Intervju med Christian Azar

Här följer korrespondens med Christian Azar, Sveriges miljömäktigaste person:

Claes : Jag har diskuterat Din bok Makten över Klimatet i några poster på min prof blogg (där jag skriver ganska mycket om klimatmodellering): Jag ställer där följande fråga beträffande "växthuseffekten" som jag hoppas Du vill ge respons på:

• Vilka är de huvudsakliga ursprungliga fysikvetenskapliga arbeten, där denna effekt dokumenteras? Jag har fler frågor, men vi kanske kan börja med detta.
• Speciellt skulle önska att Du angav vetenskapliga referenser för den växthuseffekt Du beskriver, och som jag ifrågasätter på min blog Voodo-fysik enl Sveriges Miljämäktigaste Person.

Christian: Vill du specifera din fråga? Är det koldioxidens förmåga att absorbera värmestrålning du syftar på, eller empiriska mätningar som visar att utstrålningen minskat i de våglängdsområden där koldioxid absorberar? Eller är det studier som visar att koncentrationen av koldioxid gått upp som du är intresserad av?

Claes: Jag önskar veta vilken fysik som beskriver koldioxidens roll vad gäller temperaturen på jordens yta. Precisa referenser. Inte i vilka våglängdsområden CO2 absorberar eller huruvida koncentrationen ökat. Jag söker alltså svar på själva kärnfrågan vad gäller CO2 alarmismen: Vilken roll har CO2 för jordens klimat?

Christian: Låt mig ställa några frågor till dig så jag bättre förstår vad det är du inte förstår eller vad det är du inte håller med om, och det blir det lättare att komma vidare. I korthet, håller du med om följande påståenden:

1. Det finns en naturlig växthuseffekt, alltså jordens temperatur vid ytan är högre än vad den skulle ha varit om vi inte hade haft en atmosfär med vattenånga och co2.
2. Koldioxid och vattenånga har förmåga att fånga in värmestrålning (och återemittera denna).
3. Koncentrationen av koldioxid ökar i atmosfären (och har gjort det sedan slutet av 1800 talet).
4. Att denna ökning beror på mänskliga aktiviteter, framför allt förbränning av fossila bränslen.
5. Att mer koldioxid i atmosfären leder till förstärkt växthuseffekt, alltså att utstrålningen till universum minskar, vilket leder till att temperaturen vid markytan måste öka. När temperaturen sedan ökar, ökar utstrålningen och det leder till att energibalansen återställs.
6. I frånvaro av återkopplingsmekanismer skulle en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären leda till att temperaturen vid jordytan ökade cirka 1 grad (i snitt, när jämvikt inträtt).

Claes: Bra Christian att Du är villig att diskutera vetenskapen, fysiken, som beskriver växthuseffekten. Jag söker alltså solida precisa referenser från den vetenskapliga litt. Du svarar med att be mig ta ställning till några populära påståenden:

1. Att atmosfären påverkar klimatet är en truism.
2. Du klumpar ihop vattenånga och CO2. Detta är inte vetenskap. Vad menar Du med att värmestrålningen"återremitteras"? Vad är fysiken bakom detta? Ekvationer, modeller, data?
3. Måhända har CO2 halten ökat, men varför?
4. Måhända har CO2 halten ökat, men varför?
5. Hur påverkar CO2 klimatet? Ekvationer, modeller, data?
6. Vad är vetenskapen bakom 1 C?

Christian: Jag bad dig om svar på mina frågor för att veta var du står och vad det är för aspekter du faktiskt känner dig osäker på. Det är först då jag vet vilka referenser som kan vara av intresse för dig. Så jag skulle uppskatta om du verkligen ville svara, annars är det svårt att hjälpa dig. Så återigen, lite mer noggrannt.

1. Du säger att det är en truism att atmosfären påverkar klimatet, men jag ville veta om du höll med om att atmosfären gör att markytan blir varmare. Håller du med om detta? Är det detta du vill ha referenser på? (Du kan själv beräkna temperaturen vid jordytan om jorden inte skulle ha haft någon atmosfär, eller så kan du ta medeltemperaturen för t ex månen som är betydligt lägre än jordens temperatur vid ytan.
2. Du skriver att jag klumpar ihop vattenånga och koldioxid. Låt oss då ta dem för sig. Är det så att vattenånga absorberar och återemitterar värmestrålning? Gäller detsamma för koldioxid? Om det inte är vattenånga och koldioxid som ger atmosfären dess värmande effekt, vad är det då? Fysiken bakom absorption och återemittering finns i princip alla kursböcker som läses på grundkurser i fysik, så jag förstår inte riktigt vad din fråga är. Undrar du över om så är fallet? Kvantfysiken bakom strålning presenterades först av Planck år 1900. Integrerar man över varje frekvens får man stefan boltzmanns lag, alltså att utstrålning är proportionell mot temperaturen upphöjt till fyra (för en svartkropp). Jag är säker på att du kan allt det här, så jag förstår inte riktigt poängen med att vi ska diskutera det per epost. Om du inte litar på mig är det bara att ringa Gösta Walin. 3
3. Måhända har co2 ökat skriver du. Menar du att du är osäker på detta? Varför kan du inte bara svara att ja, koncentrationen har ökat. Är du osäker på detta, så får du gärna säga det, så kan jag skicka referenser på det.
4. Du undrar varför koncentrationen har ökat, och då är mitt svar huvudsakligen beroende på förbränning av fossila bränslen. Är det referenser till detta påstående du vill ha? Vad är ditt svar?
5. 1 C per co2 fördubbling håller naturligtvis skeptiker som kan klimatfrågan med om (t ex Gösta Walin eller Richard Lindzen). Det är en komplicerad och en enkel räkning som ligger bakom. I korthet: Fördubblad halt av CO2 ger en förändrad strålningsbalans på cirka 4 W/m2 (komplicerad beräkning, vill du ha referens på detta? Det är dessa beräkningar som ger det approximativt logaritmiska beteende för strålningsbalans som funktion av co2 halt). Därefter är det bara energibalans: extra strålning som behålls måste balanseras av extra utstrålning. Denna räkning har vi med på grundkurserna i miljöfysik. Det finns inget kontroversiellt i detta. Jag har aldrig hört någon skeptiker ifrågasätta detta heller. Är det verkligen så att du ifrågasätter detta?

Claes: OK, jag försöker igen få Dig ange vetenskapliga referenser:

1. Hur mycket påverkar CO2 temperaturen på jordytan?
   
2. Vad menar Du med "återemittering". Är detta en fysikterm? Vad är fysiken bakom?
3. Hur mycket har fossil förbränning ökat CO2 halten? Hur vet man det?
4. Ref på 4 W/m2? Även om detta vore korrekt, hur kan en enkel energibalans säga något kvantitativt vad gäller ett mycket komplext fenomen? Med samma överslagsberäkning kan man ju säga att en förändring av ett spårämne inte kan förändra någon global temp, dvs 0 C istället för 1 C. Den som påstår att en liten förändring har en stor effekt, har en tuff uppgift framför sig, eller hur? Bara antydningar räcker inte i vetenskap. Tillsammans med en grupp klimatskeptiker arbetar jag nu i projektet Slaying the Sky Dragon: Death to the Greenhouse Effekt, med kommande bok, webforum et cet, där speciellt kalkylen bakom 1 C ifrågasätts. Vi framför alltså vetenskaplig kritik av själva grunden för klimatalarmismen, dvs denna påstådda klimatkänslighet om 1 C, exkl feedback. Därför vill jag veta precis hur Du motiverar 1 C? Det räcker då inte med att bara löst hänvisa till Walin eller Lindzen.

Christian: Jag noterar att du inte svarar konkret på mina frågor, därför tolkar jag dina svar på dem på följande sätt och skänker referenser till dig när det verkar lämpligt (siffrorna härrör alltså till mina frågor som jag ställde nedan).

1. Ja, atmosfären påverkar jordens temperatur, men du vill inte ta ställning till om temperaturen ökar eller minskar (jämfört med ett fall där atmosfär saknas).
2. Du vill inte säga att vattenånga och koldioxid har förmåga att absorbera och emittera värmestrålning. Betyder det på fullt allvar att du inte tror att dessa gaser har dessa egenskaper. Fysiken bakom absorptionen har att göra med att molekyler med dipolmoment interagerar kraftigt med elektromagnetisk strålning (detta vet du naturligtvis så det känns återigen märkligt att jag ska behöva maila det här till dig).
3. Du har inte svarat på om koldioxid ökar i atmosfären (du medger ett måhända). Varför är det så svårt att säga att så är fallet?
4. Min fjärde fråga undviker du att ta ställning till, men frågar nu istället mig om hur stor andel av ökningen som beror på förbränning av fossila bränslen. Mitt svar är följande: Ökningen sedan 1800 talets början till nu beror huvudsakligen på mänskliga aktiviteter, alltså förbränning av fossila bränslen, avskogning, markkol som avgår i samband med jordbruksaktiviter, och cementproduktion. Du kan också själv se att de utsläpp vi haft stämmer väl överens med den ökning som ägt rum om man samtidigt beräknar de mängder som absorberats i hav och i skogar. Om detta råder ingen kontrovers, därför känns det märkligt att vi ska behöva diskutera den frågan. Osäkerheter råder däremot kring hur stora utsläppen från avskogning varit, därför är det svårt att ge en exakt siffra på hur stora andel som kommer från förbränning men förbränningen dominerar kraftigt över avskogning så huvuddelen beror på förbränning från fossila bränslen. Nu är utsläppen från fossila bränslen på drygt 8 GtC/år. Avskogning på kanske 1-2 GtC. På den här websidan hittar du referenser som anger hur stora utsläppen varit genom historien. http://lgmacweb.env.uea.ac.uk/lequere/co2/carbon_budget.htm. Hoppas du finner den användbar.
5. Referenser till 4 W/m2 per CO2 fördubbling (deltaF=5,35*ln(C/C0) om man ska vara noggrann, där F är förändring i strålningsbalans och C är koncentration och Co är preindustriell koncentration) finns det många, t ex:http://folk.uio.no/gunnarmy/paper/myhre_grl98.pdf. Hoppas du finner den användbar. Att beräkna radiative forcing är komplicerat eftersom man måste räkna lager för lager, beakta moln och överlappningar med andra växthusgaser, och att absorption påverkas av tryck). Om du menar att det finns några fundamentala fel i dessa beräkningar får du gärna säga till. Om hur sådana beräkningar går till kan du t ex läsa i Houghton, J., The physics of atmospheres, Cambridge University Press.
6. Din sista fråga om hur man sedan räknar ut hur temperaturen påverkas av en förändring av strålningsbalansen med 4 W kan göras på olika sätt. Ett enkelt är att helt enkelt se hur mycket jordens temperatur måste öka för att utstrålningen med jorden ska öka med 4 W. Det är en enkel beräkning men den ger cirka 1 grad (exempel på referenser är Harvey, D., Global warming the hard science, 2000, sid 45). Hur mycket menar du att temperaturen ökar om strålningsbalansen påverkas med 4 W/m2? Slutligen, grundläggande beskrivningar av växthuseffekten är inte något man publicerar vetenskapligt nu, eftersom det är etablerad kunskap, men intressanta tidiga orginalartiklar hittar du t ex av Manabe, t ex Manabe & Strickler, i Journal of Atmospheric Sciences, 1964. Finns tillgänglig här:http://www.gfdl.noaa.gov/bibliography/related_files/sm6401.pdf.
   

Jag hoppas att dessa referenser är användbara för dig, och jag får önska dig lycka till i ditt arbete att försöka göra nya beräkningar på dessa områden. Kommer du på något nytt får du gärna höra av dig igen.

Claes: Det verkar som Du har missuppfattat situationen: Det är jag som frågar Dig i Din egenskap av Sveriges Miljömäktigaste Person, författare till Makten över Klimatet samt professor i klimatfysik vid Chalmers. Istället för att svara på mina frågor (tex vad "återemitterad" strålning är för något?) så ställer Du en massa frågor till mig och tilldelar mig fritt olika uppfattningar. Men Christian, det handlar inte om vad jag tycker eller vet eller inte vet: Frågan är vilken vetenskaplig grund Du har för Dina påståenden. Eller hur?

Tänk om Mona Sahlin vid TV-utfrågningen skulle kontra med att försöka pressa journalisterna till att redogöra för sina personliga inställningar i olika politiska frågor. Det skulle ju inte vara passande, eller hur? Varför väljer Du då själv denna taktik?

Angående Dina svar så noterar jag att radiative forcing på 4 W/m2 kommer från en komplicerad beräkning, och att slutsatsen 1 C är resultatet av en enkel beräkning. Men att bara säga att något är komplicerat är inte övertygande. Inte heller att säga att något är jätteenkelt, när alla vet att det inte är så. Eller hur? Ej heller att "växthuseffekten" är så "etablerad" att den inte längre behöver beskrivas vetenskapligt. Vad är i själva verket den vetenskapliga sanningen om "växthuseffekten"? Vad jag kan se är den bara ett påhitt.

Christian: Du frågade efter vetenskapliga referenser. Jag tyckte din fråga var för vag. Det finns en enorm uppsjö av vetenskaplig litteratur när det gäller växthuseffekten och därför ställde jag frågor till dig för att bättre förstå vad du var ute efter. När jag fått dina svar förstod jag vad du var ute efter, och nu har du fått ett antal referenser inom dessa områden. När det gäller frågan om att det är komplicerat att räkna ut förändringen i strålningsbalansen till följd av ökad halt koldioxid i atmosfären så har du fått referens även på det. Och återigen, om du finner fel i dessa beräkningar och är beredd att göra förbättrade sådana, önskar jag dig lycka till.

Claes: Dina ref känner jag väl till och finner ingalunda tillfredställande. Visst behövs det förbättring.

Låt oss tex granska Din huvudreferens till "växthuseffekten": Manabe-Strickler.

Det gäller alltså att teoretiskt förklara atmosfärens observerade temperaturprofil, vilket MS försöker göra som radiativ jämvikt med ad hoc "konvektiv justering" mot observerad troposfärisk lapse rate av 6.5 C/km. Men detta är ju bara hokus pokus: Det som skulle förklaras, nämligen 6.5 C/km, införs plötsligt som input i modellen som då saknar förklaringsvärde.

Jag anser att temp.profilen väsentligen sätts av termodynamik + gravitation,

med radiative forcing. Spec. kan profilen inte förklaras med enbart strålning; det är ju därför MS hittar på sin ad hoc justering: enbart strålning ger för stor lapse rate med temp på jordens yta runt 30 C.

Jag frågar Dig nu:

• Vilket vetenskapligt förklaringsvärde har MS?
• Anser Du att lapse rate bestäms väsentligen av strålning?
• Kan man säga något vettigt om klimatet utan termodynamik? I så fall vad?

Christian: ???? (inget svar 15 sept...)