Loftslagsbreytingar af völdum manna eða náttúru, eða kannski hvort tveggja?

D R Ö G   Í   V I N N S L U   (Upphaflega 2015, breytt 20. nóv. 2019).

 

(Neðanmáls eru nokkur viðtöl við eða greinar eftir
þekkta íslenska veðurfræðinga sem birst hafa í dagblöðum).

 

0. Inngangur

1) Reglubundnar mælingar á lofthita hófust um 1860. Síðan hefur hlýnað um 0,8 til 1,0 gráðu Celcius að meðaltali, sums staðar minna og sums staðar meira.  Það er almennt viðurkennt og verður ekki á móti mælt. Í upphafi mælinga og jafnvel til 1920 stóð yfir kuldatímabilið sem við köllum “Litlu ísöldina”.

2) Styrkur koltvísýrings í andrúmloftinu hefur verið mældur reglubundið frá 1958 og hefur styrkur hans aukist frá 316 til 410 ppm, eða frá 0,032% til 0,041% á tímabilinu. Það er staðreynd sem ekki verður á móti mælt. Stafar öll þessi hækkun af losun manna á CO2?  Það er ekki víst, en gerum ráð fyrir að svo sé.

3) Skrifast öll hækkun meðahita jarðar (0,8-1,0°C) frá síðustu áratuguum Litlu ísaldarinnar á aukningu koltvísýrings í andrúmsloftinu, eða skrifast hluti hækkunarinnar á náttúrulegar sveiflur? Ef svo er, að hve miklu leyti? Um þetta eru menn ekki sammála og svokallaðir efasemdarmenn telja að áhrif náttúrunnar hafi verið vanmetinn.

Pistillinn fjallar um lið 3), enda flestir sammála um liði 1) og 2).

Í lok pistilsins er álit þess er er þennan pistil ritar, og þar fyrir neðan nokkrar blaðaúrklippur þar sem sjónarmið nokkurra íslenskra vísindamanna koma fram. Einnig má vísa á pistil þar sem fram kemur álit pistilshöfundar allt frá árinu 1998, sjá hér.

… En nóg um það.   Snúum okkur að efninu sem fjallar um áhrif koltvísýrings og náttúrulegra sveiflna á hitafar jarðar. Neðanmáls eru nokkrar úrklippur með ummælum íslenskra veðurfræðinga.

 

Mynd 0: Loftslagskerfið er gríðarlega flókið samspil margra þátta. Styrkur koltvísýrings er einn þessara þátta, en lítill í samanburði við aðra eins og þessi mynd minnir okkur á.   Hin almenna skýring á hlýnun lofthjúpsins af völdum koltvísyrings er allt of mikil einföldun. Málið er flóknara en það.   Það er ekki úr vegi að vísa hér á erindi sem Dr. Richard Lindzén prófessor emeritus við MIT hélt fyrir skömmu og nefnist: Global Warming for the two Cultures.

 

 

Umræður um losun koltvísýrings (kolsýru – CO2) af mannavöldum hafa vakið áhuga margra á að kynna sér ástæður veðurfarsbreytinga í nútíð og fortíð. Miklar breytingar á veðurfari hafa orðið að því er virðist “af sjálfu sér” sé litið hundruð eða þúsundir ára aftur í tímann.  Auðvitað gerist slíkt ekki af sjálfu sér, eitthvað hlýtur að koma ferlinu af stað. Getur verið að þetta “eitthvað” sé einnig að hafa áhrif á veðrið á þessari öld?  Hvað er þetta “eitthvað”?  Getum við búist við að það muni haga sér á sama hátt og það hefur gert oft áður, þ.e. komið, staldrað við og horfið síðan á braut?   Um það fjallar þessi grein.

Áður en við fjöllum um þetta dularfulla “eitthvað” er rétt að skoða nánar hvað hefur verið á seyði undanfarin árþúsund og jafnvel enn í dag.

 

1. Hitafar frá síðustu ísöld fyrir um 11.000 árum

Mynd 1a sýnir niðurstöður mælinga á ískjörnum fengnum úr rúmlega 3000 metra djúpri holu sem boruð var í Grænlandsjökul. Með rannsóknum á magni samstætna súrefnis (oxygen isotopes) hefur verið hægt að áætla hitastig á yfirborði jökulsins þúsundir ára aftur í tíma. Þessi ferill nær yfir 11.000 ár, þ.e. aftur til loka ísaldar þegar þykk íshella þakti stóran hluta jarðar.

Ferillinn nær þó af mælitæknilegum ástæðum aðeins til ársins 1854, en hefur verið mjög lauslega framlengdur til dagsins í dag með strikuðu línunni lengst til hægri. Um lengdina á rauða strikinu má deila, en hafa verður í huga að upplausn bláa ferilsins er aðeins í besta falli 10 ár, en beinna hitamælinga undanfarna hálfa aðra öld er 1 ár.  Því verðum við að miða lengd striksins við 10 ára meðaltal hitamælinga, þannig að það verður væntanlegra styttra en ef miðað væri við 1 árs upplausn.

Svæðin sem merkt eru með grænu eru sérlega áhugaverð.  Lengst til hægri eru hlýindin sem glatt hafa okkur undanfarna áratugi og kallast Modern Warm Period. Fyrir um 1000 árum var annað hlýskeið sem stóð nokkra áratugi og kallast Medieval Warm Period. Þá var jafnvel enn hlýrra en í dag. Að minnsta kosti álíka hlýtt.  Fyrir 2000 árum, meðan á Roman Warm Period stóð, var svo enn hlýrra og mun hlýrra var fyrir rúmum 3000 árum á tímabili sem kallað er Minoan Warm Period.  Hvað veldur þessum áratugalöngu hlýskeiðum sem hafa komið reglulega með um 1000 ára millibili? Við getum skyggnst lengra aftur í tíma og sjáum að fyrir 7000 og 8000 árum var lang hlýjast frá því er ísöld lauk. Holocene Climate Optimum kallast sá tími.

Mynd 1: Niðurstöður mælinga á ískjörnum fengnum úr rúmlega 3000 metra djúpri holu sem boruð var í Grænlandsjökul. Skammvinn hlýskeið eru sýnd með grænu.

Mynd 1a: Niðurstöður mælinga á ískjörnum fengnum úr rúmlega 3000 metra djúpri holu sem boruð var í Grænlandsjökul. Skammvinn hlýskeið eru sýnd með grænu. Myndin er upphaflega frá vefsíðu Dr. Ole Humlum prófessors emeritus, climate4you.com, undirsíða Global temperature. Rauða strikinu hefur verið bætt við. Mikilvægt er að skoða skýringar Ole Humlum við myndina hér. Hafa verður í huga að upplausn ferilsins hér fyrir ofan er í besta falli 10 ár, en hitaferlar mælinga undanfarinna áratuga eru með eins árs upplausn. Einstök óvenju hlý eða köld ár sjást því ekki á þessum ferli.

 

 

Mynd 1b: Annað sjónarhorn á niðurstöðurnar frá Grænlandsjökli. Hér nær tímabilið yfir 4.000 ár, en á fyrri myndinni 11.000 ár. Ferillinn nær því sem næst til ársins 1950.   Hér er lóðrétti ásinn vinstra megin kvarðaður sem frávik súrefnis-18 samsætna, en sem yfirborðshiti á toppi jökulsins á fyrri myndinni.

 

Áleitnar spurningar vakna þegar horft er á þessa mynd. Hlýindin fyrir 1000, 2000, 3000, o.fl. árum voru örugglega ekki af mannavöldum. Þetta voru heitari tímabil en við upplifum nú. Hvernig getum við verið viss um að hlýindin nú stafi að mestu leyti af hegðun okkar? Getur ekki verið að núverandi góðæri í veðurfari undanfarið stafi af sömu orsökum og oft áður? Er ekki full ástæða til að velta fyrir sér hvaða náttúrulegu ástæður hafi valdið þessum hitasveiflum á undanförnum árþúsundum og hvort að náttúran sé ekki enn að verki?

Minni okkar er stutt, og sjálf skynjum við ekki nema nokkra áratugi til baka. Ef til vill er það þess vegna sem menn hafa einblínt á gróðurhúsaáhrif vegna aukningar koltvísýrings í andrúmsloftinu. Þessi kenning hefur verið mjög vinsæl, það vinsæl að ekki hefur verið hlustað nægilega vel á gagnrýni sem komið hefur fram frá virtum vísindamönnum í loftslagsfræðum og stjarneðlisfræði sem telja að náttúran eigi stóran þátt í breytingum, nú sem á öldum áður.

 

 

2. Breytingar síðan Ísland var numið

Mynd 2a:  Ísland fyrir um árþúsundi…
Úr bókinni Jöklar á Íslandi, eftir Dr. Helga Björnsson, 2009.

Í glæsilegri bók Dr. Helga Björnssonar jöklafræðings, Jöklar á Íslandi, sem kom út árið 2009, er mikill fróðleikur um breytingar sem átt hafa sér stað á Íslandi.  Bókin fjallar, eins og nafnið bendir til, fyrst og fremst um jökla, en stærð þeirra ræðst í aðalatriðum af áratuga löngu árferði.  Það er því órofa samband milli hitafarsins og stærðar jöklanna. Þegar mildir áratugir koma dragast þeir saman, en ganga fram á köldum áratugum.

Loftslag og jöklar á síðasta árþúsundi, er fyrirsögn kafla í bókinni sem Mynd 2a  til hliðar hefur verið fengin að láni úr. Þar kemur fram að loftslag hafi verið milt á fyrstu árum Íslandbyggðar, landið verið að miklu leyti gróið og helmingur skógi vaxinn. Hafísár sjaldgæf og jöklar minni en í dag. Mikil umferð hafi verið um hálendið á þessum tíma.

Mynd 2b hér fyrir neðan með fyrirsögninni Hlýtt var á Íslandi á landnáms- og þjóðveldisöld tengir saman breytingar á hitastigi á Grænlandsjökli (svartur ferill) og samsvarandi breytingar á Íslandi (hvítur ferill). Sjá nánar í skýringum er fylgja myndinni.

Þessi milda veðrátta stóð til um 1200, en þá fór að kólna. Hin svokallaða Litla ísöld tók við og stóð allt til ársins 1900, eða svo. Jöklar gengu fram, hafís við landið varð stundum árviss, gróðri hrakaði, hungur og vosbúð hrjáði fólk og fénað. Um 1920 fór aftur að hlýna og stendur sú hlýnun enn yfir.

Hvers vegna var hlýnaði svona fyrir árþúsundi? Hvers vegna kólnaði aftur á tímum Litlu Ísaldar, og hvers vegna tók aftur að hlýna í byrjun 20. aldar?

Þetta eru spurningar sem brenna á vörum þeirra sem forvitnir eru og láta ekki einfaldar útskýringar nægja.

 

 

Mynd 2b: Ísland fyrir um árþúsundi…
Úr bókinni Jöklar á Íslandi, eftir Dr. Helga Björnsson, 2009.

 

Nú er ekki úr vegi að vitna í Konungs Skuggsjá.   Þar má lesa meðal annars:

“…En annar hlutur er forvitni, því að það er mannsins náttúra
að forvitna og sjá þá hluti, er honum eru sagðir, og vita, hvort svo er, sem
honum var sagt, eða eigi”.

Vonandi er lesandinn forvitinn og kýs að fylgja leiðsögumanni lengra áleiðis…

 

Breytingar í veðurfari á síðustu öldum eru vel þekktar. Sjá mynd 2d. Myndin er byggð á rannsóknum Dr. Craig Loehle. Á landnámsöld var jafnvel hlýrra á jörðinni en í dag, Ísland var þá viði vaxið milli fjalls og fjöru og vínviður óx jafnvel í Englandi. Þá voru hinir miklu landafundir norrænna manna, sem ekki víluðu fyrir sér að sigla í opnum bátum landa og heimsálfa á milli. Leifur heppni Eiríksson fann Vínland þar sem vínviður óx. Eiríkur rauði stofnaði byggð í Grænlandi árið 985 er hann sigldi með 25 skip Íslendinga þangað. Fundist hafa merki um ræktun korns þar og ölgerð þessara norrænu manna.

Samkvæmt rannsóknum var hafís við strendur landsins lítill á fyrstu árum Íslandsbyggðar, Fer síðan að aukast eftir 1200 og síðan verulega eftir 1600 og fram á síðustu öld. Hvernig stendur á þessum breytingum í hafísnum, landsins forna fjanda? Sjá mynd 2c.

Mynd 2c: Hafís við Ísland frá því er landið byggðist. Úr bókinni “Climate, History and The Modern World” eftir HH Lamb.

 

Eftir um 1200 fór heimurinn að kólna. Þá gekk í garð langt tímabil sem menn hafa nefnt “Litlu ísöldina”. Mikil harðindi urðu á Íslandi, byggð norrænna manna í Grænlandi leið undir lok og kuldinn var það mikill í Englandi að Thames lagði sum árin á vetrum. Áhrifa litlu ísaldarinnar gætti um allan heim næstu aldirnar.

Mynd 2d: Hnattrænar hitabreytingar síðastliðin 2000 ár.

 

Gamla málverkið á mynd 2e eftir Abraham Hondius og er frá 1677. Horft er niður eftir ánni í átt að gömlu Lundúnarbrúnni.  Lengst til hægri handan brúarinnar er Southwark Cathedral, og þar til vinstri sést í turn St. Olave’s Church.

Takið eftir ísjökunum, sem virðast um hálfur annar metri á þykkt. Hvernig stendur á þessum ósköpum? Eitt kaldasta tímabil Litlu ísaldarinnar svokölluðu stóð yfir meðan virkni sólar var í lágmaki sem kallast Maunder minimum. Það stóð yfir um það bil frá 1645 til 1715. Þá sáust varla sólblettir né norðurljós og fimbulkuldi ríkt víða. Málverkið er frá þessu kuldaskeiði.

Mynd 3: Meðan á litlu ísöldinni stóð var áin Thames við London oft ísi lögð. Málverkið er eftir Abraham Hondius (1630-1695). Museum of London. Fleiri myndir af "Frost Fairs" á Thames eru til. Horft er niður eftir ánni í átt að gömlu Lundúnarbrúnni. Lengst til hægri handan brúarinnar er Southwark Cathedral, og þar til vinstri sést í turn St. Olave's Church.

Mynd 2e: Meðan á litlu ísöldinni stóð var áin Thames við London oft ísi lögð.
Málverkið er eftir Abraham Hondius (1630-1695). Museum of London. Fleiri myndir af “Frost Fairs” á Thames eru til.
Horft er niður eftir ánni í átt að gömlu Lundúnarbrúnni. Lengst til hægri handan brúarinnar er Southwark Cathedral, og þar til vinstri sést í turn St. Olave’s Church.

 

Hvernig var ástandið á Íslandi um þetta leyti?

Þór Jakobsson segir þetta í erindi sínu “Um hafís fyrir Suðurlandi – frá landnámi til þessa dags” sem finna má á vef Veðurstofunnar:

“1695. Óvanalega miklir hafísar. Ís rak um veturinn upp að Norðurlandi og lá hann fram um þing, norðanveður ráku ísinn austur fyrir og svo suður, var hann kominn fyrir Þorlákshöfn fyrir sumarmál og sunnudaginn fyrstan í sumri (14. apríl) rak hann fyrir Reykjanes og Garð og inn á fiskileitir Seltirninga og að lokum að Hvalseyjum og í Hítarós, fór hann inn á hverja vík. Hafði ís ei komið fyrir Suðurnes innan 80 ára, þótti því mörgum nýstárlegt og undrum gegna um komu hans. Þá mátti ganga á ísum af Akranesi í Hólmakaupstað (Reykjavík) og var ísinn á Faxaflóa fram um vertíðarlok rúmlega, braut hann skip undan 6 mönnum fyrir Garði, en þeir gengu allir til lands”.

Um 1900 fer heimurinn að hlýna á nýjan leik og hefur sú þróun haldist til dagsins í dag, – með rykkjum þó. Við vitum hvernig ástandið var hér á landi seint á 19. öld þegar vesturferðir Íslendinga stóðu sem hæst, og fólk flúði harðindi og fátækt sem af því leiddi. Við höfum heyrt af frostavetrinum mikla 1918, síðan komu veruleg hlýindi fram að stríðsárum, þá nokkur kólnun fram til um 1975 er fer að hlýna aftur. Auk þessara breytinga eru smá sveiflur frá ári til árs, sem eru breytilegar frá einu landi til annars, eins og við könnumst við. Hér á norðurslóðum, þar sem meðalhiti ársins er ekki nema nokkrar gráður yfir frostmarki, erum við miklu næmari fyrir smávægilegum hitafarsbreytingum en sunnar í álfunni þar sem ársmeðalhitinn er mun hærri.

Hvenær lauk Litlu ísöldinni? Um það má deila, sumir miða við árið 1900 og enn aðrir vilja meina að frostaveturinn 1918 hafi verið dauðakippir þessa langa kuldaskeiðs.

 

Hinir síbreytilegu jöklar…

Kortin, 2f og 2g,  hér fyrir neðan eru fengin að láni úr Árbók Landgræðslu ríkisins 1995-1997. Þau eru eftir jarðfræðingana Grétar Guðbergsson og Þorleif Einarsson.  Kortin hafa verið gerð til að gefa hugmynd um sennilega stærð jökla miðað við stærð þeirra nú á tímum, en núverandi stærð er sýnd á kortunum. Það verður því að rýna kortin í því ljósi og forðast að skoða smáatriði.

Skýringartextinn fyrir neðan kortin fylgdi þeim í Árbókinni.

Mynd 2f: Sennileg stærð jökla við Landnám.
Svartar útlínur sýna stærð jöklanna er myndin var teiknuð. Sjá Árbók Landgræðslu ríkisins 1995-1997.

 

 

Mynd 2g: Sennileg stærð jökla fyrir 2500 árum.
Svartar útlínur sýna stærð jöklanna er myndin var teiknuð. Sjá Árbók Landgræðslu ríkisins 1995-1997.

Hjörleifur Guttormsson:„Á landnámsöld og fram eftir öldum voru jöklar hér sem annars
staðar á landinu langtum minni en nú er. Jökulhetta var á
Hnappafelli, eins og Öræfajökull var nefndur í öndverðu, og
skriðjöklar teygðu sig þar eitthvað niður eftir hlíðum. Vatnajökull
var til en langtum minni en síðar varð, hugsanlega að mestu skorinn
sundur í tvo eða þrjá jökulskildi, enda lengst af kallaður
Klofajökull. Meginskriðjöklarnir frá honum voru litlir í samanburði
við það sem síðar varð. Það sem við köllum einu nafni
Breiðamerkurjökul voru þrjár skriðjökultungur sem óvíst er
hvort náðu að renna saman neðan við Mávabyggðir en sú nafngift
náði þá einnig yfir Esjufjöll. Jökuljaðarinn hefur þá legið allt
að 15 kílómetrum innar en nú er en utan við var slétta sem verið
hafði sjávarbotn í ísaldarlokin. Drjúgur hluti þessarar miklu
sléttu hefur verið gróinn og skógivaxinn á köflum eins og múlarnir
beggja vegna og þar var víða allþykkur jarðvegur.“

— Árbók Ferðafélags Íslands1993. Hjörleifur Guttormsson.

 

Í glæsilegri bók Dr. Helga Björnssonar jöklafræðings, Jöklar á Íslandi, sem kom út árið 2009, er mikill fróðleikur um breytingar sem átt hafa sér stað á Íslandi.  Bókin fjallar, eins og nafnið bendir til, fyrst og fremst um jökla, en stærð þeirra ræðst í aðalatriðum af áratuga löngu árferði.  Það er því órofa samband milli hitafarsins og stærðar jöklanna. Þegar mildir áratugir koma dragast þeir saman, en ganga fram á köldum áratugum.

Kortin hér fyrir eru fengin að láni úr bókinni neðan sýna umfang Vatnajökuls fyrir 4000 árum, 3000 árum, 2000 árum og 1000 árum. Allar þessar breytingar eiga sér náttúrulegar skýringar.

Mynd 2h: Úr bók Helga Björnssonar jöklafræðings, Jöklar á Íslandi.

 

Mynd 2i: Úr bók Helga Björnssonar jöklafræðings, Jöklar á Íslandi.   Kortin  sýna umfang Vatnajökuls fyrir 4000 árum, 3000 árum, 2000 árum og 1000 árum. Allar þessar breytingar eiga sér náttúrulegar skýringar.  Sjá skýringar hér fyrir ofan og í texta sem fylgir kortunum.

 

Helgi Björnsson jöklafræðingur svarar spurningunni   “Var einu sinni íslaus dalur í miðjum Vatnajökli?” á Vísindavefnum hér.

3. Hlýnun síðastliðin 150 ár frá Litlu ísöldinni

Samkvæmt mælingum er talið að hitastig jarðar hafi hækkað um því sem næst 0,8°C síðan um 1850. Við getum teygt það í 1°C ef við teljum veðurfyrirbærið El-Nino með.  Hvers vegna 1850?  Jú það er vegna þess að sæmilega áreiðanlegar eldri mælingar á lofthita eru ekki til. Þá var Litlu ísöldinni ekki lokið. Verulegur hluti þessa tímabils, um það bil hálf öld, tilheyrir Litlu ísöldinni. Skekkir það ekki aðeins myndina?

Menn hafa af því miklar áhyggjur að meðalhiti jarðar hafi hækkað um því sem næst 0,8 gráður á 150 árum? Hver vill fullyrða að um 1850, á síðustu áratugum Litlu ísaldar, hafi veðurfar verið “rétt” og öll hækkun hita síðan þá sé “röng” og hættuleg?   Það merkilega er að þetta er kjarninn í umræðunni um loftslagsmálin.

Reyndar er það svo að hækkun hitastigs er oft miðuð við “tímabilið fyrir iðnbyltingu”,  en iðnbyltingin er almennt talin hafa hafist á 18. öld, og stundum miða sagnfræðingar við ártalið þegar James Watt endurbætti gufuvélina 1770 og James Hargreaves fann upp spunavélina 1764.  Í þessu sambandi skiptir það ekki máli, því allt eru þetta tímar sem tilheyra kuldatímabili Litlu ísaldar. Það eru einnig skiptar skoðanir um það hvenær Litlu ísöldinni lauk.   Íslenskir jöklar gengu lengst fram á tímabilinu 1890-1920, sjá hér. Sumir miða við 1850, en aðrir ekki fyrr en 1920)

Við sjáum greinilega á hitaferlinum frá Bresku Veðurstofunni (mynd 3a) að Litlu Ísöldinni lýkur ekki endanlega fyrr en um 1920, þá verður mjög hröð hlýnun fram að 1945, síðan kyrrstaða til um 1980 er hitinn fer að rísa hratt til ársins 2000, og að lokum meira og minna kyrrstaða til dagsins í dag. Allra síðustu ár hefur öflugur hitatoppur sem kallast El-Nino sem stafar af veðurfyrirbæri í Kyrrahafinu villt mönnum sýn, en hann sést á mynd 4.

Eftirtektarvert er að á tímabilinu 1920 til 1945 er álíka hröð og álíka mikil hækkun á hitastigi og á tímabilinu 1975 til 2000. Hvort tveggja 25 ára tímabil. Það er umhugsunarvert að losun manna á koltvísýringi var tiltölulega lítil fyrr en eftir miðja síðustu öld er losunin fór hratt vaxandi. Það flækir auðvitað málið dálítið.  Var það kannski náttúran sem var að verki á fyrra tímabilinu og mannfólkið á hinu síðara?  Eða á náttúran einhvern þá í hitabreytingunum yfir allt tímabilið? Það hefur hún alltaf gert.

Við tökum eftir því að meðalhitinn yfir allt tímabilið er nokkurn vegin sá sami og mældist í kyrrstöðunni 1945-1975. Væri ekki eðlilegra að miða hækkun lofthitans við það tímabil frekar en Litlu Ísöldina eins og gert er?  Þá væri hækkunin sem við værum með áhyggjur af um 0,5 gráður í stað 0,8 gráða. Varla hafa þó náttúrulegar sveiflur hætt um miðja síðustu öld.

 

Mynd 4: Myndin er frá Bresku veðurstofunni Met Office. Hún sýnir frávik í meðalhita tímabilsins 1850 til 2014. Á þessum tíma hefur styrkur koltvísýrings aukist frá 0,03% í 0,04%.

Mynd 3a: Myndin er frá Bresku veðurstofunni Met Office. Hún sýnir frávik í meðalhita tímabilsins 1850 til 2013. Á þessum tíma hefur styrkur koltvísýrings aukist frá 0,03% í 0,04%.

 

 

Mynd 4a: Önnur mynd frá Bresku veðurstofunni Met Office. Stór hluti ferilsins tilheyrir Litlu ísöldinni, en nær þó ekki aftur til upphafs iðnbyltingar um 1750

Mynd 3b: Önnur mynd frá Bresku veðurstofunni Met Office. Stór hluti ferilsins tilheyrir Litlu ísöldinni, en nær þó ekki aftur til upphafs iðnbyltingar um 1750

 

4. Kyrrstaða hlýnunar frá aldamótum

Náttúran hefur verið að stríða okkur frá aldamótum, því eitthvað veldur því að meðalhiti jarðar hefur meira og minna staðið í stað frá aldamótum eins og sést á mynd 4, þrátt fyrir sívaxandi losun manna á koltvísýringi CO2. Látum ekki skammtíma sveiflur í hitafari villa okkur sýn.

Hitamælingar á lofthjúpnum fara í aðalatriðum fram á tvennan hátt: Með hefðbundnum hitamælum á veðurstöðvum víða um heim og frá gervihnöttum. Mælingar frá gervihnöttum hafa það fram yfir kvikasilfursmælana að gervihnettirnir mæla yfir allan hnöttinn, byggð ból, hafið, eyðimerkur, fjöll og firnindi. Svokölluð þéttbýlisáhrif trufla ekki þær mælingar, en við vitum flest hve miklu heitara er innan borgarmarkanna en utan þeirra. Þessar mælingar frá gervihnöttum ná þó aðeins aftur til ársins 1979. Á þeim má greina áhrif frá stórum eldgosum og fyrirbærum í Kyrrahafinu sem kölluð eru El Niño og La Niña. Um þessar mundir er öflugt El Niño að líða hjá sem hefur valdið nokkurra mánaða hækkun hitastigs og veðurbreytingum víða um heim. Hvert ferillinn stefnir veit enginn.

Mynd 4: Hitamælingar frá gervihnöttum sýna mest sveiflur frá síðustu aldamótum. El-Nino topparnir árin 1998 og 2015/16 villa mörgum sýn, en það eru veðurfyrirbæri í Kyrrahafinu sem koma loftslagsmálum lítið við. Myndin var uppfærð í mars 2019 og nær ferillinn til loka október.

 

5. Ástæður loftslagsbreytinga og hvað er þetta «eitthvað» sem minnst var á í innganginum?

Ljóst er að ýmislegt annað getur haft áhrif á loftslagsbreytingar en koltvísýringur. Margir þekkja snjallar kenningar hins virta vísindamanns Páls Bergþórssonar um samspil breytilegs endurskins frá hafís sem orsakavalds hinnar velþekktu 60 ára sveiflu í hitafari. Margir beina sjónum að sólinni, okkar eina hitagjafa.  Sólin á mynd 5a er svokölluð breytistjarna sem jörðin er í nábýli við. Frá henni streymir breytilegur sólvindurinn sem veldur fallegum norðurljósum, og gæti átt verulegan þátt í hitasveiflum undanfarinna alda og árþúsunda samkvæmt velþekktum kenningum prófessors Henriks Svensmark.

 

Mynd 6: Sólin er breytileg stjarna. Virkni hennar gengur í bylgjum. Sveiflurnar eru áratuga, árhundraða og árþúsunda langar. Jörðin er í nábýli við þessa dagstjörnu.

Mynd 5a: Sólin er breytileg stjarna. Virkni hennar gengur í bylgjum. Sveiflurnar eru áratuga, árhundraða og árþúsunda langar. Jörðin er í nábýli við þessa dagstjörnu.

 

Á mynd 5b má sjá breytingar í heildarútgeislun sólar frá árinu 1610 til 2014. Eins og sjá má, þá er hún í hæstu hæðum á síðarihluta nýliðinnar aldar, og nú er heildarútgeislunin farin að dala aftur. Maunder lágmarkið frá 1650-1700 leynir sér ekki.

Breytingin í heildarútgeislun er reyndar heldur lítil til að skýra hitabreytingar undanfarið þannig að leita þarf annarra skýringa. Skýringin gæti legið í útfjólubláa þætti sólarljóssins og beinast augu vísindamanna nú að þeim möguleika.

Mynd 7: Heildarútgeislun sólar hefur aukist jafnt og þétt síðastliðin 400 ár ásamt því sem hnattræn hlýnun hefur átt sér stað. Nú kann virkni sólar að fara minnkandi á næstu árum.

Mynd 5b: Heildarútgeislun sólar hefur aukist jafnt og þétt síðastliðin 400 ár ásamt því sem hnattræn hlýnun hefur átt sér stað. Nú kann virkni sólar að fara minnkandi á næstu árum.

 

Breyting í heildarútgeislun er aðeins um 0,1% en breyting í útfjólubláa ljósinu yfir 11 ára sólsveiflu er um tíföld eða 1000%.   Jafnvel tvöfalt það eins og sést á mynd 5c frá japönsku geimferðastofnuninni.

Mynd 8: 20-föld breyting á útfjólublárri útgeislun sólar yfir 11 ára tímabil.

Mynd 5c: 20-föld breyting á útfjólublárri útgeislun sólar yfir 11 ára tímabil.

Sólvirknin hefur minnkað hratt á síðustu árum. Kyrrstaða hefur verið í undanfarinn hálfan annan áratug. Er það merki þess að hámarkinu sé náð og hlýskeiðið að ganga niður, eins og það gerði fyrir 1000, 2000 og 3000 árum eftir nokkurra áratuga löng góðæri?  Því hafa ýmsir vísindamenn spáð, en fáir hlustað. Fari svo, þá mun það koma í ljós innan áratugar.

 

 

Mynd 5d:  Koltvísýringur í andrúmsloftinu hefur aukist samfellt á undanförnum áratugum. Ferillinn er frá www.climate4you.com
Superimposed plot of five different global monthly temperature estimates shown individually elsewhere. As the base period differs for these estimates, they have all been normalised by comparing to the average of their initial 120 months (10 years) from January 1979 to December 1988. Click here to go to the associated comparison of these five temperature records. The heavy black line represents the simple running 37 month (c. 3 year) mean of the average of all temperature estimates (before 1979 only the three surface records). The blue graph shows the amount of atmospheric CO2 (Mauna Loa station, Hawaii, see also above). The heavy blue line represents the simple running 37 month (c. 3 year) mean of the monthly CO2-values. The scale for atmospheric CO2 (right) is adjusted to display the CO2-graph roughly parallel to the 1975-2000 temperature increase. For the first two decades in the 21st century a warming of about 0.2°C per decade is projected for a range of SRES emission scenarios according to the 2007 IPCC Summary for Policymakers (p.7 and Fig.SPM.5)Last month shown: September 2019. Last diagram update: 30 October 2019..

 

6. Samantekt

Í fyrirsögn var spurt: Loftslagsbreytingar af völdum manna eða náttúru, eða kannski hvort tveggja? 

Ætli svarið sé ekki “hvort tveggja”.

Áður hefur sá sem hér ritar gert því skóna að skiptingin gæti hafa verið verið milli eftirfarinna þátta undanfarna áratugi:

 

  1. Ytri sveiflur sem væru þá helst breytingar í sólinni.
  2. Innri sveiflur svo sem breytingar í hafstraumum og breytingar í hafís/endurskini eins og Páll Bergþórsson hefur bent á.
  3. Stígandi sem stafar af sífelt meiri losun á koltvísýringi.

 

Þetta er semsagt flókið samspil náttúrulegra fyrirbæra og áhrifa losunar manna á koltvísýringi.

Hve mikið hver þessara þriggja þátta vegur er ómögulegt að segja.  Við getum þess vegna til einföldunar og bráðabirgða sagt er hver þáttur valdi svo sem “þriðjungi”, en auðvitað er það bara órökstudd ágiskun þar til við vitum betur...  Hvað “þriðjungur” er nákvæmlega geta menn haft sína skoðun á, mér og mínum að meinalausu.

Við sjáum greinilega á hitaferlinum frá Bresku Veðurstofunni (mynd 3a) að Litlu Ísöldinni lýkur ekki fyrr en um 1920, þá verður mjög hröð hlýnun fram að 1945, síðan kyrrstaða til um 1975 er hitinn fer að rísa hratt til ársins 2000, og að lokum meira og minna kyrrstaða til dagsins í dag.

Eftirtektarvert er að á tímabilinu 1920 til 1945 er álíka hröð og álíka mikil hækkun á hitastigi og á tímabilinu 1975 til 2000. Hvort tveggja 25 ára tímabil. Það er umhugsunarvert að losun manna á koltvísýringi var tiltölulega lítil fyrr en eftir miðja síðustu öld er losunin fór hratt vaxandi. Það flækir auðvitað málið dálítið.  Var það kannski náttúran sem var að verki á fyrra tímabilinu og mannfólkið á hinu síðara?  Eða á náttúran einhvern þá í hitabreytingunum yfir allt tímabilið? Það hefur hún alltaf gert.

Við tökum eftir því að meðalhitinn yfir allt tímabilið er nokkurn vegin sá sami og mældist í kyrrstöðunni 1945-1975. Væri ekki eðlilegra að miða hækkun lofthitans við það tímabil frekar en Litlu Ísöldina eins og gert er?  Þá væri hækkunin sem við værum með áhyggjur af um 0,5 gráður í stað 0,8 gráða, eða 1° ef við kjósum heldur að nota þá tölu.

Þriðjungur af 0,5 gráðum er tæplega 0,2 gráður, (0,17°). Ekki er það nú mikið. Getur verið að áhrif koltvísýrings hafi ekki verið meiri?   Hummm…    Ekki skal neitt fullyrt í þssum málum.

 

 — — —

7. Jákvæð áhrif aukningar CO2

Fátt er svo með öllu illt, að ekki boði nokkuð gott.

Koltvísýringur er ekki eitraður. Hann er undirstaða alls lífs á jörðinni. Án hans yxi ekki grænn góður og matvælaframleiðsla væri engin. Dýralíf lítið sem ekkert og víst er að við værum ekki hér.

Með hjálp sólar vinna plönturnar mjölvi og sykur úr koltvísýringnum og losa frá sér súrefni. Lífsandi plantanna er koltvísýringur, en okkar lífsandi er súrefnið. Án grænu plantanan væri ekkert súrefni og því ekkert dýralíf.

Aukning koltvísýrings í andrúmsloftinu eykur verulega vaxtarhraða gróðurs. Það hefur mjög jákvæð áhrif á matvælaframleiðslu heimsins. Ekki veitir af.

Hér á landi hefur gróðri fleygt fram á undanförnum árum. Skógarmörk hafa hækkað og víða má sjá sjálfsáð tré vaxa upp þar sem áður var auðn. Við getum þakkað það bæði hækkuðum lofthita og auknum styrk koltvísýrings.

Íslenskir gróðurhúsabændur vita að hægt er að auka framleiðsluna verulega með því að losa koltvísýring inn í gróðurhúsin. Þess vegana má iðulega sjá stálgeyma eða stærri tanka með koltvísýringi fyrir utan gróðurhúsin eins og á mynd 7. Inni í gróðurhúsunum er styrkur koltvísýrings tvöfaldur til fjórfaldur þess sem er utan þeirra. Í þessu ákveðna gróðurhúsi er hann um 0,09 til 0,1%, eða 900 til 1000 ppm. Utan hússins er styrkurinn 0,04% eða 410 ppm.

Mynd 9: Geymir með koltvísýringi fyrir utan íslenskt gróðurhús.

Mynd 7a: Geymir með koltvísýringi fyrir utan íslenskt gróðurhús.

 

Mynd 10: Tilraunir hafa verið gerðar í því skyni að mæla vaxtarhraða plantna við mismunsandi styrk koltvísýrings. Á myndinni er verið að gera tilraunir með furu. Lengst til vinstri er styrkurinn sá sami og í andrúmsloftinu, eða 400 ppm (0,04%). Á næstu mynd hefur 150 ppm verið bætt við þannig að styrkurinn verður 550 ppm. Á þriðju myndinni er styrkurinn orðinn 700 ppm og á þeirri fjórðu 850 ppm, eða meiri en tvöfaldur þess sem er í andrúmsloftinu utandyra. Þetta kunna plönturnar svo sannarlega að meta og vaxtarhraðinn tvöfaldast.

Mynd 7b: Tilraunir hafa verið gerðar í því skyni að mæla vaxtarhraða plantna við mismunsandi styrk koltvísýrings. Á myndinni er verið að gera tilraunir með furu. Lengst til vinstri er styrkurinn sá sami og í andrúmsloftinu, eða 400 ppm (0,04%). Á næstu mynd hefur 150 ppm verið bætt við þannig að styrkurinn verður 550 ppm. Á þriðju myndinni er styrkurinn orðinn 700 ppm og á þeirri fjórðu 850 ppm, eða meiri en tvöfaldur þess sem er í andrúmsloftinu utandyra. Þetta kunna plönturnar svo sannarlega að meta og vaxtarhraðinn tvöfaldast.

 

Aukinn styrkur koltvísýrings og hærri lofthiti hafa gert það að verkum að gróður jarðar hefur aukist. Hún er að verða grænni samkvæmt gervihnattamyndum. Um það má lesa á vefsíðu NASA sem nefnist Global Garden Gets Greener, en þar er að finna mynd 7c.

Mynd 10: Hin grænkandi jörð samkvæmt vefsíðu NASA.

Mynd 7c: Hin grænkandi jörð samkvæmt vefsíðu NASA.

Sjá einnig grein eftir Dr. Patrick J Michaels á vef Dr. Judith Curry: “The most amazing greening on Earth“.
Þar eru áhugaverðar myndir.

Höfum það hugfast að koltvísýringur, undirstaða lífs á jörðinni, er ekki mengun. Magn koltvísýrings í andrúmsloftinu mælist nú 0,04%.    Munum einnig að við erum í nábýli við stjörnu sem við köllum sól. Sólin veitir okkur birtu og yl sem breytist með sveiflum sem ná yfir áratugi, árhundruð og árþúsund. Munum eftir sveiflum í Atlantshafinu og Kyrrahafinu. Munum eftir sveiflum í útbreiðslu hafíiss og breytlegu endurskini.   Munum eftir…

 



 


8. Viðauki

Hér eru nokkur viðtöl við eða greinar eftir þekkta íslenska veðurfræðinga. Það verður að hafa það í huga að skoðun góðra vísindamanna breytist eftir því sem þeir hafa meiri gögn. Það getur því vel verið að eftirfarandi sé ekki nákvæmlega álit þeirra í dag.

Hverju svöruðu þessir fræðimenn Þór Jakobsson og Trausti Jónsson í Viðskiptablaðinu 13. desember 2006?

Þessir vísindamenn eru meðal þeirra reyndustu á sviði veður- og loftslagsfræða hér á landi.

 

 


Viðtal við Pál Bergþórsson og Trausta Jónsson í Bændablaðinu  6. febrúar 2014:

Greinina má sækja sem pdf í fullri upplausn með því að smella hér.


Stutt grein eftir Þór Jakobsson í DV 21. júní 2000:

Viðtal við Pál Bergþórsson í Fréttablaðinu 1. mars 2013:

Viðtal við Pál Bergþórsson í Fréttablaðinu 1. mars 2013


 

Magnús Jónsson fyrrverandi veðurstofustjóri: Rannsóknir í herkví hagsmuna?

___


Magnús Jónsson veðurfræðingur, fyrrum veðurstofustjóri.

Magnús Jónsson veðurfræðingur
Kjarninn, 2. október 2019

Loftslagsváin – Offjölgun og ofnýting

Magnús Jónsson telur að við þyrftum að hættumeta áhrif hlýnunar á yfirvegaðan hátt og án hræðsluáróðurs og laga okkur að þeim breytingum sem kunna að verða á lífskilyrðum manna og dýra í einstökum heimshlutum við frekari hlýnun.

 

Upp úr 1960 stóð heim­ur­inn nán­ast á önd­inni í svo­kall­aðri Kúbu­deilu. Helstu stór­veldi heims­ins þá, Banda­ríkin og Sov­ét­rík­in, stóðu grá fyrir járnum með allan kjarn­orku­vopna­forða sinn til­bú­inn til notk­un­ar. Fjöl­miðlar um allan heim fluttu stöðugar fréttir af fram­vindu mála og hættan á kjarn­orku­stríði með til­heyr­andi gjör­eyð­ingu var dag­lega til umræðu. Ég og jafn­aldrar mínir sem vorum þá á mörkum barns og ung­lings fylgd­umst með þess­ari umræðu fullir af áhyggjum og ótta um fram­tíð­ina. Aðeins voru rúm 15 ár liðin frá lokum síð­ari heims­styrj­ald­ar­innar með hroða­legum kjarn­orku­árásum Banda­ríkj­anna á jap­anskar borg­ir. Algert kjarn­orku­stríð yrði lík­lega síð­asta styrj­öld mann­kyns­ins. Að mínu áliti ríkti því á þessum tíma eitt­hvað sem kalla má neyð­ar­á­stand í heim­in­um.

Hlýnun og stór­yrði

Ástæða þess að ég rifja þennan tíma upp er sú að nú líður ekki sá dagur að ekki sé rætt um að hlýnun jarðar sé álíka ógn við mann­kynið og kjarn­orku­stríð hefði orðið þegar kalda stríðið stóð sem hæst. Talað er um hækkun á hita jarð­ar­innar sem „mestu ógn mann­kyns­ins“, „ham­fara­hlýn­un“ og „stór­fellda lofts­lags­vá“ og nú nýlega hefur „neyð­ar­á­standi“ verið lýst yfir í nokkrum lönd­um, jafn­vel í Evr­ópu vegna henn­ar. Hlýnun sem lík­lega er orðin um 1°C á síð­ustu 150 árum þar sem lang­tíma­með­al­hiti jarð­ar­innar hefur hækkað um 0.1°C á hverjum 15 árum að jafn­að­i.

Í upp­hróp­unum er talað um að við höfum aðeins fá ár til að koma í veg fyrir frek­ari hlýnun ef jarð­lífið eigi ekki nán­ast að líða undir lok. Hef ég orðið var við vax­andi hræðslu og álíka til­finn­ingar hjá börnum og ungu fólki vegna þess­arar yfir­vof­andi „ógn­ar“ við til­vist okkar og menn­ingu og ég hafði sjálfur fyrir nærri 60 árum. Fjöl­miðl­ar, stjórn­mála­menn og margir vís­inda­menn og emb­ætt­is­menn kyrja þennan hræðslu­boð­skap sem mér finnst engan veg­inn vera til­efni til að blása upp í þær hæðir sem gert er. Er engu lík­ara en að rétt einu sinni sé dóms­dagur að renna upp!

Mesta ógnin

Í mínum huga er mesta ógn mann­kyns­ins gríð­ar­leg fjölgun þess og afleidd ofnýt­ing stórs hluta auð­linda jarð­ar­inn­ar, bæði á landi og í sjó. Árið 1900 voru um 1500 millj­ónir manna á jörð­inni en nú er mann­fjöld­inn tæp­lega 8000 millj­ónir eða meira en fimm sinnum meiri. Meira og minna öll umhverfi­vanda­mál heims­ins, þar með talin hlýnun jarð­ar­innar er afleið­ing óheyri­legrar mann­fjölg­unar og krafna um bætt lífs­kjör. Loft­meng­un, jarð­vegs­meng­un, jarð­vegseyð­ing, plast­mengun og skortur á vatni eru víða ógnir við líf­verur bæði á landi og í sjó.

Allt þetta stendur í beinu sam­hengi við mann­fjölda jarð­ar­inn­ar. Talið er að meira en 60% af öllum auð­lindum lands og sjávar séu ann­að­hvort ofnýttar eða full­nýttar og er ótrú­lega litlum fjár­munum eytt til þess að bæta þar úr. Vax­andi rányrkja sem m.a. má rekja til mann­fjölg­unar hefur einnig átt stóran þátt í að auka styrk gróð­ur­húsa­loft­teg­unda í and­rúms­lofti. Það kom því nokkuð á óvart að í sam­komu­lagi ríkja heims sem varð um lofts­lags­mál í París árið 2015 skyldi ekki vikið með afger­andi hætti að mann­fjölda­vand­anum sem við er að glíma nú og um fyr­ir­sjá­an­lega fram­tíð.

Hita­bylgjur og mann­tjón

Mikið hefur verið gert úr alvar­leika þeirra hita­bylgna sem gengið hafa yfir Evr­ópu, N-A­mer-íku og fleiri svæði jarð­ar­innar á síð­ustu árum og þær settar í sam­hengi við hlýnun jarð­ar. Þessar hita­bylgjur eru trú­lega meiri en nokkru sinni hafa orðið síðan almennar hita­mæl­ingar hófust fyrir um 200 árum eða svo, sbr. fjölda hita­meta í álf­unni í sum­ar. Mann­tjón í þeim hefur verið blásið upp og fjöl­miðlar hafa fundið út að a.m.k. 20 manns hafa lát­ist úr hita í Evr­ópu á þessu sumri og annar eins fjöldi í N-Am­er­ík­u.

Til sam­an­burðar má nefna að í kulda­kasti á meg­in­landi Evr­ópu í febr­ú­ar–mars 2018 er talið að allt að 100 manns hafi króknað úr kulda. Hita­bylgjur þessa sum­ars eru þó hvergi nærri eins mann­skæðar og sum­arið 2003 þegar talið er að allt að 30.000 manns hafi lát­ist úr hita eða þurrki. Auð­vitað eru slíkir atburðir alvar­legir en eng­inn vafi er á að mann­tjónið er ekki síður tengt mann­fjölda, lífs­kjörum og lífs­stíl fólks sem og hækk­andi lífaldri og því ekki ein­göngu hækkun hita á jörð­inni.

Loka­orð

Þótt ég styðji við­leitni okkar Íslend­inga sem og ann­arra við að draga úr losun gróð­ur­húsa-­loft­teg­unda finnst mér mun meiri ástæða til að gefa öðrum þáttum í mann­lífi jarð­ar­innar meiri gaum en lofts­lags­vánni. Nokkrar stað­reynd­ir, valdar nán­ast af handa­hófi, skulu nefndar sem mér finnst að fjöl­miðl­ar, stjórn­mála­menn og ungt fólk ættu að hafa meiri áhyggjur af, halda fleiri ráð­stefnum um og setja í meiri fjár­muni til að reyna að lag­færa, fremur en að berj­ast við losun á koltví­sýr­ingi og öðrum gróð­ur­húsa­loft­teg­und­um:

  • Um 70 millj­ónir manna eru á flótta í heim­in­um, meiri­hlut­inn börn og ung­ling­ar.
  • Um millj­arður manna býr við vax­andi skort á neyslu­vatni vegna fólks­fjölg­unar og ofnotk­unar vatns.
  • Meira en millj­arður kvenna á jörð­inni býr við and­legt, lík­am­leg og/eða kyn­ferð­is­legt ofbeldi og a.m.k. 50.000 konur eru drepnar árlega af mökum sín­um.
  • Um 30.000 manns deyr dag­lega af völdum reyk­inga og um 10.000 af völdum áfeng­is. Það er um 15 millj­ónir manns­lífa á ári.

Hingað til hef ég ekki misst svefn eða haft áhyggjur af hækkun hita á jörð­inni, enda tel ég ekki um neitt neyð­ar­á­stand (bráða­hættu) á því sviði að ræða. Ég reikna heldur ekki með að ég muni lifa það að inni­hald gróð­ur­húsa­loft­teg­unda í and­rúms­lofti jarðar muni minnka. En meðan mann­kyn­inu fjölgar jafn­mikið og raun ber vitni um og krafa um stöðugt meiri hag­vöxt og betri lífs­kjör er uppi eru að mínu mati engar líkur til að okkur tak­ist að minnka styrk koltví­sýr­ings í and­rúms­lofti. Við þurfum því að hættu­meta áhrif hlýn­unar á yfir­veg­aðan hátt og án hræðslu­á­róð­urs og laga okkur að þeim breyt­ingum sem kunna að verða á lífskil­yrðum manna og dýra í ein­stökum heims­hlutum við frek­ari hlýn­un.

Höf­undur er veð­ur­fræð­ing­ur.

 


En annar hlutur er forvitni, því að það er mannsins náttúra
að forvitna og sjá þá hluti, er honum eru sagðir, og vita, hvort svo er, sem
honum var sagt, eða eigi.

Konungs skuggsjá – Speculum Regale

 

 

— — —    — — —    — — —