23 sep. 2016

En bild säger mer än 1000 ord

Bra visualisering kan vara viktigt för att sprida information. Ed Hawkins har lyckats bra med detta och hans grafik användes bland annat vid OS-invigningen i Rio. Fler har följt efter och nedan kan ni se några bra exempel.




De behöver knappast förklaras. Översta visar hur mycket vi släppt ut år för år och hur mycket vi har kvar att släppa ut innan målen överstigs. Den nedre visar temperaturen under de olika månaderna år för år. 


Sprid dem gärna!

16 sep. 2016

Gästinlägg: Att jämföra koldioxid och metan

Eftersom det finns fler växthusgaser än en, så behöver vi kunna göra relevanta jämförelser mellan utsläpp av olika sådana. Hur stort metanutsläpp orsakar lika mycket förhöjd växthuseffekt som en given mängd koldioxid? Frågan är mer komplicerad än man kanske först anar, och vi har idag glädjen att presentera ett gästinlägg om saken av Chalmersforskarna Christian Azar, David Bryngelsson, Daniel Johansson, Erik Sterner och Stefan Wirsenius. /O.H.

* * *

Att jämföra koldioxid och metan – varför GWP inte ger hela bilden

Metan är en betydligt starkare växthusgas än koldioxid. Men metans livslängd i atmosfären är betydligt kortare. Det gör att det är svårt att jämföra dessa gasers klimatpåverkan. Enligt det vanligaste måttet, Global Warming Potential (GWP) med en hundra års tidshorisont1, är klimatpåverkan från ett utsläpp på ett kg metan 28 gånger större än motsvarande utsläpp av koldioxid2. När man räknar om metan och andra utsläpp av växthusgaser till koldioxid på det här viset brukar man tala om ”koldioxidekvivalenta” utsläpp.

Men är de egentligen ekvivalenta? I den här korta texten kommer vi visa att de är ekvivalenta i ett avseende men inte i allmänhet. Detta får stor betydelse för hur man bör resonera kring hur mycket koldioxid och metan man kan släppa ut på lång sikt om man vill stabilisera klimatet. Vi kommer att se att utsläppen av koldioxid behöver minska till i princip noll, medan så inte är fallet för metan. I resten av texten förklarar vi varför.

I figuren nedan illustrerar vi hur mycket medeltemperaturen på jorden förändras om vi släpper ut 1 kg metan per år och 28 kg koldioxid per år under 500 år framöver. Vi har valt 28 kg koldioxid eftersom denna mängd koldioxid, som nämndes ovan, beräknas vara ekvivalent med 1 kg metan om man använder GWP-måttet för en hundraårsperiod.

Figur 1. Temperaturresponsen av konstanta metanutsläpp på 1 kg per år och 28 kg koldioxid per år.

Man ser omedelbart att temperaturpåverkan inte är densamma. Utsläppen är alltså inte ekvivalenta i allmänhet. Utsläppen av metan ger en relativt snabb temperaturuppgång men efter några decennier stannar temperaturuppgången av, och temperaturen (kommer till slut) stabiliseras på en förhöjd nivå.

För koldioxid däremot får vi en närmast konstant temperaturökning. Efter drygt 100 år är temperaturuppgången ungefär lika hög som den för metan. I detta avseende har man alltså en ungefär likvärdig klimatpåverkan mellan 28 kg koldioxid och 1 kg metan.3

Men efter att de första hundra åren har passerat fortsätter temperaturen att öka för koldioxid. Konstanta koldioxidutsläpp leder alltså till att temperaturen fortsätter att öka under hela perioden - och därefter! Dessutom sker temperaturökningen i en närmast konstant takt (vilket framgår av figuren).

Den observante läsaren kan nu dra följande slutsats: för varje ton koldioxid vi släpper ut så stiger temperaturen lite grann. Vill vi att temperaturen ska sluta stiga, så måste utsläppen av koldioxid sjunka till i stort sett noll.4

För metanutsläpp, däremot, kan vi ligga kvar på konstanta utsläpp utan att temperaturen ökar ytterligare när jämvikt väl uppnåtts (att det tar lång tid och går sakta efter cirka 100 år beror på att det tar lång tid att värma upp världshaven, se figuren).

Dynamiken i temperaturpåverkan från konstanta utsläpp av metan och koldioxid är alltså helt olika. Det är här en viktig skillnad som ej syns i GWP-måttet (när man valt en viss tidshorisont).

Att det blir sådan skillnad för koldioxid och metan beror på att metan har en kort livslängd (cirka 10 år) i atmosfären medan koldioxid har en livstid i atmosfären som är mer komplicerad. Den kan inte sammanfattas med ett enskilt värde, men en betydande andel (cirka 40%) stannar i atmosfären i hundra år, och cirka 20% procent finns kvar efter tusentals år.5

En del tänker att skillnaden i dessa gasers uppehållstid i atmosfären innebär att man inte behöver ta metan på så stort allvar. Så är inte fallet. Koldioxid utgör visserligen den stora utmaningen, och en omställning av energisystemet är helt avgörande för att vi ska klara av klimatmålen. Men, metan är fortfarande viktigt. Om vi håller de globala metanutsläppen konstanta på dagens nivå kommer de på sikt (när jämvikt uppnåtts) leda till en temperaturuppgång på cirka 0,8 grader6. Detta innebär att en minskning av metanutsläppen är i stort sett nödvändigt om vi ska nå 2-gradersmålet.

Poängen med den här artikeln är alltså inte att man ska avveckla GWP som metod för att jämföra växthusgaser utan snarare att man ska förstå att GWP-perspektivet (med hundraårs tidshorisont) behöver kompletteras med det mer långsiktiga perspektivet, och att båda dessa perspektiv behövs när man resonerar om en långsiktig stabilisering av klimatet på en önskad nivå. Exempelvis innebär de här vidgade perspektiven alltså att det långsiktiga målet för utsläpp av växthusgaser inte behöver vara noll. Vi behöver snarare ha ett mål för koldioxid som är noll (eller nära noll) och ett mål för metan som innebär konstanta men inte för stora utsläpp. Det räcker för att på sikt stabilisera temperaturen7. Den insikten kan man inte få om man bara resonerar i GWP-termer när man gör avvägningar mellan olika växthusgaser.

Christian Azar, professor

David Bryngelsson, teknologie doktor

Daniel Johansson, docent

Erik Sterner, doktorand

Stefan Wirsenius, docent

Alla verksamma vid avdelningen för fysisk resursteori, Chalmers.

Fotnoter

1) Enligt den metoden summerar man den uppvärmande effekten för ett utsläpp av t.ex. ett kg metan, år för år, hundra år framöver, där man också beaktar att metanet successivt bryts ned i atmosfären. Man gör därefter motsvarande beräkning för koldioxid, och beräknar sedan klimatpåverkan från metan relativt koldioxid genom att dela den sammanlagda uppvärmande effekten från metan med den från koldioxid.

2) Betraktar man även feedbackmekanismer på kolcykel (från temperaturökningen från metanutsläppen) uppskattas GWP-måttet för metan (100 år) till cirka 34. Det kan även vara intressant att notera att molekyl för molekyl i atmosfären (när man ej beaktar att de har olika livslängd) är metan cirka 26 gånger starkare än koldioxid, kg för kg så handlar det om cirka 70 gånger större effekt. Metan påverkar dessutom koncentrationen av vattenånga och ozon i atmosfären vilket ger ett ytterligare bidrag på cirka 40%. Totalt sett får vi alltså närmare 100 gånger större påverkan per kg metan än kg koldioxid (per adderat kg till atmosfären). Att GWP-värdet inte blir cirka 100 beror på att metan har en kortare uppehållstid i atmosfären.

3) Det finns flera sätt att jämföra växthusgaser. GWP är ett sätt, ett annat är att ta beräkna temperaturpåverkan av ett konstant utsläpp av metan och dela den temperaturökningen med temperaturpåverkan från ett konstant utsläpp av koldioxid (1 kg per år av varje gas). Det här måttet kallas ibland för Sustained Global Temperature change Potential (SGTP). Det visar sig dock att GWP och SGTP, som på ytan kan te sig olika, är mycket nära besläktade. Detta visas formellt i Azar & Johansson (2012) och det är därför 28 kg koldioxid per år ger ungefär samma temperaturpåverkan som 1 kg metan per år efter 100 år. Azar, C., & Johansson, D.J.A., 2012. On the relationship between metrics to compare greenhouse gases – the case of IGTP, GWP and SGTP, Earth Syst. Dynam. 3, 139-147.

4) Den intresserade läsaren kan läsa mer om det här i exempelvis Matthews, H.D. and Calderia, K. 2008. Stabilizing climate requires near-zero emissions, Geophysical Research Letters 35 (4), DOI: 10.1029/2007GL032388; samt i Azar m fl (2013) där vi (också) visar hur negativa emissioner av koldioxid leder till sjunkande temperaturer i atmosfären: Azar, C., Mattsson, N., Johansson., D.J.A., 2013. Meeting global temperature targets - the role of bioenergy with carbon capture and storage. Environmental Research Letters 8.

5) De exakta andelarna beror på hur stora de totala utsläppen varit hittills. Ju mer vi släppt ut, desto högre andel kommer stanna. Se t ex Caldeira & Kastings, 1993. Insensitivity of global warming potentials to carbon dioxide emission scenarios. Nature 366. Se även Azar, C., 2013. Klimatpåverkan finns kvar i tusentals år. Svenska Dagbladet, 24/9.

6) IPCC uppskattar påverkan på strålningsbalansen (radiative forcing) från våra metanutsläpp till 0,97 W/m2, se figur 8.17 i IPCC AR5, WG 1. Antar vi en klimatkänslighet på tre grader per koldioxidfördubbling (som motsvarar 0,8 K/(W/m2)) får vi alltså en temperaturpåverkan i jämvikt på cirka 0,8 grader.

7) Påståendet gäller givet att klimatpåverkan från andra gaser inte ökar.

13 sep. 2016

En tidslinje över jordens medeltemperatur


10 sep. 2016

Årets minimum för arktiska havsisen det näst minsta som har uppmätts

Så här i september brukar den arktiska havsisens utbredning nå sitt minimum. Det är troligen fortfarande ett par veckor kvar innan vi har den slutgiltiga siffran för 2016, men redan nu kan vi se att 2016 har gått om 2007, ett år som ansågs som exceptionellt när det begav sig.  Nu har en så låg utbredning blivit normal. Data kommer från NSIDC.


Här är en graf där jag har satt in september 2016 (rött) med ungefär samma utbredning som september 2007, för att kunna göra en preliminär jämförelse med tidigare september-utbredningar. Den hittills lägsta utbredningen var september 2012. Även om utbredningen 2016 kommer att minska något till som kommer det inte att räcka för bräcka 2012. 

NSIDC nämner också att två starka arktiska cykloner under andra halvan av augusti kan ha bidragit till avsmältningen genom att sprida ut havsisen.

23 aug. 2016

Forskare vs politker del II


Här är en video om hur det ena stora politiska partiet i USA gick från att lyssna på forskarna om klimatfrågan till att förneka vetenskapen. Hur kunde detta ske? Senator John McCain ger faktiskt ett svar på det vid 1:20: det beror på inflytelserika särintressen som energi- och oljebolagen. Men det har nog också att göra med identitetspolitik: nu för tiden ses man inte längre som en riktig republikan om man lyssnar på forskarna.
Källa: Vox.

21 aug. 2016

Forskare vs politiker

Här är en video från det australiska TV-programmet Q&A där astrofysikern Brian Cox diskuterar klimatförändringarna med den australiske senatorn Malcolm Roberts (One Nation). 
Roberts spottar ur sig den ena klimatförvillargrodan efter den andra. Bl a påstår han att "Steve Goddard", vilket är en pseudonym för en ökänd klimatförvillarbloggare, har bevisat att NASA har manipulerat temperaturdata, och att det egentligen var lika varmt på 30- och 40-talen.
Gavin Schmidt från NASA svarade med ett Twitter med den här grafen, som visar hur NASAs globala temperaturserie har förändrats i olika revisioner sedan 1981.
Att beräkna den globala temperaturen (eller snarare temperaturanomalin, d v s avvikelsen från en viss referensperiod) utifrån data från mätstationer och fartyg spridda över jorden är en ganska komplicera affär. Var och hur man mäter förändras nämligen över tiden. Allt eftersom metoderna förbättras så förändras också tidsserierna. Som synes är skillnaderna för det senaste halvseklet inte särskilt stora.

Att påstå att temperaturdata manipuleras för att fejka en global uppvärmning är en grundbult i klimatförvillarnas konspirationsteoretiska argumentation, och tyvärr kommer de att fortsätta med detta oavsett hur många gånger de än blir motbevisade.

25 juli 2016

Dåliga nyheter från Stora Barriärrevet

The Guardian rapporterar om läget vid Stora Barriärrevet, och de har dåliga nyheter. Korallblekning har lett till att många av fiskarna där också har försvunnit.  Enligt Justin Marshall, University of Queensland, tyder detta på "en fullständig ekosystem-kollaps". (Detta verkar gälla reven vid Lizard Island).



Uppdatering: Här är en längre artikel från juni, som bl a tar upp hur australiska turistnäringen och regeringen har reagerat.