Die Meereis-Simulation 2007

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 2

Ich hatte ja schon mehrfach davon berichtet, dass die Seeeis-Experten sehr von dem, was 2007 passierte, überrascht waren. Das Arktische Sommer-Meereis hatte zu dem relativ langsamen und stetigen Trend im Juli/August/September plötzlich und völlig unvorhergesehen zusätzliche 1 Mill. km2 verloren. Kein Modell hatte diesen fast wolkenlosen Sommer und die entsprechenden Windfelder über der Arktis berechnet, die letztlich für den Sprung 2007 verantwortlich waren.
Eine andere Frage aber ist, ob die modernen Meereis-Modelle wenigstens im Nachhinein das Phänomen verstehen können. Oder anders formuliert, wie sehr sind denn die beobachtbaren Wind, Wolken und Temperaturfelder verantwortlich für den Eisrückgang 2007? Das, was diese atmosphärischen Felder nicht erklären können, wären dann die echten Lücken in unserem Verständnis und in unseren Modellen. In dem bereits einmal zitierten informellen Paper meine ehemaligen Kollegen vom Max-Planck, Ralf Döscher, Michael Karcher and Frank Kauker, wird auf eine Simulation der Universität Washington (Autor Jinlun Zhang) hingewiesen, die genau so einen Hind-Cast durchgeführt hat und die ganz anständig mit den beobachteten meteorologischen Gröeszen eine Rekordschmelze simulieren. Die Modelle enthalten also durchaus die nötige Physik, um das Jahr 2007 zu analysieren.

Zum Vergleich kann man sich hier die Animation der täglichen Satellitenbilder auf Cryosphere anschauen. Achtung, Riesenfile.

Autor: Georg Hoffmann· 29.07.08 · 14:00 Uhr· 2 Kommentare

Ziel: Nordwest Passage

Kategorie: Naturwissenschaften

Letztes Jahr zeigten Satelliten Bilder ja, dass nicht nur die Nordwest Passage nördlich von Kanada eisfrei war, sondern auch die Nordost Passage: Potentiell also eine Menge interessanter Schiffsrouten um den Atlantik mit dem Pazifik zu verbinden. Es war das erste Mal, dass diese Route in dieser Form offen war. Das gilt mit Sicherheit für die Zeitspanne seit Einführung der Satelliten-Beobachtungen in den 70er Jahren.

Tatsächlich habe dutzende Schiffe die Nordwest Passage seit Roald Amundsens ersten erfolgreichen Versuch (1903-1906) durchfahren, keines von ihnen war ein "normales" Handelsschiff. Fast alle haben flaches Wasser nahe der kanadischen Küste gesucht und haben dabei Passagen gefunden, die mit relativ dünnem und mit Polynyas übersähten Einjahreseis bedeckt waren. Kommerzielle Frachtschiffe aber brauchen tiefe und risikofreie Gewässer und sicher wäre es auch ganz gut, wenn sie nicht bei ungünstiger Witterung ein paar Jahre im Eis festsitzen würden. Selbst 2007 war es anscheinend nicht wirklich klar, ob kommerzielle Schiffe durchgekommen wären.
In dem auch ansonsten sehr interessanten englischen WIKI Artikel zur Nordwest Passage habe ich den Bericht des Arctic Marine Transport Workshop gefunden, der ziemlich detailliert durchrechnet, was es braucht, um die Nordwest Passage "endlich" kommerziell nutzen zu können. Ein anderes Beispiel, dass die zuständigen Behörden dabei sind, dass Fell des Bären zu verteilen, und nicht nur Bohrrechte sondern auch Schiffahrtsrouten genau jetzt ausgeboxt werden. Und ein anderes Beispiel, wenn man so will, dass "climate change" auch positive Aspekte haben wird.
Anyhow, ob oder ob nicht die NW Passage auch dieses Jahr aufgehen wird, ist noch nicht ganz raus, hier ist der Blog von einem, der gerade wieder versucht durchzukommen. Thierry Fabing mit seinem Segelboot "Baloum Gwen" sind im Juni von Arzal in der Bretagne aufgebrochen und liegen zur Zeit für die letzten Checks und zum Betanken in Upernavik in Westgroenland. Es lohnt sich in seinen Blog mit vielen Fotos und kleinen Reise-Geschichten von Zeit zu Zeit hereinzuschauen und seiner Reise zu folgen. Bonne chance, Thierry!

Autor: Georg Hoffmann· 29.07.08 · 10:30 Uhr· 0 Kommentare

Beck is Back und die Uni Bayreuth war dabei

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 31

Ernst-Georg Beck ist Biologielehrer in Freiburg und hat ein Hobby, die Klimaforschung. Es wurde eine unglückliche Leidenschaft. Becks Hauptthese ist nichtmals, dass es gar keine menschgemachte Erwärmung gäbe (das wäre ja noch "Skeptiker Mainstream"), nein, es gäbe nichtmals relevante von Menschen verantwortete CO2 Emissionen, denn alles, was wir an CO2 Schwankungen in der Luft an hunderten von Messpunkten messen, sind in Wirklichkeit nur natürliche Variationen.

Bild 1: Ernst Georg Beck erklärt der Uni Bayreuth rapide Zacken im CO2 Verlauf des letzten Jahrhunderts:"Now this end is called the thagomizer, after the late Thag Simmons."

Ich habe bereits einmal hier diesen epochalen Unsinn diskutiert und will das jetzt nicht nochmal tun. Wissenschaftler (Harold Meijer, Groningen, und Ralph Keeling, La Jolla), die weit qualifizierter als ich in Sachen Kohlenstoffkreislauf sind, haben vernichtende Kommentare zu dieser "Hypothese" abgegeben (dankenswerterweise von Beck selber ins Web gestellt, hier und hier).

Ralph Keeling fasste seinen Eindruck des Beckschen Oeuvres folgendermassen zusammen:

There is clearly no basis for assuming that meaningful background trends can be extracted by averaging the early data over 11-year intervals, as Beck has done.
In effect, Beck has turned back the clock to before 1957, rejecting the notion of an atmospheric background, a concept which has stood the test of 50 years of scientific scrutiny.

Warum also noch weitere Nägel in diesen Sarg reinschlagen? Es gibt im Grunde kaum Neues zu diskutieren. Beck hatte aus alten Messbüchern CO2 Messungen herausgesucht, deren messtechnische Probleme einfach mal vergessen, unterschlagen, dass die Messungen im 19ten und frühen 20ten Jahrhundert nicht im mindesten mit dem Ziel unternommen wurden, den CO2 Background Wert zu bestimmen, und dann den mit riesigen Streuungen versehenen Mittelwert flugs zum "nordhemisphärischen Mittelwert" erklärt. Sensation, der CO2 Wert springt aus unerfindlichen Gründen in völlig unglaublichen Grössenordnungen von mehr als 100ppm (zur Erinnerung, alle industrielle Aktivität des Menschen bringt es zur Zeit auf gerade mal 8 GT Kohlenstoff oder ca. 4ppm CO2 pro Jahr von denen ja dann auch noch ca. die Hälfte natürlicherweise wegabsorbiert wird) herum.
Die "skeptischen" Klimaamateure sind so gar nicht skeptisch bereit alles zu glauben, wenn sie auch nur das Gefühl haben, es ginge gegen den IPCC, und so wird dieser Irrsinn eifrig im Internet zirkuliert. Die neusten Updates zu dieser Geschichte finden sich hier, hier und hier und ich komme nicht umhin, meine Verwunderung darüber zu bekunden, dass Beck von der Universität Bayreuth zum Kolloquium eingeladen wurde. Natürlich kann man alles diskutieren, aber eine Einladung in ein Universitätskolloquium ist auch eine "Auszeichnung" oder zumindest ein Stempel, der dem Vortragenden und dessen Inhalt aufgedrückt wird und auf dem steht: "Das ist ein Wissenschaftler und was jetzt kommt ist Wissenschaft". Für mich besteht nicht der geringste Zweifel, dass die Uni Bayreuth sich dramatisch im Adressaten getäuscht hat.
Kurz noch zum "neuen" Inhalt von Becks Erzählungen. Er meint die wahre Ursache der sagenhaften CO2 Variationen gefunden zu haben. Periodische Oszillation in der Umwälzungstärke des Atlantiks und die damit einhergehenden Temperaturschwankungen im Nordatlantik seien der Grund für das Aufstauen und Absaugen von ein paar 100 Giga-Tonnen CO2 in ein paar Jährchen. Es ist in unzähligen Arbeiten (siehe hier und Referenzen darin) diskutiert worden, dass selbst die Temperaturschwankungen zum letzten glazialen Maximum, was ja immerhin 5-6K global kälter war als unser heutiges Klima, gerade einmal für vielleicht eine Senkung von 30ppm zum letzten Glazial hin verantwortlich war. Die Beckschen Phantasieschwankungen des CO2 würden, wenn man sie ernsthaft mit dem temperaturabhängigen Löslichkeitverhalten des CO2 erklären will, einen mindestens 10K kälteren globalen Ozean erfordern. Absurd. Ich warte noch auf eine Erklärung seitens der Uni Bayreuth, warum sie soetwas für Kolloquiums-würdig hielten. Man kann nicht alles verstehen.

Autor: Georg Hoffmann· 26.07.08 · 18:27 Uhr· 31 Kommentare

Heavy Rains in Germany

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Autor: Georg Hoffmann· 23.07.08 · 13:48 Uhr· 4 Kommentare

Hitzewellen in Deutschland

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Ein Beitrag auf Taminos exzellenter Webseite "Open Mind" zum Thema Heat Waves hat mich daran erinnert, dass ich schon immer mal die täglichen DWD Stationsdaten einlesen und mir das eine oder andere näher anschauen wollte. Heat Waves sind nach Definition der WMO eine Abfolge von mindestens 5 Tagen, in denen die tägliche Maximumstemperatur 5°C über dem Mittel von 61-90 liegt. Hmm, zu faul das zu programmieren, habe ich die Definition genommen, die nach Tamino auf den amerikanischen Wetterdienst zurückgeht, nämlich einfach drei aufeinanderfolgende Tage die 90°F=32.2°C in TMax überschreiten. Das hat einerseits zum Vorteil, dass Heat Wave eben eine echte Sommerhitze ist, andererseits den Nachteil, dass es praktisch per Definition in manchen Gegenden in Deutschland nie Heat Waves gibt. Im übrigen bin ich fast absolut sicher, dass irgendwer das Folgende bereits einmal gründlicher und schöner gemacht hat, aber es hat ja nie geschadet etwas doppelt zu machen.
Ich habe also mal alle vom DWD kostenlos zur Verfügung gestellten Daten für 44 deutsche Stationen eingelesen und auf Temperaturen mit TMax>32.2°C durchgeforstet. Diese einfachere Definition hat unter anderem den Vorteil, dass eine Heat Wave das ist, was man sich so darunter vorstellt, denn die WMO Definition erlaubt auch Heat Waves im Winter. Für jeden Tag, die das obige Kriterium erfüllt, wurden dann die Temperaturen pro Station aufaddiert und am Ende für alle deutschen Stationen aufaddiert und schliesslich gemittelt.

Grafik 1: Heat Wave Degree Days (=Summe aller Maximumstemperaturen > 32.2°C) in Deutschland

Grafik 1 zeigt diesen deutschen Heat Wave index, den ich mir da mal auf die Schnelle gebastelt habe. Die 40er und die 90er sind die Zeitabschnitte mit den intensivsten Hitzeperioden. Das Jahr 2003 liegt leicht vor 1947 auf der Liste der Heat Wave Jahre. Man mag auch durchaus einen leichten Trend zur jüngsten Vergangenheit hin erkennen, ohne dass aber etwa die letzten 20 Jahre spektakulär aus dem Rahmen fallen würden. Die Darstellung schwächelt natürlich ein bisschen an der ungleichen Verteilung der Wetterstationen in Deutschland und den unterschiedlichen Startzeiten der Stationen. Kommt eine Station im hohen Norden hinzu, die nach Definition nie Heat Waves erfahren haben, so verringert sich das Mittel. Zum Vergleich noch eine der längsten deutschen Zeitserien, nämlich Potsdam (Grafik2).

Grafik 2: Heat Wave Degree Days für Potsdam.

Die Ungleichverteilung der Stationen mag das Deutschland-Resultat doch arg verstellen. Es gibt offensichtlich kurz nach dem Krieg, ziemlich genau um 1947 herum einen steilen Anstieg der Stationszahlen (Grafik 3), welches möglicherweise zu einer Verschiebung des Deutschland Index (Grafik 1) führt. Ich habe daher mal einfach alle wirklich langen Zeitserien genommen, die bereits vor WWII angefangen haben. Es handelt sich um:Aachen,Bremen,Hamburg,Hohenpeissenberg, Karlsruhe,Potsdam,Schwerin,Zugspitze.

Grafik 3: Zahl aller jeweils verfügbaren DWD Stationen (von den 44 freien Stationen).

In Grafik 4 kann man gut erkennen, dass einerseits der Trend der Heat Waves für die 8 kontinuierlichen Stationen klarer ausfällt, dass aber der Rekordhalter für diese 8 Stationen das Jahr 1947 ist.

Grafik 4: Heat Wave Degree Days (=Summe aller Maximumstemperaturen > 32.2°C) in Deutschland, einmal für die acht ältesten Stationen, einmal für alle verfügbaren Stationen.

Was erwartet denn die Wissenschaft in Sachen Heat Waves? Einerseits wissen wir, dass die Jahresmitteltemperaturen sich weltweit (+0.8° seit Beginn des Jahrhunderts) erhöht haben und dass diese Erwärmung in Europa stärker als im globalen Mittel ausgefallen ist. Das muss natürlich zu einer Verschiebung zu höheren Temperaturen auch im Hochsommer führen. Interessant ist aber, ob sich ausser dem Mittelwert, auch die Flanken der statistischen Verteilung, also die Extremwerte verschoben haben. Siehe dazu hier Christoph Schärs interessanter Artikel zum Sommer 2003.
Und was sagt das IPCC? Na keine Grosse Überraschung:

It is very likely that heat waves will be more intense, more frequent and longer lasting in a future warmer climate. Cold episodes are projected to decrease signifi cantly in a future warmer climate. Almost everywhere, daily minimum temperatures are projected to increase faster than daily maximum temperatures, leading to a decrease in diurnal temperature range. Decreases in frost days are projected to occur almost everywhere in the middle and high latitudes, with a comparable increase in growing season length.

Wer also nach Klimaänderungssignalen sucht, scheint bei Minimumstemperaturen besser aufgehoben (da wollen wer doch mal in Kürze nachschauen).
Das IPCC AR4 erörtert im Kapitel 3, insbesondere in Box 3.6, das Thema Extremereignisse und Heat Waves:

Since 1950, the number of heat waves has increased and widespread
increases have occurred in the numbers of warm nights.

Und ferner insbesondere zum Sommer 2003:

Heat Wave in Europe, Summer 2003
The heat wave that affected many parts of Europe during the course of summer 2003 produced record-breaking temperatures particularly during June and August (Beniston, 2004; Schär et al., 2004; see Box 3.6, Figure 2). Absolute maximum temperatures exceeded the record highest temperatures observed in the 1940s and early 1950s in many locations in France, Germany, Switzerland, Spain, Italy and the UK, according to the information supplied by national weather agencies (WMO, 2004). Gridded instrumental temperatures (from CRUTEM2v for the region 35°N-50°N, 0-20°E) show that the summer was the hottest since comparable records began in 1780: 3.8°C above the 1961 to 1990 average and 1.4°C hotter than any other summer in this period (the second hottest was 1807). Based on early documentary records, Luterbacher et al. (2004) estimated that 2003 is very likely to have been the hottest summer since at least 1500. The 2003 heat wave was associated with a very robust and persistent blocking high-pressure system that may be a manifestation of an exceptional northward extension of the Hadley Cell (Black et al., 2004; Fink et al., 2004). Already a record month in terms of maximum temperatures, June exhibited high geopotential values that penetrated northwards towards the British Isles, with the greatest northward extension and longest persistence of record-high temperatures observed in August. An exacerbating factor for the temperature extremes was the lack of precipitation in many parts of western and central Europe, leading to much-reduced soil moisture and surface evaporation and evapotranspiration, and thus to a strong positive feedback effect (Beniston and Diaz, 2004).

Jetzt wo ich die DWD Stationsdaten schön eingelesen habe, kommen dann auch bald ein paar Beiträge zu Minimumstemperaturen oder Starkniederschlägen. Die Liste meiner unerledigten Aufgaben wird immer länger, ächz!

Autor: Georg Hoffmann· 18.07.08 · 13:08 Uhr· 4 Kommentare

Die Mär von der beendeten Erwärmung und den Modellen, die etwas vorhersagen.

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Die Diskussion um die von Realclimate Autoren lancierte "Klimawette" (hier und hier auf deutsch) und das Skeptikergegacker um das "Ende der Klimaerwärmung" seit wahlweise 1998 oder 2002 lenkt die Aufmerksamkeit auf einen wichtigen Punkt bei der Beurteilung der globalen Erwärmung. Wieviel natürliche Variabilität steckt eigentlich im System? Wieviel dieser Variabilität ist eigentlich von aussen vorgegeben (Vulkane, Sonne etc) und wieviel kann das Klimasystem aus sich heraus erzeugen (ENSO,PDO,AO etc.)? Und vor allem, ist die momentane Stagnation der Temperaturen ein klarer Beweis, dass die Vorhersagen der Klimaforscher falsch liegen?
Tatsächlich behaupten das die Skeptiker und ein Ziel dieses Artikels ist es zu zeigen, wie einfach es ist, solche Aussagen selbst zu überprüfen. Tatsächlich ist es eigentlich das Mindeste, das jemand der behauptet, die Modelle sagten dies und jenes, einfach einmal nachschaut, ob das auch der Fall ist. Dazu muss man auf die CMIP3 Webseite gehen, auf der alle IPCC Läufe der verschiedenen Arbeitsgruppen und Institute gelagert sind, einen Account beantragen und schon gehts los. Zuviel verlangt?
Schaun wir also mal nach. Ich habe aus Nostalgie, die Läufe des gekoppelten Ozean-Atmosphären Modells (AOGCM - Atmosphere Ocean General Circulation Model) des Max-Planck Instituts für Meteorologie angeschaut. Zur Illustration der Frage nach Variabilität und Temperaturtrends ist ein Modell sicher erstmal ausreichend. Für jedes der entsprechenden Scenarien wurde das Modell mehrfach laufen gelassen, wobei bei jedem Lauf das IPCC Emissions-Scenario (d.h. hauptsächlich die entsprechenden Treibhausgaskonzentrationen) gleich gelassen und leicht die Anfangsbedingungen geändert wurden. Dadurch erhält man leichte Variationen im konkreten Temperaturverlauf, die z.B. für ein konkretes Jahr (mit oder ohne El Niño) sehr gross sein können. Diese Variationen geben einen eine Idee der möglichen zufälligen Schwankungen und somit eine bessere Statistik für bestimmte Aussagen.
Hier betrachte ich drei verschiedene Läufe: 1) Das IPCC Scenario B1, sehr "Öko" mit einer Stabilisierung bei 550ppm CO2. 2) Das IPCC Scenario A2, ohne jede beachtenswerte Anstrengung die CO2 Emissionen zu reduzieren, sausen wir in eine Welt mit 12 Miliarden Einwohnern, Youpi 3) Die 20tes Jahrhundert Läufe. Beim Max-Planck Institut hat man für diese Simulationen nur die anthropogenen Randbedingungen (Treibhausgase und Aerosole) berücksichtigt. Kein Vulkan trübt das simulierte Himmelsblau, keine Variationen der Sonnenaktivität und der Sonnenflecken.

Grafik 1: HADCRU Temperaturen und 20th Century Simulation mit dem MPI AOGCM.

Schaun wir mal zum Aufwärmen auf die beobachtete globale Temperatur und das Resultat eines der "20tes Jhd. Läufe" (Grafik 1). Man sieht deutlich den Temperaturanstieg in der 2ten Hälfte des letzten Jahrhunderts und man kann erahnen, dass das Modell in der richtigen Grössenordnung auf die kühlenden Industrie-Aerosole, insbesondere Sulfat-Aerosole, in den 40er-60er Jahren einerseits und andererseits natürlich auf den Anstieg der verschiedenen Treibhausgase (CO2, Methan, N2O, etc.) reagiert. Man kann aber auch erahnen, dass das Model eine zu grosse und wenn man noch genauer hinschaut zu regelmässige interannuale Variabilität zeigt. Das MPI Modell hat wie viele anderen Modelle Probleme mit der Amplitude und Häufigkeit von ENSO Ereignissen, ohne aber jetzt gleich grob falsch zu liegen. Das "normale" ENSO Ereigniss des Modells sieht ein bisschen aus wie das echte ENSO Ereigniss von 1998, welches eines der grössten des letzten Jahrhunderts war. So weit so gut. Nun wissen wir aber immer noch nicht, ob die Klimamodelle eine Temperaturentwicklung wie die der letzten ca. 10 Jahre im Ensemble ihrer Vorhersagen mit einschliessen oder nicht?

Grafik 2: Zehnjahrestrends berechnet alle 5 Jahre mit GISS und HADCRU Temperaturen

Was war an den letzten 10 Jahren so ungewöhnlich? In Grafik 2 habe ich mal die beiden bekanntesten globalen Temperaturdatenssätze benutzt, nämlich die der Climate Research Unit und die des GISS. Für beide Datensätze habe ich in 5 Jahresschritten den Zehnjahrestrend ausgerechnet und mit seinem entsprechenden Konfidenzintervall versehen (hier = ±2* Standardabweichung). Gibt es mehr positive als negative Trends, dann hat sich die Erde eben erwärmt, was man in beiden Datensätzen konsitent ab dem Ende der 70er Jahre beobachtet. Ein Punkt in Grafik 2 bedeutet also, dass z.b. im Jahre 1975 beide Datensätze relativ übereinstimmend zu einem Trend von 0.12-0.15°C/Dekade kommen. Man kann auch erkennen, dass in den letzten Jahren die beiden Institute zu unterschiedlichen globalen Trends kommen. Dieser Unterschied ist oft diskutiert worden und liegt hauptsächlich daran, wie GISS und HADCRU in unterschiedlicher Weise die arktichen Polargebiete, wo es naturliche keine Messstationen gibt, behandeln. Das GISS interpoliert die aktuellen Rekordtemperaturen der nördlichsten Messstationen auf den arktischen Ozean und das HADCRU behandelt diesen als Terra Incognita.
Das soll aber hier nicht das Thema sein. Die unterschiedlichen Berechnungsalgorithmen haben auch in vorherigen Jahren schonmal zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt (siehe um 1960 herum) und brauchen uns jetzt nicht zu interessieren. Nehmen wir einfach mal an, das HADCRU hätte Recht und wir hätten es in den letzten 10 Jahren mit ca. 0°C Erwärmung zu tun. Ist das dann ein nicht vorgesehene einmalige "Abkühlung" im Treibhaus?
Dazu habe ich mal die gleichen Erwärmungstrends für die "20th century" Läufe des MPI Modells ausgerechnet und zusammen mit den beobachteten HADCRU Trends (in rot in Grafik 3) dargestellt. Die Resultate für die beiden Simulationen gehen bis 2050 und 2100, indem man einfach das Modell unter 2000 Bedingungen weiter hat laufen lassen. Dadurch erhält man dann eine Stabilisation auf dem Niveau der Treibhausgaskonzentrationen vom Jahr 2000. Der "gelbe" Lauf ist der, der bereits oben zusammen mit den HADCRU Daten gezeigt wurde.
Zwei Beobachtungen sind hier wichtig. Erstens, selbst wenn man nur den Teil der Simulationen bis 2000 betrachtet: Offensichtlich gibt es immer wieder auch mitten in der schönsten Treibhauserwärmung kühle Dekade mit 0°C Trend oder sogar leichter Abkühlung. So liegt die "gelbe" Simulation für den Zeitraum 1995-2005, natürlich aus reinem Zufall, bei einem Trend von 0 genau wie die Beobachtungen.Soviel dekadische Klimavariabilität ist eben drin. Zweitens, das Model ist etwas zu variable auf einer Zeitskala von < 10 Jahren, was man an den überschätzten Konfidenzintervallen erkennen kann.

Grafik 3: Zehnjahrestrends von HADCRU Temperaturen und MPI AOGCM 20th Century Simulationen

Solche praktisch Null-Erwärmungsdekaden liegen also völlig im Spektrum der simulierten Variabilität. Wird das gemäss den Modellen aber auch in Zukunft so ein? Die Antwort ist ganz klar: JA. Grafik 4 zeigt die Ergebnisse für das Ökoscenario B1 und Grafik 5 das GWBush Scenario A2. Obwohl beide ja bekanntermassen noch zu mehreren Grad Erwärmung bis Ende des Jahrhunderts führen, gibt es in beiden Dekaden ohne Erwärmung und sogar mit Abkühlung. Und diese Schlussfolgerung ist solide selbst ohne jeden grösseren Einfluss von Vulanausbrüchen oder verminderter Sonnenaktivität, die wir beide nicht vorhersagen können. Selbst im Scenario A2 (Grafik5) kam es z.B. einzig auf Grund natürlicher Schwankungen des ENSO Systems in den Jahren 2030-50 zu abkühlenden Dekaden.

Grafik4: Zehnjahrestrends von HADCRU Temperaturen und MPI AOGCM IPCC B1 Scenario Simulationen

Ich habe hier keine wirkliche statistische Analyse gemacht, wie wahrscheinlich ein Jahrzehnt wie das letzte in der Modellwelt eigentlich ist. Auch ist die Berechnung der Trends und insbesondere der Konfidenzintervalle, wie ich ja schon öfter gesagt habe, statistisch nicht korrekt, da die hohe Auto-korrelation der Zeitserien berücksichtigt werden müsste. Eine echte Analyse müsste auch das Ensemble aller Simulationen aller Modelle betrachten, um so eine Wahrscheinlichkeit für ein "Null-Erwärmungsdekade" wirklich abschätzen zu können, aber darum soll es hier gar nicht gehen. Der visuelle Eindruck reicht fürs Erste und scheint mir überzeugend genug.

Grafik5: Zehnjahrestrends von HADCRU Temperaturen und MPI AOGCM IPCC A2 Scenario Simulationen

Das Thema dekadischer Vorhersagen hat gerade erst richtig angefangen und es sicher nicht überraschend, dass die Skeptiker es mal wieder von vornherein völlig verfehlen. Im nächsten Beitrag wird dann in gleicher Weise mit einem Skeptiker Mythos aufgeräumt, demzufolge der Temperaturverlauf der Südhemisphäre mit ihrer zögerlichen Langzeiterwärmung und einer aktuellen dekadischen Abkühlung sei ein Mysterium, was niemals nicht ein Klimamodell erklären könnte etc etc. Doch auch hier gilt: Warum nicht einfach mal nachschauen, was die Modelle wirklich sagen?

Autor: Georg Hoffmann· 10.07.08 · 23:36 Uhr· 6 Kommentare

CO2 und G8 - Jetzt geht's los

Kategorie: Politik  ·  Kommentare: 7

Unglaublich, aber wahr: Der G8 Gipfel hat sich auf eine HALBIERUNG der CO2 Fluesse bis 2050 geeinigt. Keine Ahnung, wie sie das schaffen wollen, denn das ist sicher sehr anspruchsvoll.
Siehe hier.
Ich vermute am Ende war es Bush leid, immer den Buhmann zu geben. Wo er doch das Thema wirklich ernst nimmt!

Autor: Georg Hoffmann· 08.07.08 · 08:35 Uhr· 7 Kommentare

Hansen Bashing

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 9

Ein ganz häufig betriebener Sport in der Klimaskeptiker Szene ist es, auf Jim Hansen einzudreschen. Hansen war einer der ersten, der die schlechte Nachricht der globalen Erwärmung dem US-Kongress vor nun ziemlich genau 20 Jahren überbrachte. Er trat bei dieser und noch einer Reihe anderer Anhörungen in seiner Funktion als Chef des Goddard Instituts, GISS, auf. Jim Hansen ist einer der führenden Klimamodellierer mit einer höchst beeindruckenden Liste von Publikationen zu verschiedenen Aspekten: Klima-Forcing/Paleoklima/Klimasensitivität etc.

Grafik 1: GISS globale Temperaturen seit Hansens Kongressanhörung 88.

Hansen hat aber auch sehr klare und sicher politisch zu nennende Vorstellungen, was "Wir" tun müssen, um die sich nahenden Konsequenzen der Klimaerwärmung zu stoppen oder zu verlangsamen. Er spricht sich sehr deutlich für eine "low-carbon economy" aus, und zwar jetzt und sofort, da er die CO2 Messlatte, ab der man auf wirklich langer Sicht (einige 100 Jahre) von gefährlichen Klimakonsequenzen reden muss, bei mittlerweile bereits überschrittenen 350ppm legt. Klar also, dass er das bevorzugte Angriffsziel der Skeptikerszene wurde.
Die letzten Attacken anlässlich des Jahrestages seiner Kongressanhörung Juni 1988 sind wahrscheinlich die dümmsten von allen. Seit 1988 hat sich die globale Temperatur,ganz im Rahmen der Rechnungen Hansens aus den 90ern um ca 0.2°C pro Dekade erhöht (siehe Grafik 1). Der Trend ist signifikant (auch wenn, was man in der Tat korrekterweise müsste, man für die Autokorrelation der Zeitserie korrigiert) und doch haben die Skeptiker ihre eigene Rechnung aufgemacht. Sie vergleichen den Juni 88 mit dem Juni 08 und erstellen so eine Regression, die durch zwei Punkte geht. Heilige Einfaltigkeit!

Autor: Georg Hoffmann· 06.07.08 · 10:01 Uhr· 9 Kommentare

Meereis und Albedo

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 3

Immer noch nicht die Modelle, aber immerhin ein Schritt dahin. Ein ganz wichtiger Feedback Mechanismus in allen Meereismodellen und dann natürlich auch in allen Klimamodellen ist der sogenannte Eis-Albedo Feedback.

Grafik 1: Sommer Albedo Trends in der Arktis ermittelt durch Polar Pathfinder Satellitendaten.

Kann man dessen Entwicklung eigentlich schon messen? Wenn es weniger altes und mehr neues Meereis gibt, was passiert dann eigentlich mit der Albedo? Und schliesslich, wenn es wärmer wird und sich zunehmend kleine Schmelzwasserteiche auf dem Eis bilden, hat das einen messbaren Einfluss auf die Albedo?
Hier einige Grafiken und Bilder aus einem Vortrag von Mark Tschudi, Jim Maslanik und Dan Perovich (NCAR, Univ.of Colorado und USACE Engineer Research and Development Center, Infos hier) die siese Fragen beantworten. Satelliten haben einen Trend in der arktischen Albedo hin zu einer dunkleren, weniger reflektierenden Arktis gemessen (Grafik 1). Eine Albedo von 1 entspricht dabei einem perfekten Spiegel und eine von 0 einer schwarzen alles absorbierenden Oberfläche. Was ist die Ursache dieses Trends? Das folgende Foto zeigt deutlich, dass Einjahreseis dunkler ist als Meerjahreseis.

Bild 2: Von Drohnen aufgenommenes Meereis mit deutlichem Albedo- unterschied.

Einjahreseis bildet seltener eine homogene Oberfläche und es ist zersetzt von Polynyas. Wasser aber hat eine deutlich geringere Albedo als Eis oder schneebedecktes Eis. Hat das Ganze auch ein räumliches Muster? Grafik 3 zeigt die Gegenden, in denen es besonders in der Arktis dunkel geworden ist .

Grafik 3: Albedotrends vom Satelliten aus gesehen (s.o.).

Zur Beringstrasse und zur Framstrasse hin scheint die Verdunkelung besonders signifikant. Ist der Wechsel von Meerjahres zu Einjahreseis der einzige Weg um die Albedo zu verringern? Keineswegs.

Grafik 4: Häufigkeit von Schmelzwasser- tümpeln auf dem Eis und Albedo.

Grafik 4 zeigt, dass mit mehr Schmelzwasser- tümpeln auf dem Eis ebenfalls die Albedo in die Knie gehen kann. Wir haben also Mechanismen mit einem Langzeit- gedächtnis (Einjahres- versus Meerjahreseis) und instantane Mechanismen (Schmelzwasser) vorliegen, die beide die Albedo ändern können.
Die Rekordschmelze 2007 steckt dem Meereis daher noch in vieler Hinsicht "in den Knochen" (unter anderem über die Albedo) und es gibt Gründe, weshalb ein Jahr mit Rekord sehr gut einen weiteren Rekord im nächsten Jahr produzieren kann (man spricht von mehr oder minder grosser Auto-Korrelation). Trotzdem wissen wir aus vielen Beobachtungen, dass eher zufällige Wetterlagen (permanentes Hoch über der Arktis mit maximaler Sonneneinstrahlung etc.) beim Rekord 2007 kräftig mitgeholfen haben. Obwohl sich 2008 also verdammt nicht "schlecht" hält im Wettlauf mit 2007, bleibt mein Tipp fürs erste dabei, dass 2007 für eine ganze Reihe von Jahren der Rekordhalter bleiben wird.
Mehr dazu
Hier

Autor: Georg Hoffmann· 03.07.08 · 18:42 Uhr· 3 Kommentare