Klimafornekternes
sinte skare har en forkjærlighet for astronomiske bortforklaringer.
Ei slik borforklaring lyder:
Sola
er kilden til all energi som Jorda mottar! Det er det bare vi
klimarealister som skjønner. Og solstrålinga varierer: For 350 år
sia var det flere tiår med redusert solaktivitet, og det førte til
en kuldeperiode - «den lille istid». For 200 år sia var det igjen
redusert solaktivitet, og det førte til en ny kuldeperiode: Folk
gikk på skøyter på Themsen, og Terje Vigen rodde til Danmark. Nå
har det vært økt solaktivitet i flere tiår, og det forklarer
klimaendringene fram til ca 2000. Men fra år 2000 er det igjen
redusert solaktivitet. Vi står foran et nytt Maunder-minimum og et
nytt Dalton-minimum!
Derfor kommer det til å bli mye kaldere. Amatørene, sjarlatanene og
klovnene i FNs klimapanel kan gå og legge seg!
Som
kjent har jeg et åpent sinn. Klimafornekterne kan jo ha et poeng,
sjøl om du burde vaske seg oftere i kjeften. Det finns også ekte
forskere – ikke bare enkelte Emerituser som har passert «Best
før»-datoen – som meiner at variasjon i solaktiviteten kan
forklare klimaendringene. Så la oss foreta en rimelighetsanalyse! Vi
gjør noen enkle beregninger, akkurat som når vi ser på effekten av
klimagasser.
Jeg innbiller meg
ikke at jeg kan beregne virkningene av sånne variasjoner særlig
nøyaktig: Det ville kreve doktorgradskompetanse i mange tøffe fag,
sofistikerte datamodeller og uhorvelig kraftige parallellprosessorer.
Derimot kan jeg regne på gjennomsnittstall og bruke noen enkle
sammenhenger fra fysikken, akkurat som når jeg prøver å regne på
virkningen fra klimagasser. Hvis jeg regner på samme måte i de to
tilfellene, vil de feilene jeg gjør også være omtrent like store.
Får vi håpe!
Klima
og vær på Jorda begynner og slutter med solenergien. En enkel og
grunnleggende sammenheng lyder slik: Hvis Jorda stråler ut like mye
energi som den mottar, så er den i energimessig balanse. Da foregår
det ingen vesentlige klimaendringer.
Hvis Jorda mottar mer energi enn den klarer å gi fra seg, foregår
det oppvarming. Og hvis den gir fra seg mer energi enn den mottar,
foregår det avkjøling. Overskudd på energi gir oppvarming;
underskudd på energi gir avkjøling.
Når
jordoverflata blir varmere, gir den fra seg mer varmestråling. Jorda
fortsetter å bli varmere helt til overflata er så varm at den
stråler ut like mye energi som den mottar: Da er den i energimessig
balanse og blir verken varmere eller kaldere. Likeens; når overflata
blir kaldere, gir Jorda fra seg mindre
strålingsenergi
– helt til den er i energimessig balanse.
Oppvarming
eller avkjøling tar tid.
Jorda
henger etter! Om det ble bråslutt på alle utslipp av klimagass i
morgen den dag, ville oppvarminga likevel fortsette i mange år. Det
kommer av at dagens atmosfære gir en oppvarmingseffekt på ca 2,4
W/m2.
Energibalanse er først oppnådd når Jorda er blitt varm nok til å
stråle ut 2,4 W/m2
mer
enn den gjør i dag.
Tilbake
til variasjon i solaktiviteten: Målinger gjennom de siste 40 år
viser at energifluksen fra Sola varierer med pluss og minus ca 0,7
promille i et syklisk mønster,
i takt med variasjonen i tettheten av solflekker: Jo flere
solflekker, jo varmere sol. Fra ca 2000 til i dag er solaktiviteten
redusert med ca 1 promille. Mye tyder på at det kan vare lenge: Den
forrige perioden med redusert aktivitet, det før nevnte
«Dalton-minimum», varte fra ca 1790 til ca 1840.
La
oss anta at solaktiviteten i en lang periode synker med en hel
promille. Så griper vi til Stefan-Boltzmanns strålingslov, en
grunnstein i fysikken. Den er utledet teoretisk og bekreftet av
utallige observasjoner. Avviser du Stefan-Boltzmann, må du kjøpe
deg en helt ny fysikk. Denne loven sier at strålingsenergien fra et
legeme er proporsjonal med den absolutte temperaturen i overflata av
legemet, opphøyd i fjerde potens.
Vi
ser først på hva virkningen blir hvis vi regner på
gjennomsnittstall,
og antar at ingen andre endringer virker på temperaturen.
Stefan-Boltzmann forteller oss at hvis starttemperaturen er 15 grader
C, dvs 288 K, og mottatt strålingsenergi blir redusert med 0,1 %, så
synker temperaturen med 0,072 grader. Ikke mye å skrive hjem om,
sammenliknet med den økningen vi får fra klimagassene.
Men
solforskerne får hjelp av drivhuseffekten! Hvis temperaturen endres
her på Jorda, så endres etterhvert innholdet av vanndamp i
atmosfæren også: Temperaturøkning gir mer vanndamp; temperaturfall
gir mindre vanndamp. Det gjelder uansett hva den opprinnelige
endringa skyldes. Vanndamp er den viktigste
klimagassen
på Jorda, og kan tilskrives ca 75% av drivhuseffekten.
Hvis lufttemperaturen synker fra 15 grader C til 14,928 grader C, så
vil metningstrykket av vanndamp synke med 0,46 %. Finn dine
fysikalske tabeller og se sjøl, hvis du ikke trur meg.
Som
sagt; vanndamp kan holdes ansvarlig for ca 75% av drivhuseffekten.
Virkningen av en drivhusgass er logaritmisk, ifølge teorien, men ved
små endringer gjør det ikke store forskjellen om vi regner linjært.
Så dermed regner vi trøstig videre, og finner at 0,46 % av 75 % av
33 grader blir 0,115 grader. Denne sekundærvirkningen kommer i
tillegg til de 0,072 gradene vi beregnet først. Tilsammen 0,187
grader kaldere.
Det
stopper nok ikke der: Når temperaturen synker, vil havet sakte men
sikkert ta opp litt mer CO2
fra atmosfæren. Samtidig vil naturlige utslipp av metan – fra myr
og våtmarker, fra tundra i vårsmeltinga, fra klatrater
på havbunnen – bli redusert. Ikke mye, og det tar laaang tid før
virkningen blir synlig, for havet er stort og djupt. Men alle monner
drar.
Det
finns flinke folk som kan regne på disse effektene. Jeg er ikke en
av dem! Derfor lar jeg være å prøve. Jeg nøyer meg med å fastslå
at i
det riktig lange løp vil
antakelig andre klimagasser gi ytterligere temperaturfall. Ikke brått
så mye som vanndamp, og ikke brått så fort – men sannsynligvis
målbart.
Men
jeg innser mine begrensniger, og fastslår at vi får et
temperaturfall på 0,2 grader. Regnemåten gir ikke grunnlag for to
desimaler i svaret.
Men
sett at reduksjonen i solaktivitet blir hele 2 promille, og at denne
reduksjonen holder seg i mange år. Da kan vi på samme måte beregne
at total avkjøling blir 0,4 grader. Merkbart – men ikke stort å
slenge i bordet mot en temperaturøkning
som kan bli ti ganger så stor.
La
oss ta i så det monner! La oss anta en reduksjon i solaktivitet på
en hel prosent. Det er et enormt fall, til Sola å være. Da begynner
vi å snakke: Mitt enkle regnestykke gir et temperaturfall på 1,8
grader C. Endelig skiføre hele vinteren, og skøyteis på
Rosendalsbanen i Brandbu!
Ingenting
tyder på at Jorda har vært i nærheten av en sånn variasjon i
solaktivitet så lenge det har vært folk her. Men det finns visst
solforskere som regner på sånne tall for å underbygge sine
yndlingshypoteser om klimaendringer.
Lite
tyder ellers på at de påståtte Maunder- og Dalton-sammenhengene er
reelle. Ser vi nærmere etter, så begynte «den lille istid»
omtrent 75 år før
Maunder-minimumet
satte inn! Og kuldeperioden på begynnelsen av 1800-tallet kan settes
i forbindelse med store vulkanutbrudd. Disse kan innhylle planeten i
støvskyer som blokkerer for sollyset, og da kan Jorda få en
(heldigvis kortvarig) reduksjon i mottatt solenegi som overstiger den
ene prosenten jeg regnet på i forrige avsnitt. Nødsåret 1816,
«Året uten sommer», skyldtes utvilsomt den enorme
Tambora-eksplosjonen, da den øverste kilometeren av denne vulkanen
blåste i lufta og forårsaket støvskyer som ble hengende over
atmosfæren i månedsvis. For ikke å snakke om en tsunami som feide
befolkningen på mange øyer på havet.
Nå
befinner vi oss altså i en periode med redusert
solaktivitet
som har vart sia ca år 2000. Vi ser lite til den påståtte
nedkjølinga: 2014 ble det varmeste året som noen gang er målt, og
her i Norge ble den gamle rekorden for årsgjennomsnitt knust med
hele 0,4 grader. Men det kan jo hende at hvis det ikke hadde vært
for den reduserte solaktiviteten, så ville både Jorda og det landet
vi bor i ha vært enda
varmere i 2014!
La
oss foreta en rimelighetskontroll av rimelighetskontrollen:
Solarkonstanten – den solenergien som treffer Jorda hvert sekund –
er ca. 1360 W/m2.
Fordelt på hele
jordoverflata
blir det ca 340 W/m2.
Nå er det ikke all denne energien som blir absorbert og bidrar til
oppvarming: Jorda har en albedo på 0,3; det vil si at 30 % av
sollyset blir reflektert fra skylaget eller fra overflata uten å
bidra til oppvarming. Så da er det 340*0,7 = 240 W/m2
som
inngår i Jordas energibalanse.
I
regnestykket som du nettopp har satt deg inn i, prøver jeg å anslå
hva som skjer hvis 1% av denne energien blir borte. Jeg regner altså
med et negativt «pådriv» på 2,4 W/m2.
Aha.
Dette er jo akkurat det samme tallet – med motsatt fortegn – som
jeg brukte i siste grove beregning av klimaendringer basert på CO2!
Da fant jeg at et positivt pådriv på 2,4 W/m2
gir
ei oppvarming på 1,6 grader C (i det lange løp). Nå finner jeg at
et like stort negativt pådriv gir ei avkjøling på 1,8 grader C (i
det like lange løp). Hva er riktig?
Svar:
Ingen av disse tallene er det «riktige»! Begge er resultatet av
omtrentlige serviettberegninger, der jeg har sett på Jordas ytre
energibalanse med svært enkle modeller: Hva blir virkningen på
energibalansen når mengden av klimagasser øker?, og omvendt: Hva
blir virkningen på energibalansen når den mottatte energien minker?
Det er ikke gitt at svaret på det første spørsmålet skal være
likt svaret på det andre, bare med motsatt fortegn. Det er heller
ikke gitt at virkningen ved avkjøling skal være nøyaktig den
motsatte av virkningen ved oppvarming. Det er helt
sikkert
at jeg har sett helt bort fra alle de komplekse vekselvirkningene som
finner sted under overflata, for disse mekanismene skjønner jeg fælt
lite av, og der er jeg i godt selskap.
Jeg har bare stilt det rimelige kravet til Jorda at energi inn er lik
energi ut når oppvarminga eller avkjølinga er avsluttet.
Egentlig
er jeg forbløffet over hvor like disse to tallene er! Kravet til
energibevarelse gir dessuten svar som faller omtrent sammen med
svaret fra klimaforskningen, og da er jeg svært tilfreds. Fysikeren
i meg puster lettet ut.
Jeg
begynte egentlig å regne på variasjon i solaktivitet fordi jeg
ville vise at denne virkningen var neglisjerbar. Men ganske motvillig
har jeg innsett at allerede ved en variasjon på 2 promille – noe
som kanskje er tenkelig – gir min enkle modell ei merkbar endring i
temperatur. Da må jeg jo, like motvillig, innrømme at solforskerne
har
et
poeng, sjøl om det ikke er deres teorier som driver klimaendringene
akkurat nå.
Enkelte
klimafornektere vil heller spise hatten sin enn innrømme at
klimagasser – sånne som vanndamp, karbondioksyd og metan –
påvirker klimaet i det hele tatt. Da ligger det en viss ironi i et
regnestykke der variasjon i solaktiviteten trenger hjelp fra
klimagassene før denne variasjonen kan føre til noen klimaendring
verdt å snakke om!
I
overskuelig framtid er det utslipp av klimagasser oppvarming som
driver endringene. Om Sola skulle finne på å bidra med litt
midlertidig avkjøling, får vi være glad for det, men vi kan ikke
basere oss på det. Uansett vil det bare bli en svak, svalende
luftning i solsteiken. Skaff deg langstøvler og solbriller!
Du
kommer til å trenge begge deler. Og vi kommer til å trenge mange
flere kunstisbaner.