Klimafotavtrykket vårt vises i været på kloden hver eneste dag

Klimaet på kloden blir stadig varmere. Været i dag er ikke lenger hva det en gang var. I en artikkel i Nature Climate Change viser NIBIO-forsker Sebastian Sippel og medforfattere at det globalt sett ikke har vært normalt vær siden 2012. Det var klimaendringer i går, det er klimaendringer i dag og det blir klimaendringer i morgen.

Noe av bakgrunnen for studien var en ironisk tweet fra USAs president Donald Trump. I januar 2019 ble det meldt en kuldefront over store deler av Nord-Amerika, hvorpå presidenten ønsket seg litt «god gammeldags global oppvarming». Dette ble opptakten til en livlig debatt om forskjellen mellom vær og klima.

Det er et tilsynelatende paradoks at det samtidig med global oppvarming også kan oppstå perioder med ekstremt lave temperaturer. Forklaringen er at klimaet på kloden varierer på så mange ulike tidsskalaer, og lokalt vær kan variere betraktelig (se Figur 1). Dette gjør det vanskelig å skille klimaendringer fra naturlige variasjoner i temperatur og fuktighet på ett sted, og det kan gå flere tiår før de virkelige effektene av klimaendringer blir synlige i form av høyere temperatur eller endringer i nedbør.

Men selv om vær ikke er det samme som klima så har vi jo sett uomtvistelige spor etter klimaendringer i enkelthendelser – i form av for eksempel ekstreme hetebølger. Så etter Donald Trumps mye omtalte tweet, stilte klimaforskerne seg følgende spørsmål: Er det mulig å oppdage klimaendringer basert på observasjoner av været fra et enkelt år, en enkelt måned eller til og med én enkelt dag?

Svaret er ja. Men hvordan fant forskerne ut av dette, og hvordan kan vi være så sikre på at det ikke er naturlig variasjon vi observerer?

For det første: Årlig gjennomsnittstemperatur på kloden, målt i troposfæren, har økt de siste 40 årene. Det siste tiåret (2009-2018) har vært 0,7 °C varmere enn perioden 1951-1980 (se Figur 2). Samtidig er det stor forskjell på hvordan temperaturen varierer lokalt og globalt.

Lokalt kan nemlig temperaturene variere med mer enn 30-40 grader, selv etter at sesongvariasjoner blir fjernet. Denne betydelige variasjonen i temperatur (se Figur 2) gjør at det år om annen vil oppstå uvanlig lave temperaturer lokalt. Globalt sett vil imidlertid variasjoner i været utligne hverandre slik at eventuelle avvik fra normalen vil være mye mindre – selv om kloden opplever global oppvarming.

Dette betyr at det «globalt været» bærer med seg viktig, men veldig godt skjult, informasjon om underliggende klimaendringer. Utfordringen blir så hvorvidt det er mulig å uteske denne underliggende kunnskapen fra globale værdata.

Ved hjelp av lokale værdata fra meteorologiske målestasjoner over hele kloden, statistiske metoder og 24 ulike klimamodeller fra i alt 13 klimaforskningssentre beregnet de sveitsiske og norske forskerne hvordan temperatur og fuktighet varierte daglig, månedlig og årlig i forhold til global gjennomsnittstemperatur og energimengden i atmosfæren. Jo mer klimagasser som slippes ut i atmosfæren, desto mer av solvarmen klarer kloden å holde på – noe som så gir et overskudd av energi. Deretter benyttet forskerne maskinlæring for å avdekke det som kalles et «globalt fingeravtrykk» for menneskeskapte klimaendringer fra forholdet mellom værdata og global oppvarmingsdata, og dette globale fingeravtrykket ble så til slutt sammenlignet med historiske værdata. På denne måten klarte forskerne å avsløre tegn på menneskeskapte klimaendringer på en hvilken som helst dag med globale værobservasjoner siden 2012. Når det gjaldt årlige værdata dukket tegnet på menneskeskapte klimaendringer opp allerede i 1999.

Resultatene fra disse undersøkelsene er ganske slående. Været – globalt sett – er ikke lenger kjent farvann. Lokalt trengs det kanskje flere tiår med observasjoner for å kunne skille menneskeskapte klimaendringer fra naturlig variasjon, men globale værdata gjør forskerne i stand til å oppdage klimaendringer for en hvilket som helst dag siden tidlig i 2012!

Strengt tatt kan klimaforskerne bare påvise at klimaendringer har skjedd, de kan ikke si hvilke kilder det er som forårsaker disse klimaendringene. Metoden som benyttes i undersøkelsen ble utviklet for å oppdage et entydig signal om global oppvarming. Det er imidlertid også andre kilder – slik som menneskeskapte utslipp av aerosoler (små partikler, for eksempel sot) og endringer i arealbruk (avskoging og nedbygging av jordbruksarealer) – for å nevne noen – som også bør tas med i betraktning når de observerte endringene i klodens klima skal forklares.