Jafnvægissvörun Lindzen

Jafnvægissvörun loftslags segir til um hversu mikið loftslag bregst við ójafnvægi í orkubúskap Jarðar. Algengasta skilgreiningin er breyting í hnattrænu hitastigi við tvöldun á styrk CO2 í andrúmsloftinu. Ef hvorki væri magnandi né dempandi svörun, þá væri jafnvægissvörunin í kringum 1°C. Vitað er að það verka á loftslagið bæði magnandi og dempandi svörun. En hver eru heildaráhrifin af þeim? Ein lausnin er að skoða hvernig loftslagið bregst við breytingum í hitastigi. Til eru gervihnattamælingar á geislunarbúskap og yfirborðsmælingar á hitastigi. Með því að bera þessa tvo þætti saman, ætti að vera hægt að fá áætlun á heildarsvöruninni.

Í einni grein birtist tilraun til að gera slík - On the determination of climate feedbacks from ERBE data (Lindzen og Choi 2009). Þar er skoðað hitastigsgildi í hitabeltinu (beltið sem liggur 20° sitt hvoru megin við miðbaug) frá árinu 1986 til 2000. Sérstaklega var litið til tímabila þar sem hitabreytingin var meiri en 0,2°C, merkt með rauðum og bláum lit (mynd 1).

Mynd 1: Hitafráviksgildi hvers mánaðar við yfirborð sjávar milli 20°S og 20°N. Tímabil hitabreytinga sem eru meiri en 0,2°C er merkt með rauðum og bláum lit (Lindzen og Choi 2009).

Lindzen og Choi greindu einnig gervihnattamælingar á útgeislun yfir tímabilið. Þar sem skammtímasveiflur í hitastigi hitabeltisins er að mestu stjórnað af El Nino sveiflunni (ENSO), þá veitir breytingin í útgeislun innsýn í það hvernig loftslag bregst við breytingum í hitastigi. Greining þeirra leiddi af sér að þegar það er hlýrra þá var meiri útgeislun út í geim. Niðurstaða þeirra er sú að svörunin væri dempandi og heildarjafnvægissvörunin loftslags fyrir Jörðina væri um 0,5°C.

Þessar niðurstöður hafa þó verið hraktar í nýlegri grein. Relationships between tropical sea surface temperature and top-of-atmosphere radiation (Trenberth o.fl. 2010) sýndi fram á ýmsa galla í greiningu Lindzen. Það kom í ljós að niðurstaðan fyrir hina lágu jafnvægissvörun loftslags var háð vali á því hvaða byrjunar- og endapunktur var valinn við greininguna. Litlar breyingar í því vali gerði það að verkum að gjörólík niðurstaða fékkst. Reyndar var það þannig að með því að færa til þessa byrjunar- og endapunkta þá var hægt að fá hvaða jafnvægissvörun sem maður vildi.

Mynd 2: Hlýnunar- (rauð lína) og kólnunartímabil (blá lína) í hitabeltissjó (20°S-20°N). Tímabil sem notuð voru af Lindzen og Choi 2009 (fylltir hringir) og annarskonar tímabil (opnir hringir) (Trenberth o.fl. 2010).

Annar meiriháttar galli í greiningu Lindzen og Choi er að þeir reyna að reikna út hnattræna jafnvægissvörun loftslags út frá gögnum í hitabeltinu. Hitabeltið er ekki lokað kerfi - töluvert af orku flyst á milli hitabeltisins og heittempruðu beltanna. Til að reikna hnattræna jafnvægissvörun loftslags, þá þarf að nota hnattrænar mælingar.

Það er staðfest í annarri grein, sem birtist í byrjun maí (Murphy 2010). Í þessari grein kemur fram að smáar breytingar í hitafærslu milli hitabeltisins og heittempruðu beltanna getur yfirgnæft merki frá hitabeltinu. Niðurstaða þeirra er sú að jafnvægissvörun loftslags verði að reikna út frá hnattrænum gögnum.

Að auki kom út grein fyrir stuttu, þar sem greining Lindzen og Choi 2009 var endurtekin og hún borin saman við niðurstöður þar sem notuð voru nánast hnattræn gögn (Chung o.fl. 2010). Þau gögn benda til heildar magnandi svörun og niðurstaða höfundar er sú að það er ekki fullnægjandi að reikna út hnattræna jafnvægissvörun loftslags út frá gögnum úr hitabeltinu.

Til að skilja loftslag, þá verður að taka með í dæmið öll tiltæk gögn. Í tilfelli jafnvægissvörunar loftslags og gervihnattagagna, þá er nauðsynlegt að nota hnattræn gögn - ekki eingöngu gögn frá hitabeltinu. Einstakar greinar verður einnig að skoða í ljósi annarra sambærilegra ritrýndra greina. Mikill fjöldi greina þar sem litið er á mismunandi tímabil jarðsögunnar sýna hver um sig töluvert samræmt svar - jafnvægissvörun loftslags er um 3°C og þar með eru heildar áhrifin magnandi svörun.

Translation by Hoskibui. View original English version.