Sonntag, 11. Januar 2009

Andere Gründe für die aktuelle Klimaerwärmung

Es gibt ein Erkennungsmerkmal für reine Leugner, im Gegensatz zu skeptischen Menschen, die das Für und Wider in einer Sache abwägen, und das ist die Wahllosigkeit des Arguments. Ein Leugner ist dagegen, die Gründe sind egal. Im Falle des Klimawandels ist der Leugner also "dagegen", warum im einzelnen, wird nach Zweckmäßigkeit festgelegt. Daher kommt bei der Diskussion mit Leugnern oft heraus, daß
  • kein Klimawandel stattfindet oder es sich schon wieder abkühlt,
  • falls das Klima sich ändert, ist das nur ein natürlicher Zyklus,
  • Änderungen des Klimas durch Treibhausgase werden in der Zukunft in einer negativen Rückkopplung mit der Feuchte oder Wolken gedämpft,
  • falls nicht, ist es die Sonne,
  • falls nicht, sind es kosmische Strahlen,
  • falls nicht, ist es irgendeine andere, noch stärker esoterische Ursache,
  • falls doch Treibhausgase die Ursache sind, hat nicht der Mensch sie wesentlich verursacht,
  • falls er sie doch wesentlich verursacht hat und einen Klimawandel bewirkt, ist der Klimawandel aber eher positiv für die Menschheit,
  • falls es nicht positiv für die Menschheit ist, sind aber die Kosten für Gegenmaßnahmen größer als die Kosten des Klimawandels,
  • falls selbst das falsch ist, ist es ohnehin zu spät, noch irgendwas zu unternehmen, also laßt uns feiern und nicht an morgen denken.

Wenn man mit Leugnern argumentiert, kommen so nach und nach mehrere oder alle Punkte dieser Reihung, bei der jeder einzelne Punkt vielleicht noch einer Diskussion gewürdigt werden kann, dieser ganze Zoo von Ablehnungsgründen durch die widersprüchliche Argumentation aber nur noch lächerlich wirkt.

Einge Beiträge hier waren dazu bestimmt, deutlich zu machen, daß ein Klimawandel stattfindet und daß er vom Menschen verursacht ist und daß die möglichen Folgen es plausibel machen, daß wir weitaus mehr verlieren können, wenn wir nichts dagegen unternehmen.

Über alternative Theorien schreibe ich wenig, weil sie schon dadurch unplausibel sind, weil wir den Klimawandel auf der Basis der bestehenden Annahmen gut erklären können - näheres kann man in den IPCC-Berichten nachlesen, zu denen ich im linken Seitenmenü verlinkt habe. Doch wenn ich das tun wollte, könnte ich leicht auf entsprechende Arbeiten verlinken, die solche alternative Theorien einem Test unterworfen haben.

Änderungen des Klimas unterliegen mit Sicherheit keiner negativen Rückkopplung durch Feuchteänderungen oder Wolken (Iriseffekt) in der Zukunft, sondern werden im Gegenteil dadurch verstärkt. Diskutiert habe ich das hier und hat das RealClimate hier, jeweils mit weiteren Links.

Es wurde auch untersucht, ob die Klimaänderungen durch Änderungen der Strahlung der Sonne bewirkt sein können. Doch dafür spricht nichts, wie z.B. hier gezeigt wird. Es gibt eine Reihe von anderen Webseiten, die Gründe dagegen anführen, wie etwa diese Linksammlung.

Können kosmische Strahlen der Grund für die aktuellen Klimaänderungen sein, wie es Svensmark behauptet? Auch dagegen sprechen mehrere Arbeiten, einen Start bietet erneut RealClimate.

Und was ist mit natürlichen Zyklen? Gerade Geologen finden diesen Punkt sympathisch, weil ja in der Vergangenheit immer wieder Phasen hoher und niedriger globaler Temperaturen abwechselten, "aus welchen Gründen auch immer". Diese Gründe waren aber oft recht spezifisch, nur ist es natürlich ein grundsätzliches Problem, daß wir diese Gründe indirekt aus Ablagerungen und Eisbohrkernen und aus Modellrechnungen herleiten müssen und nicht positiv untersuchen können, indem wir eine Reihe von Erden produzieren, an denen wir gezielt einzelne Parameter verändern können, um genau Ursachen festzulegen. Man kann natürlich auch sich dumm stellen und sagen "Ich weiß gar nichts." Man nimmt sich dann eine Temperaturzeitreihe und untersucht, was die statistische Wahrscheinlichkeit dafür ist, daß im Laufe der Zeit zufällig eine Veränderung von einem bestimmten Ausmaß geschehen kann. Wir wissen, daß die Temperaturen in der Zeitreihe die höheren Werte in der jüngeren Vergangenheit zeigen. Die 13 wärmsten globalen Jahresmittel der Temperatur seit Beginn der globalen Messungen lagen alle nach 1990. Wie wahrscheinlich ist das, das dies rein zufällig geschieht? Genau diese Frage (etwas breiter und komplexer gestellt) haben Zorita, Stocker und von Storch beantwortet. Ihre Antwort ist: so unwahrscheinlich, daß niemand das ernsthaft glauben würde, nämlich unter 1:1000, je nach Methode und Hinzunahme regionaler Daten sogar um mehrere weitere Größenordnungen unwahrscheinlicher.

Es gibt eine konzeptionelle Schwierigkeit bei so einer Arbeit. Die Temperaturdaten folgen keiner rein zufälligen Verteilung, selbst wenn man annimmt, daß sie keinen Trend enthalten, was ja tatsächlich der Fall ist. Selbst ohne Trend sind die globalen Temperaturmittel in den verschiedenen Jahren nicht voneinander unabhängig, sondern haben ein Gedächtnis. Im einfachsten Fall hat ein Jahr eine ziemlich ähnliche Temperatur, wie das Vorjahr, weil sich die Randbedingungen, die zu Temperaturänderungen führen können, langsamer ändern als im Jahreszyklus. Wenn z.B. ein Jahr kühler und dadurch schneereich war, könnte die niedrigere Albedo der Eisflächen dazu geführt haben, daß in diesem Jahr die Erde mehr Sonnenstrahlung reflektierte, dadurch die Meere etwas abkühlten und im Folgejahr es erneut etwas kühler war. Das nennt man Autokorrelation, denn würde man ein Diagramm zeichnen, auf dem man auf einer Achse die Temperaturen eines Jahres und auf der anderen Achse die des Folgejahres auftrüge, dann würden die Punkte im Diagramm, die die Jahre darstellen, eine Korrelation zeigen. Genau das ist der Fall. Im einfachsten Fall geht man nur von einer Korrelation zwischen Folgejahren aus. Das ganze ist ein Prozess, der mit einem Parameter gekennzeichnet ist, der die Größe der Korrelation anzeigt, ein AR(1)-Prozess (Näheres dazu erläutert Tamino in seinem Blog, wobei auch die Folgebeiträge das Thema vertiefen - zudem hat er die Arbeit von Zorita et al. tiefer gehend und mit Fachkunde diskutiert). Daneben kann man aber auch Korrelationen betrachten, die sich über viele Jahre erstrecken. Durch die Autokorrelation wird es wahrscheinlicher, daß sich wärmere oder kältere Jahre an einem Ende einer Zeitreihe häufen, denn ohne Autokorrelation ist die Wahrscheinlichkeit, die 13 wärmsten Jahre auf den letzten 17 Plätzen einer Zeitreihe zu finden, 1,25 * 10^-14 (1,25:100.000.000.000.000).

In der Arbeit von Zorita et al. wurde beides getan, und in beiden Fällen trotzdem eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit dafür gefunden, daß die drei Temperaturzeitreihen des Hadley Centres, von NASA-GISS und NOAA-NCDC seit 1880 rein zufällig so aussehen könnten, wie sie es tun. In allen Fällen liegen die Wahrscheinlichkeiten für die globalen Daten im Bereich zwischen 1:1000 und 1:10.000, und zwar recht robust für die Wahl der Parameter und die Wahl der Zahl der wärmsten Jahre aus einer gewählten Anzahl letzter Jahre. Interessant ist aber, daß bei Betrachtung regionaler Temepraturdaten diese Wahrscheinlichkeitsabschätzungen noch deutlich niedriger liegen, im extremen Fall der Betrachtung der wärmsten Jahre in den letzten 17 Jahren in Ostasien im Fall eines AR(1)-Prozeses (Autokorrelation nur im Folgejahr) der Größenordnung nach bei 1:1.000.000. Nimmt man alle Daten zusammen, ergeben sich daraus also starke Grenzen für die Wahrscheinlichkeit, daß einfach nur natürliche Variabilität die beobachtete Temperaturzeitreihe regional und global erzeugt haben könnte. Salopp gesagt: vergeßt es, von Menschen erzeugte Treibhausgase sind nach wie vor die einzige vernünftige Erklärung für die beobachtete globale Erwärmung.

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