Ei todisteita ihmisperäisestä ilmaston muutoksesta, Suomalainen tutkimus toteaa. Mielipiteitä?

NO EXPERIMENTAL EVIDENCE FOR THE SIGNIFICANT
ANTHROPOGENIC CLIMATE CHANGE
J. KAUPPINEN AND P. MALMI
Abstract. In this paper we will prove that GCM-models used in IPCC report
AR5 fail to calculate the influences of the low cloud cover changes on the global
temperature. That is why those models give a very small natural temperature
change leaving a very large change for the contribution of the green house
gases in the observed temperature. This is the reason why IPCC has to use a
very large sensitivity to compensate a too small natural component. Further
they have to leave out the strong negative feedback due to the clouds in order
to magnify the sensitivity. In addition, this paper proves that the changes in
the low cloud cover fraction practically control the global temperature.

Hei,

kiitos kysymyksestä - hyvä että laitoit tänne, niin päästään oikaisemaan virheellisiä tietoja. Kyseessä ei ole vakavasti otettava tutkimus ja tämän ns. tutkimusartikkelin johtopäätöksiin ei pidä luottaa.

Tässä hieman perusteluja asialle. Aloitan siitä, mistä voi tunnistaa varteenotettavan ja luotettavan tutkimuksen.

Tutkimuksen perusmenetelmä etenee näin: Tutkija (tai tutkijat) tekee tutkimuksen, yleensä jonkin yliopiston tai tutkimusinstituutin alla, ja kun tutkimus on valmis, hän lähettää tutkimustuloksensa julkaistavaksi alan lehteen. Lehden toimitus antaa artikkelin arvioitavaksi 2-4 arvioijalle eli referoijalle, jotka lukevat tutkimuksen, ja antavat siitä rehellisen ja riippumattoman palautteen tutkijalle. Arvioijat ovat saman alan tutkijoita, jotka tekevät arviointityön oman tutkimustyönsä ohessa eivätkä saa siitä palkkaa. Alkuperäinen kirjoittaja ei saa tietää arvioijien nimiä, vaan palaute tutkimusartikkelista annetaan nimettömänä. Arvioijat esittävät artikkelija joko hyväksyttäväksi (usein pienten korjausten jälkeen) tai hylättäväksi. Vain arvioiijien seulan läpäisevät artikkelit lopulta julkaistaan lehdessä. Tätä prosessia kutsutaan vertaisarvioinniksi, englanniksi ”peer-review”.

Kauppisen ja Malmin artikkeliin liittyen:

  1. Tämä J. Kauppisen ja P. Malmin artikkeli on julkaistu ArXiv-nimisellä nettisivustolla. Kyseessä ei ole tieteellinen julkaisu vaan ArXiv on alusta, jonne kuka tahansa voi laittaa minkä tahansa tutkimusartikkelin kaikkien saataville. ArXivin artikkelit eivät käy läpi vertaisarviointiprosessia. Tästä syystä pelkästään ArXivissa julkaistuihin tutkimuksiin tulee suhtautua suurella varauksella.

ArXiv on tarkoitettu julkaisujen jakamiseen vertaisarviointiprosessin aikana, kun tutkija odottelee palautetta artikkelistaan (ns. preprint-vaihe). Tämä vaihe voi kestää kauan (puolesta vuodesta jopa vuoteen), joten tutkimuksen edistymisen kannalta on nähty edulliseksi, että tutkijat voivat jakaa tutkimustuloksiaan jo ennen julkaisun virallista hyväksymistä tieteelliseen lehteen. ArXivissa tutkijat voivat myös saada epävirallista palautetta tutkimuksestaan muilta tutkijoilta. Esimerkiksi fysiikan alalla on melko yleistä, että tutkijat laittavat julkaisun saataville ArXiviin vertaisarviointiprosessin aikana. Laittamalla julkaisun jakoon ArXiviin tutkija voi myös varmistaa, että tutkimustulokset ovat saatavilla kaikille (suuri osa tieteellisistä lehdistä on maksullisia). ArXiv on siis tutkijoiden sisäiseen viestintään ja tutkimuksen avoimuuden varmistamiseen tarkoitettu alusta, mutta siellä on myös artikkeleita jotka eivät läpäise tieteellisen tutkimuksen kriteerejä.

  1. Tutkijat esiintyvät artikkelissa vain omilla nimillään, eivät jonkin tutkimuslaitoksen tai yliopiston edustajina. Tämä on myös huolestuttava piirre ja viittaa siihen, että henkilöt toimivat yksin ilman suuremman tutkimusryhmän tukea.

  2. Artikkelissa on puutteelliset viitteet aiemmin julkaistuihin tutkimuksiin (lopun References) ja monet näistä ovat tutkijoiden omia töitä. Tämä ei ole hyvän tutkimuksen piirre vaan kielii siitä, että tutkijat eivät tunne aiemmin tehtyä tutkimusta ja näin ollen eivät todennäköisesti tunne omaa tutkimusalaansakaan kovin hyvin tai heidän väitteilleen ei ole löydettävissä tukea muiden tutkijoiden töistä.

Pelkästään näiden ulkoisten seikkojen (1-3) perusteella voi päätellä, että tutkimusartikkeli ei hyvin todennäköisesti ole luotettava.

Sitten vielä itse asiaan kommentteja:

En rupea tässä purkamaan kaikkia artikkelin väitteitä yksityiskohtaisesti. Kuten monissa ilmastoskeptikkojen kirjoituksissa, tässäkin artikkelissa on sekä tosia että virheellisiä asioita.

Perusväite siitä, että pilvisyyden muutokset on nykyisissä ilmastomalleissa puutteellisesti mallinnettu, on periaatteessa osittain totta. Pilvisyyden mallintaminen on vaikeaa monista syistä: pilviin liittyy monia mikrofysikaalisia ja -kemiallisia prosesseja, jotka tapahtuvat ns. ”alihilaisella skaalalla” eli paljon pienemmällä maantieteellisellä skaalalla kuin mitä ilmastomallin erotuskyky on, eikä niitä näin ollen pystytä mallintamaan koko maapallon laajuisissa globaalimalleissa kovinkaan tarkasti. Aerosoli-pilviprosessit ja niiden ilmastovaikutukset ovat tärkeä tutkimusalue tällä hetkellä, jossa suomalaliset ovat hyvin aktiivisesti mukana.

Kuitenkin artikkelin väite siitä, että pilvisyyden vaihtelut selittäisivät suuren osan nykyisestä ilmaston lämpenemisestä, on selkeästi kaiken muun tutkimuksen perusteella väärä. Kasvihuonekaasujen lisääntymisen lämmittävä vaikutus tunnetaan hyvin perusfysiikasta lähtien. Myös vesihöyryn lisääntyminen - joka siis myös on kasvihuonekaasu ja voimistaa lämpenemistä - lämpötilan noustessa on otettu huomioon. Alapilvien väheneminen voi vaikuttaa ilmastoon lämmittävästi (koska vähemmän valkoisia pilviä, jotka heijastavat auringon säteilyä takaisin avaruuteen), mutta vaikutus ei ole niin suuri kuin tässä tutkimuksessa väitetään.

Tutkimuksessa tehdään se virhe, että pelkkä korrelaatio (tässä pilvisyyden ja lämpötilan välillä) ei osoita syy-seuraus-suhdetta näiden välillä tai mihin suuntaan mahdollinen syy-seuraus-suhde on. Korrelaation lisäksi pitää esittää jokin fysikaalinen mekanismi syy-seuraussuhteen osoittamiseksi ja sellaista ei tässä esitetä. Tässä tapauksessa on todennäköisempää, että pilvisyys enemminkin reagoi lämpötilan muutoksiin eikä toisinpäin.

Korrelaatio pilvisyyden ja lämpötilan välillä ei myöskään millään tavoin nollaa kasvihuonekaasujen (tärkeimpänä hiilidioksidi) lisääntymisen lämmittävää vaikutusta, jonka fysikaalinen mekanismi tunnetaan hyvin.

Laitan tähän alle kaksi kuvaa, joista selviää miten suurta osaa pienhiukkaset (aerosolit) ja pilvet näyttelevät ilmastonmuutoksen kokonaisuudessa. Nämä kuvat perustuvat suureen määrään tutkimuksia, eivät yksittäiseen tutkimukseen. Ensimmäisestä kuvasta selviää eri osatekijöiden osuus nykyisessä lämpenemisessä. Pilvisyyden (aerosoli-pilvivuorovaikutukset) on arvioitu aiheuttavan kokonaisuudessaan noin -0,5 W/m2:n viilentävän säteilypakotteen. Toisesta kuvasta nähdään selvästi, että ilmastomalleilla voidaan tuottaa havaittu lämpeneminen vasta, kun ihmisen vaikutus (kasvihuonekaasujen lisääntyminen) otetaan huomioon.

Ilmastomalleja voidaan aina tarkentaa, ja paljon työtä tehdään nimenomaan pilviprosessien tarkemman mallintamisen eteen. Nämä epätarkkuudet eivät kuitenkaan romuta koko ilmastomallinnusta, vaan mallien perusta on varsin luotettavalla pohjalla.

Artikkeli on myös ”debugattu” ja todettu virheelliseksi usealla kansainvälisellä sivustoilla, esimerkiksi: https://climatefeedback.org/claimreview/non-peer-reviewed-manuscript-falsely-claims-natural-cloud-changes-can-explain-global-warming/
Sieltä osuva lainaus:

“The main claim is based on a correlation: that as the Earth warms, low clouds disappear. The authors’ narrative is that low clouds are decreasing due to some natural cause (no mechanism provided by the authors) and the disappearance of low clouds then results in surface warming. This is akin to claiming that increased ice cream sales leads to warmer temperatures. In reality, the feedback is a known and documented phenomenon and works the other way: as the surface of the Earth warms, low cloud coverage decreases, allowing more sunlight to reach and warm the Earth’s surface.”

Kauppisen ja Malmin artikkelia ei siis tule käyttää lähteenä ilmastonmuutokseen liittyen!

Suomalaista tutkimusta aiheesta:

Helsingin yliopisto, INAR, Aerosol Cloud Climate Interactions -group: https://www.helsinki.fi/en/researchgroups/aerosol-cloud-climate-interactions
Ilmatieteen laitos:
https://en.ilmatieteenlaitos.fi/remote-sensing-of-aerosols-and-clouds
https://en.ilmatieteenlaitos.fi/press-release/376652529)


Kuva 1. Säteilypakotteen osatekijät (lähde: Ilmasto.nyt-materiaali, muokattu IPCC:n 5. arviointiraportin kuvasta). Positiivinen pakote (punaisella) lämmittää, negatiivinen pakote (sinisellä) viilentää ilmastoa.

Kuva 2. Havaittu globaali lämpötila (musta viiva) sekä mallien tuottama aikasarja, kun vain luonnolliset tekijät (aurinko ja tulivuoret, sininen viiva) mukana, ja kun sekä luonnolliset että ihmisperäiset tekijät (kasvihuonekaasut, pienhiukkaset (pääosin rikkihiukkaset) ja otsoni, musta viiva) mukana. Lähde: IPCC 4. arviointiraportti.

Kyllä näitä vertaisarvioituja tutkimuksia asiasta löytyy esim. 334413385_Human_CO_2_Emissions_Have_Little_Effect_on_Atmospheric_CO_2
" Human CO 2 Emissions Have Little Effect on Atmospheric CO 2"
researchgate sivustolta löytyy

Edwin X Berry, Human CO2 Emissions Have Little Effect on Atmospheric CO2, International Journal of Atmospheric and Oceanic Sciences . Vol. 3, No. 1, 2019, pp. 13-26. doi: 10.11648/j.ijaos.20190301.13

Hei matskf,

Tämä viittaamasi artikkeli näyttää astetta vakavammin otettavalta, koska se näyttää julkastun ns. “oikeassa” tieteellisessä lehdessä. Artikkeli on muodoltaan viimeistellympi, mutta valitettavasti sekään ei läpäise tiukempaa tieteellistä tarkastelua ja artikkeli sisältää selviä virheitä siihen liittyen, miten hiilidioksidi poistuu ilmakehästä.

Tämä artikkeli on kyllä julkaistu vertaisarvioidussa lehdessä, mutta lehteen pääsee todennäköisesti hyvin helposti läpi näistä seikoista päätellen:

  • lehti on perustettu vuonna 2017
  • siinä on julkaistu vasta 11 artikkelia
  • lehden toimituskunnassa ei ole yhtään vakavasti otettavan ilmastotutkimuslaitoksen edustajaa

Sisältöön liittyen tässä artikkelissa yritetään todistaa, että IPCC:n (Kansainvälinen ilmastopaneeli) referoimissa tutkimuksissa mallinnettaisiin väärin hiilidioksidin poistuminen ilmakehästä ja tästä syystä IPCC liioittelisi ihmisen aiheuttamien päästöjen osuutta viime vuosisadan aikana tapahtuneessa CO2-pitoisuuden nousussa (joka on noin 280 ppm --> 400 ppm).

Artikkelissa väitetään, että hiilidioksidi poistuisi ilmakehästä elinajalla 16,5 vuotta, tarkoittaen että 16,5 vuodessa ilmakehään päässeen hiilidioksidipäästön pitoisuus vähenisi 1/e:nteen osaan eli noin 37 prosenttiin alkuperäisestä päästöstä (tässä e = 2,718 on ns. Neperin luku). Tämä väite ei pidä paikkaansa. Hiilidioksidille ei ole ilmakehästä yhtä selkeää poistoprosessia, vaan hiilidioksidi kiertää erilaisten varastojen sisällä maapallosysteemissä. Näin ollen hiilidioksidille ei voida määrittää yksikäsitteistä elinaikaa, kuten esimerkiksi metaanille joka poistuu ilmakehästä yksinkertaisen kemiallisen reaktion kautta. Metaanin elinaika ilmakehässä on noin 12 vuotta ja sen päästölle eksponentiaalinen lasku pätee hyvin.

Hiilidioksidi kiertää maapallosysteemissä seuraavasti:

  • kasvillisuus sitoo yhteyttämisessä ja päästää ilmakehään hiilidioksidia biomassan hajotessa. Kiertoaika on noin 1-100 vuotta riippuen kasvin iästä (yksivuotiset ruohokasvit vs. puut)
  • meret sitovat ja vapauttavat hiilidioksidia (pintaosissa kiertoaika 1-10 vuotta, syvemmissä kerroksissa satoja vuosia)
  • merissä toimiva ns. biologinen pumppu siirtää hiilidioksidia pintavedestä syvempiin kerroksiin (kasvi- ja eläinplanktion sekä kalkkikuoriset eliöt sitovat hiilidioksidia, joka painuu syvempiin meren kerroksiin näiden eliöiden kuollessa ja kasvien/eliöiden jäänteiden painuessa alaspäin)
  • vuorten rapautuminen poistaa ilmakehän hiilidioksidia. Ilman CO2 liukenee sadeveteen ja reagoi kivimineraalien kanssa, näin rapauttaen kalliota. Jokien mukana rapautunut kiviaines kulkeutuu meriin, jossa se painuu pohjalle sedimentteihin. Tämä on itse asiassa ainoa aito poistoprosessi ilmakehän hiilidioksidille.

Hiilidioksidin poistuminen ilmakehästä on siis hyvin monimutkainen asia, koska varsinaista poistoprosessia ei ole vaan poistuminen tarkoittaa sitoutumista näihin eri aikaskaalojen varastoihin, joiden kautta hiilidioksidi kiertää maapallosysteemissä. Ainoa aito poistoprosessi on vuorten/kiviaineksen rapautuminen. Tästä syystä hiilidioksidille ei käytetä elinaika-termiä vaan puhutaan viipymäajasta ilmakehässä (engl. residence time). Viittaamasi artikkeli kritisoi juuri tätä IPCC:n terminologiaa (eli että ei puhuta CO2:n elinajasta), mutta tälle terminologiakäytännölle on selkeät, hiilen kierron prosesseista johtuvat syyt.

Jos seurataan yksittäisiä hiilidioksidimolekyylejä ilmakehässä, voidaan yksittäiselle molekyylille määrittää keskimääräinen viipymäaika ilmakehässä. Tämä aika on noin 4 vuotta. Tässä ajassa hiilidioksidi ei kuitenkaan kokonaan poistu systeemistä, vaan suuri osa siitä sitoutuu lyhyen aikavälin varastoihin (kasvit ja meren pintakerros), joten tämä 4 vuotta ei ole aito elinaika hiilidioksidille.

Kuten tästä selityksestä huomataan, on hiilen (hiilidioksidin) kierto ilmastosysteemissä hyvin monimutkainen asia. Tässä artikkelissa tehdään se perusvirhe, että yritetään mallintaa yksinkertaisella fysikaalisella mallilla (varasto, josta poistuminen 16,5 vuoden elinajalla) systeemiä, joka todellisuudessa ei ole näin yksinkertainen. Hiilidioksidin kohdalla biologiset systeemit (kasvit) sekä meri ovat olennaisen tärkeitä ja nämä on kuvattava mallissa oikein, jotta voidaan mallintaa mitä todellisuudessa hiilidioksidille maapallon ilmakehä-ekosysteemi-meret-kokonaisuudessa tapahtuu.

Tämä liian yksinkertaisella mallilla ilmaston kuvaaminen on skeptikkoartikkeleille yleinen piirre. Tuossa tämän ketjun alkuperäisessä Malmin ja Kauppisen artikkelissa tehdään sama virhe: siinä kritisoidaan koko maapalloa 3-ulotteisesti kuvaavia globaalimalleja (CMIP-mallit), mutta Malmi&Kauppinen tekevät oman mallinnuksensa hyvin paljon yksinkertaisemmalla, ei-globaalilla mallilla.

Muutama lisähuomio vielä Edvin X Berryn vuoden 2019 julkaisuun ja sen luotettavuuteen lähteenä.

  1. Dr. Berry on kyllä julkaissut tieteellisiä artikkeileita väitöskirjaansa liittyen 60- ja 70-luvulla. Mutta ei mitään sen jälkeen paitsi nyt kyseisen artikkelin. Ehkä hieman outoa? :thinking:

  2. Dr Berry on toisaalta julkaissut erittäin politisoitunutta ilmastonmuutosta kyseenalaistavaa blogia vuodesta 2007 alkaen. Hän esiintyy myös mediassa ilmastomuutoksen kyseenalaistajana.

  3. Dr. Berry liittää artikkelin alussa itsensä yritykseen Climate Physics LLC. Buzzfile.com määrittää tämän 2010 perustetun yrityksen toimialaksi rakennusalan ja erityisesti lammitykseen ja jäähdytykseen liittyvän LVI-tekniikan. Ei kovinkaan tieteellinen lähtökohta ilmastotutkimuksen tekemiselle. :roll_eyes:

  4. Dr. Berryn artikkeli on julkaistu avoimen pääsyn lehdessä, johon on syytä suhtautua kriittisesti. Avoimen pääsyn lehdet ottavat tekijältä maksun artikkelin julkaisemiseksi. Osa näistä lehdistä toimii kyseenalaisin periaattein eikä noudata esim. COPE:n julkaisueettisiä periaatteita (ohjeet #1 ja #2). Ja ainakin vielä 2017 lehden International Journal of Athmospheric and Ocean Sciences julkaisija Science Publishing Group oli sittemmin suljetulla ns. Beallin listalla, johon julkaisueettisiä perjaatteita heikosti noudattavia julkaisijoita oli kerättynä vielä 2017. Listalle päätyi vain selkeän piittaamattomuuden seurauksena, joten lehden käytäntöjä on syytä arvioida kriittisesti. Yllä todettiin mm. ilmastotutkimuksen edustajien puute toimituskunnassa, vaikka lehti toimii kyseisellä alalla.

Yhteenvetona todettakoot, että ainakaan taustatekijät eivät ole tukemassa tämän tutkimuksen laatua. Päinvastoin vaikuttaa, että julkaisun laatimisen vaikuttumet saattaa olla ensisijaisesti poliittiset.