Robert Chellapermal Truth. From stuff. Like papers.

Ilmaston lämpenemisen paussi – katosiko lämpö minnekään?

  • Kuva 1
    Kuva 1
  • Kuva 2
    Kuva 2
  • Kuva 3
    Kuva 3

Ilmakehä =/= Ilmasto

Lämpenemisen paussi, tai ’hiatus’, on denialistien lempipuheenaiheita.

Heidän mukaansa alempi ilmakehä on sama kuin koko ilmasto. He vertailevat päivät pitkät TLT (top of the lower troposphere) lämpötilamittauksia kirsikkapoimituilla aikaväleillä ja toteavat että ilmasto ei ole lämpenemässä.

Ilmastovastuulliset ja ilmastorealistit ymmärtävät että ilmastossa on muitakin osia. Globaali ilmastohan koostuu ei vain ilmakehästä vaan mm. myös meristä.

Ajatelkaapa energiatasapainon suhteella asioita. Jos on ylimääräistä energiaa globaalisti, niin meret keräävät lämpöä, ilmakehä lämpenee, maanpinta absorboi energiaa ja jää absorboi lämpöä sulatakseen mm. Ilmakehä on vain yksi osuus ilmastosta ja on herkkä ’sisäisille vaihteluille’, ’internal variability’.

Alemman ilmakehän lämpenemisen ’hiatus’

Kun puhutaan hiatuksesta tai paussista, yleensä puhutaan lämpenemisen kiihtyvyyden laskemisesta. Tämä näkyy varsinkin jos verrataan malleja havaintoihin tällä vuosituhannella. CMIP5-mallikokoelma ei ota huomioon sisäisiä vaihteluita, kuten ENSOa (El Nino Southern Oscillation) ja viilentävää La Nina-ilmiötä. Kuvissa 1 ja 2 näkyy että mallit näyttävät enemmän lämpenemistä kuin ollaan havaittu. ENSOlla ei ole pitkäaikaistrendiä, eli kysymys kuuluu miksi mallit niin näyttävät?

Merien lämpö (OHC = Ocean Heat Content)

CMIP5 RCP skenaariomallit eivät ota huomioon merten lämmön varastointia, tai minkäänlaista lyhytaikaista sisäistä vaihtelua, oletustilassaan.

Trenberthin ja Fasullon (2013) mukaan 90% tästä meidän energiaepätasapainosta menee merten lämmittämiseen. Koska ilmakehän ja meren välillä tapahtuu energianvaihtoa, tämä lämpö voi myöhemmin vaikuttaa säähän ja ilmastoon (Trenberth, 2010).

Noin 70% tästä lämmöstä on mennyt ensimmäiseen 0-700m pintaan, ja loput 700-2000m Levituksen mukaan (2012), vuoden 1955 jälkeen.

Kuva 3 on otettu Nuccitelli et. al (2012), ja havainnollistaa tämän. Huomaa kuinka pieni ilmakehän osuudella on ja kuinka tämä selittää pienenkin sisäisen vaihtelun (La Nina) voimakkaan vaikutuksen TLT lämpötiloihin.

AMO ja PMO – sisäiset vaihtelut

Ilmaston sisäisillä vaihteluilla tarkoitetaan yleensä eri ilmiöitä ja oskillaatioita kuten El Nino ja La Nina – ilmiöitä. Nämä siirtävät energiaa ilmakehästä meriin ja takaisin. Niille ei ole näyttäytynyt pitkäaikaistrendiä, eli niillä ei ole vaikutusta ilmaston lämpenemiseen tai kylmenemiseen pitkällä aikavälillä. Jos niillä olisi esim. lämmittävä pitkäaikaisvaikutus niin yksinkertaisesti meret jäähtyisivät hieman kompensoidakseen, mitä ei olla havaittu, pikemminkin päinvastoin.

AMO ( = Atlantic Multidecadal Oscillation) ja PMO ( = Pacific Multidecadal Oscillation) ovat Steinmanin et. al (2015) mukaan suurimmat ilmaston sisäiset vaihtelut, vuosikymmenien aikavälillä.

Aikaisemmat tutkimukset olivat yrittäneet korreloida merenpinta lämpötilat AMO indeksiin tai PDO (=Pacific Decadal Oscillation) indeksiin ensin ottamalla lämpenemistrendi pois. Steinman et. al kuitenkin näytti että tästä seuraa biasta luonnollisille vaihteluille. Heidän uuden semi-empiirisen metodin tuloksena näytettiinkin AMOn ja PMOn voimakas vaikutus lämpötilatrendeihin (+-0.15C) ja että toisin kuin luultiin, näiden kahden oskillaation yhteinen vaikutus oli hieman viilentävä viimeisellä vuosikymmenellä. Näin selittäen lämpenemisen hidastumisen trendin.

Tulevaisuus?

Oskillaatio tarkoittaa että tulevaisuudessa signaalista tuleekin positiivinen ja vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen entisestään.

Se mikä vaikutus tällä on sitten eri asia ja siitä voi lukea seuraavassa blogikirjoituksessani!

 

Levitus, S., et al., (2012), World ocean heat content and thermosteric sea level change (0–2000 m) 1955–2010, Geophys. Res. Lett.,39, L10603, doi:10.1029/2012GL051106.

Nuccitelli, D., Way, R., Painting, R., Church, J., & Cook, J. (2012). Comment on “Ocean heat content and Earthʼs radiation imbalance. II. Relation to climate shifts”. Physics Letters A, 376(45), 3466-3468.

Steinman, B. A., Mann, M. E., & Miller, S. K. (2015). Atlantic and Pacific multidecadal oscillations and Northern Hemisphere temperatures. Science,347(6225), 988-991.

Trenberth, K. E., & Fasullo, J. T. (2010). Tracking Earth's energy. Science,328(5976), 316-317.

Trenberth, K. E. and Fasullo, J. T. (2013), An apparent hiatus in global warming?. Earth's Future, 1: 19–32. doi:10.1002/2013EF000165

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

0Suosittele

Kukaan ei vielä ole suositellut tätä kirjoitusta.

NäytäPiilota kommentit (14 kommenttia)

Käyttäjän jlinjama kuva
Jussi Linjama

Kyllähän se kieltämättä mietityttää näin heinäkuussa, että mihin se lämpö on mennyt. Kävin järvessä ja ei se ainakaan siellä ollut. Hyvä, että on meressä niin edes rannikolla on mukavaa.

Käyttäjän jallerajala kuva
Jari Rajala

Kohta tarvittaneen kaikki hiilidioksidi yms. apuun, koska aurinko on menossa nukkumaan http://www.uusisuomi.fi/tiede-ja-ymparisto/89092-p...

Käyttäjän RobertChellapermal kuva
Robert Chellapermal

Auringon suurella minimillä (solar grand minimum) ei tule olemaan yhtä suurta vaikutusta kuin antropogeenisillä päästöillä.

http://www.pik-potsdam.de/~stefan/Publications/Jou...

"Abstract

[1] The current exceptionally long minimum of solar activity has led to the suggestion that the Sun might experience a new grand minimum in the next decades, a prolonged period of low activity similar to the Maunder minimum in the late 17th century. The Maunder minimum is connected to the Little Ice Age, a time of markedly lower temperatures, in particular in the Northern hemisphere. Here we use a coupled climate model to explore the effect of a 21st-century grand minimum on future global temperatures, finding a moderate temperature offset of no more than −0.3°C in the year 2100 relative to a scenario with solar activity similar to recent decades. This temperature decrease is much smaller than the warming expected from anthropogenic greenhouse gas emissions by the end of the century."

Käyttäjän jarmokanerva kuva
Jarmo Kanerva

Miten on otettuhuomioon muutokset geotermisessa pakotteessa ? Eli ring-of-fire - mannerlaattojen reunassa syvissä vesissä ?

Laskeskelin, että Suomessa maalämpökaivot mitoitetaan paljon tehokkaammiksi kuin ilmastoteroioissa arvioitu geoterminen vuo maan sisästä ulos. Pumppujen kilowatit on isompia kun on monta kaivoa kuin pitäisi. Auringon vaikutus mm. magneettikenttään selittäisi syklit ja muutokset esim. jääkausien osalta ja oikeastaan koko ilmastossa.

Maahan liikkuu aurinkon kentässä ja siihen muodostuu sähkömotoorisia voimia ja magnettikentät vaikuttavat toisiinsa. Maan mg-kenttäkin on nyt melkoisessa muutoksessa.

Tuo merien lämpenemisteoria piti keksiä selittämään mihin se lämpö on kadonnut. Nyt siellä pitäisi olla hirvittävän monen, sallittakoon ilmastotieteen yksikkö, hiroshimanpommin piilevä energia. Kun muutos on alle aste ja veden ominaislämpökapasiteetti iso, ilman pieni, se selittää kivasti vaikka mitä. 0,025 C muutos eksterpoloidaan asteiden muutokseen ilmassa. Ja unohdetaan säteilyn T^4 laki välissä, mikä toimii termostaattina öisin. Samoin kuin vesihöyryn viemä suuri energiamäärä ylös ilmakehään.

Meristä on aika vaikea sanoa mitään varmaa, koska nyt mitataan pistokokein. Vaikkapa alle tuhannesosa tai alle miljardisosa volyymista. Ja vedet virtaavat. Jokin 0,25 C muutos on marginaalista, eikä todista mitään. Yleeänsä ilmastonlämpeneminen tuntuu sijoittuvan vaikeakulkuisille alueille, joista on vaikea saada vertailevia mittauksia.

Millä fysikaalisella ilmiöllä se lämpö harppaa ilmakehän läpi syvälle mereen ? Välissähän on nyt valtava kasvihuone erään teorian mukaan, jonka pitäisi lämmetä säteilypakotteella. Ja teorian mukaan pitäisi löytyä se kuuma pistekin jo.

Ihmisiä kiinnostaa, miten ilmasto vaikuttaa ihmisiin eri kautta, maan pinnassa. Siksi se suuretta piedtään on tärkeä. Ilmastonlämmön yhdessä mittapisteessä voi laskea kun mittaustapa pysyy samana. Toinen fysikaalinen suure olisi merien lämpötila, koska se intergoi pitkän ajan yli lämpötilaa, kuin kalorimetri. Vesipallolla on 70 % vettä pinta-alasta ja veden lämpö muuttuu hitaammin. Loppujen lopuksi onko edes laskennallinen ilmastonlämpeneminen tärkeä suure jos etsitään 0,25 ...2 C muutosta kun marginaali on iso ?

Luku määritellään monimutkaiseti ja monesta pisteestä keskiarvona. Mittaustapa on muuttunut. Historiassa on min-max-lukuja ja näytteitä eri kellon aikaan, Niitä on vaikea edes verrata. Tarkat lämpömittaritkin ovat olleet käytössä vähän aikaa. Fysiikassa ei voi laskea keskiarvoa tarkemmin kuin mittalaitteet. Jos on mitattu 0,5 tarkkuudella, ei tulos voi olla sen tarkempi.

Käyttäjän RobertChellapermal kuva
Robert Chellapermal

"Miten on otettuhuomioon muutokset geotermisessa pakotteessa ? Eli ring-of-fire - mannerlaattojen reunassa syvissä vesissä ?"

OHC ei ota sitä huomioon, ellei ne instrumentit ole kalibroitu tai dataa adjusteerattu, vaan se laskee kaiken lämmön 0-2000m.

Mutta jos on tuollaisia paikallisia ilmiöitä niin se ei selitä miten kaikki meret melkein kaikilla leveysasteilla osoittaa lämpenemistä?

OHC on muuten anomalia, eli poikkeus jostain perusarvosta.

Levitus (2012)
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012GL0...

"One important result presented here is that each major ocean basin has warmed at nearly all latitudes. A net warming has occurred despite interannual to decadal variability of the ocean associated with phenomenon such as the El Niño-Southern Oscillation, the Pacific Decadal Oscillation, and the North Atlantic Oscillation as well as other such phenomenon.

...

We have estimated an increase of 24 × 1022 J representing a volume mean warming of 0.09°C of the 0–2000 m layer of the World Ocean. If this heat were instantly transferred to the lower 10 km of the global atmosphere it would result in a volume mean warming of this atmospheric layer by approximately 36°C (65°F). This transfer of course will not happen; earth's climate system simply does not work like this. But this computation does provide a perspective on the amount of heating that the earth system has undergone since 1955."

"Millä fysikaalisella ilmiöllä se lämpö harppaa ilmakehän läpi syvälle mereen ? Välissähän on nyt valtava kasvihuone erään teorian mukaan, jonka pitäisi lämmetä säteilypakotteella. " Hm, you lost me? Konvektio (forced convection). Ilmakehästä. Miksi pitää mennä ns. 'kasvihuonekaasujen' läpi että pääsisi mereen? Kasvihuonekaasut säteilevät infrapunaista säteilyä, lämpöä, maan pintaan...

"Ja teorian mukaan pitäisi löytyä se kuuma pistekin jo." Troposfäärinen hotspotti ei ole mikään este antropogeenisen ilmastonmuutoksen teorialle- on monta kumulatiivista, erilaista todistetta ihmisen toiminnan sormenjäljestä. Varsinkin jos siitä hotspotista on havaintoja. Niinkuin on. Mutta tästä ehkä lisää seuraavissa kirjoituksissani.

"Ihmisiä kiinnostaa, miten ilmasto vaikuttaa ihmisiin eri kautta, maan pinnassa. Siksi se suuretta piedtään on tärkeä. Ilmastonlämmön yhdessä mittapisteessä voi laskea kun mittaustapa pysyy samana. Toinen fysikaalinen suure olisi merien lämpötila, koska se intergoi pitkän ajan yli lämpötilaa, kuin kalorimetri. Vesipallolla on 70 % vettä pinta-alasta ja veden lämpö muuttuu hitaammin. Loppujen lopuksi onko edes laskennallinen ilmastonlämpeneminen tärkeä suure jos etsitään 0,25 ...2 C muutosta kun marginaali on iso ?"

Alemman ilmakehän lämpötila on pitkällä aikavälillä hyvä esitys globaalista ilmastosta - meren lämpö tulee läpi ennen pitkää. Kun meret ovat lämmenneet (Ocean Heat Content on anomalia) niin siitäkin tulee säteilypakote ja ennen pitkää ne viilenee vähän lämmittämällä ilmakehää (AMO, PMO, EL nino, La nina jne.).

Blogin kirjoituksen selitys muuten kadonneelle lämmölle, ja viimeaikaiselle paussille, ei ole pelkästään että se on piiloutunut mereen, vaan myös että AMO ja PMO sisäiset vaihtelut ovat nyt negatiivisella, kylmällä, oskillaatiolla. Eli oikeastaan sitä lämpöä ei tietenkään ole kadonnut minnekään. Ilmaston lämpeneminen vain näyttäytyy eri tavoilla.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

"Ilmaston lämpeneminen vain näyttäytyy eri tavoilla."

Ilmaston lämpenemisen ja kylmenemisen oireet näyttäytyvät samankaltaisilta.

Samanlaisia ”hiatus” kausia on ollut aikaisemminkin, selitykset ovat ontuneet, mm. on esitetty esim. aerosolien viilentävää vaikutusta selityksenä. Nyttemmin on nämä selitykset kumottu.

”...the possibility that warming from greenhouse gases is driving La Niña-like conditions and could continue to do so in the future, helping to suppress global warming. “If all of that is true, it’s a negative feedback, and if we don’t capture it in our models they will overstate the warming...” http://www.nature.com/news/climate-change-the-case...

"...mahdollisuus, että kasvihuonekaasut ajavat La Niña-tilan kaltaista ilmiötä ja ne voivat edelleen tehdä niin tulevaisuudessa, nimittäin tukahduttamaan ilmaston lämpenemistä. "Jos kaikki tämä on totta, se on negatiivista palautetta, ja jos emme saa tätä malleihimme ne liioittelevat lämpenemistä..."

Ilmastomallien suhteen parannusta tulossa, ainakin kantapään kautta oppimalla, kuten yllä erinomaisesti asioita kuvataan! ”Abstract. During a development stage global climate models have their properties adjusted or tuned in various ways to best match the known state of the Earth’s climate system.” http://www.mpimet.mpg.de/fileadmin/staff/klockedan...

Käyttäjän RobertChellapermal kuva
Robert Chellapermal Vastaus kommenttiin #7

Siis Nature artikkeli sanoo ihan samaa kuin mitä esitin kirjoituksessani - sisäinen vaihtelu PMOn ja AMOn takia johtaa pieneen viilenemiseen, mutta oskillaatiosta tuleekin pian positiivinen ja sitten Maa lämpenee vauhdilla.

"“I believe the evidence is pretty clear,” says Mark Cane, a climatologist at Columbia University in New York. “It’s not about aerosols or stratospheric water vapour; it’s about having had a decade of cooler temperatures in the eastern equatorial Pacific.”"

Kirsikanpoiminta ei muuten toimi tässä blogissa. Niin kauan kuin voin lukea, havaitsen sen.

Esim. siteerasit kivasti kontekstista irti

"”...the possibility that warming from greenhouse gases is driving La Niña-like conditions and could continue to do so in the future, helping to suppress global warming. “If all of that is true, it’s a negative feedback, and if we don’t capture it in our models they will overstate the warming...”"

Kun se edellinen lause olikin aika informatiivinen kyseenalaistaen tutkimuksen:

"It is an eerily accurate result, but the work remains hotly contested, in part because it is based on a partial climate model that focuses on the equatorial Pacific alone. Cane further maintains that the trend over the past century has been towards warmer temperatures in the western Pacific relative to those in the east."

'Ilmastomallien suhteen parannusta tulossa, ainakin kantapään kautta oppimalla, kuten yllä erinomaisesti asioita kuvataan! ”Abstract. During a development stage global climate models have their properties adjusted or tuned in various ways to best match the known state of the Earth’s climate system.”"

Siis GCM mallien tarkoituksena on löytää pitkäaikaistrendeja. Katso kuvani 2, niin huomaat että identtistä lämpenemistä (0.07C/vuosikymmen) ennustettiin ja havaittiin.

Sisäiset vaihtelut on toissijaisia jos ei niillä ole trendiä. Toki niitäkin yritetään malliintaa.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro Vastaus kommenttiin #8

["It is an eerily accurate result, but the work remains hotly contested, in part because it is based on a partial climate model that focuses on the equatorial Pacific alone. Cane further maintains that the trend over the past century has been towards warmer temperatures in the western Pacific relative to those in the east."]

Näillä osamalleilla hahmotellaan kokonaisuutta, trenditkin muodostuvat osista!?

Länsi-Antarktiksen osalta on nyt havainto, että lämpeneminen on aiheutunut pelkästään luonnollisten muutosten seurauksena. Tällaisilla havainnoilla on myös vaikutusta trendiin, globaaliin lämpenemiseen, luonnolliseen lämpenemiseen!?

“Global warming as a result of our greenhouse gas emissions from burning fossil fuels is a fact. However, the human influence on the warming of West Antarctica is much smaller than previously thought. The warming of East Antarctica up to now can even be explained by natural variability alone.”  http://www.reportingclimatescience.com/news-storie...

”Siis GCM mallien tarkoituksena on löytää pitkäaikaistrendeja.”

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2008GL0...

http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-...

http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-...

”In this paper we have attempted to illustrate the tuning process, as it is being done currently at our institute. Our hope is to thereby help de-mystify the practice, and to demonstrate what can and cannot be achieved. The impacts of the alternative tunings presented were smaller than we thought they would be in advance of this study, which in many ways is reassuring. We must emphasize that our paper presents only a small glimpse at the actual development and evaluation involved in preparing a comprehensive coupled climate model - a process that continues to evolve as new datasets emerge, model parameterizations improve, additional computational resources become available, as our interests, perceptions and objectives shift, and as we learn more about our model and the climate system itself.”

Käyttäjän RobertChellapermal kuva
Robert Chellapermal Vastaus kommenttiin #9

Epäilen miksi heittelet näitä linkkejä papereihin...

Esim. linkkisi

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2008GL0...

Lean ja Rind (2008) analysoivat empiiristä dataa ja löysivät että antropogeeninen säteilypakote oli vielä suurempi kuin IPCCn arvio (2007) Table 1.

http://static-content.springer.com/lookinside/art%...

Antarktin trendien epävarmuuksista. Jos ei edes IPCC pysty tekemään paikallisia trendejä, niin epäilen että nämäkään tutkijat pystyvät sitä tekemään 95% konfidenssi-intervaalilla. Mitä tällä on tekemistä globaalin ilmastonmuutoksen suhteen?

Viimeinen siteerattu kappaleesi on ties mistä.

Huomasitko muuten kuinka hyvin GCM mallit ennustivat lämpenemistä (kuva 2)?

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro Vastaus kommenttiin #10

Minusta oleellista on havaita, että eri malleissa voi säteilypakotteiden vaikutus olla suurempi kuin toisissa. Se mikä jää havaitsematta, on että esim. CO2:n ilmastoherkkyys on vastaavasti pienempi. Näin malleihin on jälkikäteen siten vaikeampi päästä kiinni, ja ilmastomallit ovat joka tapauksessa pääasiassa keskittyneet osoittamaan antropogeenisen vaikutuksen lämpenemiseen!?

Esim. merenpinnan vaihtelut ovat aina paikallisia, ei ole olemassa mitään globaalia merenpintaa tai edes mitään globaalia ilmastoa, you see!

Käyttäjän RobertChellapermal kuva
Robert Chellapermal Vastaus kommenttiin #11

Climate sensitivity on vain yksi arvo, koko ilmastolle. Jos ilmasto on herkkä kokonaissäteilypakotteelle auringosta, niin se on myös identtisen herkkä kokonaissäteilypakotteelle CO2sta.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro Vastaus kommenttiin #12

Kyllä, ja ilmastomallit ovat oikeassa tästä syystä? Mallintaminen on osoittautunut vaikeammaksi kun ilmasto ei muodostu osiensa summasta vaan jostakin muusta!?

Käyttäjän jarmokanerva kuva
Jarmo Kanerva

Geoterminen energia ei ole paikallinen ilmiö vaan globaali. Sitä käytetään talojen lämmitykseen Suomessa, missä on paksu peruskallio. Väitän, että sitä eiole huomioitau tarpeeksi ilmastotutkimuskessa.

Hypeteesi. Kaikki mitattu ilmastolämpeneminen selittyy geotermisella energialla ja auringon syklseillä. Esim. miksi ilmakehä on lämpimämki kuin pitäisi olla. Siinä on syklejä. Ja todennäköisesti aurinko aiheuttaa niitä' sykleja indusoimalla. Auringonpilkut vaikuttavat maan suojaukseen ja jopa pilvisyyteen. Auringon mg-kentän muutokset ovat myös syklisiä ja vaikuttavat maassa.

K: Millä fysikaalisella ilmiöllä se lämpö harppaa ilmakehän läpi syvälle mereen ?
V: Konvektio
VK : Sillon pitää meren päällä oleva ilma olla lämpimämpää. KOnvektio tarkoittanee tässä kosketuksella siirtymistä, johtumista. ( Jos taas auringon valo absorboituisi veteen pitäisi saman säteilyn lämmittää ilmaa kasvihuonekaasujen takia. Molemmissa pitäisi ilman lämmetä ja se pitäisi näkyä lämpömittauksissa.)

Ilmeisesti ilmastotukimus tarvitsisi tähän oman 'pimeän energian' selittämään miten se auringonsätely harppaa stratosfääristä 1km meren syvyyteen vaikuttamatta välissä olevaan aineeseen ja mittauksiin.

Tämä 0,09 asteen mukaan tehdyt skenaariot ovat arvauksia ja arvioita. Kaikki näiden sanojen jälkeen on merkityksetöntä. Sama pätee sanaan would ja could.

Muutaman pisteen ja keskiarvon 0,09 muutos menee alle tarkkuuden, eikä sitä voi yleistää kaikkiin meriin. Ja vain mitätön osa on mitattu. vedestä ilmakehään suoraan siirretty energia ja lämpölaskut ja uudet lämpötilat ominaisasiskapasiteetin kautta on ihan pöhkö ajatus. Tyyliin 2 km vettä painaa paljon ja vaikuttaisi 100 km ilmakehää laskettuna jne. Joka todetaan jo itse tutkimuksessa. (This transfer of course will not happen...)

Toimituksen poiminnat