På sporet af Jordens tabte energi

Stadig flere drivhusgasser fanger Solens energi, men oceanerne optager ikke varmen. Det har man vidst i nogle år uden at kende år­sagen. Nu begynder klimaforskere åbent at diskutere, hvor den overskydende varme mon er blevet af.

I oktober 2009 sendte den amerikanske klimaforsker Kevin Trenberth en e-mail til en række kolleger, hvori han skrev, at 'det er et faktum, at vi ikke kan gøre rede for den manglende opvarmning lige nu, og det er en parodi, at vi ikke kan.' E-mailen blev hacket sammen med mange andre e-mails fra en computer på det britiske klimaforskningsinstitut CRU på University of East Anglia, og har siden været genstand for megen diskussion med de skeptiske stemmer i klimadebatten.

I en artikel i fagbladet Science fra 16. april har Trenberth nu fået lov at forklare sin bemærkning for et større publikum. Og sagen er rigtig nok en smule irriterende. Ved at måle netto-indstrålingen fra Solen og netto-udstrålingen af varme på toppen af atmosfæren, er klimaforskerne i stand til at beregne, hvor meget energi, der bliver fanget på Jorden. Man mener at vide, at 90 procent af denne overskydende energi, der beløber sig til cirka én watt per kvadratmeter, er blevet brugt til at opvarme oceanerne. Resten har smeltet isen ved polerne, opvarmet jorden og atmosfæren.


Men siden cirka 2003 ser det ud til, at oceanerne ikke har optaget så meget varme, som de burde have gjort. Målinger på de såkaldte Argo floats - små bøjer fordelt over alle verdenshave, som kan dykke ned til to km under overfladen - viser, at temperaturen i oceanerne ikke er steget i samme grad, som Jordens øgede varmeoptag via drivhusgasserne i atmosfæren burde give anledning til. "Hvis den ekstra energi ikke er gået ind i oceanerne, hvor er den så blevet af?" spørger Trenberth og hans medforfatter John Fasullo i artiklen.


Argo-flåden
Argo er et internationalt overvågningssystem for verdenshavene, baseret på over 3.000 flydende bøjer eller sonder, der måler strøm-, temperatur- og saltprofiler ned til to kilometers dybde og sender data videre via satellit.

Argo-bøjerne driver med strømmen ved en kilometers dybde i knap ti dage. På den tiende dag synker bøjen ned til 2.000 meters dybde, hvoref ter den straks stiger op til overfladen igen, og i mellemtiden måler position, tryk, temperatur, saltindhold og i visse tilfælle også iltindholdet i vanden. På overfladen sender den sine data via satellit til en modtagerstation, der også mål er dens overfladebevægelse. På den ellevte dag påbegynder bøjen en ny runde.

Argo-bøjerne er forsynet med hydrauliske stempler, der kan skubbe mineralolie ud af bøjen og ind i en gummisæk i bunden. Når olien skubbes ud i sækken, udvider sækken sig så meget, at bøjen får en mindre densitet end saltvandet omkring, og dermed stiger op til overfladen. Hver bøje har batterier svarende til cirka fem års levetid. Her er det forskerne Gene Pillard og Annie Wong, der gør en bøje klar til udsættelse i Det Indiske Ocean.

Hvor er den henne?
Det er, hvad klimaforskerne forsøger at forstå. Det kan være, at satellitterne måler nettostrålingen forkert, eller at modellerne er forkerte. Men det kan også være, at der findes nogle effekter, som forskerne endnu ikke kender til.

Trenberth mente tidligere, at energien sandsynligvis går tilbage til universet. Planeten har nemlig en naturlig termostat i form af skyer, som enten kan opfange varmen og dermed øge temperaturen, eller reflektere sollyset og dermed afkøle kloden. Desværre kan forskerne endnu ikke måle denne effekt særlig godt. Det kan ifølge Trenberth også være, at energien forsvinder længere ned i oceanet - dybere ned end to kilometer, som er grænsen for Argo-bøjernes rækkevidde. Hvis det er rigtigt, kan det betyde, at varmen på et senere tidspunkt måske vil dukke op igen, med mere radikale ændringer af klimaet til følge.

En tredje spekulation går ud på at medregne den øgede vandstand og afsmeltningen af isen på Grønland og Sydpolen. Siden 1992 har satellitter målt en konstant stigning i vandstanden på 3,2 millimeter om året med en øget rate i 1997-1998 på grund af El Niño og en reduceret rate i 2007-2008 på grund af La Niña.

Grace-satellitten har vist, at oceanerne vejer mere og mere, og den øgede mængde vand fra det afsmeltede is måske kunne have kompenseret for oceanernes faldende varmeoptag. Problemet er bare, at den samlede afsmeltning ikke kommer i nærheden af at lukke hullet i energibudgettet, sådan som det bliver målt i toppen af atmosfæren.

For store fejlkilder
Den mest sandsynlige årsag er dog ifølge klimaforsker Eigil Kaas fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet, at data er dårlige. »Der er en stor usikkerhed omkring de eksisterende data. Jeg mener derfor ikke, at man kan sige noget fornuftigt om, hvor den manglende energi er blevet af. Vi snakker jo om meget små ændringer i løbet af få år, og derfor mener jeg ikke, at hverken satellitdata eller oceandata endnu er sikre nok. Der kan også sagtens være tale om fejl i dataanalysen og ikke i selve data. Vi ved det ikke,« siger Kaas.


Hvad der gør problemstillingen kompliceret er de store udsving i oceanernes samlede varmeoptag hen over år og årtier, hvilket skyldes lokale vejrmønstre, skift i strømninger og andre former for naturlige variationer. Kun i løbet af de sidste seks år har Argo-målingerne været sikre nok, og det er derfor stadig svært at konkludere noget om de overordnede tendenser.

Klimaforsker Jochem Marotzke fra Max Planck Instituttet for Meteoro­logi i Hamborg er enig med Kaas i, at det ikke er så meget et spørgsmål om manglende energi, som det er et spørgsmål om manglende overblik over fejlkilderne. »Min intuition fortæller mig, at plottet i Trenberths artikel undervurderer usikkerhederne i tallene,« siger Marotzke. »Grafen viser for eksempel oceanernes samlede varmeoptag ved at udregne differencen fra år til år. Selvom estimaterne er blevet bedre på det sidste, bærer de stadig rundt på en signifikant usikkerhed, og den bliver forstærket når man beregner forskellen mellem på hinanden følgende år.«

Også Professor Mojib Latif fra Institut for Maritim Meteorologi og Klimadynamik ved universitetet i Kiel mener, at vi stadig har for dårlige data om oceanernes varmeregnskab. »Jeg tror, at satellitmålingerne er relativt tillidsvækkende, selvom de også indeholder væsentlige usikkerheder,« siger Latif. »Min personlige holdning er, at tallene fra Argo-bøjerne stadig er meget inhomogene i rum og tid, især fordi de driver med strømmen, og fordi der først i de senere år er kommet nok af dem. Jeg er derfor overbevist om, at energibudgettet vil begynde at balancere, efterhånden som oceanmåling­erne bliver bedre år for år.«

Frem i solen
Faktisk har forskellene mellem modellernes fremtidsprojektioner og data været tydelige siden 2005, og allerede i 2006 påpegede meteorologen Roger Pielke Sr. fra University of Colorado at Boulder i USA, at det var noget, som man skulle kigge på. Pielke Sr. har længe ment, at man burde bruge oceanernes varmeindhold som guldstandarden til at måle klima­forandringerne med i stedet for den mere usikre overfladetemperatur, og han er bl.a. derfor blevet opfattet som en klimaskeptiker.



Ifølge Pielke Sr.'s søn, Roger Pielke Jr., der er ekspert i science policy, har det stadigt mere politiserede klima omkring IPCC gjort det svært for nogle forskere at diskutere uløste problemer og usikkerheder åbent. På sin blog skriver Pielke Jr., at skandalen omkring de lækkede CRU-e-mails måske har været medvirkende til at vende denne uheldige trend en smule. Uden lækagen af Trenberths e-mail fra oktober 2009 ville Science-artiklen f.eks. nok ikke være blevet skrevet.

De britiske Climategate-forskere er i mellemtiden blevet renset for alle anklager, og mange håber nu, at der kommer en mere konstruktiv debatkultur. Historien om den manglende energi er nemlig hverken et tegn på, at klimaforskere snyder, eller at vi mennesker ikke har indflydelse på klimaet. Den er et tegn på, at klimaforskning er svær, og at man kommer længst med at være åben omkring sine resultater og tanker.

I en interessant e-mailkorrespondance mellem Pielke Sr., Kevin Trenberth og Josh Willis fra Nasas Jet Propulsion Laboratory kan man på bloggen pielkeclimatesci.wordpress.com nu følge med i, hvordan forskerne endevender problemet med den manglende energi, og hvordan det i sidste ende ikke kun kan bidrage til en bedre forståelse af klodens klima, men også forbedre klimaet mellem de såkaldte fortalere og kritikere af klimaforskningen.
______________
Update 28. april 2010: Syndney Levitus og kolleger fra National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) i USA er på vej med en ny artikel i Nature om emnet. I en email skriver han: "We are presently updating our previous work on estimating ocean heat content. The results may show that all or part of the missing heat may be found in the World Ocean at depths greater than 700m. Even if we do not find all of the missing heat to be in the World Ocean that may just be due to a lack of data from depths greater than 2000 m."

0 comments:

There was an error in this gadget