Hva skjer med den troposfæriske amplifikasjonen ...?

[Okular]

Litt usikker på hvilken kategori denne tråden passer best under, så la den ut her på Generelt.

Alle har jo fått med seg at samtlige av verdens offisielle og anerkjente måleserier for global overflatetemperatur (HadCRUT3, GISS, NCDC, BEST ...) siden 1979 viser en stigende trend påfallende lik de satellittbaserte målingene (UAH, RSS) av den lavere troposfære (rundt 4000 m opp i luftlagene). Faktisk så viser de alle en stigning som er litegrann større enn disse.

Disse overflateseriene (bortsett fra BEST, mener jeg å huske, som vel kun er terrestrisk) er alle vektede sammenstillinger av hav- og landdatasett, hvor havdelen består av SST-anomalier, og landdelen er basert på luftmålinger ~2m over bakken.

Dette kan jo i utgangspunktet høres naturlig ut - det er vel den samme varmen som transmitteres. Men er det virkelig så enkelt? I termodynamikken, har ikke beskaffenheten til de respektive mediene som denne varmes skal gjennom noe å si? Det har alltid slått meg som noe påfallende og nesten mistenkelig at trendene skulle kunne være så like som de er, over drøyt 30 år, for så ulike fysiske domener i det jordiske systemet som planetens overflate og atmosfæren over den tross alt er.

Nå sier jeg ikke at bare fordi noe forekommer meg påfallende og mistenkelig, så er det nødvendigvis noe som er feil. Det kan jo like gjerne være min intuisjon og manglende forståelse som spiller meg et puss.

Men så var det denne postulerte troposfærisk amplifiserte responsen på varmefluks fra jordoverflaten som man slenger om seg med (og som ligger der som et fundamentalt prinsipp) innenfor de generelle teoriene om den strålingsbaserte 'drivhuseffekten'.

Dette prinsippet ligger til grunn for alle beregninger av 'normal' oppvarming av jordsystemet, deriblant de famøse klimamodellene. Men effekten i den virkelige verden synes kun å være kortvarig, og forsvinner altså over lengre tidsstrekk (som det kommer fram av nettopp likheten i trend mellom overflate- og troposfæreseriene over). Dr. John Christy (UAH):

The global-mean short term tropospheric amplification factor of 1.2 (it's 1.3 in the tropics) indicates (a) that the ocean's thermal inertia (sfc datasets use SSTs) works against large shorter-term changes while the atmosphere is much less massive and can respond to a greater extent and (b) there is a lapse-rate feedback process where the lapse rate tends to move toward the moist adiabat when thermally forced from below. Why we don't see this amplification factor in the trend metric (which models show also occurs for the trend) likely deals with the feedbacks of the climate system – there appear to be negative feedbacks on longer time scales that models don't capture. This is a hypothesis we want to test.

For over tre år siden undersøkte Jeff Id nettopp dette og produserte følgende graf:



Den viser en global troposfærisk (lavere og midtre) amplifikasjon ift. jordoverflaten på omkring 1,4 etter 3 år, samt en tropisk amplifikasjon på hele 2,4 på samme tid. Men der stopper det. Og etter omtrent 6 år, begynner det å falle, helt til de globale trendene for den lavere troposfæren (nivået vi først og fremst forholder oss til i de satellittbaserte måleseriene) er tilnærmet like overflatens fra etter ~17 år. For tropene er fallet langt større, og etter 30 år ligger de hhv. like under (RSS) eller langt under, helt nede i 0,5 (UAH) av overflatetrenden (forskjellen her mellom de to satellittseriene er interessant i seg selv).

Vi ser det samme dersom vi bare kaster et blikk på kurvene til f.eks. HadCRUT3 (overflate) og UAH (troposfære). Sistnevnte har mye større utslag enn førstnevnte, og responderer slik tydelig forsterket (i begge retninger) på i all hovedsak ENSO-episoder, alt innenfor 3-årsperioden. Men den totale trenden over hele perioden lar seg altså ikke påvirke av dette.

Jeff Id konkluderer, som John Christy i sitatet over, at det derfor må finnes sterke negative tilbakekoblingsmekanismer i atmosfæren under lengre pådriv nedenfra.

I hvilken grad er disse anerkjent i de ulike modelleringsforløpene? IPCC snakker 'varmt' om sine hot spots, som jo sies å være likevektstilstander etter et opprinnelig 'pådriv'. I dette må jo ligge at denne likevekten kun kan nås over en viss tid. Hvor lang tid snakker vi? 3 år? Ja, da er jo fenomenet reelt, men temporært. 30 år? Da er det ikke reelt. Lengre tidsperioder? Da vil i så fall den negative tilbakekoblingen på et uvisst tidspunkt og av uvisse grunner måtte reverseres igjen. Hvor sannsynlig er det?

Dr. Richard Lindzen påpeker et AGW-paradoks i forbindelse med IPCCs tropiske hot spots: Enten må overflatedataene være feil, det vil si, de må trende altfor høyt. Eller så må de troposfæriske dataene være feil, det vil si, de må trende altfor lavt. Eller så er begge seriene feil. Han antyder sterkt at det mest sannsynlige vil være det første.

Det Lindzen, pussig nok, ikke engang vurderer, er et fjerde alternativ: Det er noe som ikke stemmer med den opprinnelige hypotesen om troposfærisk amplifikasjon. Faktisk anser han prinsippet som ubestridelig.

Jeg har en mistanke om at han burde revurdere.

Til slutt vil jeg bare ta med at jeg leste en megetsigende diskusjon om akkurat denne saken mellom en AGW-tilhenger og flere skeptiske kommentatorer på Bishop Hill-bloggen. Varmisten (kommentator BBD) ser ut til ikke å være i stand til å se sitt eget problem. Han maler på med at siden de satellittbaserte seriene viser lik trend som de overflatebaserte, så verifiserer dette de sistnevnte, og feier til side all snakk om UHI-forurensning av dataene. For som han sier: Hadde det vært spor av UHI-innflytelse på datasettet, så hadde disse seriene trendet langt høyere enn satellittene. Men han makter bare ikke å innse (eller vil han det ikke?) at, ifølge hans egen drivhusteori, så burde overflateseriene tross alt ha trendet langt lavere enn satellittene i utgangspunktet. http://www.bishop-hill.net/discussion/post/1465403

Jeff Ids tråd: http://noconsensus.wordpress.com/2009/01/30/tropospheric-temperature-trend-amplification/