Klima-Sensitivität und CO2 – was wissen wir? Teil 2

Andy May

In Teil 1 haben wir die Konzepte der Klimasensitivität gegenüber CO2 eingeführt, die oft als ECS oder TCR bezeichnet wird. Der IPCC bevorzugt eine TCR von etwa 1,8°C/2xCO2 (IPCC, 2013, S. 818). TCR ist die kurzfristige, jahrhundertealte Reaktion der Oberflächentemperatur auf eine Verdopplung von CO2, wir kürzen die Einheiten mit „°C/2xCO2“ ab. In diesen Beiträgen überprüfen wir niedrigere Schätzungen der Klimasensitivität, also Schätzungen unter 1°C/2xCO2. Parallel dazu überprüfen wir auch die Schätzungen der Empfindlichkeit der Oberflächenlufttemperatur (SATS) gegenüber dem Strahlungsantrieb (RF, die Einheiten sind °C pro W/m² oder Watt pro Quadratmeter). Der IPCC schätzt diesen Wert auf ~0,49°C pro W/m².

Im vorigen Beitrag wurden zwei moderne Schätzungen der Klima-Sensitivität von Richard Lindzen und Willie Soon besprochen, die unter 1°C/2xCO2 liegen. Als nächstes überprüfen wir solche von Sherwood Idso, Reginald Newell und Kollegen.

Viele Kommentare zu Teil 1 versuchten, die „ECS“- oder „TCR“-Schätzungen von Lindzen und Soon zu diskreditieren, wobei sie ihren und meinen Punkt völlig verfehlten. ECS und TCR sind künstliche Klimamodellkonstrukte, mit wenig Bedeutung außerhalb der Grenzen der Computermodellierung. TCR ist etwas realistischer, da wir in der Lage sein könnten, im nächsten Jahrhundert etwas zu beobachten oder zu messen, das ihm nahe kommt. Aber ECS, oder die „Equilibrium Climate Sensitivity“ ist eine völlig abstrakte und weltfremde Zahl, die niemals gemessen werden könnte. Das heißt, wenn sich das CO2 plötzlich verdoppeln würde und sich sonst mehrere hundert Jahre lang nichts ändern würde, während die Ozeane ins Gleichgewicht mit der neuen Oberflächentemperatur der Luft kämen, wie würde dann die endgültige Oberflächentemperatur aussehen? Die Lufttemperatur würde niemals für mehrere hundert Jahre in der Nähe des Gleichgewichts liegen, selbst 70 bis 100 Jahre (TCR) sind eine Ausdehnung.

Klimamodelle sind nicht die reale Welt und die Zahlen, die aus ihnen herauskommen, wie ECS oder TCR, können nützlich sein, um die wahrscheinliche Richtung der Temperaturbewegung als Reaktion auf Änderungen der Parameter oder verschiedene Modellszenarien zu zeigen, aber die Zahlen selbst sind bedeutungslos, wenn die Modelle nicht zuvor gegen die reale Welt validiert wurden. Mit der möglichen Ausnahme des russischen INM-CM4-Modells hat kein anderes IPCC-Modell die zukünftigen globalen Oberflächentemperaturen erfolgreich vorhergesagt. Ron Clutz bespricht INM-CM4 hier.

Modellrechnungen sind keine Beobachtungen. ECS und TCR sind keine realen Zahlen, reale Zahlen beruhen auf Beobachtungen. Daher sind die aus dem Modell extrahierten Werte von ECS und TCR keine Informationen, sie können verwendet werden, um die Richtung der Änderung des Klimaforcings zu erkennen, wenn das Klimamodell ein genaues Abbild dieses Teils der realen Welt ist. Die Richtung der Bewegung von ECS und TCR, wenn sich Modellparameter oder Datentabellen ändern, ist die Information, nicht der berechnete Wert. Als ehemaliger petrophysikalischer Modellierer von 42 Jahren bin ich oft erstaunt, wie oft ansonsten intelligente Menschen unvalidierte Modellrechnungen mit Beobachtungen verwechseln.

Wissenschaftler beweisen keine Dinge, Wissenschaftler widerlegen Gedanken, so läuft das nun mal. Analog zu dem, was Lindzen und Soon taten (siehe Teil 1), empfehlen wir keine bestimmte Schätzung der Klimasensitivität, unser Punkt ist, dass es Beobachtungen und gut entwickelte wissenschaftliche, überprüfbare Hypothesen gibt (wie die aktiven TSI-Rekonstruktionen oder der in Teil 1 beschriebene Iris-Effekt), die nahelegen, dass TCR (und vielleicht ECS, wie von den Modellierern definiert) weniger als 1°C/2xCO2 beträgt. Zu argumentieren, dass die von Soon und Lindzen berechneten spezifischen Werte falsch sind, ist albern, das ist nicht ihr Punkt oder mein Punkt. Niemand weiß, wie hoch die Klimasensitivität gegenüber CO2 ist, alle Schätzungen, auch die von Lindzen und Soon, sind kaum mehr als fundierte Vermutungen. Sie zeigen einfach, dass die hohen Schätzungen, die von den Modellierern und dem IPCC favorisiert werden, zu hoch sind, angesichts der Daten, die sie gesehen und analysiert haben.

Der Klimaeffekt des vom Menschen emittierten CO2 ist zu gering, um ihn zu messen. Nature gibt einige Hinweise auf den allgemeinen Bereich der CO2-Klimasensitivität; diese Beiträge diskutieren diejenigen, die nahelegen, dass die Sensitivität unter 1°C/2xCO2 liegen könnte. Die „Konsens“-Klimaforscher haben jahrzehntelang versucht, die Auswirkungen der menschlichen CO2-Emissionen zu beobachten oder zu messen und sind gescheitert. Modell- und Labormessungen zählen nicht, weil die natürlichen Rückkopplungen auf die sich ändernde CO2-Konzentration und auf die direkte CO2-induzierte Erwärmung so schlecht verstanden sind, dass der Gesamteffekt eine Nettoerwärmung oder eine Nettoabkühlung sein könnte. Zwei der größeren Unbekannten, die natürliche Sonnenvariabilität und die Auswirkung der Oberflächentemperatur auf die Wolkenbedeckung, wurden in Teil 1 behandelt.

Nun werden wir uns ältere Schätzungen der Klimasensitivität ansehen. Es ist aufschlussreich, diese frühen Arbeiten mit den modernen Schätzungen des IPCC sowie von Lindzen und Soon zu vergleichen.

Idso, 1998

Sherwood B. Idso war Forscher für das U.S. Department of Agriculture am U.S. Water Conservation Laboratory in Phoenix, Arizona und Adjunct Professor an der Arizona State University. Sein Hauptforschungsgebiet war der Einfluss von Kohlendioxid auf Pflanzen und die globalen Temperaturen. Idso wertete geschickt acht natürliche Phänomene oder „natürliche Experimente“, wie er sie nannte, aus. Diese natürlichen Experimente liefern Hinweise auf den kumulativen Effekt von Treibhausgasen auf die globale Erwärmung. Danach kam er zu dem Schluss, dass eine Erhöhung der atmosphärischen CO2-Konzentration von 300 ppm auf 600 ppm zu einem Anstieg der globalen Oberflächentemperatur von etwa 0,4°C führen sollte.

Idso maß die abwärts gerichtete atmosphärische IR-Strahlung (Infrarotstrahlung) in Phoenix, Arizona, und trug sie gegen den Wasserdampfdruck auf (Idso, 1981). Sie korrelierten nicht während des Tages, aber kurz vor Sonnenaufgang schon. Dies erlaubte ihm, einen SATS von 0,173°C pro W/m² zu berechnen. Wenn also in Phoenix die abwärts gerichtete IR-Strahlung um ein W/m² anstieg, würde die Oberflächentemperatur um 0,173°C steigen. Zu der Zeit hatte Idso keinen Grund zu glauben, dass dies überall außer in Phoenix gilt.

Die Luft über Phoenix hat einen hohen Staubanteil. Der Staub liegt im Sommer 2.500 Meter höher als im Winter, wenn er sich in der Nähe der Oberfläche und unter einem Stadtpark 500 Meter höher als die Stadt befindet. Staub strahlt im Infrarotbereich (10,5 bis 12,5 μm). Daraus resultiert eine um 13,9 W/m² höhere Nettostrahlung am Park im Winter. Idsos Messungen zeigten, dass die Transmission der Sonnenstrahlung von der Höhe des Staubs unbeeinflusst blieb, die Staubverteilung jedoch die auf den Boden auftreffende Strahlung beeinflusste. Infolgedessen ist die Temperatur im Winter in der Stadt 2,4°C wärmer als sie sein sollte. Dividiert man 2,4° durch 13,9 W/m² ergibt sich 0,173°C pro W/m² (Idso, 1981b). Idso erwartete nicht, dass diese beiden letzteren SATS-Werte so gut übereinstimmen würden. So faszinierend dieses natürliche Experiment auch ist, Idso hat es nicht weiter verfolgt. Er empfand die Streuung der Daten als zu groß und die Methodik als zu unsicher. Letztendlich hat er dieses Ergebnis nicht verwendet.

Als Nächstes erweiterte Idso den Bereich seiner Studie und betrachtete den Bereich der Sonnenstrahlung an 81 Standorten in den USA (Bennett, 1975). Als diese Werte um die globale Albedo korrigiert und gegen die jährlichen Temperaturbereiche aufgetragen wurden, fielen die Punkte in zwei Gruppen, eine für das Innere der USA und eine für die Westküste. Der Wert für das Landesinnere war mit 0,171°C pro W/m² im Wesentlichen identisch mit dem Wert für Phoenix, der Wert für die Westküste war mit 0,084°C pro W/m² etwa halb so groß, was den Einfluss des Pazifischen Ozeans widerspiegelt (Idso, 1982). Unter Verwendung des globalen Verhältnisses von Landfläche zu Ozeanfläche von 30% berechnete Idso eine Obergrenze von 0,113°C pro W/m² für den gesamten Planeten und nannte dies die Obergrenze des globalen SATS-Faktors.

Dies veranlasste ihn, die Wirkung von steigendem CO2 auf das Klima zu betrachten. Idso schätzte, dass der Effekt einer Verdopplung von CO2 auf die abwärts gerichtete Strahlung etwa 2,28 W/m² beträgt. Dies liegt in der gleichen Größenordnung wie das IPCC, das im AR5 den gesamten CO2-Antrieb von 1750 bis 2011 (278 ppm bis 391 ppm, ~41% Anstieg) mit 1,82 W/m² berechnet (IPCC, 2013, S. 676). Das IPCC gibt einen Wert für die Verdopplung von CO2 von 3,7 W/m² an, aber sie nehmen große positive Rückkopplungen an, die korrekt sein können oder auch nicht (IPCC, 2007b, S. 140). Abbildung 1 veranschaulicht die IPCC-Schätzungen des menschlichen und natürlichen Strahlungsantriebs:

Abbildung 1. IPCC AR5-Schätzungen des anthropogenen und natürlichen Strahlungsantriebs. Quelle (IPCC, 2013, S. 697).

Idsos beobachtungsbasierte Schätzung für den SATS-Faktor beträgt dann 0,113°C pro W/m². Multipliziert man diese Werte, erhält man eine Spanne der globalen Erwärmung aufgrund einer CO2-Verdopplung von 0,113 x 2,28 = 0,26°C (Idso) bis 0,113 x 3,7 = 0,42°C (IPCC). Das ist nicht viel.

Als nächstes kombinierte Idso die jährlich gemittelten Äquator-zu-Pol-Gradienten der gesamten von der Oberfläche absorbierten Strahlungsenergie (Idso, 1984), der mittleren Temperatur (Warren & Schneider, 1979) und der Wasserdampfdrücke (Haurwitz & Austin, 1944). Dies wurde in 5° Breitengrad-Scheiben vom Südpol zum Nordpol durchgeführt. Idso fand zwei unterschiedliche Beziehungen aus diesen Scheiben, eine von 90°NS bis 63°NS und eine von 63°NS bis zum Äquator. Er hat dann diese Werte flächenmäßig gemittelt und einen mittleren globalen Wert von 0,103°C pro W/m² abgeleitet, der sich nicht allzu sehr von den vorangegangenen Werten unterscheidet. Von den hier abgeleiteten Werten ist dies derjenige, in den Idso am meisten Vertrauen hatte.

Er multiplizierte 0,1 mal 4 W/m² und kam so auf eine Klimasensitivität von 0,4 °C/2xCO2. Vier war der 1998 am häufigsten zitierte Wert für die durch eine CO2-Verdopplung verursachte Strahlungsstörung, er wurde im AR4 auf 3,7 W/m2 verfeinert. Dieser jährliche Anstieg von ~0,037 W/m²/Jahr liegt innerhalb des Kalibrierungsfehlers unserer Messungen (Loeb, et al., 2018). AR5 schlägt einen Wert von etwa 0,3 W/m² pro Dekade für den Zeitraum von 1951 bis 2011 vor (IPCC, 2013, S. 699). Abbildung 2 vergleicht die durchschnittlichen Oberflächenlufttemperaturen von Warren & Schneider nach Breitengraden mit den modernen Mischschichttemperaturen des Ozeans. Die ozeanische Mischschicht beginnt direkt unterhalb der sehr dünnen „Haut“-Temperatur des Ozeans. Die Mischschicht ist eine Zone mit nahezu konstanter Temperatur, die sich je nach Standort und meteorologischen Bedingungen von etwa einem Millimeter Tiefe bis zu einer Tiefe von etwa 50 Metern erstreckt. Sie befindet sich in engem Kontakt mit der Oberfläche.

Abbildung 2. Die blaue Linie ist die Oberflächenlufttemperatur von Warren und Schneider nach Breitengrad. Die orangefarbene Linie ist der Durchschnitt der NOAA MIMOC Ozean-Mischschichttemperatur nach Breitengrad.

In Abbildung 2 folgt die Lufttemperatur der Mischschichttemperatur recht gut von etwa 55°S bis 45°N, aber südlich und nördlich dieser Punkte sind die Meerestemperaturen viel höher als die Lufttemperaturen. Dies könnte einen Teil der von Idso beobachteten Unterschiede in den Trends erklären. Idsos Diagramm, das die beiden Trends zeigt, ist in Abbildung 3 dargestellt:

Abbildung 3. Die beiden von Idso beobachteten Trends der absorbierten Oberflächenstrahlung gegenüber der Temperatur. Die Zahlen auf den gezeichneten Linien beziehen sich auf den nördlichen oder südlichen Breitengrad. Idsos Daten flachen bei 27°C ab. Nach: (Idso, 1984)

Als nächstes betrachtet Idso das Paradoxon der schwachen Sonne. Die frühe Sonne gab nur 70% bis 80% der Energie ab, die sie heute aussendet, aber das Leben entwickelte sich, und die Welt fror nicht ein. Idso trug die entsprechenden Werte für CO2-Konzentration, Sonneneinstrahlung und Temperatur auf, die er in 500-Millionen-Jahre-Intervallen finden konnte, und stellte fest, dass er immer noch 0,4°C/2xCO2 ableitete.

Schließlich betrachtet Idso die Änderung der SST als Folge einer Änderung der abwärts gerichteten Strahlung. Direkte Messungen von Francisco Valero und Kollegen zeigten, dass ein Anstieg der abwärts gerichteten IR-Strahlung um 14 W/m² einen Anstieg der SST um ein Grad Celsius verursacht. Die Division ergibt 0,071°C pro W/m², also fast 0,1. Die Lufttemperatur über der Meeresoberfläche sollte ähnlich sein.

Newell and Dopplick, 1979 v. Manabe and Wetherald, 1975

Wie Idso in seiner Studie von 1984 erklärt, war die aktuelle IPCC AR5-Schätzung für ECS von 1,5 bis 4,5°C auch die damals vorherrschende Schätzung. Der National Research Council veröffentlichte die gleiche Schätzung 1979 (Charney, et al., 1979). Die Bandbreite der „Konsens“-Werte hat sich in 42 Jahren nicht verändert und könnte sich mit dem AR6 noch erweitern. Idso war nicht der einzige Wissenschaftler, der damals gegen die hohen Schätzungen protestierte. Auch Newell und Dopplick kritisierten sie 1979 (Newell & Dopplick, 1979).

Reginald E. Newell war ein MIT-Professor für Atmosphärenphysik. Er und Thomas Dopplick berechneten eine Netto-Änderung der CO2-RF an der Oberfläche von 0,8 bis 1,5 W/m2 für einen CO2-Anstieg von 330 ppm auf 600 ppm in den Tropen, unter der Annahme einer konstanten Temperatur. Die Annahme einer konstanten Temperatur in den Tropen ist vernünftig, denn der größte Teil der Tropen besteht aus Ozeanen, und fast die gesamte Abkühlung erfolgt dort durch Konvektion. Aus diesem Grund ändern sich die tropischen Temperaturen im Laufe der Zeit nicht sehr. Ihr Wert ist geringer als die vom IPCC und Idso verwendeten Werte, berücksichtigt aber nicht die Möglichkeit, dass eine etwas höhere Temperatur den gesamten atmosphärischen Wasserdampf, ein sehr starkes Treibhausgas, erhöhen und damit die abwärts gerichtete RF weiter steigern kann.

Newell und Dopplick leiteten einen SATS-Faktor, allein für CO2, von 0,03°C pro W/m² über den Ozeanen in den Tropen ab. Seine Berechnung des gesamten SATS, einschließlich Wasserdampf und aller anderen Faktoren für den gesamten Globus, ist die gleiche wie die von Idso, 0,1°C pro W/m². Diese letztere Berechnung wurde mit Strahlungsdaten durchgeführt, die nach dem Ausbruch des Agung im Jahr 1963 aufgenommen worden waren.

Manabe und Wetherald (M&W) leiteten 1975 eine außerordentlich hohe SATS-Schätzung von 1°C pro W/m2 ab, die doppelt so hoch ist wie die heute vom IPCC verwendete (Manabe & Wetherald, 1975). Dies liegt daran, dass M&W mit einer sehr hohen tropischen SST von 306-307K (33°C) beginnen und nach der Erwärmung mit 310 (37°C) enden; und diese Temperaturen sind wahrscheinlich nicht möglich. Aufgrund des Dampfdrucks des Wassers im offenen tropischen Ozean wird die Verdunstung die SST auf etwa 30°C begrenzen, wie Newell und Dopplick 1978 zeigten und Willis Eschenbach und Richard Willoughby (Teil 1 bis Teil 4) auf Wattsupwiththat.com gezeigt haben. Abbildung 4 ist die Abbildung von Newell und Dopplick, leicht modifiziert.

Abbildung 4. Abbildung von Newell und Dopplick aus dem Jahr 1979, die erklärt, wie die überschüssige Rückstrahlung von CO2 ausgeglichen werden kann. Der geraden Linie „Rückstrahlung“ folgt man, wenn die Rückstrahlung einfach von der Oberfläche emittiert wird, die gekrümmten Linien zeigen die überschüssige Strahlung, die als latente Verdunstungswärme abgeführt wird. Nach (Newell & Dopplick, 1979, Abb. 1).

Manabe und Wetherald behaupteten, Konvektionsprozesse in ihr Modell einzubeziehen, aber ihre hohen Sensitivitätswerte und Oberflächentemperaturen machen nicht viel Sinn. Möller veröffentlichte 1963 eine sinnvollere Sensitivität von 0,5°C pro W/m², basierend auf der Strahlungsbilanz (Möller, 1963). Newell und Dopplick zeigen, dass über den Ozeanen „der dominierende Faktor bei der Kontrolle der tropischen Lufttemperatur die latente Wärmefreisetzung ist.“ Sie erkannten, dass dies über ariden Binnenregionen nicht zutrifft, und verwendeten daher Möllers Strahlungsbilanzsensitivität für diese Gebiete. Indem sie die beiden auf der Grundlage ihrer jeweiligen Fläche in den Tropen kombinierten, errechneten sie eine SATS von weniger als 0,25°C/2xCO2.

Die Gründe, warum die offene Ozeanoberfläche und die Luft darüber auf 30°C begrenzt sind, werden in Willoughbys vierteiliger Serie zu diesem Thema sehr gut erklärt. Grundsätzlich erwärmt der Wasserdampf über den Ozeanen die Luft bis zu 27-28°C und kühlt sie darüber hinaus ab. Dies ist in einem von Willoughbys Diagrammen zu sehen, siehe Abbildung 5:

Abbildung 5. Links ist der prozentuale Anteil des Ozeans bei bestimmten Temperaturen dargestellt, er erreicht je nach Monat unterschiedliche Spitzenwerte, aber immer zwischen 28 und 30 Grad. Der rechte Plot zeigt die kumulative Fläche des Ozeans bei bestimmten Temperaturen, sie erreicht 100 % bei 30 Grad. Quelle: Richard Willoughby.

Die gleiche flache Stelle, die in Idsos Diagramm von 1984 in Abbildung 3 zu sehen ist, ist auch im rechten Diagramm von Abbildung 5 zu sehen. Wenn es Ozeane gibt, ist die maximale Oberflächentemperatur der Erde bei 30°C oder 86°F gedeckelt. Die Ozeane bedecken 70 % der Oberfläche, und selbst wenn ein Teil des Weltozeans für kurze Zeit Temperaturen von mehr als 30 °C erreicht (normalerweise in kleinen Gebieten des Indischen Ozeans, des Persischen Golfs oder der Karibik), wird sich ein Sturm entwickeln, der sie abkühlt, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist. Chris Scotese hat gezeigt, dass in den letzten 500 Millionen Jahren die globale Durchschnittstemperatur nie 28°C überschritten hat, was dieses Konzept unterstützt.

Die hohen SSTs, die von Manabe und Wetherald 1975 vorhergesagt wurden, sind nie beobachtet worden und es ist sehr unwahrscheinlich, dass sie in der Zukunft beobachtet werden. Dies entkräftet ihre Schätzung der Klimasensitivität. Die vom IPCC verwendete hohe SST für den Strahlungsantrieb (0,49°C pro W/m2) ist ebenfalls verdächtig, da sie eher für Wüsten als für den offenen Ozean geeignet ist.

Conclusions

Ein Blick auf diese frühen Debatten über den SATS-Faktor und die Klimasensitivität ist erhellend. Jemand wird Einwände gegen das Alter der in diesem Beitrag zitierten Artikel erheben, aber wenn man „… die Geschichte nicht lernt, [ist man] dazu verdammt, sie zu wiederholen.“ (Churchill, 1948, Rede vor dem Parlament). Und wir wiederholen sie, wir stellen die gleichen Fragen wie vor 40 Jahren, debattieren über die gleichen Punkte, und die Instrumente, die wir heute haben, können immer noch nicht die Werte ermitteln, die wir brauchen, um uns zu sagen, wer richtig liegt.

Die Wirkung von CO2, ob vom Menschen verursacht oder nicht, wurde noch nie von jemandem beobachtet oder gemessen, aber nicht, weil man es nicht versucht hätte. Einige Schätzungen beruhen auf Beobachtungen, wie die in diesen Beiträgen zitierten, und einige beruhen auf Klimamodellen. Der IPCC versucht, all diese indirekten Schätzungen zu verdauen und kommt mit einer Reihe von möglichen Werten daher. Diese Sammlung von Werten im AR 5 des IPCC sind in Abbildung 6 dargestellt:

Abbildung 6. Die IPCC AR5-Sammlung von ECS-Schätzungen. Quelle (IPCC, 2013, S. 1110).

Das IPCC schätzt die Klimasensitivität (ob ECS oder TCR) nicht unabhängig, sondern sammelt einfach Schätzungen von anderen und stellt eine fundierte Vermutung über den wahrscheinlichen Wert und Bereich an. Ein kurzer Blick auf Abbildung 6 zeigt, dass Lindzens Schätzung, aus Beitrag 1, in ihrer Liste ist, aber sie ist ein Ausreißer. Sie haben die Schätzungen von Idso und Newell komplett ignoriert. Dann wählen sie einen möglichen Bereich von ECS-Schätzungen aus, was eine fundierte Vermutung ist, die auf fundierten Vermutungen basiert. Sie haben keine unabhängigen Beobachtungen, an denen sie sich orientieren könnten, und sie schließen mehrere von Fachleuten überprüfte, immer noch gültige Schätzungen aus, die unter ihrem Minimum liegen. Sie geben keinen Grund dafür an; sie ignorieren einfach die Arbeit von Newell und Idso. Die Arbeit von Soon war noch nicht veröffentlicht worden, also haben sie eine Ausrede.

Mehrere Sätze von Beobachtungen und mehrere Forscher, die in diesen Beiträgen zitiert werden, führen uns zu der Annahme, dass die Klimasensitivität auf CO2 weniger als 1°C/2xCO2 betragen könnte. Außerdem kann der SATS-Faktor durchaus weniger als oder gleich 0,1°C pro W/m² sein. Man vergleiche dies mit dem SATS-Wert des IPCC von 0,49°C pro W/m2, der wahrscheinlich nur in ariden Regionen und an Land angemessen ist. Warum sollte man ihn über den Ozeanen verwenden, wo die Konvektion fast die gesamte Abkühlung bewirkt?

Die „Konsens“-Schätzungen der Auswirkungen von Treibhausgasen, insbesondere CO2, auf das Klima und die globale Erwärmung sind die gleichen wie vor 42 Jahren. Die Unsicherheit hat sich nicht verringert. Beobachtungen entkräften heute die hohe vom IPCC modellierte Klimasensitivität, genauso wie sie es 1979 für den National Research Council taten.

Man bedenke, dass selbst die alarmierendste Schätzung der Erwärmungswirkung von CO2 winzig ist. Sie ist so klein, dass sie nicht gemessen werden kann, was der Hauptgrund dafür ist, dass sich die Schätzungen nicht verbessert haben. Wie kann man etwas messen, das man nicht erkennen kann?

Ich denke, dass wahrscheinlich jeder anerkennt, dass die Klimasensitivität auf die menschlichen Emissionen von CO2 und anderen vom Menschen verursachten Treibhausgasen der Schlüssel zur Beilegung der großen Klimadebatte ist. Ob die Klimasensitivität, ob wir sie nun ECS, TCR oder „CS“ nennen, hoch oder niedrig ist, spielt eine große Rolle. Wenn die Klimasensitivität zum Beispiel weniger als 1,2 beträgt, was sehr gut möglich ist, würde es über 200 Jahre dauern, bis wir die „magischen“ zwei Grad globaler Erwärmung erreichen, die manche für gefährlich halten. Ich verwende bewusst den Begriff „magisch“, denn es gibt kaum Beweise dafür, dass 2°C Erwärmung wirklich gefährlich sind. Immerhin ist die Welt jetzt fünf Grad kühler als im Durchschnitt des Phanerozoikums und die Menschen leben derzeit sowohl in Grönland, wo die Wintertemperaturen -50°C betragen, als auch in der Sahara, wo die Sommertemperaturen 50°C erreichen.

Es ist furchtbar traurig, dass wir, nachdem wir Milliarden von Dollar und unzählige Arbeitsstunden ausgegeben haben, den Bereich der Klimasensitivität gegenüber CO2 seit 1979 nicht eingegrenzt haben. Es ist an der Zeit, erwachsen zu werden und zu erkennen, dass die Messung dieser winzigen Zahlen heute nicht mehr möglich ist. Wir sollten auch erkennen, dass die Zahlen zur Klimasensitivität, die wir messen müssen, so klein sind, dass es unwahrscheinlich ist, dass sie eine Rolle spielen. Möller schrieb im Jahre 1963:

„Die Wirkung einer CO2-Erhöhung von 300 auf 330 ppm kann durch eine Änderung des Wasserdampfgehaltes von 3 Prozent oder durch eine Änderung der Bewölkung von 1 Prozent ihres Wertes vollständig kompensiert werden, ohne dass es überhaupt zu Temperaturänderungen kommt. Damit wird die Theorie, dass Klimaschwankungen durch Schwankungen des CO2-Gehaltes bewirkt werden, sehr fragwürdig.“ (Möller, 1963).

Dies ist auch heute noch so. Eine äußerst kleine Änderung der Bewölkung oder eine kleine Änderung in der Verteilung der Wolkentypen oder eine winzige, nicht wahrnehmbare Änderung des gesamten atmosphärischen Wasserdampfs könnte jede Änderung aufgrund von zusätzlichem CO2 vollständig auslöschen. Wie Lindzen und Newell schon vor Jahrzehnten gezeigt haben, können diese Veränderungen (oder Rückkopplungen) automatisch erfolgen. Es ist besonders wichtig für das Klima-Establishment, die Medien und die „klimatisierten“ Politiker und Bürokraten zu erkennen, wie wenig wir wissen. Modellergebnisse sind keine Beobachtungen, sie können vielleicht richtungsweisend sein, aber sie sind nutzlos für die Bestimmung der Klimasensitivität, es sei denn, sie können das zukünftige Klima genau vorhersagen, was bis heute nicht geschehen ist. Was den Klimawandel anbelangt, spielt der Mensch wahrscheinlich keine Rolle, soweit man das heute sehen kann. Wir spielten 1979 keine Rolle, wir tun es heute nicht, und selbst falls doch, könnten wir ihn sowieso nicht messen.

Link: https://andymaypetrophysicist.com/2021/07/07/climate-sensitivity-to-co2-what-do-we-know-part-2/

Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE

 




HadCRUT5 zeigt seit 1850 eine um 14% stärkere globale Erwärmung als HadCRUT4

Dies war nicht genug. Wie die endlos angepassten GISS-, RSS- und NCEI-Datensätze hebt HadCRUT5 den Trend an – und zwar um erschreckende 14%. Die übliche Methode wird angewandt: Man korrigiert die früheren Temperaturen nach unten (wir wissen so viel besser, wie die Temperatur vor anderthalb Jahrhunderten war, als die Inkompetenten, die die Messungen damals durchgeführt hatten) und korrigiert die späteren Temperaturen nach oben, mit dem Effekt, dass der Trend steiler wird und die scheinbare Erwärmung zunimmt.

Natürlich werden ausführliche Begründungen für die Änderungen geliefert. Es liegt jenseits meiner Gehaltsklasse, diese zu bewerten. Es ist jedoch bezeichnend, dass die stark manipulierten GISS-, HadCRUT-, RSS- und NCEI-Datensätze von Klimafanatikern verwaltet werden, während der UAH-Datensatz – der einzige der großen Fünf, der in die andere Richtung gegangen ist – von Klimaskeptikern verwaltet wird.

Ich kenne die beiden Skeptiker, die den UAH-Datensatz aufbewahren. Sie sind ehrenwerte Männer, deren einziges Ziel es ist, so gut sie können, die wahre Rate der globalen Erwärmung zu zeigen. Aber ich traue dem GISS-Datensatz nicht, der wiederholt und verwerflich von seinen Bewahrern manipuliert wurde. Ich traue auch RSS nicht: Als Ted Cruz unser Diagramm zeigte, das die 18 Jahre und 9 Monate der letzten großen Pause in der globalen Temperatur zum sichtbaren Unbehagen der „Demokraten“ im Senat belegte, sagte ich voraus, dass der Verwalter des RSS-Datensatzes, der Skeptiker als „Klimaleugner“ bezeichnet, ihn manipulieren würde, um die Pause verschwinden zu lassen. Ein oder zwei Monate später kündigte er an, dass er genau das tun würde, und genau das tat er dann auch. Was HadCRUT betrifft, lesen Sie einfach die Harry-Read-Me-Datei, um zu sehen, in welch hoffnungslosem Zustand sich das befindet.

Und der NCEI-Datensatz stand viele Jahre lang unter dem Einfluss des unseligen Tom Karl. Ich habe einmal neben ihm im Repräsentantenhaus ausgesagt, wo er versuchte zu behaupten, dass meine Behauptung, dass es fast ein Jahrzehnt der globalen Abkühlung gegeben habe, unbegründet sei – obwohl sein eigener Datensatz (wie auch alle anderen) genau das zeigte.

HadCRUT5 zeigt einen Trend von 1,04 K von 1850-2020, oder drei Fünftel Grad pro Jahrhundert, was einem Anstieg von 14% gegenüber dem Trend von 0,91 K der HadCRUT4-Daten entspricht:

Aus dem HadCRUT5-Trend kann man berechnen, wie viel Erwärmung letztendlich zu erwarten wäre, wenn wir das CO2 in der Luft im Vergleich zu 2020 verdoppeln würden. Man muss auch den anthropogenen Nettoantrieb seit 1850 kennen (2,9 W/m²); das planetarische Energie-Ungleichgewicht, das durch die Verzögerung der Rückkopplung verursacht wird (0,87 W/m²); den verdoppelten CO2-Strahlungsantrieb (3. 52 W/m² als Mittelwert in den CMIP6-Modellen); den anthropogene Anteil der beobachteten Erwärmung (70 %); der exponentielle Wachstumsfaktor, der mehr Wasserdampf in wärmerer Luft erlaubt (7 % pro Grad direkter Erwärmung); und der Planck-Sensitivitäts-Parameter (0,3 K/Wm²).

Alle diese Werte sind recht aktuell, weil alle damit beschäftigt waren, die Daten für die nächste mehrtausendseitige Horrorgeschichte des IPCC auf Vordermann zu bringen, die später in diesem Jahr erscheinen soll. Die Berechnungen sind in der Tabelle zusammengefasst. Die sieben Eingangsparameter habe ich nach drei Kriterien ausgewählt: Sie sollten aktuell sein, im mittleren Bereich liegen und dem Mainstream entsprechen, d.h. aus Quellen stammen, die die Klimafanatiker akzeptieren würden.

Das Industriezeitalter von 1850-2020 ist der Basiszeitraum für die Berechnung der Rückkopplungsreaktion pro Grad Referenzsensitivität über den Zeitraum. Diese stellt sich als 0,065 heraus. Dann findet man die Einheitsrückkopplungsantwort für den 100- bis 150-Jahres-Zeitraum von 2020 (415 ppmv CO2) bis 830 ppmv CO2, indem man die Einheitsrückkopplungsantwort erhöht, um zusätzlichen Wasserdampf in wärmerer Luft zu berücksichtigen.

Schließlich multipliziert man die Referenzsensitivität von 1,053 K bei verdoppeltem CO2 mit dem Systemgewinnfaktor, der die Rückkopplungsreaktion der Einheit plus 1 ist: Die mittlere Gleichgewichtsempfindlichkeit bei verdoppeltem CO2, bekannt als ECS, stellt sich als nur 1,1 K heraus. Wenn man den HadCRUT4-Erwärmungstrend verwenden würde, wäre ECS weniger als 1 K. Ich hatte zuvor vermutet, dass der HadCRUT5-Trend 1,1 K betragen würde, was 1,2 K ECS impliziert.

Man vergleiche diese kleinen und harmlosen Werte im mittleren Bereich mit den offiziellen CMIP6-Vorhersagen: untere Grenze 2 K; mittlere Grenze 3,7 K; obere Grenze 5,7 K; ujtopischer Rand 10 K.

Man kann sich ausrechnen, um wie viel größer die Einheitsrückkopplung nach 2020 im Vergleich zur Einheitsrückkopplung von 1850-2020 wäre, wenn diese absurd überhöhten Vorhersagen der neuesten Modellgeneration richtig wären: untere Grenze 14, mittlere Grenze 19, obere Grenze 67, utopische Grenze 130.

Diese aufschlussreichen Zahlen zeigen, wie wahnsinnig und ungeheuerlich übertrieben die offiziellen Vorhersagen zur globalen Erwärmung sind. Es gibt keine physikalische Grundlage für die Annahme, dass die Einheitsrückkopplung ab 2020 auch nur das 14-fache der Einheitsrückkopplung von 1850-2020 betragen wird. Sie könnte höchstens etwa das 1,1-1,2-fache der früheren Einheitsrückkopplung betragen. Daher ist sogar die von den Modellen vorhergesagte untere Grenze der globalen Erwärmung von 2 K, die X = 14 impliziert, weit übertrieben.

Dies ist der einfachste Weg, um zu zeigen, dass die Vorhersagen der Modelle zur globalen Erwärmung ohne einen Funken Legitimität oder Glaubwürdigkeit sind. Sie sind ausgeklügelte Fiktionen. Sie leiden unter zwei Mängeln: Sie sind grob überzogen und entsprechend schlecht berechnet.

Denn, wie die Grafik zeigt, ist die ECS-Antwort auf Rückkopplungsanteile rechteckig-hyperbolisch. Der in den lächerlichen Vorhersagen der Modelle implizit enthaltene Rückkopplungsanteil (der Anteil des ECS, der durch die Rückkopplungs-Reaktion repräsentiert wird), übersteigt im Allgemeinen 0,5: aber es gibt absolut unmöglich, dass der Rückkopplungsanteil in einem nahezu perfekt thermostatischen Klima auch nur annähernd 0,5 betragen könnte. Als ich diese Grafik zum ersten Mal einer Gruppe von IPCC-Leitautoren zeigte, hörten sie plötzlich mit dem Spott auf, dem sie den größten Teil meines Vortrags unterworfen hatten. Plötzlich verstummte der führende Spötter und sagte dann: „Haben Sie das veröffentlicht?“

Nein, sagte ich, denn zu diesem Zeitpunkt hatte ich noch nicht herausgefunden, was die Klimatologen falsch gemacht hatten. „Nun, Sie müssen veröffentlichen“, sagte er. „Das ändert alles.“

Das tut es auch. Aber die Veröffentlichung wird sehr schwierig werden, nicht weil wir falsch liegen, sondern weil wir richtig liegen. Wenn es nur wenig mehr als 1 K anthropogene Erwärmung im nächsten Jahrhundert oder so geben wird, gibt es absolut keine Notwendigkeit, etwas zu tun, um dies zu verhindern. Die Abwanderung wichtiger Produktionsindustrien nach China, das mächtig von dem Klimabetrug profitiert, der im Westen von den dies subventionierenden katzbuckelnden Frontgruppen verführerisch gefördert wird, kann und sollte rückgängig gemacht werden.

Wir unternehmen Schritte, um die britische Regierung zu zwingen, der Wahrheit Beachtung zu schenken, dass die globale Erwärmung nicht mehr als ein Drittel der gegenwärtigen offiziellen Vorhersagen im mittleren Bereich betragen wird und dass daher kein Netto-Schaden daraus entstehen wird. Man verfolge, wie das jetzt weitergeht..

Link: https://wattsupwiththat.com/2021/02/21/hadcrut5-shows-14-more-global-warming-since-1850-than-hadcrut4/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 




Klimawissen­schaftler übertreiben das Klimanot­stands-Narrativ immer stärker

Wolkendaten: Worst-caseSzenarien könnten zu schwach sein.

Modellierungen legen nahe, dass das Klima deutlich sensitiver auf Kohlenstoff-Emissionen reagiert als bisher gedacht.

Jonathan Watts @jonathanwatts
Sat 13 Jun 2020 16.00 AEST

Modellergebnisse von über 20 Institutionen werden für den Sechsten Zustandsbericht des IPCC berücksichtigt, dessen Veröffentlichung für das nächste Jahr geplant ist.

Verglichen mit der letzten Bewertung im Jahr 2014 zeigen 25% von ihnen eine starke Verschiebung der Klimasensitivität von 3°C zu 5°C nach oben – dem Ausmaß der Erwärmung, das von einer Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids gegenüber dem vorindustriellen Niveau von 280 Teilen pro Million ausgeht. Dies hat viele altgediente Beobachter schockiert, da die Annahmen zur Klimasensitivität seit den 1980er Jahren relativ unverändert geblieben sind.

„Das ist eine sehr tiefe Besorgnis“, sagte Johan Rockström, der Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung. „Klimasensitivität ist der heilige Gral der Klimawissenschaft. Sie ist der wichtigste Indikator für das Klimarisiko. Seit 40 Jahren liegt sie bei 3°C. Jetzt sehen wir plötzlich große Klimamodelle auf den besten Supercomputern, die zeigen, dass es schlimmer kommen könnte, als wir dachten“.

Timothy Palmer, Professor für Klimaphysik an der Universität Oxford und Mitglied des Beirats des Met Office, sagte, die hohe Zahl mache die Wissenschaftler zunächst nervös. „Sie lag weit außerhalb früherer Schätzungen. Die Leute fragten, ob es einen Fehler im Code gab“, sagte er. „Aber es lief auf relativ kleine Änderungen in der Art und Weise hinaus, wie die Wolken in den Modellen dargestellt werden“.

Mehr hier.
[*Bemerkung: Diesen Unsinn habe ich – anders als die übrigen Passagen von Worrall in diesem Beitrag! – dem Linguee-Übersetzer anvertraut. Anm. d. Übers.]

Klima-Sensitivitäten der CMIP6-Modelle. Quelle: Carbon Brief

Vor einem Monat berichtete WUWT hier von einer Studie, die nachwies, dass die neuen Projektionen höchster Klima-Sensitivität (vor allem CESM2) inkompatibel mit historischen Aufzeichnungen sind.

CESM2, eines der neuen Modelle, simuliert im Nachhinein [„Nachhersage“] Temperaturen in den Tropen über 55°C im frühen Eozän. Das sind Temperaturen, bei denen Photosynthese nicht mehr möglich ist, was leblose tropische Wüsten zur Folge gehabt hätte.

Die fossilen Aufzeichnungen sagen jedoch etwas gänzlich anderes; das frühe Eozän war eine Ära mit üppigem und blühendem tropischen Leben.

Einige der neuesten Modelle, die zur Erstellung von Zukunftsprognosen verwendet werden, reagieren möglicherweise zu empfindlich auf den Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids und prognostizieren daher eine zu starke Erwärmung„, sagte Chris Poulsen von der U-M, Professor im Department of Earth and Environmental Sciences der U-M und einer der drei Autoren der Studie.— Quelle: Science Daily

Poulsens Team besteht nicht aus Klimaskeptikern. Sie legten nahe, dass CESM1.2, der Vorgänger von CESM2, „bemerkenswert gut“ bei der Simulation der Temperatur im frühen Eozän war. CESM1.2 geht von einer Gleichgewichts-Klimasensitivität von 4,2°C aus, CESM2 von einer solchen von 5,2°C.

Link: https://wattsupwiththat.com/2020/06/13/climate-scientists-step-up-the-climate-emergency-narrative/
Übersetzt von Chris Frey EIKE




Stefan Rahmstorf wehrt sich gegen seine mediale Verdrängung durch das Virus: katastrophale Prognosen von CMIP6

Rahmstorf hatte im März bereits Furore gemacht, als er sich in einem Artikel in Scilogs-Spektrum in die Debatte um „Coronaleugner“ oder „Wissenschaftsleugner“ wie Wolfgang Wodarg einschaltete. Die Pointe: Wodarg hatte 2010 mit seiner Kritik an Seuchen-Alarmisten wie Christian Drosten absolut recht behalten; während politiknahe Wissenschaftler wie Rahmstorf oder Drosten von der Realität wiederholt Lügen gestraft werden.
Unter seinem Spektrum-log-Artikel erntete Rahmstorf denn auch ordentlich Kritik, bis er entnervt die Kommentarfunktion abschaltete. Dafür durfte er im Mai nun einen eigenen Artikel bei Relotius online schreiben. Darin beklagt er zwischen den Zeilen den Aufmerksamkeitsverlust für seine Panikmache zur Klimakatastrophe durch die Panikmache zum SARS2-Virus.

Schon heute feststellen läßt sich allerdings, dass Corona in der öffentlichen Wahrnehmung fast alle anderen Themen verdrängt. Dabei hat die Dringlichkeit des Klimaschutzes nichts an Aktualität eingebüßt, im Gegenteil.

Um die Notwendigkeit der üppigen Weiterfinanzierung des „grünen Umbau(s)“, also auch von Rahmstorfs Institut PIK, zu unterstreichen, behauptet er nun wieder einmal eine „deutlich stärkere globale Erwärmung“ vorher. Den „Beweis“ liefern die berüchtigten Klimamodelle bzw. die Modellsammlung CMIP6 der An-Institute des Weltklimarates IPCC, die zu den „wichtigsten Werkzeugen der Klimaforschung“ gehörten.
Eher das einzige, sollte Rahmstorf sagen, denn andere Methoden lassen sich nicht so schön für die Sage vom Weltuntergang manipulieren. Zur Erinnerung der Funktionsweise eines Klimamodells: Es handelt sich um eine nicht-lineare, also chaotische Berechnung, die auf Annahmen beruht.

Diese Annahmen werden natürlich so gewählt, daß etwas möglichst Katastrophales herauskommt. Denken Sie an den berühmten „Schmetterlings-Effekt“, nach dem der Flügelschlag eines kleinen Flattermanns in der Sahara einen Wirbelsturm vor Peking auslösen kann. Das ist aber nur mathematisch möglich und wird in der Realität mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht geschehen. Genauso gut könnten Sie einen Stapel Skatkarten in die Luft werfen und darauf hoffen, daß die Asse, Zahlen und Figuren sich genau in der richtigen Reihenfolge auf dem Boden einfinden.
Natürlich bemüht Rahmstorf auch wieder seine geliebte „Klimasensitivität“, die finanzpraktisch natürlich sehr hoch ist, was heißen soll, daß ein bissel CO2 mehr in der Luft sofort zu einer gewaltigen Erhitzung der bodennahen Luftschichten führe. Nach „neuester Analyse“ liege sie im Bereich von mehr als 4,5°; um diesen Betrag stiege also die mittlere Lufttemperatur. Im abgeschlossenen Experiment ohne jede andere Einflußgröße mag das funktionieren; allerdings mit jedem Gas, das mehr als zwei Atome hat. Daß die Erdatmosphäre ein gewaltiges nicht abgeschlossenes System mit etlichen Einflußgrößen ist, wird ignoriert. Womit die Klimamodelle aus dem CMIP6-Topf obsolet werden.
Interessanterweise gibt Rahmstorf ein paar Schwächen der Modelle zu und fragt, welches „näher an der Wahrheit“ liege. Tatsächlich geht es dabei aber nur um die Frage, wie schlimm die Katastrophe ausfalle. Denn:

„Auch auf der Basis der bisherigen, etwas weniger hohen Abschätzung der Klimasensitivität brauchen wir sehr rasch eine ganz erheblich ambitioniertere Klimapolitlitk, um die Paris-Ziele noch einzuhalten und teure Folgeschäden, massives menschliches Leid und unwiederbringliche Verluste von Tier- und Pflanzenarten zu verhindern.“

Es ist nicht zu fassen. Die Corona-Volksquarantäne, die eine Ahnung auf die dekarbonisierte Wirtschaft nach Rahmstorfs Geschmack vermittelt, erzeugt durch sinnlose Isolation und Arbeitsplatz-Vernichtung „massives menschliches Leid“, und dieser Mann will noch mehr davon!
 
 




Nir Shaviv & Henrik Svensmark – DEUTSCHE VERSION – Welche Rolle spielt die Sonne im Klimawandel?

Prof. Shaviv erklärt mit einem Schaubild die Einflußfaktoren in der Atmosphäre und zweifelt dabei die Sicht des Weltklimarates an, daß die Klimasensitivität (viel CO2, starke Erhitzung) hoch sei. Er betont, daß das Argument, die Erwärmung im 20. Jahrhundert sei einzigartig gewesen, falsch sei. Er weist auf die beiden „Klimagates“ und die dabei aufgedeckten Manipulationen hin. Die oft kolportierte Information, „97% aller Wissenschaftler“ seien für die Treibhaus-Klimatheorie, sei irrelevant, weil Wissenschaft keine demokratische Abstimmung sei.

Prof. Svensmark zeigt, wie die kosmische Hintergrundstrahlung, sehr schnelle Teilchen aus dem Weltall, das Klima beeinflussen. Treffen solche Partikel auf die Atmosphärenluft, werden verschiedene teils radioaktive Produkte erzeugt, wie C14, Al26, Be10. Die Teilchen aggregieren nach und nach zu rund 50 Nanometer großen Aerosolen und dienen dann als Kondensationskeime für Luftfeuchtigkeit und erzeugen so Wolken in den oberen Schichten der Atmosphäre, welche das Sonnenlicht reflektieren und somit die Erde kühlen.
In Zeiten, in denen die Sonne zyklusgemäß gering aktiv ist (wie aktuell), wird die Hintergrundstrahlung kaum solar beeinflußt und kann so viele Wolken hervorbringen.