Í umræðunni um loftslagsmál og framtíðarhorfur um hlýnun jarðar af mannavöldum heyrist oft að loftslagslíkön séu óáreiðanleg og að loftslagskerfi séu of flókin til að takandi sé mark á loftslagslíkönum.

Í raun er þetta byggt á misskilningi á uppbyggingu loftslagslíkana og hvað þau eiga að sýna. Enginn loftslagsvísindamaður heldur því fram að þau séu fullkomin, en þau hafa náð að líkja allvel eftir fortíðinni og hafa sýnt að þau geta líkt töluvert eftir því sem síðar hefur komið fram og verið staðfest með mælingum.

Að líkja eftir fortíðinni

Ein leið til að sannreyna nákvæmni loftslagslíkana er með því að líkja eftir fortíðinni – að sjá hvort þau geti líkt eftir mældum gildum fortíðarinnar – í þessu tilfelli síðustu öld, því áreiðanleg gögn ná ekki lengra aftur. Hér fyrir neðan er margendurteknar keyrslur í IPCC loftslagslíkönum og meðaltalsgildi þeirra – með og án manngerðra gróðurhúsaáhrifa.

a) Hitafrávik við yfirborð jarðar á síðustu öld. Svarta breiða línan sýnir athuganir, fíndregnu línurnar sýna niðurstöður margra loftslagslíkana þar sem geislunarálagið þróaðist í samræmi við aukningu gróðurhúsalofttegunda og náttúrulegra þátta (s.s. breytinga á sólgeislun og loftarða vegna eldgosa). Breiða rauða línan sýnir meðaltal líkananna. Stærstu eldgos á 20. öldinni eru einnig merkt inn á myndina. b) Eins og í a) - nema í loftslagslíkönunum var ekki tekið tillit til áhrifa gróðurhúsalofttegunda. Mynd og texti af vedur.is - heimild IPCC.

Eitt aðalatriðanna er það að loftslagslíkönin standa sig nokkuð vel í að spá aftur í tíman, ef gróðurhúsaáhrifin eru tekin með. Engum hefur tekist að gera loftslagslíkan sem getur líkt eftir loftslagsbreytingum síðustu aldar, án þess að taka inn í reikningin hlýnun af völdum CO2.

Hvernig hafa spár staðist?

Algengt er að heyra að “vísindamenn geti ekki einu sinni spáð fyrir um veðrið í næstu viku, hvernig eiga þeir þá að geta spáð fyrir um loftslag eftir tugi ára”. Hér er augljóst að menn átta sig ekki á muninum á veðri – sem er síbreytilegt og ófyrirsjáanlegt og loftslagi sem er tölfræðileg lýsing á veðri yfir lengri tíma (sjá t.d. mýturnar: Það er kalt á Klonke Dinke og því er engin hnattræn hlýnun og Það er að kólna en ekki hlýna). Það má eiginlega líkja þessu við það að geta ekki spáð fyrir með vissu hvaða hlið tenings kemur upp – en þú getur samt lýst því tölfræðilega hverjar líkurnar eru á því að talan sex kemur upp við ákveðinn fjölda kasta. Það er sambærilegt með veður og loftslag, það er ekki hægt að spá fyrir nákvæmlega hvernig lægðagangur verður, en það er hægt að spá fyrir um hver meðalhiti og úrkoma verður fyrir ákveðið svæði yfir ákveðinn tíma.

Loftslagspár eru þó erfiðar og grundvöllur að þeim er viðamikil þekking á loftslagsbreytum fortíðar. Það er þó erfitt að spá fyrir um margar af þeim breytum sem settar eru inn í loftslagslíkönin – en á þeim byggjast loftslagsspárnar. T.d. er erfitt að spá fyrir um sólvirkni sem getur haft langtíma áhrif og skammtímabreytingar eins og í El Nino og eldvirkni eru óútreiknanlegar. Þrátt fyrir það þá vita vísindamenn nóg um þessa þætti til að gera spár fram í tímann – skammtímabreytingarnar jafna sig út til lengri tíma litið og langtímabreytingar í t.d. sólinni eru ekki taldar breyta miklu (sjá Frétt: Vegur niðursveifla í virkni sólar upp á móti hlýnun jarðar af mannavöldum?).

a) Mælt mánaðarlegt hnattrænt hitastig (svört lína), niðurstaða loftslagslíka (appelsínugul). b) mismunandi þættir sem hafa áhrif á hitastig jarðar, Enso - El Nino/La Nina (fjólublá), örður (e. aerosols) vegna eldvirkni (blá), útgeislun sólar (græn) og hlýnun af mannavöldum (rauð). Samtals útskýra þessir þættir 72% af breytileika í mældum hnattrænum hita. Framtíðarsviðsmyndir eru sýndar með brotinni línu.

 Eins og sést af myndinni hér fyrir ofan, þá geta náttúrulegar breytur haft áhrif til kólnunar í stuttan tíma, sérstaklega ef fleiri en ein þeirra hefur kælandi áhrif á sama tíma.

Árið 1988 bjó James Hansen hjá NASA til loftslagslíkan þar sem spáð var um hitastig fram í tímann. Þessi loftlsagspá, þótt gömul sé, hefur staðist nokkuð vel tímans tönn og í nokkuð góðu samræmi við mæliniðurstöður fram til dagsins í dag. Hansen ákvað að skella inn stóru eldgosi árið 1995, en það varð síðan þremur árum síðar (Mount Pinatubu gaus árið 1998). Ástæðan fyrir því að taka með í dæmið stórt eldgos var til að sannreyna hvort loftslagslíkanið myndi bregðast rétt við – ef eldgos yrði – sem það gerði.

Hér er plottuð hitastigsspá Hansen frá 1988, ásamt mældu hitastig fram til ársins 2006.

 Sviðsmynd B hjá Hansen (sem talið var líklegasti möguleikinn og eftir á séð það sem passar best miðað við losun CO2 sem síðar varð) sýnir nokkuð góða fylgni við mælt hitastig. Í raun þá ofáætlaði Hansen magn CO2 í andrúmsloftinu um 5-10%, þannig að ef líkan hans fengi sömu tölu og síðar varð, þá yrði fylgnin enn meiri. Það er vissulega breytileiki frá ári til árs, en við því er að búast – náttúrulegur breytileiki skapar alltaf suð (noise) í gögnunum, en fylgnin er augljós.

Annað sem loftslagslíkön hafa sýnt fram á og hefur staðist er t.d. kólnun í heiðhvolfinu, hlýnun í neðra, mið og efra veðrahvolfi, aukning í yfirborðshita sjávar og hitainnihaldi sjávar, orkuójafnvægi milli magn sólgeisla sem koma til jarðar og útgeislun á innrauðu rófi frá jörðinni, auk aukningar á hitaleitni á norðurskautinu.

Því skal haldið til haga að ýmislegt hefur verið á mörkunum að standast í loftslagsspám IPCC – en þá er það oftast nær vanmat frekar en ofmat, t.d. hækkun sjávarstöðu og bráðnun hafíss á Norðurskautinu.

Sjávarstöðubreytingar síðastliðin 40 ár. Rauða línan sýnir mælingar sjávarfalla og útreikninga á sjávarstöðubreytingum frá þeim og bláa línan er fengin út frá gervihnöttum. Gráa svæðið sýnir að spár IPCC hafa vanmetið sjávarstöðubreytingarnar.

Óvissa um framtíðina

Annar misskilningur er þegar menn halda því fram að loftslagslíkön ofmeti áhrif CO2. Óvissan er í báðar áttir – hamfarakenndar loftslagsbreytingar eru jafn líklegar til að geta gerst eins og breytingar sem eru minni en búist er við. Mörg loftslagslíkönin taka ekki inn í myndina sumar magnandi svaranir, líkt og bráðnun sífrera sem gæti losað aukið magn af gróðurhúsagösum og að hlýrri sjór geti gefið frá sér meira CO2. T.d. tekur IPCC loftslagsspár ekki inn í dæmið ólínulegar svaranir á breytingum á endurgeislun sólar (albedo) við bráðnun íss, einnig virðist IPCC ekki hafa tekið nægilega með í reikningin bráðnun jökla og áhrif þeirra á sjávarstöðubreytingar (líkt og myndin hér fyrir ofan sýnir).

En er hægt að nota loftslagslíkön til að sjá hvort við vitum nóg til að bregðast við?

Sumir segja að það þurfi að bíða þar til líkönin eru 100% rétt. Ef við myndum bíða eftir því, þá yrði aldrei brugðist við – því líkönin geta aldrei orðið fullkomin. Sífellt er verið að bæta þau og bæta við breytum og minna af áætlunum – auk þess sem upplausn þeirra eykst með betri gögnum. Það verður þó alltaf hægt að fínstilla líkönin betur og betrumbæta.

Meirihluti vísindamanna heims telja að við vitum nóg til að það sé réttlætanlegt að bregðast við hlýnuninni með því að minnka losun gróðurhúsalofttegunda

Aðalatriðið er það að líkön eru orðin það góð að þau geta spáð fyrir langtímabreytingar og eru sífellt að bæta sig í skammtímaspám, með sínum náttúrulega breytileika. Rannsóknir sýna að búast megi við að hitastig hækki um 3°C (±1°C) við tvöföldun CO2 og óvissan um það minnkar stöðugt. Líkön þurfa ekki að vera hárnákvæm til að sýna rétta leitni og helstu áhrif loftslagsbreytinga – en það sýna þau nú. Samkvæmt IPCC eru nú að minnsta kosti 90% líkur á því að menn séu valdir að hlýnun jarðar. Ef skoðaðr eru neikvæðar afleiðingar hlýnunar jarðar þá sjáum við að það er vítavert gáleysi að bregðast ekki við.

Niðurstaða

Niðurstaðan er sú að loftslagslíkön hafa sýnt fram á að þau geta endurskapað fyrri hitabreytingar auk þess sem þau hafa spáð fyrir með ágætri vissu um atburði sem síðar áttu eftir að gerast. Þótt óvissan sé nokkur, þá telur meirihluti vísindamanna að það sé komin tími til að bregðast við hlýnun jarðar með því að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda.

Ítarefni

Klassíska greinin sem James Hansen o.fl. gáfu út má lesa hér: Global Climate Changes as Forecast by Goddard Institute for Space Studies Three-Dimensional Model

Skeptical Science fjallar nokkuð vel um þetta efni og er mikið af texta unnin frá þeirri síðu: Models are unreliable

Gavin Schmidt hjá NASA fjallar um loftslagslíkön: The Physics of Climate Modeling

Sjá einnig gott myndband eftir Greenman:

Athugasemdir

ummæli