Klimaet måske mere følsomt end hidtil antaget

Den øvre grænse for hvor meget klimaet kan opvarmes på grund af øget drivhuseffekt er muligvis langt højere end hidtidige beregninger har angivet.

I dag offentliggøres en artikel i tidsskriftet Nature, der viser, at den globale opvarmning kan risikere at blive langt større, end der hidtil er beregnet.

Artiklen er baseret på tusindvis af klimasimuleringer, som er gennemført på almindelige menneskers pc'ere.

"Resultatet er et af de mest opsigtsvækkende inden for klimaforskningen i flere år", siger leder af DMI’s sektion for klima Eigil Kaas.

I projektet climateprediction.net har man bedt alle interesserede gennemføre en klimaberegning på en almindelig hjemmecomputer, og man har så via internettet samlet resultaterne fra alle beregningerne på en central server.

Udgangspunktet var, at man ønskede at få en ide om grænserne for klimaets følsomhed. De 2017 klimasimuleringer viser, at den øvre mulige grænse for klimaets følsomhed er langt større end hidtidige beregninger har vist.

"Klimafølsomheden er et helt afgørende tal i hele problematikken om klimaændringer", forklarer Eigil Kaas.
"Den er mål for, hvor meget klimaet reagerer, når det påvirkes på den ene eller anden måde".

Global temperaturstigning

Et af de oftest benyttede tal for klimafølsomheden er den globale temperaturstigning som følge af en fordobling af atmosfærens indhold af drivhusgassen kuldioxid.

Global temperaturstigning  om vinteren (D-J-F) i slutning af det 21. århundrede beregnet ved DMI. Den model, der er brugt, har en følsomhed på ca. 3,5 grader. Det anvendte scenario for udslip af drivhusgasser er det såkaldte IPCC A2.

Energipåvirkningen fra en sådan fordobling svarer til en forøgelse af solens energiudstråling på ca. 1,75%. Desværre kender man ikke klimafølsomheden særlig nøjagtigt og hele formålet med projektet var at undersøge de mulige grænser for den.

De hidtidige beregninger med forskellige klimamodeller har givet en klimafølsomhed på mellem knapt 2 og godt 5°C. Men de mange nye beregninger viser, at den øvre grænse for dette interval bør øges til ca. 11°C.

"Inden for klimaforskningen er dette umiddelbart lidt af en bombe. En så dramatisk klimafølsomhed ville i givet fald føre til meget omfattende ændringer i stort set alle klimaparametre alle steder på Jorden", siger Eigil Kaas.

Udvalgte parametre

De 2017 klimasimuleringer er gennemført med 414 forskellige versioner af en britisk klimamodel udviklet ved Hadley Centeret.

I modellen beskrives atmosfærens strømninger og de grundlæggende fysiske processer som stråling, nedbørsdannelse, skydannelse og -fordampning samt meget andet.

Forskerne bag projektet har udvalgt seks dårligt kendte men grundlæggende parametre til beskrivelse af de fysiske processer. Fælles for disse er, at de alle har afgørende betydning for beskrivelsen af skyer og nedbør i modellen:

• Grænseværdien i relativ fugtighed over hvilken skydannelse begynder
• Grænseværdien for transformering fra skydråber til regn
• En parameter, der beskriver hastigheden hvormed skydråber omdannes til regn
• Faldhastigheden for iskrystaller
• Den relative skymængde, når atmosfæren er mættet med vanddamp
• En parameter, der beskriver den hastighed, hvormed tør luft trænger ind i bygeskyer.

De 414 versioner af modellen er fremkommet ved at variere disse 6 parameter inden for mulige rammer.

"De fleste modelversioner har en klimafølsomhed på mellem 2 og 5°C, hvilket er i overensstemmelse med de grænser, man indtil nu har regnet med", forklarer Eigil Kaas, men fortsætter med at fortælle, at i hele 4.2% af alle simuleringerne ligger følsomheden over 8°C og der er ingen, hvor den ligger væsentlig under 2°C.

Man kunne umiddelbart fristes til at tro, at de versioner af modellen, der giver meget stor følsomhed er urealistiske. Men dette lader ikke til at være tilfældet. Når man sammenligner simuleringer af det nuværende klima med observationer falder disse meget ’livlige’ versioner ikke igennem ved almindelige tests: De er kort sagt lige så gode som de andre.

Svagheder

"Der er dog et par svagheder ved eksperimentet", siger Eigil Kaas.

For det første er simuleringerne gennemført med en meget simpel beskrivelse af oceanet, som umuliggør simulering af for eksempel pludselige ændringer i den termohaline cirkulation (og Golfstrømmen).

For det andet er simuleringerne på de mange pc’ere gennemført med grov rumlig detalje (ca. 300 km). Det betyder, at en del dynamiske processer i atmosfæren ikke beskrives særligt nøjagtigt.

"Der er visse parametre, for eksempel grænsen for hvornår underafkølede skydråber fryser til is, som ikke er medtaget i eksperimentet. Netop denne grænse er ikke kendt særlig godt på globalt plan, men den kan være yderst vigtig for klimaets følsomhed", uddyber Eigil Kaas.

Resultaterne fra eksperimenterne kan umiddelbart virke voldsomme. Hvis der virkelig er så stor usikkerhed om den øvre grænse for klimaets følsomhed betyder det, at det ikke er muligt at sætte en sikker grænse for atmosfærens koncentration af drivhusgasser.

"For at mindske usikkerheden i klimafølsomheden, vil det være nødvendigt at undersøge en række skyprocesser i modellerne mere grundigt", slutter Eigil Kaas.

For flere oplysninger kontakt Eigil Kaas på 39 157 424.

Redaktion Bjarne Siewertsen, bsi@dmi.dk og Niels Hansen, nsh@dmi.dk
DMI, 27. januar 2005

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Mobile vejrudsigter, farvandsudsigter og nyheder på mobil.dmi.dk
Vejrudsigter, varsler og radarbilleder som SMS og MMS