Temperaturökning över land vs. Jorden som helhet

”På min tid” i skolan fick vi lära oss att inlandsklimat innebar låg vintertemperatur och hög sommartemperatur. Verkligheten är naturligtvis mer komplicerad än så, men i IPCC:s Summary for Policymakers finns följande grafik.

IPCC AR6 – Summary for Policymakers, sidan 13

Idag hör jag på nyheterna att vårt innanhav drabbats av en marin värmebölja som går ut över dess fiskar. Varmare vatten löser mindre syre (och koldioxid). Situationen för fiskar beskrevs som att ”bestiga berg med feber”.

Klimatkänslighet; halten av koldioxid vs. temperatur.

One of the most important numbers in climate science is 3°C. This isn’t about a projection of future warming or the impacts that come with it, though. It’s about how much warming you get if you double the amount of greenhouse gases in the atmosphere. That value can be made more general as a metric known as “climate sensitivity,” which describes how much warming you get for a given amount of emissions. If the number is small, we can burn a lot of fossil fuels with minimal consequences. If the number is extremely high, emissions are extraordinarily dangerous.

Källa: https://arstechnica.com/science/2020/07/huge-climate-sensitivity-study-shrinks-uncertainty-on-critical-number/
Kunskap och förståelse är inte allas mål. En minoritet nöjer sig med att sprida osäkerhet och förvirring.

Växthusgaser består av tre eller flera atomer. De kan ”studsa runt” olika frekvenser av värmestrålning (där temperaturen bestämmer frekvensen) med varierande förmåga. De viktigaste växthusgaserna i troposfären [1] är koldioxid (CO2), metan (CH3) och kväveoxid (lustgas, N2O). När de i samverkan höjer temperaturen ökar atmosfärens förmåga att ta upp vattenånga vilken i sin tur beter sig som en växthusgas.

This number (3°, min anmärkning) is commonly defined against a doubling of the concentration of CO2 in the air, in part because CO2’s effect is logarithmic and each doubling is roughly equivalent.

Det blir problem när man väljer koldioxiden som enda representant för växthuseffekten. Metan [2,3] och kväveoxid [4] är långt mer potenta men samtidigt relativt sparsamt förekommande i atmosfären. I helheten utgör metanets bidrag ungefär 20% av växthuseffekten. När metan med tiden oxideras bildas koldioxid och vatten. Kväveoxid tär också på det UV-skyddande ozon-lagret.

Det finns flera faktorer som påverkar uppvärmning och avkylning av Jorden och alla är inte välbeforskade. Av det skälet valde IPCC i sin rapport från 2007 att ange klimatkänsligheten till 1,5 – 4,5°. Målet för forskarna är att minska osäkerheten och den senaste rapporten, AR6, gör det. De anger klimatkänsligheten till 3° och sannolikt (likely) ligger den i intervallet 2° – 4°.


[1] Troposfären varierar i höjd från 9 km vid polerna till 17 km vid ekvatorn. I genomsnitt räknar man med 11 km.

[2] ”The Earth’s atmospheric methane concentration has increased by about 150% since 1750, and it accounts for 20% of the total radiative forcing from all of the long-lived and globally mixed greenhouse gases.[10]” Wikipedia

[3] ”Methane is an important greenhouse gas with a global warming potential of 34 compared to CO2(potential of 1) over a 100-year period, and 72 over a 20-year period.[47][48]

[4] Kväveoxid är upp till 265 gånger så potent som koldioxid med en livstid i atmosfären om 120 år. https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrous_oxide

Vattenomsättningen blir allt snabbare

Varm luft kan [1] innehålla mer vatten som vattenånga och moln samtidigt som avdunstning från vatten, mark och växter ökar av värme.

Water cycle of the Earth’s surface, showing the individual components of transpiration and evaporation that make up evapotranspiration. Other closely related processes shown are runoff and groundwater recharge.

The rate at which plants and the land surface release moisture into the air has increased on a global scale between 2003 and 2019. These processes are collectively known as evapotranspiration, and a new NASA study [1] has calculated its increase by using observations from gravity satellites.

https://www.nasa.gov/feature/jpl/satellites-show-how-earth-s-water-cycle-is-ramping-up-as-climate-warms

Via satellitdata som samlats in under 17 år har forskare från NASA konstaterat att evapotranspirationen (omsättning av vatten via avdunstning från ytor och växter) är upp emot dubbelt större än tidigare uppskattningar.

“Our study found that evapotranspiration has increased by about 10% since 2003, which is more than previously estimated, and is mostly due to warming temperatures,” said Madeleine Pascolini-Campbell, a postdoctoral researcher at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, who led the study. “We hope that this information about the water cycle will help to better inform the development and validation of climate models.”

Med ökande temperaturer och avdunstning från mark, vatten och växter kommer allt mer vatten att finnas i atmosfären och dess rörelseenergi stiger avsevärt när det blåser. Där det redan finns ett underskott av vatten kommer torka att förvärras. Vattenånga i atmosfären reflekterar delar av Jordens utgående värmestrålning som i sin tur höjer temperaturen.

To get a global estimate of how evapotranspiration is changing, researchers found a new way to leverage data collected by the pair of Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) [3] satellites that operated from 2002 to 2017, and the successor pair, GRACE Follow-On, that launched in 2018. The GRACE mission was launched by NASA and the German Aerospace Center (DLR), and GRACE-FO is a partnership between NASA and German Research Centre for Geosciences (GFZ).

Because water has mass and therefore contributes to the Earth’s gravity signal, these spacecraft are exquisitely sensitive to the movement of water around the world, from tracking changes in ice sheets to water stored on land to variations in ocean mass. Seeing an opportunity, the researchers studied the 17-year dataset from GRACE and GRACE-FO to see if it was possible to tease out the gravitational signal associated with the movement of water by evapotranspiration.

“With the combined record of GRACE and GRACE-FO, we now have a long-enough observational record to be able to monitor these critical signs of global change,” said JT Reager, a JPL scientist and an investigator on the study. “When the gravity signal decreases, it means the land is losing water. Some of that loss is through rivers flowing back into the oceans, but the rest of it goes up into the atmosphere as evapotranspiration.”

Med data från dessa ytterst känsliga satelliter fann man att evapotranspirationen ökade från 405 mm/år 2003 till 444 mm/år 2019, en ökning med 2.30±0.5 mm/år.

“For years, we’ve been looking for a way to measure gross changes in the global water cycle, and finally we’ve found it,” said Reager. “The magnitude of the evapotranspiration increases really surprised us: This is a sizable signal indicating our planet’s water cycle is changing.”


[1] Att värme ökar luftens kapacitet att innehålla vattenånga innebär inte att den gör det.

[2] The study, titled: “A 10% increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019,” was published May 26 in Nature. In addition to JPL, NASA’s Goddard Space Flight Center, in Greenbelt, Maryland, contributed to this research.

[3] Tidigare om GRACE: https://urminsynvinkel.com/2019/05/31/hur-mater-man-jordens-gravitation-med-satelliter/

Har du förslag på faktorer som påverkar Jordens klimategenskaper?

Vi kan inte -veta- vad som förorsakar ett visst väder.” är en vanlig kommentar från väl insatta i ämnen som väder och klimat. De är väldigt noga med att användningen av ordet veta för med sig ett stort ansvar.

Klimatstrutsar, å andra sidan, lider inte av sådana kunskapsberoende begränsningar. ”Vädret har alltid varierat och människan har -inget- inflytande.

  • Solen är vår yttre energikälla vars flöde (TSI) i genomsnitt är anmärkningsvärt likformigt. [1] [2]
  • Jorden är en ”mottagare” vars egenskaper varierar, både i korta och långa perspektiv.
  • Rotationen ger dygnsvariationer och exponerar olika delar av ytan för energflöde, både in och ut.
  • Moln och snö reflekterar solljus [3] medan mark och hav absorberar.
  • Jordaxeln lutar cirka 23.5° mot banplanet vilket är huvudorsaken till årstidsväxlingarna.
  • Jordens bana är något elliptisk vilket gör att avståndet till Solen varierar, det är som minst i början av Januari vilket bidrar till ett förhållandevis milt vinterklimat norr om ekvatorn. Södra halvklotet upplever vinter ett halvår senare när Jorden är som längst från Solen.

Dessa och många fler faktorer bidrar till en ojämn uppvärmning av jordytan, något som utjämnas av havsströmmar, vindar, atmosfärens fuktighet och annat.

Kombinera alternativ från rutan och följ hur vädret ser ut just nu. Vrid och vänd på klotet, zooma in och peka på en plats för att se detaljer. Länk här under.

https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/overlay=temp/orthographic=-355.76,61.16,305

Ju mer energi Jorden sparar på sig dess häftigare blir energiflöden i form av väder, lägg gärna några minuter av din dag på denna artikel:

Climate simulations may not accurately capture what really happens during extreme heat waves. “Climate science has been a bit complacent” about simulating heat waves, assuming that heat wave temperatures would increase linearly along with rising global temperatures, Otto said. But now, Earth’s climate system may have entered a new state in which other climatic factors, such as drier soils or changes to jet stream circulation, are exacerbating the heat in more difficult-to-predict, less linear ways.

https://www.sciencenews.org/article/human-driven-climate-change-pacific-northwest-heat-wave-temperatures

[1] I genomsnitt cirka 1361 W/m² med en variation på någon W upp och ner beroende på Solens magnetfält som resulterar i antal solfläckar.

[2] Solfläckar bildas när och där magnetflödet bryter igenom ytan. Där hindras lokalt värmeflödet och temperaturen sjunker bortåt 2000°, ytan mörknar avsevärt. Energiproduktionen inne i Solen förändras inte nämnvärt under solfläckscykler (cirka 11 år) men strålningen ändrar karaktär. Runt de mörka fläckarna bryter istället intensiv UV-strålning igenom och kompenserar för det minskade värmeflödet.

[3] Reflektionen kallas albedo och anger hur stor andel av inkommande strålning som reflekteras. Albedo för moln och snö närmar sig 1.

Utnyttja fantasi för att så tvivel

Klimatförändringarnas många effekter är tydligt märkbara och knappt ens de högljuddaste debattörerna [1] förnekar längre att de sker. Den nya taktiken är istället att utnyttja lättpåverkades fantasi för att så tvivel.

The COLD TIMES are returning, the mid-latitudes are REFREEZING, in line with the great conjunction, historically low solar activity, cloud-nucleating Cosmic Rays, and a meridional jet stream flow (among other forcings).

Both NOAA and NASA appear to agree, if you read between the lines, …

https://electroverse.net/new-nasa-study-satellites-see-cooling-in-the-upper-atmosphere/ [2]

Läs detta några gånger till dess du greppar att man också använder appear (verkar/förefaller) och if you read between the lines (läser mellan raderna). Det fungerar dåligt på den analytiske läsaren men kanske på den okritiske.

Atmosfären delas in i olika skikt, se bilden. Detta inlägg koncentreras på Mesosfären, 50 – 80 kilometer upp. Där är luften så tunn att inte ens väderballonger når upp men tillräcklig för att inkommande meteoroider samt satelliter ska förgasas av friktionsvärmen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth

En sammanfattning i fem punkter inleder studietexten.

•Dynamical influences rival solar variability in the mesosphere.

•The linear trend in temperature is negative, but turns positive near the mesopause.

•Mesosphere is cooling at 1–2 K [3] per decade due to greenhouse gas increases.

•First observational confirmation of a shrinking mesosphere.

•The rate of mesospheric shrinking is 150–200 m per decade.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682621001085
  • #1 Mesosfärens dynamik utmanar Solens varierande aktivitet.
  • #2 Trenden är att temperaturen i mesosfären sjunker men nära mesopausen (den övre gränsen) stiger den.
  • #3 Mesosfärens avkylning om 1-2 grader per årtionde beror på ökningen av växthusgaser!
  • #4 Att mesosfärens krymper bekräftas med Sounding Rockets. [4]
  • #5 Den observerade krympningen av mesosfären fortskrider med 150-200 meter per årtionde.

Detta blir kanske lättare att förstå med ett exempel; Antag att du sveper om dig en filt (växthusgaser) som skydd mot kyla. Bara för att du är nyfiken mäter du temperaturen med en precisionstermometer utanför filten (temperaturen i mesosfären). Lägg sedan till en filt (mer sammanlagd växthuseffekt) och gör om mätningen på samma sätt. Jag blir förvånad om inte den nya mätningen blir något lägre med fler isolerande filtar (mer växthusgaser) som hindrar utflödet av värmen, hur tänker du?

Crucially, these decreasing temperatures in the upper atmosphere are beginning to penetrate the lower atmospheric layers (such as the troposphere–where us humans reside) — a fact NASA is sidestepping.

https://electroverse.net/new-nasa-study-satellites-see-cooling-in-the-upper-atmosphere/

Störst mängd värmeenergi från Solen lagras i haven (90%) och i atmosfären (10%). När den värmen isoleras från att lämna Jorden genom växthusgaser som vattenånga, koldioxid, metan, kväveoxid och andra gaser med tre eller fler atomer dess mindre hamnar högre upp vilket gör den övre troposfären och uppåt kallare. Skribenten på electroverse inser nog det, däremot är det i dennes intresse att undertrycka dessa uppenbara fakta för att så tvivel hos vissa läsare.


[1] Detta gäller inte de som bara papegojar vidare utan förstå eller ens läsa.

[2] Electroverse driver ”klimatförnekelse”, i detta fall genom att hänvisa till en seriös studie från NASA, förlita sig på läsarnas fantasi (”It’s a runaway train from here. Next stop, Little Ice Age…”) och att de inte läser eller förstår det bittersta av studien. https://mediabiasfactcheck.com/electroverse/

[3] I vetenskapliga sammanhang anges temperaturen i Kelvin (K), skalan har samma indelning som Celsius men börjar vid absoluta nollpunkten (0K) och räknas sedan positivt. Temperatur mäter atomers och molekylers medelhastigheter och är i sig inget mått på energi, först när man vet partiklars massa kan man ange den temperaturberoende energin.

[4] Numera används s.k. sounding rockets där sounding ska tolkas som sondera, inte något med ljud. Dessa raketer kan nå mycket högt men utan att gå i omloppsbana, de återvänder till Jorden via fallskärm efter 5 – 30 minuter och samlar då mätdata. https://en.wikipedia.org/wiki/Sounding_rocket

Global värmelagring i haven

December 2020326 (± 2) zettajoules since 1955

Ninety percent of global warming is occurring in the ocean [1], causing the water’s internal heat to increase since modern record-keeping began in 1955, as shown in the upper chart. (The shaded blue region indicates the 95% margin of uncertainty.) This chart shows annual estimates for the first 2,000 meters of ocean depth.

Källa: https://climate.nasa.gov/vital-signs/ocean-heat/

Om du går till källan (länken) kan du flytta ”blobban” och läsa det årliga medelvärdet för de gångna fem åren. Joule mäter energi = 1Ws (Wattsekund), en Zettajoule är 1021J.

När vatten blir varmare (vattenmolekylerna vibrerar mer och tar mer plats) expanderar det. Detta resulterar i 1/3 – 1/2 av den globala nivåhöjningen. [2] Merparten av den ökande energin lagras i ytvatten och ner till 700 meters djup.

Med några års mellanrum uppkommer storskaliga omlagringsprocesser i Stilla Havet. (ungefär mellan Chile och Filippinerna) El Nino och La Nina ger global klimatpåverkan.


[1] Då 90% av den sammantagna energilagringen från Solen hamnar i haven innebär det att resten, 10%, förorsakar det lynniga väder vi nu upplever med outhärdlig hetta i höjd med Seattle (https://www.expressen.se/nyheter/klimat/vadret-i-kanada-ar-varmare-an-i-oknen/) och fryskallt, intensivt regn i södra Tyskland (https://youtu.be/0eeL79knHss), Schweiz (https://youtu.be/SBx0zVjtLYk) och Frankrike. Så har vi Ryssland/Sibirien (https://www.arctictoday.com/siberia-is-seeing-record-heat-again/)

[2] Landhöjning kan göra att havsytan fortfarande verkar sjunka lokalt medan motsatsen gäller på andra platser. Jordens sammanlagda volym förändras inte.

Global ökning av exergi under 2020

Covid-19 har medfört mindre koldioxidutsläpp under det gångna året men de nivåer vi redan nått ger ingen väsentlig dämpning av Jordens energiupptag. [1]

Housebound by a pandemic, humanity slowed its emissions of greenhouse gases in 2020. But Earth paid little heed: Temperatures last year tied the modern record, climate scientists reported today. Overall, the planet was about 1.25°C warmer than in preindustrial times, according to jointly reported assessments from NASA, the U.K. Met Office, and other institutions.

Källa: https://www.sciencemag.org/news/2021/01/global-temperatures-2020-tied-record-highs

Väder beror i huvudsak av relativt kortsiktiga [2] energiomlagringar i vatten, främst i hav och is men även det som finns i atmosfären. Av allt vatten som finns på jorden befinner sig cirka 0,001 % i atmosfären. Sammantaget knappt 13000 km³, men skulle allt samlas till ett skikt som täcker hela Jordens yta blir det bara cirka 2.5 cm tjockt! Se tidigare inlägg: https://urminsynvinkel.com/2021/06/26/jordens-samlade-energi-okar/

Ökningen av världshavens energi motsvarar 5-6 atombomber av Hiroshimastorlek per sekund 24/7/52 (varje timme, 7 dagar i veckan, 52 veckor per år!)

Temperaturförändring, lagring och transport av energi i atmosfären är kraftigt beroende av dess vatteninnehåll. Om du vistats ett dygn i eller nära en öken så vet du säkert hur fort och högt temperaturen stiger när solen går upp och hur kallt det kan bli under natten. Det beror på ökenatmosfärens ringa mängd vatten.

Större delen av vattnet som befinner sig i atmosfären är i gasform, det vill säga vattenånga, och 99% av detta vatten befinner sig i troposfären det vill säga under cirka tio km höjd.

https://www.smhi.se/kunskapsbanken/vattnet-i-atmosfaren-1.31841

Jämfört med en ordinär prydnadsjordglob motsvarar troposfären inte mer än ett par-tre lager fernissa. (10 km jämfört med Jordens radie som är 6371 kilometer, 0,157%) Det är i detta tunna skikt majoriteten av allt väder utspelar sig. Men jämfört med haven är vattenmängden och därmed energiinnehållet ringa.


[1] Märk väl att jag anser att Jordens upplagring av energi är viktigare förhöjda temperaturer.

[2] Det är kutym att se trender över 30 år eller mer som beroende av klimat, kortare än så räknas mer som mer eller mindre tillfälliga väderförändringar.

Global heating pushes tropical regions towards limits of human livability

Rising heat and humidity threatening to plunge much of the world’s population into potentially lethal conditions, study finds

Källa: https://amp.theguardian.com/science/2021/mar/08/global-heating-tropical-regions-human-livability

Klimatförändringen illustreras ofta som en global medeltemperaturökning. För närvarande är målet att hålla den under 1.5° men mycket talar för att den målsättningen spricker, +2° känns sannolikare men det är ändå ingen övre gräns. ”Två grader extra är väl inget att bry sig om, det är vad vi behöver för att vädret i Sverige ska bli uthärdligt!”

The climate crisis is pushing the planet’s tropical regions towards the limits of human livability, with rising heat and humidity threatening to plunge much of the world’s population into potentially lethal conditions, new research has found.‘It is the question of the century’: will tech solve the climate crisis – or make it worse?

Den som viftar bort problemet med de orden inser knappast att det är fråga om en medeltemperatur mätt över hela Jordklotet. Temperaturen i haven (blå kurvan, 71% av Jordytan) stiger jämförelsevis måttligt vilket gör att atmosfärstemperaturerna (röd kurva) stiger klart mer än den globala medeltemperaturen (gröna kurvan).

Should governments fail to curb global heating to 1.5C above the pre-industrial era, areas in the tropical band that stretches either side of the equator risk changing into a new environment that will hit “the limit of human adaptation”, the study warns.

Människans förmåga att reglera kroppstemperaturen till nivåer som går att överleva minskar drastiskt vid temperaturer över 35° om luftfuktigheten samtidigt är hög.

27 olika sätt att dö av värme: https://urminsynvinkel.com/2019/07/17/27-satt-att-do-av-varme/

The global number of potentially fatal humidity and heat events doubled between 1979 and 2017, research has determined, with the coming decades set to see as many as 3 billion people pushed beyond the historical range of temperature that humans have survived and prospered in over the past 6,000 years.