Klimaforandringer i 4000 år

Andy May har på WUWT en interessant opsummering vedrørende rekonstruktionerne af fortidens temperaturer, fra nutiden og 500 – 10.000 år tilbage. Det er jo et varmt emne i hele klimasagen, og en af kurverne fra Kaufman et al. kom til at optræde prominent i den seneste IPCC Vurderingsrapport (AR6), se fig. 1.

Kurven her er et godt eksempel på de ”hockeystave”, der skal tjene til at vise, at variationerne i fortidens temperaturer gennem 10.000 år var få og små, og først da menneskeheden begyndte på sine CO₂-udledninger, begyndte den hurtige opvarmning – uden fortilfælde, og som nu har bragt Jorden op på den højeste temperatur i 125.000 år.

Andy May støtter sig til en række referencer, bl.a. en klassisk artikel af Wille Soon og Sallie Baliunas fra 2003.

Hockeystavene tjener et klart politisk formål, og de tjener det godt. Men alligevel er der stor tvivl om, hvorvidt de er udtryk for sund videnskab. Problemet er selvfølgeligt, at vi ikke har nogen temperaturmålinger af betydning fra før 1850 (ganske enkelte lokale går tilbage til 1600-tallet). Så man må gribe til de såkaldte proxyer. Her måler man en egenskab, der forventes at ændre sig i takt med temperaturen.

Klassisk er årringene i træer. Her er teorien, at i år med højere temperaturer, vil træet vokse mere, og derfor lægge en tykkere (eller tættere) årring på sin stamme. Ved at måle ringenes tykkelse eller vægtfylde, år for år, kan man omregne den til en temperatur. Metoden er dog langt fra helt pålidelig, fordi det er velkendt, at træernes vækst afhænger af mange andre ting, ikke mindst mængden af nedbør.

I praksis har det vist sig, at hvis man udtager prøver fra flere træer i et område, kan man sagtens få forskellige resultater, og så er man tvunget til enten at tage en form for gennemsnit eller også at udvælge de træer, man ”tror mest på”. Allerede her begynder det at blive farligt.

Årringene rækker maks. ca. 1000 år tilbage i tiden, og hvis man vil rekonstruere temperaturen længere tilbage, må man have fat i andre ting. Det er typisk iskerner, eller aflejringer i søer eller i havet. Også koraller og andre skaldyr formodes at få en lidt forskellig fordeling af de såkaldte isotoper, afhængigt af temperaturen. Men nu skal man etablere sammenhængen mellem de målte data og så fortidens temperatur – her er der igen rige muligheder for fortolkninger.

Årringe og de yngste iskerner (ca. 10.000 år tilbage i tiden) kan dateres relativt nøjagtigt. De andre proxyer er meget svære at datere, og f.eks. anføres det i Kaufman et al at der i gennemsnit er 164 år mellem hvert målepunkt. Det betyder, at et resultat fra f.eks. år 500, reelt kunne være hvor som helst inden for perioden 400-600. Hvordan ved vi så, hvordan temperaturen var præcist i år 500? Svaret er, at det ved vi heller ikke. De 164 år svarer faktisk til tiden fra 1860 til nu. Her har vi millioner af temperaturmålinger, men reelt skulle de repræsenteres af kun ét tal.

Hvis vi nu har en kurve af proxy-temperaturer skal vi som det næste overveje, om de gælder for hele året, eller f.eks. kun i vækstsæsonen. Når vi taler om en global årlig temperatur, er det gennemsnittet for alle 12 måneder. Men hvis en proxyserie f.eks. kun giver temperaturen om sommeren, har vi ingen mulighed for at vide, hvad der skete om vinteren. Den nuværende globale temperaturstigning udmærker sig netop ved primært at være en følge af højere vintertemperaturer, den ville en serie baseret på årringe ikke fange.

Et givet træ fortæller os kun noget om klimaet i dets umiddelbare nærhed, måske kun få kvadratmeter. Klimasagen kræver imidlertid globale tal, og derfor må vi finde nogle flere proxyer – helst spredt ud over hele Jorden. Kaufman et al. er således baseret på ikke færre end 1319 datasæt fra hhv. 470 steder på land og 209 steder ude på havet.

Når man skal kombinere alle de data, skal man først sikre sig, at de har en god sammenhæng mellem temperaturen og det, man måler. Her giver Kaufman et al. nogle tal for usikkerhederne ved oversættelsen af målinger på havbunden til temperaturer. Den årlige temperatur, som man når frem til, har således en usikkerhed på mellem 1,2 og 2,3 grader celsius. Det betyder jo, at resultaterne, som vist i fig. 1, og som i lange stræk foregiver at have en usikkerhed på langt under en grad, reelt ikke giver nogen mening.

Det næste, man skal beslutte, er, hvor stort et areal den pgl. proxy skal repræsentere. Fig. 2 viser de steder, hvorfra man har taget sine proxyprøver. De er åbenlyst meget ujævnt fordelt, nogle står tæt og giver en god dækning, mens der er tusindvis af kilometer mellem andre, og en enkelt proxy kan derfor ende med at skulle repræsentere både bjerge og dale, skove og ørkener. Man bemærker, at f.eks. hele Sahara overhovedet ikke er dækket. Her skal der igen træffes en masse beslutninger af forskerne.

Et endnu større problem ved den statistiske behandling er den meget usikre datering af mange af de udregnede temperaturer. Kaufman et al. regner som nævnt med, at hvert punkt repræsenterer hele 164 år. Lad os sige, at vi har data fra to steder, hvordan kan de kombineres til én temperatur på ét tidspunkt? Hvis vi f.eks. har en måling fra Århus i 1920 og en anden fra København i 2010, hvad er så temperaturen i Danmark i det tyvende århundrede?

Kaufman et al. benytter hele fem forskellige statistiske metoder til at behandle deres bjerg af proxy-data, og de fem metoder giver kurver, der afviger en del fra hinanden. Så sidste hånd på værket er så at tage en form for gennemsnit af de fem kurver.

Man ser, at alle usikkerhederne, sammenlægningerne og udtagning af gennemsnit effektivt vil udjævne fortidens temperaturkurver. Man kan ikke undgå at få som resultat, at temperaturen stort set ikke ændrede sig igennem flere 1000 år. Når man så til sidst klistrer de seneste 50-100 års målte temperaturer på, får man her en meget hurtigere stigning end resten af kurven viser. Hockeystaven er født!

Men faktum er jo, at vi ikke aner noget om temperaturudviklingen fra år til år eller årti til årti, før vi begyndte at måle temperaturen. Soon & Baliunas kigger i deres artikel i stedet på hver enkelt proxymåle-serie og ser, om den f.eks. viser Den Middelalderlige Varmeperiode eller Den Lille Istid. Det er der mange af disse enkelte dataserier, der gør, og de er spredt ud over hele Jorden.

Andy May plæderer for, at man skal holde sig fra de store rekonstruktioner:

At kombinere hundreder af proxyer til en sammensat ”global” eller ”halvkugle-” temperaturkurve er fjollet og spild af tid.

Andy May viser kurven, gengivet her som fig. 3. Her er kun to sæt proxymålinger sat sammen, dels en iskernemåling fra Grønland og dels nogle målinger ud for Indonesiens kyst. Man ser, hvordan der er god overensstemmelse mellem de to og de kendte varme- og kuldeperioder i fortiden er tydeligt synlige. Temperaturen under det Holocæne Optimum for 6000 år siden var noget højere end nutidens.

Fig. 4 viser så de seneste 4000 år, her er en række historiske begivenheder opført, og man ser, hvordan klimaet har haft indflydelse på civilisationernes opståen og fald. Derom skriver Andy May i flere detaljer, men her må vi henvise læseren til hans artikel.

Til sidst skal vi blot konkludere endnu en gang, at hockeystave ikke er sund videnskab og ikke tjener andet end klimapolitiske formål.