Anmeldelse: “Solving the Climate Puzzle”

Vi anmeldte  her på siden for godt et år siden, Javier Vinós’ monumentale bog ”Climate of the Past, Present and Future”, hvor de forkrampede teorier om drivhusgasser som forklaring på alle fortidens klimamæssige tildragelser fik et ordentligt skud for boven. Vinós har nu skrevet en ny bog, hvor han fokuserer på nutidens klima, dvs. primært de seneste 100-150 år, dog med afstikkere til andre epoker også. Bogen har fået titlen Solving the Climate Puzzle, ”Løsningen af klima-puslespillet”.

Lad det være sagt med det samme, det er ikke nogen helt lettilgængelig bog, men hvis man giver sig god tid til at følge med, så er der ikke noget, der overstiger lægpersonens evne til at forstå indholdet. Der er ingen matematiske formler, eller tilsvarende videnskabelig garniture, og til gengæld nogle meget illustrative kurver og diagrammer. Man bliver taget ved hånden af forfatteren og gradvist ført igennem sagens mange forgreninger og finurlige aspekter.

Hvert eneste emne er genstand for nogle få siders skarp og præcis omtale. Der er mange ting, man skal have styr på, hvis man vil have det samlede overblik over klimaet. Indgående stråling fra solen, udgående stråling fra Jorden, cirkulationerne i atmosfæren og havet, de store svingninger over årtier eller mere, indflydelsen fra vulkaner, variationerne over årstiderne osv. Jordens klima er så meget mere end bare en simpel balance over ind- og udgående stråling og en drivhuseffekt, der hæmmer sidstnævnte.

Først og fremmest må de primitive betragtninger over en direkte sammenhæng mellem en strålingsbalance i toppen af atmosfæren og Jordens ”globale temperatur” opgives. Den ”globale temperatur” er defineret som atmosfærens, her luftens temperatur lige over jordoverfladen, sammenlagt med temperaturen i det allerøverste lag af havet. Det er en svær størrelse at måle, som vi har været inde på mange gange. Men den er også på en måde misvisende.

Temperatur er jo udtryk for energiindholdet i det medie, man måler på. Varmt vand indeholder flere kalorier end koldt vand, og vi har netop varmet det op ved at tilføre det energi fra kogepladen. Nu er den samlede energimængde i atmosfæren og havoverfladen meget lille, sammenlignet med hvad hele havet (eller bare de øverste 2000 m) kan rumme. Derfor må globale temperaturændringer betragtes som summen af havets og atmosfærens bidrag til energiindholdet.

Vi har alle set kurverne over hvor mange zettajoule (ZJ) havets energiindhold er vokset med de seneste 50-60 år. Det ser skræmmende ud, der tales om tal omkring 400 ZJ, og en zettajoule er en meget stor energimængde. Resultaterne er naturligvis behæftet med en del usikkerhed, men det skal da nok passe, at havets energiindhold er steget. Men har det så, som vores allesammens Al Gore har sagt, ført til at verdenshavene ”koger”. Det har vi kigget på tidligere og nåede frem til, at havtemperaturen i gennemsnit er steget med mindre end 0,07 grader. Hvis det meste af varmen er afsat i de øverste 700 meter taler vi om en opvarmning på ca. 0,15 gader siden 1960. Det kan jo på ingen måde siges at være skræmmende.

Havet kan således tilføres eller afgive meget store energimængder fra eller til atmosfæren, uden at det betyder det store for havets temperatur. Derfor kan man have ”global opvarmning” i en periode, hvor hele kloden reelt taber energi (ved at luften bliver varmere, men havet koldere) og omvendt.

Nu begynder vi at nå frem til Vinós’ hovedbudskab. Han peger på den voldsomme geografiske ubalance, der er mellem indgående stråling fra solen og udgående varmestråling fra jordkloden. Størstedelen af varmen fra Solen tilføres i et bredt bælte omkring Ækvator, hvor solen står højt på himlen hele året rundt, og i øvrigt en stor del af klodens overflade er dækket af hav. Sollyset rammer vandet og varmer det op, ned til mange hundrede meters dybde. Varmen bliver derefter transporteret væk ved forskellige mekanismer. Noget havvand fordamper naturligvis på stedet og luften med vanddamp bevæger sig så mod polerne, mod nord eller mod syd. En del af energitransporten mod polerne foregår i vandet, ved nord- og sydgående havstrømme. Der er alt i alt meget mere indgående end udgående stråling i troperne. Denne balance ændrer sig gradvist, jo længere væk fra Ækvator vi kommer, og ved polerne – især i deres vinter – er der et kolossalt strålingstab til verdensrummet. Her er ingen vanddamp, så der er kun CO₂ som drivhusgas, og den kan ikke stoppe meget.

Nu begynder vi at forstå, hvorfor den ”globale temperatur” kan ændre sig både opad og nedad. Det hænger selvfølgeligt sammen med effektiviteten af varmetransporten mod polerne, og eventuel overskydende varme kan deponeres i havet, uden at det er videre synligt. Et sådant deponi kan stå på i mange år, uden at vi ville kunne mærke forskel. Der er megen snak om El Niño og La Niña, men set i lyset her, repræsenterer de primært tilstande, hvor man enten hhv. trækker varme ud fra lageret eller tilfører mere.

Der er selvfølgeligt flere mekanismer i spil. En af dem er den cirkulære strøm af luft rundt om polerne. Den drives bl.a. af Jordens rotation om sin egen akse. Der er sådan en strøm både rundt om Nordpolen og om Sydpolen. Sidstnævnte er ledsaget af havstrømme og fungerer uden de store variationer år efter år. Der er jo hav hele vejen rundt om Antarktis og intet, der hindrer den cirkulære strømning. Den fungerer som en effektiv barriere mod strømmen af varme fra Ækvator, og det er derfor, at Antarktis er meget koldere end Arktis. Sådan har det ikke altid været. For mange millioner år siden var Antarktis og Australien landfaste med hinanden, og det kontinent tillod ikke en fri cirkulær strømning. Den gang var Antarktis meget varmere end nu. Men så brød Australien fri og vandrede nordpå, og Antarktis blev kølet ned til de nuværende temperaturer.

Vi har her en forklaring på, hvorfor Antarktis reelt ikke er blevet varmere de seneste 60 år, trods menneskeskabt global opvarmning.

I Arktis er situationen en anden. Her veksler den cirkulære strømning over tid, den varierer mellem at være stærkere eller svagere. Når den er stærk, er der koldt på Nordpolen og havisen breder sig. En svagere strømning giver mindre havis, men til gengæld ultrakolde vintre længere sydpå, i Nordamerika og Sibirien.

Men hvad er det, der udløser svingningerne i klimaet? Hvorfor steg den globale temperatur mellem år 1900 og 1940, for derefter at falde frem til 1975, hvorefter den steg igen? Det hænger jo ikke sammen med stigningen i atmosfærens CO₂-indhold. Klimaforskningen peger på vulkanudbrud, men en nøgtern analyse af disse viser klart, at de medfører en kortvarig afkøling af maks. et par års varighed, hvorefter klimaet fortsætter den udvikling, det var i gang med. Ideen om at f.eks. Den Lille Istid blev udløst af vulkanudbrud kan Vinós afvise totalt.

I stedet viser det sig, at det er Solen, der spiller en hovedrolle. Variationerne i Solens indstråling er små, så små, at de ikke på egen hånd kan være årsag til temperaturændringer af betydning på Jorden. Men f.eks. ved man, at en øget solpletaktivitet – hvilket er ensbetydende med en aktiv Sol – medfører langt mere ultraviolet stråling fra Solen. De ultraviolette stråler påvirker ozondannelsen i stratosfæren (atmosfærens øverste lag) og sandelig om ikke stratosfæren faktisk spiller en betydelig rolle i styringen af varmetransporten mod polerne. Stratosfæren, troposfæren og havet medvirker alle, via forskellige mekanismer.

I går skrev vi om den mærkelige sammenhæng mellem solaktiviteten og antallet af kraftige orkaner. Set i lyset af Vinós’ tanker er den ikke spor mærkelig mere. Orkanerne spiller jo desuden en rolle i varmetransporten mod polerne.

Man kunne så indvende, at effekterne, vi kigger på her, nok er alt for små til at have nogen større betydning. Det er dog ikke tilfældet. Man har fundet ud af, at hastigheden af Jordens rotation om sin egen akse varierer over tid (op til flere millisekunder pr. døgn), og det viser sig nu, at den nøje følger varmetransporten mod polerne. Større transport medfører en hurtigere rotation.

Vinós formulerer nu sin teori, som han kalder ”vinter-portvagterne”, der netop er de mekanismer, der styrer transporten mod den pol, hvor det er vinter. Der er mange elementer i den teori, og her er der kun givet nogle få smagsprøver.

Men ideen om havet som varmereservoir over lang tid er central i teorien. Den nuværende opvarmning kan således være en følge af, at Solen mellem 1933 og 1996 var på sit mest aktive niveau i flere århundreder. En del af varmen blev akkumuleret i havet og er med til at sikre, at opvarmningen af atmosfæren er fortsat trods faldende solaktivitet i de seneste 30 år.

Vi kan nu meget bedre forstå udsvingene i fortidens klima. Det Holocæne Optimum for 7000-9000 år siden er således en følge af, at Jordens hældning nåede sit maksimum, hvilket gav meget sollys på den nordlige halvkugle om sommeren. Det var det fænomen, der fik isen fra sidste istid til at smelte, og derefter fortsatte det med at være varmt i et par tusinde år mere. Temperaturerne var en følge af de daværende transporter af varme mod polerne og havde intet med CO₂ at gøre, indholdet heraf var næsten konstant.

I tidligere tider har polerne været isfri og hele kloden havde en højere gennemsnitstemperatur. Dette hang paradoksalt nok sammen med, at der var mindre varmetransport mod polerne, der derved fik et helt andet lokalt klima præget af tæt skydække, der holdt på varmen.

Og Den Lille Istid, som klimaforskerne heller ikke rigtigt kan lide, kan også forklares med ”vinter-portvagt”-teorien. Der skete det, at startpunktet for den nordgående transport fra Ækvator rykkede sydpå, hvorved energimængden, der nåede op til områderne på samme breddegrader som Europa blev mindre. Igen var dette skifte et resultat af lav solaktivitet, der satte det hele i gang.

Vinós benægter ikke, at vores CO₂-udledninger har givet et bidrag til den nuværende opvarmning, men temperaturstigningen var i et vist omfang kommet under alle omstændigheder, og dermed bliver de menneskeskabte effekter efter hans mening så små, at der ikke er nogen grund til at kaste sig ud i drastiske tiltag med vores energiforsyning og samfundsorden i øvrigt.   

Vinós har et kapitel om klimamodellerne, som han ikke er imponeret af. Der er så mange aspekter af klimaet, som de ikke kan håndtere. I stedet bliver de tunet ind på en periode med kendte temperaturer, og det sker ved justeringer af en lang række parametre i modellen. Men da disse justeringer ikke afspejler faktiske forhold i klimaet, vil en modelkørsel frem til f.eks. år 2100 ikke sige andet, end hvad justeringerne medfører. Det er nok en af grundene til, at modellerne er så rygende uenige om, hvad fremtidens temperaturer vil være. Vinós påpeger, at modellerne kan have en vis videnskabelig værdi, men som styringsværktøj for politisk planlægning er de aldeles uegnede.

Og den næste istid? Den kommer, når Jordens hældning er reduceret med yderligere nogle tiendedele af en grad, og omdrejningsaksen derved er lidt tættere på “lodret”. Det kan vores drivhusgasser ikke gøre noget ved, det er hav- og luftstrømmene, der sammen med Solen styrer ubønhørligt.  

Javier Vinós har her skrevet endnu en fantastisk bog. Den burde spille en hovedrolle i den næste IPCC-rapport, men lur mig, det kommer nok ikke til at ske.