
For å simulera klimaendringar treng ein realistiske klimamodellar, ein nøyaktig starttilstand for modellane for atmosfære og hav og kjennskap til variasjonar i ulike naturlege og menneskeskapte ytre pådriv.
I dei første åra av ei klimasimulering vil starttilstanden ha innverknad på resultata. Etter kvart får starttilstanden mindre å seia, og det er då pådriva som styrer utviklinga. Startar ein i 1880 vil ikkje starttilstanden ha noko å seia for resultata rundt år 2000.
Dersom det er mogeleg å varsle kortsiktige endringar med klimamodellar, vil kjelda til dette først og fremst liggja i ein god kartlegging av starttilstanden. Følgjeleg er det resultat frå modellane dei første åra etter starten som kan ha i seg evne til føreåtseiing av korte svingingar.
Von i ny forsking
Heilt inn til nyleg har vi mangla data for å kartleggja starttilstandar for havet, men i det siste har vi fått ein kraftig auke over alle hav i oseanografiske målingar til store djup. Såleis kan vi no fastsetja starttilstandar – mønster for vind (straum), temperatur etc. - både for atmosfæren og havet for eit bestemt tidspunkt.
Det er eit problem å gjera dette slik at modellresultata ikkje driv over i eit urealistisk klima i byrjinga. Vêrvarslingsmodellar hadde lenge eit liknande problem som for lengst er løyst. Etter kvart som klimamodellar vert utvikla vidare, vil problemet verta løyst også her.
Det er dei store vêrvarslingssentra i verda som utviklar klimamodellar for varsling frå reelle starttilstandar. Hadleysenteret, som høyrer til den britiske vêrtenesten, er langt framme i denne forskinga.
Nyleg publiserte forskarar derfrå ein artikkel i Science (10. august 2007) som gjev von om at variasjonar fram til ti år, i til dømes global temperatur, i nokon grad kan vera føreåtseielege. Ein tenkjer seg gjerne at langsame endringar i havsirkulasjonen kan gje slik varslingsevne, vidare kan solsyklusen over 11 år ha noko å seia.
Truleg er det mindre von om å kunne varsle endringar frå år til år, fordi kaotiske endringar i vêret då spelar ei større rolle. I artikkelen vert det publisert eit varsel av global temperatur ti år fram i tid frå ein starttilstand i 2005. Dei varslar at global temperatur no atter vil stiga, at minst halvparten av åra frå 2009 til 2015 vil liggja over gjeldande rekord frå 1998.
Forskinga vil halda fram, det er truleg ei stund før evna til å varsla på desse tidsskalaene nærmar seg mulege teoretiske grenser.
Den globale oppvarminga vil halda fram
Den flatare kortsiktige trenden i global temperatur dei siste åra synes å vera ein del av naturlege svingingar som fins i både målingar og i modellsimuleringar. Dei kan i ein viss grad vera føreåtseielege, men vi veit enno ikkje mykje om dette.
Med ein uunngåeleg aukande drivhuseffekt på kort sikt, varslar klimamodellane at oppvarminga skal halda fram med omlag same trend som over dei siste tiåra. Sidan slike trendar i stor grad synes å vera føreåtseielege, kan ein spørja kor lenge ein må venta på nye varmerekordar i global temperatur før varslet slår feil.
Eg vil seia at nye rekordar må koma i god tid før 2015. Dersom dette ikkje skjer, er det noko som ikkje stemmer i kunnskapen om klima og klimaendringar. Men dessverre for oss alle, det fins enno ingen grunn til å tvila på at den globale oppvarminga vil halda fram.