Geimgeislar

Ég ákvað að skoða hvað er til um geimgeisla og áhrif þeirra á loftslag í kjölfar athugasemdar við færslu mína um sólina. Þar hafði ég tekið saman það sem menn vita um áhrif sólarinnar á hlýnun jarðar undanfarna áratugi. Í stuttu máli þá var niðurstaðan sú að fyrr á öldum sveiflaðist hitastig með sólinni, ef sólin jók virkni sína þá jókst hitinn á jörðinni og öfugt (eins og við var að búast). Um það bil á sjöunda áratugnum hættu hitastigsbreytingar og breytingar í sólinni að sveiflast í takt og eitthvað annað tók við. Vísindamenn telja það vera vegna útblástur CO2 og að hlýnunin sé því af mannavöldum.

---

En það eru til kenningar um að sólin hafi önnur áhrif á hitastig en áður hefur verið talið, það eru kenningar Svensmarks um geimgeisla og hefur Ágúst Bjarnason verið ötull talsmaður þessarar kenningar hér á landi, samanber nýlega færslu hans - sjá hér.

Það sem er nokkuð ljóst er að við aukna sólblettavirkni þá eykst segulsvið sólarinnar, sem virkar sem skjöldur fyrir jörðina gagnvart geimgeislum (lítið af sólblettum - mikið af geimgeislum lenda á jörðinni). Kenning Svensmarks gengur út á að við aukna geimgeislun þá aukist skýjamyndun sem kæli jörðina (og öfugt, minni geimgeislun minnki skýjamyndun og hiti jörðina).

Hér er mynd sem sýnir tengsl geimgeisla og skýjamyndana samkvæmt Svensmark (mynd stolin af bloggsíðu Ágústar).

Þessi kenning vekur upp þrjár spurningar (a.m.k).

1. Valda auknir geimgeislar aukinni skýjamyndun?
2. Ef svo er, hvernig breytir mismunandi skýjahula hitastigi jarðar?
3. Að lokum, skýrir það hlýnunina sem orðið hefur undanfarna áratugi?

1: Ekki hafa fundist sannfærandi gögn sem sýna fram á að geimgeislar hafi áhrif á skýjahulu. Sérfræðingar í eðlisfræði skýja segja líkurnar litlar á því að jónun andrúmslofts vegna geimgeisla geti myndað nógu stórar örður (aerosols) til að mynda ský. Og þó það geti gerst þá þykir það enn ólíklegra að það myndi hafa töluverð áhrif á skýjamagn í andrúmsloftinu. Svensmark birti línurit sem sýna fylgni milli geimgeisla og gervihnattamælinga á skýjahulu - Þessi fylgni hefur verið hrakin (sjá Laut 2003). Til að fá þessa fylgni þurfti að "verka" gögnin til að halda fylgninni, auk þess sem fylgninni lauk árið 1991 (eða 1994) (sjá mynd)

Fylgni milli geimgeisla (rauð lína) og skýjahulu (blá lína) (Laut 2003).

Í kjölfarið á því að kenning hans um tengsl skýjahulu og geimgeisla var hrakin, leitaði Svensmark annarra leiða til að veita kenningu sinni brautargengi. Hann bjó til nýtt línurit sem sýndi tengsl milli lágskýja og geimgeisla - enn á ný þurfti hann að leiðrétta gervihnattagögnin til að fylgnin væri rétt og fékk hann enn á ný ákúrur frá sérfræðingum í loftslagseðlisfræði.

Auk þess hefur verið bent á að ef geimgeislar hefðu áhrif á skýjahulu, þá yrðu áhrif þess innan nokkurra daga. Eftir 1991 þá eru sex mánuðir á milli þess sem áhrifin koma fram.

Enn að auki, þá hefur verið bent á að geimgeislar sýni meiri breytileika á hærri breiddargráðu og því ætti breytileiki í skýjahulu að vera meira á heimskautasvæðunum. Sá breytileiki hefur ekki sést.

2:  Þá er það spurningin, hverju breytir skýjahula loftslagi jarðar? Svensmark segir að í heild þýði lítið af skýjum - heitari jörð, að minni hiti týnist vegna endurgeislunar skýja á daginn og að það vegi meira en hitatap á nóttinni.

Vísindamenn eru ekki sammála um að minni skýjahula hiti upp jörðina. Í raun eru skýin enn eitt helsta þrætuepli vísindamanna um loftslagsbreytingar. Deilt er um hvort mælingar á skýjahulum með gervihnöttum sýni rétta mynd af breytingum skýjahulu og hvort breytingar sem sjást hafi áhrif á hitastig. Sumir halda því fram að skýin geti hægt á hlýnuninni, aðrir að þau geti magnað þau upp. Allt í allt, þá er óvissan mikil.

3: En skýra breytingar í skýjum hlýnunina undanfarna áratugi? Þessi spurning er ef til vill mikilvægust, því jafnvel þótt hægt verði einhvern veginn að tengja saman geimgeisla og skýjahulu og áhrif á hitastig, þá getur það ekki útskýrt hlýnunina síðustu áratugi. Beinar mælingar á geimgeislum síðastliðin 50 ár sýna ekki niðursveiflu í geimgeislum, sem ætti að vera í öfugu hlutfalli við hlýnunina síðastliðna áratugi (sjá mynd):

Sveiflur í geimgeislum síðastliðin 50 ár (mynd tekin af heimasíðu ngdc.noaa.)

Sambærilegt plott sem sýnir hversu lítil fylgni er á milli hitabreytinga og geimgeisla. 

---

Þessi magnaða kenning Svensmarks um tengsl milli geimgeisla og skýja eru þó ekki algjörlega út í hött - því nokkrir vísindamenn taka þessa kenningu alvarlega, sumir hafa jafnvel fundið með öðrum aðferðum smávegileg tengsl milli skýja og geimgeisla, þó eru þeir mun fleiri sem finna enga samsvörun þar á milli.

Niðurstaðan er sem sagt þessi: Ólíklegt er að geimgeislar hafi áhrif á skýjahulu, en ef svo ólíklega vildi til að þeir hefðu áhrif á skýjahulu, þá deila menn um það hvaða áhrif það hefði á hitastig og þrátt fyrir að það hefði einhver áhrif á hitastig, þá útskýra geimgeislar ekki hlýnunina síðastlliðna áratugi.

Athugasemdir

[Ágúst H Bjarnason, 20.5.2009 kl. 07:42]

Það verður vissulega fróðlegt að fylgjast með hvað gerist á næstu árum, en vísbendingar eru um að virkni sólar sé að minnka, eins og bloggað var um hér 1. apríl s.l., en þar er vísað í vefsíðu NASA sem kallast Deep Solar Minimum.

Við getum orðað það þannig að náttúran sé að gera tilraun sem vert sé að fylgjast með. Í svona málum er náttúran sjálf besti dómarinn.

Sjálfur ætla ég að reyna að vera nokkurn vegin hlutlaus, en get ekki neitað því að mér þykir kenning Svensmarks áhugaverð. Sjálfsagt er það vegna þess að ég hef ánægju af því að pæla í himingeimnum og þá sérstaklega eðli sólar.

Stóra spurningin er: Mun kólna á næstu árum, eða halda áfram að hlýna eftir nokkurra ára hlé sem hófst e.t.v. um 2002?  Ég vona innilega að það fari ekki að kólna því ég nýt lífsins miklu betur þegar hlýtt er

 Auðvitað er allt of snemmt að draga nokkrar ályktanir, en sumir eru farnir að benda á að lítt hafi hlýnað á undanförnum árum, eins og á myndinni hér fyrir neðan.  Eftir svo sem 10 ár verður þetta allt ljósara.  Þá verður hugsanlega komið í ljós hvort Svensmark hafi að einhverju leyti haft rétt fyrir sér.

 

[Loftslag.is, 20.5.2009 kl. 09:08]

Rétt Ágúst, það er of snemmt að útiloka alveg kenningar Svenmarks og ég verð að viðurkenna að mér finnst kenning hans áhugaverð, en einnig skemmtileg þessi þrautseigja hans að halda kenningunni á lofti (þótt fátt bendi til þess að hún standist skoðun).

Eitt er víst að það er of snemmt að fullyrða að það sé að kólna þótt bleika línan á myndinni þinni sýni niðursveiflu.

Ég hef því miður litla trú á að það muni kólna, núverandi biðstaða í hlýnuninni er að öllum líkindum tímabundið mótvægi við hlýnunina, t.d. var La Nina kólnun á síðasta ári og svo er töluverð niðursveifla í sólinni eins og þú hefur bent á. Að það skuli ekki vera kaldara en orðið er, ætti í raun að segja okkur að hlýnun af völdum CO2 hefur lang mest áhrif á hitastig síðustu áratugi.

En það þýðir ekkert að þræta um slíkt og bíða eftir því hvað muni gerast á næstu árum og alls ekki vegna kenninga sem standast ekki skoðun - það þarf að vinna bug á CO2 vandanum strax. Því miður Ágúst, það að hér verði hlýtt er alls ekki jákvætt - allavega ekki meðan það hefur gríðarlega neikvæð áhrif á langflesta aðra sem byggja þessa jörð.

[Ágúst H Bjarnason, 20.5.2009 kl. 10:10]

Höskuldur.

Þegar maður er að basla við svona lagað, þá kýs maður frekar veðurfar eins og hefur verið á síðustu árum og þar áður um miðja síðustu öld. Síður vill maður veðurfar eins og um 1960-1980 þegar það var árvisst að kal væri í túnum víða um land að vori og kartöflugrös féllu allt of snemma vegna síðsumarsfrosta.  Það fór ekki vel með gróðurinn. Tún svört af kalskemmdum eru ekki falleg sjón.

Það er af þessum ástæðum sem ég kýs frekar milt veðurfar.

[Sveinn Atli Gunnarsson, 22.5.2009 kl. 13:36]

Þessi vandi er hnattrænn. Þ.a.l. þarf að líta á vandamálið í stærra samhengi. Það getur verið notalegt að þurfa minna að hafa fyrir ræktun trjáa og gróðurs við hlýnun á Íslandi, en á mörgum öðrum stöðum er vandamálið stærra en svo. Á ýmsum stöðum þar sem litlar breytingar geta haft alvarlegar afleiðingar. Þessar afleiðingar geta verið af t.d. vistfræðilegum-, samfélagslegum-, landfræðilegum- eða menningarlegum ástæðum. Þau vandamál eru í samanburði við okkar kartöflugrös og kalskemmdir á stærri mælikvarða og ber að taka alvarlega. Það að bíða eftir öðrum mælingum þegar svo margt bendir til þess að vandinn sé til staðar, er að mínu mati óábyrgt (þó svo seinni tíma rannsóknir myndu kollvarpa öllum þessum kenningum, sem ég persónulega er efins um).

Með sumarkveðju,
Sveinn Atli

[Loftslag.is, 22.5.2009 kl. 18:47]

Rétt Sveinn.

[Sigurður Þór Guðjónsson, 23.5.2009 kl. 15:28]

Það að hér verði hlýtt (svo við gleymum nú öðrum hlutum heims) er alls ekki jákvætt, segirðu. Miðað við hvað, það er t.d. mikill munur á hitanum 1931-1960 og 1961-1990, hvað þá á árunum fyrir 1930 og á 19. öld.  Heldurðu því fram að það hafi veriðð neikvætt að hlýnaði um 1920 og var hlýtt í 40ár.  Mér finnst vera komið upp hjá ýmsum einhver pannik um það að öll hlynun sé af hinu illa en ekkert gott eða lítið fylgi henni, en miðað við hvaða útgangspunkt. Hafði 20. aldar hlýnunin frá 1920 neikvæð áhrif á lífríki landsins?Mér hefur alltaf skilist að menn hafi fagnað henni mjög þangað til upp á síðkastið.

[Loftslag.is, 23.5.2009 kl. 16:03]

Það er eitt hlýnun eins og varð á síðustu öld hér á landi og svo annað hlýnun eins og búist er við á þessari öld á jörðinni allri. Getur maður virkilega glaðst yfir því að geta verið fleiri daga í stuttermabol á Íslandi og gróðursett sín tré, meðan milljónir verða fyrir hungursneyð og flótta vegna hlýnunar jarðar? Auðvitað verða menn að eiga það bara út af fyrir sig, en ég sé ekki beint neitt jákvætt við það, þó lífsgæði mín batni á kostnað annarra.

[Sigurður Þór Guðjónsson, 24.5.2009 kl. 12:38]

Ég tók það fram í minni athugasemd að ef við gelymdum afganginum af heiminum og litum eingöngu á lífríki Íslands. Ef við gerum það þá held ég að erfitt sé að neita því að út af fyrir sig myndi hlýnun á landinu vera lífríkinu til góða. Þetta var ég að tala um. Og ég geri þa vegna þess að alltaf hefur það verið talið jákvætt að hlýni á landinu þar til á allra síðustu árum er það talið vera voða vont. Gott dæmi um það er reyndar grein Guðna míns Elíssonar þar sem hann furðaði sig á því að meiri hluti landsmanna teldi ekki að áhrif hlýnununar eins og hún er nú - ekki eins og hún ætti eftir að verða - væri slæm, eða eitthvað í þessa áttina. Ef mér finnst eitthvað rétttrúnaðaar og trúarbragðalegt í sambandi við loftslagsmál þá er það sú algera neitun alarmista (eða hvað á að kalla þá), sumra að minnsta kosti, að neikvæð áhrif hlýnunar á Íslandi t.d. um eitt stig frá meðallaginu 1961-90 verði minni en hin jákvæðu. Þetta er ekki spurning um það hvort lífsgæði mín batni á kostnað annarra, það er óþarfi að gera manni upp svo síngjarnan hugsunarhátt, heldur einfaldlega raunsætt mat á því að Íslannd er kalt land og hlýnun á landinu er jákvæð fyrir okkur út af fyrir sig. Við erum ein af þeim sem fá það jákvæða. En ekki má kalla það jákvætt, neittkvætt skal það vera.

[Loftslag.is, 24.5.2009 kl. 13:43]

Þetta var svar mitt því þó þú hafir notað fyrirvara í þinni setningu þá sagði ég þetta: 

það að hér verði hlýtt er alls ekki jákvætt - allavega ekki meðan það hefur gríðarlega neikvæð áhrif á langflesta aðra sem byggja þessa jörð.

Því var ég alls ekki að tala um hvort það væri jákvætt eða neikvætt fyrir okkur íslendinga og spurning þín átti því alls ekki við, þegar þú sagðir:

Það að hér verði hlýtt (svo við gleymum nú öðrum hlutum heims) er alls ekki jákvætt, segirðu.

Þegar menn pikka út hluta úr setningu og leggja einhvern sannleik út frá því, þá fer það gríðarlega í taugarnar á mér.

En ég hef fjallað um jákvæð og neikvæð áhrif á okkur íslendinga áður og margt af því er jákvætt (allavega veðurfarslega). En þetta er beggja blands fyrir okkur íslendinga - gróður vex hraðar en sumar tegundir hverfa - nýjar tegundir nytjastofna verða í veiðanlegu magni en aðrar hverfa - siglingaleiðir opnast að sumarlagi er jákvætt allavega á meðan ekki verða umhverfisslys vegna aukinna siglinga. Neikvætt að mínu mati er einnig ágeng skordýr, en ég er svo sem eins og aðrir íslendingar með fóbíu gagnvart skordýrum að einhverju marki, en þau geta líka haft slæm áhrif á vöxt sumra plantna.

Best er þó að lesa skýrslu vísindanefndar um áhrifin hér á Íslandi í þessari skýrslu.

[Sveinn Atli Gunnarsson, 24.5.2009 kl. 13:51]

Það er enginn spurning um að staðbundið (m.a. á Íslandi) geti komið fram jákvæð áhrif vegna hlýnunarinnar. Það er þó margt í þessu ferli sem er ekki þekkt. T.d. hvernig vistkerfi sjávar muni bregðast við hlýnuninni, bæði til skamms- og til lengri tíma. En það skal varast það að loka augunum fyrir hinu stærra samhengi. Einnig leiðist mér persónulega þetta rétttrúnaðar- og trúarbragðartal. Þetta snýst um það að þau vísindalegu rök sem uppi eru í dag hneygjast sterklega í átt til þess að maðurinn eigi að minnsta kosti að hluta til sök á hlýnun jarðar.

Á þessum síðum er reynt að sýna fram á hvernig sum af rökum efasemdarfólks eru í raun veik og hægt er að sýna fram á vísindaleg mótrök við þeim. Að sjálfsögðu eru þetta vísindi í þróun og það koma reglulega fram nýjar kenningar innan ákveðina sviða (sumar halda aðrar ekki), en í aðalatriðum heldur kenningin um hlýnun jarðar að mannavöldum.