www.nr.no

IPCCs klimamodeller, statistikk og prognoser

Lars Holden

www.nr.no

Forbehold

► Har ikke selv jobbet med klimaforskning

► Egen erfaring▪ statistikk og kombinert med dynamiske modeller

► Ikke kompetanse til å uttale meg om▪ hvilke fysiske prosesser som er godt eller dårlig modellert

i klimamodeller▪ data som passer eller ikke passer i modeller

► Klimamodellering preges av▪ stort komplisert fagfelt, tverrfaglig, høyt vitenskapelig nivå,

stor aktivitet, hard konkurranse, stor oppmerksomhet

www.nr.no

Hva bestemmer klimautviklingen?

FAQ 1.1, Figure 1

IPCC, AR4

www.nr.no

Klimamodeller

► Dynamiske modeller▪ inkluderer mest mulig av fysikken

▪ tilsvarende som værvarsel, styrkeberegning, reservoirsimulering, økonomiske modeller….

▪ ikke data til å lage rene statistiske modeller

▪ fins ikke data for aktuelle verdier

► IPCC oppsummerer kunnskapsgrunnlaget▪ 800 forfattere, >2500 vit. refereer, >130 land

▪ >20 modeller, vitenskapelig dokumentert◦ Bjerknessenteret ansvarlig for en av modellene

www.nr.no

Atmosfæren er forskj. fra siste 20.000 år

Figure TS.2

Observasjoner av konsentrasjon og stråling, iskjerner IPCC, AR4, 2007

CO2

samletN2O

CH4

www.nr.no

Global temperatur, havnivå og snø

Figure SPM.3

Observasjoner, nordlige halvkule, 1850- IPCC, AR4, 2007

www.nr.no

Utvikling av klimamodeller, IPCC TAR,2001

www.nr.no

Økt griddoppløsning i IPCC rapporter

Figure 1.4

IPCC, 2007

IPCC, 2001

IPCC, 1996

IPCC, 1990

www.nr.no

Verifikasjon av modellene► Fysiske prinsipper

► Vitenskapelig dokumentasjon

► Sammenligner der vi har data▪ dagens klima▪ endringer der vi har data

◦ geologisk og historisk tid

◦ klimaendringer siste år

· større endring ved polene, om natten, vulkanutbrudd..

► Betydelig bedring i modellene siste årene, fortsatt utfordringer

► Kjente svakheter, IPCC rapportene åpne om svakhetene

▪ skyer, skalaproblemer, El Niño effekten…

www.nr.no

Kan observert klima være naturlig variasjon?

Figure SPM.4

Observert klima passer med modeller som tar hensyn til menneskers aktivitet

Observasjoner og simuleringer,1900-

global temperatur i verdensdeler,

IPCC, AR4, 2007

www.nr.no

Figure TS.23

Kan observert klima være naturlig variasjon?

Observasjoner og simuleringer,

global temperatur,1900-

vulkaner avmerket,

IPCC, AR4, 2007

www.nr.no

Prognoser

► Baserer seg på scenarier fra klimamodellene▪ parametre varierer innenfor rammer som gir god

beskrivelse der det er data▪ antagelser om utslipp kommende år

► Største feilkilde: fysisk modell og usikkerhet i parametre▪ har ikke data til å overprøve dette▪ ekstrapolering i forhold til dagens parametre

► Er estimatene forventningsrette?

► Kvantifisere usikkerhet

Statistikere jobber med dette

www.nr.no

IPCC, AR4, prognose temperatur

Figure SPM.5

Seks forskjellige utslippsscenarier

www.nr.no

IPCC, AR4, fordeling temperatur

Figure SPM.6

www.nr.no

IPCC, AR4, endring i nedbør, sc A1B

Figure SPM.7

desember-februar juni-august

www.nr.no

3 scenarier, og mange simuleringer

Figure 10.5

TemperaturNedbør

IPCC, AR4, 2007

Årlige snitt relativ til middel 1980-1999

www.nr.no

Har vi tillit til prognosene?

► IPCC er dagens etablerte kunnskap▪ global temperatur – liten usikkerhet▪ regionale endringer, nedbør og ekstremvær- større usikkerhet

► Stor oppmerksomhet, stor vitenskapelig konkurranse

▪ feil blir avdekket raskt▪ forskjellige alternativer utprøvd

► Usikkerhet antagelig større enn annonsert▪ modellfeil og parameterusikkerhet

► Mer sannsynlig at prognosene er for konservative enn for spekulative▪ resultat av konsensuskravet▪ siste data er verre enn i prognosene

Min subjektive vurdering:

www.nr.no

Sammenlign IPCC prognoser og obs.

Figure 1.1

IPCC, 2001

IPCC, 1990

IPCC, 1996

Årlig global temperatur relative til 1961-1990 snitt og prognosene fra tre siste IPCC rapporter

www.nr.no

Skjematisk reaksjonsmønster, noen fenomener er irreversible

Box 10.1, Figure 1

IPCC, AR4, 2007

www.nr.no

Risiko knyttet til havnivåstigning

Pachauri, IPCC chairman 24.9.07

www.nr.no

Reduksjon i BNP med tiltak

Pachauri, IPCC chairman 24.9.07

www.nr.no

Statistikeres rolle► American statistical association uttaler 30.11.07:

▪ støtter IPCC konklusjonene

▪ noen få statistikere har vært forfattere og refereer

▪ flere statistikere burde delta ◦ bedre forstå klimaendringer og av hensyn til statistikkfaget

▪ temaer◦ tolke og analysere klimaendringene◦ klimamodellene

· forsøksplanlegging, parametre, usikkerhet◦ regionale og lokale effekter av klimaendringer◦ høydimensjonal dataanalyse◦ påvirkning på helse

► www.cgd.ucar.edu/stats og imsc.seos.uvic.ca

www.nr.no

Green & Armstrong, Energy & Environment

► Kan man lage klimaprognoser? ▪ vurder naive modeller istedenfor – ingen endring!!

► Velg enkle metoder

► Ikke tilpass parametre til historiske data

► Bruk uavhengige data

► Kritikken bygger på mistillit til klimamodeller▪ manglende kunnskap, usikkerhet i modeller, skepsis

Tilfredsstiller ikke kravene til en vitenskapelig artikkel

www.nr.no

Oppsummering

► Klimaendringene, med meget stor sannsynlighet▪ påvirkes av utslipp▪ klimaendringene er allerede betydelige▪ fortsatt økning av utslipp vil medføre store klimaendringer▪ mer ekstremvær

► Statistikere har en viktig rolle i fagområdet

► Klimaendringene vil stor betydning for økosystemer, økonomisk utvikling og befolkning

► Kostnadene med å redusere utslipp nå er bare en liten reduksjon i veksten av BNP globalt▪ utsette tiltak kan medføre stor reduksjon i BNP

► Iverksetting av tiltak krever politisk handlekraft