www.lars-kamel.se

Men världen är ju varmare än på tusen år?

Svaret är helt kort att det vet vi inte. Den amerikanska vetenskapsakademin fastslog i en rapport år 2006 att visserligen är det nu varmare än sedan år 1600, men att före år 1600 vet vi för lite för att kunna säga något säkert. Den som tvärsäkert påstår att det nu är varmare än på tusen år har alltså ingen grund att stå på. Det som ledde fram till den amerikanska vetenskapsakademins rapport är dock en intressant historia.

Påståendet att världen var varmare under 1990-talet än på åtminstone tusen år, grundas på en statistik undersökning av forskarna Mann, Bailey och Hughes. Deras arbete ledde till två vetenskapliga artiklar, där den första sträckte sig tillbaka till år 1400 och den andra till år 1000. Innan dessa två artiklar var de flesta klimatforskare övertygade om att klimatet hade ändrats mycket i det förflutna, med bland annat en varm period omkring år 1000, under europeisk medeltid, följt av en lång period med kallare väder, den så kallade lilla istiden. Den medeltida värmeperioden troddes har varit minst lika varm som 1990-talet och den lilla istiden var som kallast på 1600-talet, då bland annat isen låg så tjock på Stora Bält att den svenska armén kunde marschera över.

Mann, Bailey och Hughes gav dock en helt annan bild. Deras resultat ser ut som en nästan liggande hockeyklubba. Skaftet är cirka 850 års långsam avkylning av världen, följt av ungefär 150 års snabb uppvärmning, som då utgör bladet. Någon medeltida värmeperiod finns inte i deras temperaturkurva och lilla istiden finns bara som en liten grop, under 1600-talet, på klubbans skaft. Deras slutsats var att 1990-talet sannolikt var det varmaste årtiondet på minst tusen år. Jag vill också påpeka att deras analys och resultat egentligen bara gällde norra halvklotet, och inte hela världen.

Denna hockeyklubba fick nästan omedelbart både stor uppmärksamhet och mycket kritik. Eftersom det naturligtvis inte finns några temperaturmätningar från så långt tillbaka i tiden, använde de temperaturindikatorer, alltså mätbara storheter som förhoppningsvis varierar i takt med temperaturen. En möjlig sådan indikator är årsringar i träd. Nästan alla data som ledde till hockeyklubban kom faktiskt från årsringar. Att uppskatta temperaturer från sådana indikatorer kallas (temperatur)rekonstruktioner. De data som användes täcker inte ens 1990-talet. De yngsta temperaturindikatorerna som användes är faktiskt från år 1980. För att kunna säga något om 1990-talet, hade Mann, Bailey och Hughes lagt till temperaturberäkningarna från Climate Research Unit, som baseras på termometeravläsningar. Jag har skrivit mer om sådana beräkningar här. Mann, Bailey och Hughes hade inte samlat ihop några data själva för sin analys, utan använde tidigare insamlade data.

Det har dock visat sig att hockeyklubban är resultatet av tveksamma data och felaktiga analysmetoder. Detta vet vi tack vare det arbete som har utförts av kanadensarna Steven McIntyre och Ross McKitrick. Ingen av dem är någon klimatforskare egentligen. McIntyre var konsult inom gruvindustrin innan han nästan på heltid började arbeta med klimatfrågan och då framför allt termperaturrekonstruktioner. McKitrick är professor i ekonomi men har också tidigare arbetat lite med klimatforskning. Bägge två kan alltså kallas amatörer vad gäller klimatforskning. Detta faktum har använts i den kritik som har riktats mot deras resultat. För mig, med en bakgrund inom astronomin, är det inte alls något problem att de är amatörer. Inom astronomin har amatörer gjort många viktiga upptäckter, och gör fortfarande viktiga rutinobservationer som proffsen sällan har tid med. I det här fallet är det dessutom två ovanligt dugliga amatörer. Både inom gruvprospektering och i ekonomi dyker det upp data som på många sätt liknar temperaturindikatordata och som kräver samma sorts analysmetoder.

Jag har en ovanlig god inblick i det arbete som vederlade hockeyklubban. Jag deltog nämligen på samma diskussionlista som McIntyre när denne först började intressera sig för hockeyklubban. Det första han försökte göra var att rekonstruera temperaturrekonstruktionen, det vill säga, välja ut precis samma data som Mann, Bailey och Hughes, och använda samma analysmetoder. Det visade sig vara mycket svårt. De hade beskrivit både datakällor och metoder luddigt i sina artiklar. När McIntyre skrev till Mann och frågade efter de data som hade använts, blev han hänvisad till en hemsida där han kunde ladda ner en Excelfil med data. Hemsidan hade uppenbarligen skapats helt nyligen då, men Mann skulle senare påstå att alla data hade varit tillgängligt på nätet sedan deras artiklar publicerades. Så småningom lyckades i alla fall McIntyre få tag på ursprungliga temperaturindikatordata.

McIntyre hittade nästan genast ett nästan pinsamt fel i den analys som Mann, Bailey och Hughes hade gjort. De data som användes är ju av olika typ och varierar inom helt olika gränser. Då är det standard inom statistiken att först räkna ut medelvärdet och standardavvikelsen för varje dataserie för hela tidsperioden. Sedan drar man bort medelvärdet för serien från alla enskilda datapunkter i denna serie och dividerar med standardavvikelsen. På så sätt kommer varje dataserie att få medelvärdet noll och ha samma sorts fördelning av värden, så att till exempel 68% av alla värden ligger mellan -1 och +1. Denna process kallas normalisering och gör det enklare att jämföra dataserierna och räkna på dem. När Mann, Baliey och Hughes gjorde normaliseringen hade de dock inte använt medelvärdena och standardavvikelserna för hela tidsperioden, utan bara för tiden 1902-1980. Det visade sig senare att detta är ett allvarligt fel med stora konsekvenser.

McIntyre fann snart att de flesta av de data som hade använts i analysen inte hade något hockeyklubbsutseende alls. Mest hockeyklubbslik var årsringarna från en tallsort som på engelska heter Bristelcone Pine, och som vad jag vet inte har något svenskt namn. Dessa tallar växer i västra USA och kan bli tusentals år gamla, äldre än praktiskt taget alla andra trädarter i världen. Även årsringar från Cederträd som växer i östra Kanada visade en tendens till hockeyklubbsutseende. Det är också intressant att notera att de forskare som en gång hade borrat i träden och räknat årsringarna från Bristelcone Pine konstaterade att trädens snabba tillväxt under 1900-talet förmodligen inte berodde på temperaturökningen. I stället reagerade träden antagligen på den ökande koldioxidhalten i atmosfären. Dessa tallar växer på hög höjd och lever ständigt på gränsen av vad som är möjligt. Det är sådana träd som kan förväntas reagera mest när koldioxidhalten stiger.

Hur i all sin dar kunde två serier årsringar från Nordamerika komma att dominera en analys som egentligen gällde hela norra halvklotet? Jo, det beror på den felaktiga normalisering som Mann, Bailey och Hughes gjorde, i kombination med den statistiska metod, huvudkomponentmetoden, de använde för att bestämma medelvärdet för hela norra halvklotet. Med en vanlig normalisering trycks alla dataserier ihop så att 68 % av värden ligger mellan -1 och +1 och 95 % av värdena ligger mellan -2 och +2. Med deras felaktiga normalisering trycks bara värdena under perioden 1902-1980 ihop på detta sätt. För en dataserie som både under denna period och före 1902 fluktuerar kring samma medelvärde, gör det inte så mycket. För en dataserie med en snabb förändring under perioden 1902-1980 spelar det stor roll. Då kommer alla normaliserade värden före 1902 att sticka ut och befinna sig långt ifrån noll. Huvudkomponentmetoden letar just efter dataserier med värden som sticker ut under långa tidsperioder. Sådana dataserier anses ha bäst förhållande mellan signal och brus.

Under McIntyres första stapplande försök att få klarhet i hockeyklubban, blev McKitrick, som också deltog i samma diskussionslista, allt mer intresserad. Han erbjöd sig att hjälpa till. Så småningom försvann de nästan helt från diskussionerna, för att plötsligt dyka upp för världens ögon med det första i en serie av tre artiklar. Dessa tre artiklar har övertygande visat att hockeyklubban är fel och varför. Detta bevisar i och för sig inte att 1990-talet inte var det varmaste årtiondet på minst tusen år. Det bevisar bara att Mann, Bailey och Hughes inte hade bevisat vad de påstod sig ha bevisat.

Mann har inte alls hållit med om att hockeyklubban är motbevisad. Han har kommit med en rad anklagelser mot McIntyres och McKitricks arbete, varav nästan alla har visat sig vara fel och ingen har varit viktig. Han har blivit ombedd, både av McIntyre och av ett amerikanskt senatsutskott, att lämna ut en koden för de dataprogram som användes i analysen. Han har dock bara offentliggjort delar av koden. Resten vägrar han lämna ut och hävdar att det är hans privata egendom.

Till följd av McIntyres och McKitricks artiklar tycks klimatforskarvärlden ha delats i två grupper: För och emot hockeyklubban. De som är för hävdar att felen i analysen egentligen inte gör så mycket. Resultatet var i stort sett rätt i alla fall. De som är emot hävdar att felen gör att resultatet absolut inte går att lita på och att världsmedeltemperaturen inte alls har varierat på det sätt som hockeyklubban antyder.

Alla kontroverser som följde av McIntyres och McKitricks artiklar ledde så småningom fram till att den amerikanska vetenskapsakademin tillsatte en kommitté som undersökte vad temperaturindikatorer egentligen kan användas till. Dess slutsats är alltså att det bara går att vara säker på perioden 1600-talet och framåt. För tidigare perioder är data för få och osäkra.

Tillbaka till startsidan för min vetenskapsavdelning.