CICERO - Senter for klimaforskning
EN
Meny
Forskningsområder
klimafinans Lokale løsninger Energi Kina Internasjonal klimapolitikk Arktis Mat og skog

Lite skeptiske klimaskeptikere

Klima - Et magasin om klimaforskning fra CICERO

Publisert 14.08.2008

En ny forskningsartikkel hevder at FNs klimapanel har underslått tidligere målinger av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren. Målingene som brukes i artikkelen består av korte serier på ulike steder, og mange av verdiene er sterkt påvirket av lokale kilder, skriver Hans Martin Seip.


Beck (2007) hevder at FNs klimapanel har underslått tidligere målinger av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren som viser at det har vært store variasjoner med topper over 400 ppm i perioden 1810 til 1960. Disse målingene, som i og for seg kan være av bra kvalitet, består av korte serier på ulike steder, og mange av verdiene er sterkt påvirket av lokale kilder. Målingene kan derfor ikke benyttes til å studere utviklingen i global CO2-konsentrasjon. Først da C.D. Keeling begynte sine målinger på Hawaii for 50 år siden ble grunnlaget lagt for direkte bestemmelse av utviklingen over tid.

I 2007 publiserte Dipl. Biol. Ernst-Georg Beck et arbeid der han tar for seg målinger av CO2 i atmosfæren fra ca 1810 til ca 1960. Artikkelen har fått betydelig oppmerksomhet i det siste. Blant annet trekkes den fram av Solheim og medarbeidere (2008) og av Segalstad (2008). I begge tilfeller ser det ut til at Becks svært tvilsomme konklusjoner godtas uten at originallitteraturen vurderes.

To figurer som viser to litt forskjellige versjoner av Becks kurve for variasjonen i CO2 konsentrasjonen fra ca 1810 til ca 1960, er gjengitt under. Kurvene har maksima på 420 – 450 ppm (parts per million) omtrent i 1825 og 1942. Det er en rekke grunner til å slå fast at disse verdiene ikke representerer noe globalt middel.

 

 

 

 

Datakvaliteten i målingene benyttet av Beck

Beck vurderer feilgrensene i målingene for størstedelen av perioden til 3 prosent (se figur 2). Mange av målingene er utvilsomt utført av dyktige forskere, og den analytiske usikkerheten kan kanskje være av denne størrelsesordenen. En helt annen sak er hvor representative målingene er. Mer realistiske vurderinger finne en for eks. i en artikkel av Hock og medarbeider (1952) som Beck refererer til. De bestemte CO2-konsentrasjonen ved Point Barrow, Alaska fra oktober 1947 til mars 1949. Verdiene varierer mellom ca 200 og ca 600 ppm med et middel på ca 400 ppm. De skriver imidlertid at avviket fra standardverdien [300 ppm] ikke behøver være reell og opererer altså med en feilgrense på minst 25 prosent. (Hock m.fl. nevner forøvrig at prøver tatt av Nansen på Grønlands innlandsis i 1880 viste CO2-konsentrasjoner på 300 – 320 ppm.)

Går en tilbake til litteratur om dette fra 1950-tallet og tidligere fremgår problemene med å tolke CO2-målingene klart. For eksempel konkluderer Chapman og medarbeidere i et arbeid fra 1954 slik:

«The rapid fluctuations in the CO2 content of field air indicate that attempts to measure variations in different growing seasons in the average CO2-content of the air are subject to large errors and the results difficult to interpret. Similar problems beset attempts to measure long-time changes in average CO2 concentration.» (Min uthevning.)

Glückauf (1944) skriver:

«Thus, while the carbon dioxide content near the ground can be affected by the combustion of fuel and by the respiratory action of living organisms, it appears to be constant in upper air. From the figures obtained there follows a probable value of 0.025 ±0.001 per cent [250 ± 10 ppm].»

Det fremgår ikke akkurat når disse prøvene ble tatt, men det var sannsynligvis i 1943, dvs nær maksimum i Becks CO2-kurve. De var tatt 4 – 10 km over bakken.

Haldane (1936) beskriver store variasjoner i CO2 konsentrasjonen (fra 210 til 440 ppm i prøver tatt mer enn 4 fot over bakken ute på landet. Han nevner også resultater av 18 prøver fra London der konsentrasjonene varierte fra 425 til 900 ppm. Han mener dette viser betydningen av forbrenning.

Nærmere omtale av to sentrale arbeider i Becks artikkel

Arbeidene til Kreutz (1941) og Misra (1950) spiller en betydelig rolle i Becks artikkel. Deres resultater er hovedårsaken til den store toppen i CO2-konsentrasjon tidlig på 1940-tallet.

Kreutz målte CO2-konsentrasjon i utkanten av Giessen i Tyskland (litt nord for Frankfurt) fra og med august 1939 til og med januar 1941. Målinger ble foretatt ved flere høyder (0, 0,5, 2 og 14m). Han finner store, raske endringer. Ser vi på resultatene ved 2 m, varierer 10-dagersmidlene fra omkring 300 ppm i august/september 1939 til over 500 ppm i august/september 1940. (Også gjengitt av Beck, fig. 5.)

Kreutz finner at konsentrasjonen korrelerer i noen grad med innstråling og temperatur. (Alle verdier for r2 er imidlertid < 0,40.) Lufttrykk, luftfuktighet, nedbør og vindhastighet korrelerer ikke med konsentrasjonen. (Likevel skriver Beck: “In his paper [38] Kreutz’s results delineate well both the seasonal cycle and weather events around the city of Giessen….” Dette virker underlig særlig når en også tar i betraktning den store forskjellen på konsentrasjonene høsten 1939 og høsten 1940.)

Det kan ikke være tvil om at konsentrasjonene er sterkt påvirket av lokale forhold. Kreutz finner de høyeste konsentrasjonene ved vestlig vind og skriver at det henger åpenbart sammen med at Giessen ligger i vestlig retning. Han finner også at særlig verdiene målt i lav høyde er påvirket av utslipp fra jorda. Beck skriver at regional påvirkning sannsynligvis er merkbar (detectable). Det kan se ut til at han har justert ned Kreutz middelverdi med ca 20 ppm uten at det er klart hvordan han har kommet fram til denne verdien.

Misra (1950) studerte CO2-konsentrasjonen nær Puna (Poona) i India hovedsakelig i 1942 og 1943. Misra var mest interessert i samspillet mellom vegetasjonen og CO2 i jord og atmosfære, og målingene er utført i et jordbruksområde (blant annet med sukkerrør). Middelkonsentrasjonen i de laveste 8 fot angis til 490 ppm, men variasjonen er stor. En måleserie fra april 1942 til februar 1943 viser variasjoner fra ca 300 ppm (juli) til ca 650 ppm (januar) i atmosfæren. Disse resultatene er fra et åpent område. En annen serie fra oktober 1942 til november 1943 viser verdier fra vel 300 ppm (juli) til omkring 700 ppm (november 42 og januar 43). Konsentrasjonene i oktober-november 1943 er omtrent 200 ppm lavere enn i oktober-november 1942.

Det synes klart at selv om verdiene målt av Kreutz og Misra i og for seg kan være av bra kvalitet, kan de ikke benyttes som estimat for globale CO2 konsentrasjoner. Det er umulig å anslå virkningen av lokale kilder, og måleseriene er svært korte..

Andre argumenter

Battle og medarbeidere (1996) bestemte variasjonen i CO2 konsentrasjonen i luft over Sydpolen i forrige århundre ved å studere snølaget (ikke iskjerner). De fant en jevn stigning fra 297 ppm i 1903 til 315 ppm i 1959.

Det er umulig å tenke seg prosesser som skulle føre til endringer i CO2 konsentrasjonen i atmosfæren (upåvirket av lokale forhold) på 100 ppm over ca ti år eller mindre. Riktignok vil naturlige CO2 strømmer til og fra atmosfæren endres med temperaturen, men de beskjedne temperatur­variasjonene fra 1810 til 1950 kan umulig ha forårsaket slike endringer i CO2 konsentrasjonene (se videre diskusjon nedenfor).

Samvariasjon temperatur – CO2 konsentrasjon

Beck skriver i konklusjonen:

«The historical data that I have considered to be reliable can, of course, be challenged on the grounds that they represent local measurements only, and are therefore not representative on a global scale. Strong evidence that this is not the case, and that the composite historical CO2 curve is globally meaningful, comes from the correspondence between the curve and other global phenomena, including both sunspot cycles and the moon phases, the latter presented here probably first time in literature and the average global temperature statistic.»

I en figur viser han variasjoner i solflekktallet uten at jeg kan se noen sammenheng med CO2 konsentrasjonen. Månefasene (!) kan jeg ikke se omtalt som annet enn at det skal beskrives senere. I figur 2 ønsker Beck å vise at temperaturendringer forårsaker endringer i CO2-konsentrasjoner, ikke omvendt. De øverste kurvene viser temperaturvariasjoner forskjøvet med fem år, den svarte kurven Becks foreslåtte variasjon i CO2 konsentrasjonen. Han hevder at toppene 2-5 og 7 har en feilgrense på 3 prosent. Som diskutert over, er det helt urealistisk. Disse endringene er klart ikke signifikante. Global oppvarming fra omkring 1920 til (den tilsynelatende) toppen på begynnelsen av 1940 tallet, er ca 0,4°C. Hvordan denne temperaturstigningen skal kunne forårsake en så dramatisk og rask CO2-endring, er ikke forklart. Enkelte vil kanskje peke på at ifølge Henry’s lov øker CO2-trykket med temperaturen. (Henry’s lov kan skrives: p=kc, der p er partialtrykket av gassen og c konsentrasjonen av gassen i væsken.) Imidlertid øker ikke k med mer enn ca 1 prosent ved en temperaturøkning på 0,4°C.

Det raske fallet i CO2-konsentrasjon på slutten av 1940-tallet, blir enda vanskeligere å forklare da temperaturendringen er mindre, hvis den i det hele tatt er reell (se nedenfor). Som beskrevet under omtalen av arbeidene til Kreutz og Misra, viser deres verdier svært raske variasjoner som ikke kan henge sammen med global CO2- konsentrasjon. Når usikkerhetene i begge kurver tas i betraktning, er det meningsløst å knytte de andre små toppene i CO2-konsentrasjon til topper i temperatur.

Det er også verd å merke seg at i et arbeid i Nature nylig ble det argumentert for at temperaturtoppen på begynnelsen av 1940-tallet delvis skyldes endring i målemetode (se Seip, 2008).

Referanser

  • Beck, E.-G., 2007. 180 years of atmospheric CO2 gas analysis by chemical methods. Energy & Environment, 18, 259-282.
  • Chapman, H. W., Gleason, S. and Loomis, W. E., 1954. The carbon dioxide content of field air. Plant Physiology, 29, 500-5003
  • Glückauf, E., 1944. Carbon dioxide content of atmospheric air. Nature, 153, 620-621
  • Haldane, J.B.S., 1936. Carbon dioxide content of atmospheric air. Nature 137, 575.
  • Hock, R.J., Erikson, H., Flagg, W., Scholander, P.F. and Irving, L., 1952. Composition of the ground-level atmosphere at Point Barrow, Alaska. Journal of meteorology, 9, 441-442.
  • Kreutz, W., 1941. Kohlensäuregehalt der unteren Luftschichten in Abhängigkeit von Witterungsfaktoren. Angewandte Botanik, 23, 89-117.
  • Misra, R. K., 1950. The carbon dioxide factor in the air and soil layers near the ground. Indian Journal of Meteorology and Geophysics, 1, 275-286.
  • Seip, H.M., 2008. Fall i global temperatur kan være mindre enn antatt.
  • Segalstad, T. V., 2008 (26 juli). Ikke alt er menneskeskapt.
  • Solheim, J.-E., Stordahl, K., Moene, A., Humlum, O. og Fjellskaar, W., 2008 (24 juli). Het klode?