Archive for april, 2013

Lågt vatten i Östersjön

05/04/2013

Vi har under några veckors tid på nyheterna fått höra att vattenståndet i Östersjön är mycket lågt. Orsaken till det låga vattenståndet är en kombination av ostliga vindar som har pressat utt vatten genom de danska sunden och långvariga högtryck över Östersjön.

Varför ger högtryck lågt vattenstånd?

Som känt motsvarar en atmosfär en vattenpelare på tio meter. Antag att lufttrycket stiger med 50 mbar. Vattenytan under högtrycket kommer då att tryckas ner ca. 0.5 m. Under högtrycket bildas således en ”grop” i vattenytan. Vattnet kommer att pressas ut/bort från gropen i alla fria riktningar vilket naturligtvis leder till att vattenytan stiger på områdena runt högtrycket.

Så länge ett högtryck till utbredningen är relativt litet jämfört med hela östersjön leder inte lågt eller högt vattenstånd lokalt till någon större vattenomsättning i de danska sunden eftersom lågt vattenstånd på en plats kompenseras av högt vattenstånd på en annan plats och volymmässigt så tar lågvatten och högvatten ungefärligen ut varandra.

De senaste veckornas ibland relativt kraftiga ostliga vindar kombinerat med en rätt lång period av stillastående högtryck över stora delar av Östersjön har lett till att havsytans nivå på många ställen har varit extremt låg t.ex. i Finska viken vilket bl.a. ledde till problem för en landsvägsfärja som hade bottenkänning på sin normala rutt. Motsvarande extremt låga vattenstånd har man också sett i södra östersjön där vattenståndet i början av året temporärt har varit en och en halv meter under det normala.

Östersjöbassängen. Totalytan är ungefär 377 000 km².

Anläggning för mätning av havsytans nivå på Öja. Använd fram till 2006. Mätstationen har en ”brunn” som via ett relativt tunt rör är i förbindelse med havet. Röret till havet dämpar snabba nivåförändringar t.ex. vågor på havsytan och medelhavsytans nivå kan sedan mätas rätt exakt.

Lågt vattenstånd i Östersjön, bra eller dåligt?

Det låga vattenståndet i Östersjön är en väldigt positiv sak för Östersjön. Östersjön har under många år lidit av låg salthalt och ställvis döda bottenområden till följd av syrebrist. Det låga vattenståndet betyder att ofantliga mängder östersjövatten har pumpats ut genom de Danska sunden, strömmens hastighet har ställvis varit fyra knop!

Vattenmängden som pumpats ut i Nordsjön kan grovt uppskattas på följande sätt:

Östersjöns yta är ca.  377 000 km². Om vi antar att medelvattenståndet i Östersjön har legat 0.4 meter under det normala så har det runnit ut

V = 0.0004 km * 377 000 km³ = 150 km³

Då vattenståndet senare under våren börjar återgå till det normala kan vi förvänta oss en massiv saltvattenspuls motsvarande ovanstående uppskattning 150 km³ tillbaka in i Östersjön. Resultatet kan, om allting går väl bli ett antal år av goda torskfångster i Östersjön. Då salthalten är för låg i Östersjön kan torsken inte föröka sig, nytt saltvatten kan relativt snabbt få torskpopulationen att öka.

Det inströmmande saltvattnet är tyngre än det omgivande bräckvattnet vilket leder till att nytt och syrerikare saltvatten tränger undan syrefattigt bottenvatten i östersjön vilket bör leda till att stora bottenområden ”blommar upp” under några år.

http://www.svd.se/naringsliv/lagt-vattenstand-problem-for-farjor_8044100.svd

http://sv.wikipedia.org/wiki/Mareograf

Om svårigheten att bestämma klimatkänsligheten

04/04/2013

IPCC anger klimatkänsligheten i förhållande till CO2 halten i atmosfären till

dT = l*dF

där
l = klimatkänsligheten
dF= förändring i forcing W/m²
dT= resulterande temperaturföränding.

Förstärkningsfaktorn framför logaritmuttrycket uppskattas enligt Myhre et al. (1998) till 5.35 d.v.s.
dF = 5.35 ln(X/280ppmv)

där X ppmv är koldioxidhalten i atmosfären vid den koncentration vi betraktar och 280 ppmv är den antagna förindustriella koldioxidhalten. Faktorn 5.35 ges av Myhre (1998).

Hur kan då klimatkänsligheten experimentellt bestämmas? Steven Mosher gjorde ett inlägg på WUWT där han i stort sett konstaterade att det ju inte är något problem. Hans resonemang gick ungefär så här:

Steven Mosher:
Känslighet = dT/ dF
vilket kan jämföras med
Hastighet = Sträcka/Tid
Genom att mäta dT och jämföra detta med förändringen i förstärkning dF så kan klimatkänsligheten bestämmas.
Exempel:
Från 1850 fram till vår tid ser vi en temperaturförändring på 1 grad C. Under samma tid ser vi en förändring i forcing på ca. 2 W.
Känsligheten är då = 1/2 = 0.5
Om vi vill beräkna klimatkänsligheten för en fördubbling av CO2 halten i atmosfären d.v.s. 280 ppmv till 560 ppmv kan det göras så här
till 560 dF = 5.35ln(560/280) = 3.71
Vi får då temperaturförändringen till följd av stigande koldioxidhalt som
3.71 * .5 = 1.85 grader C per dubbling.

Och sedan ställer vi frågan vad som gick fel i resonemanget ;), kan man göra så här.

  • Vi kan först göra ett litet tanke-experiment som visar att ovanstående temperaturförändring per fördubbling av koldioxidhalten inte kan stämma generellt. Antag att atmosfären innehåller en atom CO2 och att vi ökar denna koncentration till det dubbla. Enligt ovanstående antagande borde temperaturen stiga med 1.85 grader C vilket naturligtvis är nonsens. Om vi fördubblar koldioxidhaten till 4 atomer borde temperaturen igen stiga med 1.85 grader. Vi ser klart att relationen om den stämmer endast kan stämma approximativt inom ett sannolikt rätt litet intervall. Om denna relation gäller endast approximativs så blir frågan inom vilka gränser relationen är giltig? Observera att jag inte påstår att relationen inte gäller för de koncentrationer CO2 vi idag ser i atmosfären.
  • Därefter kan vi ställa oss frågan om den observerade temperaturförändringen från 1850 till vår tid faktiskt endast är antropogen. Är alltså förändringen i den förstärkning 2 W som Mosher hänvisar till faktiskt helt beroende på förändringen i atmosfärisk koncentration av CO2. Det visar sig att detta knappast är fallet. Den allmänna uppfattningen torde vara att förändringen fram till ca. 1950 berodde på naturliga faktorer och delvis okända faktorer och efter detta är en del av temperaturstegringen antropogen. Problemet är att vi inte med säkerhet vet hur stor den antropogena andelen av uppvärmningen är.

IPCC behandlar radiative forcing d.v.s. förstärkning via tillbakastålning här
http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-2.html

Vi nu har studerat IPCCs analys av frågan och vi tror oss förstå vad det är fråga om ävan om vi inte hittar någon härledning av en relation mellan förändring i CO2 och motsvarande temperaturförändring. Vi går vidare och tittar på grundläggande fysik. Kan fysiken ha någon betydelse?

Stefan och Bolzmans lag säger att en ”svart kropp” vid temperaturen T kommer att stråla ut värme med

P = 5.67 * 10^-8 * T^4

Om man befinner sig i en varm punkt på jorden t.ex. +30 grader C (303 K) så kommer ovanstående förstärkning på 3.7 W/m² att leda till en temperaturökning på ungefär +0.6 grader C. Om man befinner sig på nordliga breddgrader och temperaturen är -30 grader C (243 K) så ger förstärkningen en temperaturökning på 1.1 grader C. Hur kan man räkna ett medeltal över jordklotet då den utstrålade energin beror av temperaturen upphöjd i fjärde potens och då temperaturen beror av både latitud och tidpunkten på dagen? Det medelvärde man försöker beräkna är ganska irrelevant.

Då man tittar närmare på problemet så ser man att det som egentligen spelar någon roll är temperaturen vid yttre gränsen av atmosfären, igen något relativt flummigt. Då man tittar på jorden från satellit ser jorden ut att ha en temperatur nära -18 grader C. Vi ser alltså atmosfären som ytan på en svartkropp med denna temperatur. Om vi använder -18 grader som starttemperatur visar det sig att temperaturstegringen om CO2 fördubblas blir ungefär +1 grad C. Yttemperaturen torde då i medeltal ligga på ca. +15 grader C. Det är sannolikt att att IPCC har använt -18 grader C som utgångspunt vilket också stämmer med uppskattningen att atmosfärens totala värmande inverkan är ungefär 33 grader C.

Då vi studerar hur atmosfären reagerar på förändringar i yttemperaturen då CO2 varierar visar det sig att jorden sett från satellit i princip inte förändras alls. Taget över långa tidsrymder kommer jorden att stråla ut exakt lika mycket energi som det strålar in. Om den instrålade energin inte förändras måste jorden fortfarande se ut som en svartkropp med temperaturen -18 grader C för annars skulle energibalansen bli fel d.v.s. vi skulle kunna producera något som påminner om en evighetsmaskin som producerar energi ur intet … fysiker anser inte detta vara möjligt.

Det som händer då CO2 halten stiger är antagligen att temperaturfördelningen i atmosfären förändras i viss mån.

Vi har nu tittat på olika försök att bestämma klimatkänslighet och förstärkning till följd av CO2 och vi ser att hela begreppet är ett gungfly där man utgående från vilka grundantaganden man gör och på vilket sett man beräknar medeltal kan komma till mycket olika resultat.

Jag hänvisar till rubriken som var ”Om svårigheten att bestämma klimatkänsligheten”.

Ovanstående svårighet i att bestämma klimatkänsligheten ses direkt i IPCCs ensamble av klimatmodeller. Det visar sig (Kiehl, 23007) ”Twentieth century climate model response and climate sensitivity”. Det visar sig att olika modeller använder olika uppskattningar av klimatkänsligheten som i förhållande till varandra kan skilja med en faktor 2 … 3. Man använder därefter aerosolavkylning, igen dåligt känd, till att balansera modellen så att den kan reproducera den uppvärmning man sett under 1900-talet. Slutresultatet är att om klimatkänsligheten mellan olika modeller är helt olika så är helt enkelt klimatkänsligheten ytterst dåligt känd vilket vi också såg ovan.

Temperature predictions from some climate mode...

Framtidens energi … BÖCKER!

03/04/2013

Som rubriken säger så brinner faktiskt böcker ganska bra. Dåliga, på ideologi byggda,  politiska politiska beslut har lett till att åldringar i England idag köper mängder av skräpböcker. Är det det då inte bra att åldringarna är flitiga läsare? Problemet är att åldringarna inte har råd att värma sina lägenheter och kraftigt stigande el och gaspriser gör att gamlingarna fryser. Böckerna är inte avsedda att läsas utan de är bränsle för ved- och koleldade kaminer som fortfarande finns kvar…

book-burning.jpg

 

Bilden tagen från ”http://www.newyorker.com/online/blogs/books/book-burning.jpg”.

Vi lever i en intressant tid då man konkret får se hur man monterar ner vår demokrati. Mikael Kosks ledare i Hufvudstadsabladet den 30.3.2013 är ett exempel. Vår regering gör upp långsiktiga planer för att minska användningen av energi, planer som väljarna aldrig har givits möjlighet att debattera innan besluten togs. Inget parti verkar erbjuda alternativ. Vad värre är att planerna bygger på föråldrad och delvis felaktig information vilket gör att politikerna satsar mycket resurser på att lösa ickeproblem medan det finns stora samhälleliga problem som kunde lösas om man bara hade resurser.

Hållbar utveckling är på modet idag men man ger inte väljarna i Finland/EU möjlighet att debattera vilka de kritiska resurserna är som berör oss. Vilka resurser håller på att ta slut? Vem har gjort analysen? Är de presenterade scenarierna trovärdiga?

Det är intressant att notera att alla förutsägelser gällande akut resursbrist (exempelvis ROM-klubben) har kommit på skam. Det stora felet har varit antagandet att de såkallade kända resurserna representerar hela den resurs som finns. Utgående från detta kan man naturligtvis kalkylera med en viss årlig ökning av resursanvändningen och så dividerar man de kända resurserna med den uppskattade förbrukningen och … Bingo! Resurserna kommer att ta slut rätt snabbt efter kanske bara tio år. Då man sedan återkommer till frågan efter tio år då resursen redan borde vara förbrukad ser man att man fortfarande har kvar en resurs som motsvarar kanske tio års förbrukning och i många fall har priset på resursen sjunkit under mellantiden i stället för att som man kunde anta stiga.. Hur är detta möjligt? Orsaken är helt enkelt att en buffert på tio till tjugo år är det som behövs för att öppna nya fyndigheter, det finns helt enkelt inget intressa för att söka efter stora nya resurser utöver detta. Det finns också tumregler som säger att då man t.ex. söker malmer så ökar resurserna med en faktor på ca. tio för varje fördubbling av priset. Det finns helt enkelt ofantliga tillgångar av t.ex. något magrare malmer än man anser vara värda att utvinna idag. Då man kombinerar det ovanstående med att också tekniken för att utvinna malmer ur lågvärdigt material går framåt ser man konkret orsaken till varför resurser som borde ha tagit slut för femton till tjugo år sedan inte har minskat utan resurserna har vuxit.

Då vi betraktar den globala utvecklingen ser vi att t.ex. Kina satsar fullt på att öka energianvändningen eftersom detta är förutsättningen för att ge befolkningen en vettig levnadsstandard. En medelenegiförbrukning på en kilowatt per person betyder att varje medborgare i princip har fem till tio tekniska slavar som gör jobbet. En hög teknisk levnadsstandard betyder automatiskt att industri och näringsliv måste må bra för att det skall finnas resurser att föda befolkningen.

Då vi ser på t.ex. utvecklingen i Afrika är flaskhalsen på många håll tillgången till pålitlig och tillräckligt billig energi kombinerat med effektiva transportsystem. Det är intressant att notera att telecommunikation finns tillgänglig och i stor utsträckning används. I princip har Afrika hoppat över de fasta näten inom telekommunikation.

Antag att du i Afrika vill starta ett företag som lokalt förädlar trä till förädlade produkter. Man brukar kalla ett litet företag av denna typ ett snickeri 😉 . För ett snickeri krävs idag, för att arbetarna inte skall sugas ut totalt, tillgång till moderna maskiner och pålitlig tillgång till energi samt pålitliga distributionskanaler. På många områden i Afrika speciellt på landsbygden år tillgången till energi begränsad och priset hutlöst (5x högre än priset hos oss).

Det finns två grundförutsättningar för att utvecklingen skall kunna starta i ett utvecklingsland. Den ena är utbildning av befolkningen så att lokal erfarenhet och kunskap finns för att förbättra samhället. Den andra livsnödvändiga resursen är tillgång till lätt tillgänglig och tillräckligt billig energi. Om dessa grunder finns verkar det som om samhället relativt snabbt klarar av att också producera sjukvård och annan service.

I Europa verkar man leva i en grön sagovärd där realsamhällets realiteter inte skall få påverka beslutsfattarna. Vi ser idag exempel på hur två stora stater i europa Tyskland och Sorbrittanien båda blint har byggt ut sin energiförsörjning baserad på vind och sol. I båda områdena har man kunnat se kraftiga höjningar av energipriserna, prishöjningar som är så kraftiga att stora grupper pensionärer inte har råd att värma sina bostäder, speciellt under de senaste åren då vintrarna har varit ovanligt kalla i hela Europa. Ett intressant exempel på detta är att efterfrågan på skräplitteratur i England hart ökat … man får brännbara skräpböcker billigare än ved! Man har också kunnat se tecken på att energinäten inte klarar av att matcha snabbt varierande energiproduktion med varierande konsumtion. Resultatet kan bli strömavbrott över stora områden.

Då energin till följd av vansinniga politikers beslut görs extremt dyr eller tillgången görs osäker försvinner samtidigt energikrävande industri från Europa, att få tillbaka denna industri och kunnandet inom dessa områden senare kan vara ytterst svårt eller omöjligt. Det är självklart att vi inte kommer att kunna leva endast på kunskapsteknologi eftersom det i Indien och Kina finns miljoner ungdomar som är villiga att satsa fullt ut på t.ex. IT kunnande. Mina egna erfarenheter från telekommunikationsindustrin visar att man på ytterst kort varsel är färdig att flytta forskning och utveckling till t.ex. Indien där lönen är en brådel av lönen i Finland. Det krävs naturligtvis tid för att flytta kunnande men det är svårt att motstå frestelsen att anställa fem indiska ingenjörer till samma pris som en finsk. Efter kanske fem år finns kunnandet i Indien/Kina och vårt eget kunnande, vår expertis, har spritts med vinden. I det skedet spelar det inte längre någon roll att lönerna i Indien har stigit så att man endast anställer två personer för en finsk lön.

När skall vi i Finland få ett politiskt parti som öppet diskuterar våra framtida utvecklingsalternativ och som ger medborgarna möjligheter att rösta om olika alternativ. Dagens konsensuspolitik har lett till att ingenting diskuteras och de stora besluten görs i slutna kabinett utan möjlighet till demokratisk kontroll. Vems intressen driver våra politiker? Man bör hålla i minnet Maurice Strongs (FN, IPCC) konstaterande: Är inte planetens enda hopp att den industriella civilisationen kollapsar? Är det inte vår skyldighet att se till att detta sker?


Pointman's

A lagrange point in life

THE HOCKEY SCHTICK

Lars Silén: Reflex och Spegling

NoTricksZone

Lars Silén: Reflex och Spegling

Big Picture News, Informed Analysis

Canadian journalist Donna Laframboise. Former National Post & Toronto Star columnist, past vice president of the Canadian Civil Liberties Association.

JoNova

Lars Silén: Reflex och Spegling

Climate Audit

by Steve McIntyre

Musings from the Chiefio

Techno bits and mind pleasers

Bishop Hill

Lars Silén: Reflex och Spegling

Watts Up With That?

The world's most viewed site on global warming and climate change

TED Blog

The TED Blog shares news about TED Talks and TED Conferences.

Larsil2009's Blog

Lars Silén: Reflex och Spegling