Kosmisk stråling kan påvirke skyer og klima – men ikke klimaendringene

Kosmisk stråling får små partikler i atmosfæren til å klumpe seg, og kan påvirke skyer. Dette er det første resultatet fra high-tech-eksperimentet CLOUD på CERN i Sveits, publisert i Nature 25. august 2011.

Høres kjedelig teknisk ut, og kanskje ikke veldig kontroversielt? Ņ nei – les videre! Her følger en historie som spenner fra jorden til dypet av galaksen vår, fra den enorme solen til bittesmå partikler, fra topp-tidsskriftet Nature til blogger som denne, og fra det sindige til det fullstendig sprø.

Credit: CERN

Ute i galaksen et sted blir en partikkel akkurat nå slengt i retning jorden. Kanskje fra en eksploderende stjerne, kanskje av et sterkt magnetfelt. Om lang, lang tid vil den nå oss, kræsje inn i atmosfæren, og starte et lite skred av raske partikler som vil fly gjennom atmosfæren. Hva så? Jo: Noen av disse kan treffe forurensninger i luften, for eksempel sulfat-forbindelser. Disse kan i tur begynne å klumpe seg til større partikler, og etter hvert vokse seg store slik en snøball vokser når den ruller ned en bakke. Hva så? Jo: slike store partikler er det som trengs for å danne en sky-dråpe, så mange av dem kan til sammen utgjøre grunnlaget for en sky. Hva så? Jo, dermed har vi fått flere skyer, og skyer er hvite. Det vil igjen si at de reflekterer sollys tilbake til verdensrommet. Hva så? Jo, da blir jorden kaldere. En klimaendring, rett og slett.

Ergo: Mer kosmisk stråling fører til et kaldere klima, og omvendt. HVIS alle argumentene over stemmer.

Men gjør de det?

Sannsynligvis ja. Tankerekken er godt innenfor kjent fysikk. Spørsmålet har heller vært i hvor stor grad kosmisk stråling vil kunne påvirke skyer. Effekten kan være bitteliten, kjempestor, eller et sted imellom.

Det er her de nye resultatene fra CERN kommer inn. Eksperimentet CLOUD er en boks på 26 kubikkmeter der man kan slippe inn gasser, bombardere dem med både ekte og kunstig kosmisk stråling, og sjekke hvor vidt de klumper seg. Kort svar er at ja, det gjør de – men de klumper seg både med og uten kosmisk stråling til stede. Det CLOUD har vist er at kosmisk stråling får dem til å klumpe seg litt mer enn de ellers ville gjort – og hvis de utsatte gassen for råsterk stråling, mye sterkere enn i atmosfæren, så klumpet de seg enda mer. Men hvor mye er ‘enda mer’ i dette tilfellet? Egentlig ikke mye. Effekten er målbar, men for de endringene vi vet forekommer i mengden kosmisk stråling som treffer jorden så vil det neppe være målbart.

Der kunne det tatt slutt, men i stedet er det her det tar av.

Den danske fysikeren Henrik Svensmark foreslo på 90-tallet at mekanismen over var skyld i de globale klimaendringene vi ser – i stedet for CO2 og andre klimagasser slik geofysikken har avslørt at det forholder seg. Hvordan? Svensmark påpekte at mengden kosmisk stråling som treffer jorden er avhengig av hvor aktiv solen er. Solen har et kraftig magnetfelt, som når det er sterkt kan bøye strålingen vekk fra jorden og dens klima. Dermed vil økt solaktivitet, som betyr høyt magnetfelt, bety mindre kosmisk stråling, som igjen betyr mindre skyer, som igjen betyr en varmere jord. Henger du med?

Denne hypotesen er det ingenting i veien med – men som alle hypoteser må den sjekkes mot data. Her faller den fullstendig igjennom. Vi ser en sammenheng mellom solens aktivitet og kosmisk stråling – så langt alt vel. Men denne aktiviteten henger overhodet ikke sammen med den økte temperaturen vi ser på jorden gjennom 1900-og 2000-tallet. Temperaturen øker i takt med CO2, mens solaktivitet og kosmisk stråling hopper opp og ned slik vi vet at solen naturlig gjør i en 11-årig syklus. Endringene er også veldig små, og setter vi dem sammen med de nye tallene fra CLOUD ser vi at det uanset ikke kunne utgjort mye. Andre tester som målinger av mengden skyer, historiske klimadata, og fra skyer rundt Chernobyl etter utslippene i 1986, styrker heller ikke hypotesen om at kosmisk stråling skal ha hatt noen effekt på klimaet de siste 50 til 100 årene. Interesserte lesere kan se på denne artikkelen der problemene gjennomgås, med referanser til faglitteratur både for og imot.

Uheldigvis er det en del som ikke har fått med seg dette, og som bruker Svensmarks ideer på måter de ikke kan brukes. Hvis noen du prater med hevder at kosmisk stråling har skylden for klimaendringene, eller enda verre at CLOUD-artikkelen underbygger dette, bør du høflig men bestemt fortelle dem at de tar feil. Henvis dem gjerne til meg hvis de ikke gir seg…

Er da CLOUD-resultatene verdiløse? Langt derifra – de er kjempespennende, men på en annen måte enn det noen kanskje hadde håpet. Vi visste godt at for eksempel sulfat-forbindelser KAN klumpe seg til sky-kjerner, men ikke så mye om HVORDAN det skjer. Dette har CLOUD gitt oss verdifull informasjon om, som nå vil bli brukt i de beste klimamodellene vi har for å prøve å gjøre forståelsen vår av atmosfære, skyer og klima enda bedre. Supert, CLOUD – fortsett, og gi oss mye, mye mer!

For å oppsummere må vi takle tre tanker på en gang, men det tror jeg de aller, aller fleste gjør:

  1. Kan kosmisk stråling påvirke klimaet? Ja.
  2. Gjør de det? Til en viss, ganske liten grad (skål for CLOUD).
  3. Har de hatt noe med klimaendringene de siste 100 årene å gjøre? Nei.

PS: Vil du høre litt diskusjon om dette? Hør podcast av EKKO på P2 8. september 2011, der undertegnede har en interessant prat med solforsker Pål Brekke fra Norsk Romsenter (ca kl. 10.03).

7 comments

  1. Stein V. H. Haugan · september 9, 2011

    Mange gode poenger. Det som er helt klart, er at ingen (selv ikke Svensmark-tilhengere, tror jeg) forventer en merkbar påvirkning av «opp-og-ned»-endringen i solaktiviteten – en 11-årig syklus. *Altfor* kort tid, det små endringer i balansen mellom varmeinnstrømming/varmetap, og *utrolig* mye masse som skal varmes opp (evt. kjøles ned) før man merker noe som helst. Ang. de siste 100 år tror jeg at det (ihvertfall for noen få år siden) var betydelig uenighet om hvorvidt den *magnetiske* aktiviteten på solen hadde endret seg i denne perioden. Ikke solflekkantallet – som kun er en av flere «proxyer» for den faktiske magnetiske aktiviteten i solatmosfæren, men en annen proxy.

    Ja, effekten av kosmisk stråling er liten. Men det er også de fleste «klimadrivende» effektene. Uten at jeg har noen tall som gjør at vi kan sammenlikne. Men det blir fort mange nuller etter komma 🙂 Det som virkelig har betydningen er om det er en effekt som vedvarer. Lenge. Helst i hundre år eller mer.

    Ang. empiri – hva med det s.k. Maunder minimum? Der har man vel et ganske treffende sammenfall mellom lavere (solflekk-)aktivitet og lavere temperaturer?

    Og la meg presisere: Jeg er overhodet ingen klimaskeptiker – i tradisjonell forstand. Jeg er *mer* skeptisk til Svensmarks hypotese enn jeg er til klimagass-konsensushypotesen (er egentlig ikke skeptisk til denne i det hele tatt – spørsmålet er bare hvorvidt det er andre mekanismer av betydning i tillegg).

    • Bjørn H. Samset · september 12, 2011

      Hei Stein Vidar,

      takk for kommentar og beklager sent svar. Jeg er enig med ca. alt du sier, med mulig unntak av at ingen hevder at opp-og-ned-endringen til solen skal påvirke klimaet for tiden. Det hevdes så mangt, inkludert dette, og det er vel mye derfor jeg skrev innlegget på den litt bastante måten jeg gjorde.

      Når det gjelder andre effekter så burde alle klima-tekster egentlig ha en generell disclaimer (du vet godt det som står under, men la meg si det alikevel for ordens skyld):

      Klimaet er sammensatt av veldig mange små effekter, og vi har på ingen måte oversikt over alle faktorer, tilbakekoblinger o.s.v. Solen vil for eksempel alltid være viktig. Men det man har funnet ut de siste 20-30 årene er at særlig en av disse faktorene, nemlig CO2, har en ganske så stor effekt på lang sikt. Når vi analyserer den ut fra vår beste kunnskap så forklarer vi temperaturtrender siden 50-tallet både trend- og størrelsesmessig.

      Dette betyr ikke at ikke andre ting også har en effekt – skyer, solen, aerosoler, til og med kosmisk stråling – men ingen av dem kan brukes til å forklare bort det vi ser for CO2. Når vi så skal snakke om det totale klimaet, og sannsynlige endringer fremover, må alle faktorene med – men da må vi også se på hvor kraftige de ulike effektene er. De fleste som diskuterer klima gjør dette, men dessverre ikke alle. Igjen derav tonen på akkurat dette innlegget 😉

      Det var en veldig fin artikkel i Science i fjor som diskuterer det grunnleggende i CO2s rolle – se denne: http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2010/2010_Lacis_etal.pdf Dette er altså såklart ikke til forkleinselse av noen andre mekanismer, men konsensus nett no er at CO2 og tilhørende effekter fra metan, vanndamp, aerosoler, …, klarer å forklare det vi ser. Heldigvis, for da kanskje vi kan gjøre noe med det også 🙂

  2. Mari Anne · september 9, 2011

    Veldig bra presentert!
    Hva så? Jo: gleder meg til neste blogginnlegg 🙂

    • Bjørn H. Samset · september 12, 2011

      Takker og bukker 🙂 Mer kommer nok, tenker jeg. Og takk for kommentarer – jo flere sånne jo mer liv får vi her inne.

  3. Fredrik Meyer (@FredrikMeyer) · september 26, 2011

    Kom over denne bloggen via en link på Twitter. Veldig bra vitenskapsblogg skrevet med forståelige termer. Stå på! (artig å se Mari Anne over meg parodiere din bruk av «Hva så? Jo…» :))

    • Bjørn H. Samset · september 27, 2011

      Hei Fredrik,

      tusen takk for det. Følg med så kommer det nok mer her av både det ene og det andre 🙂

      mvh
      –Bjørn

  4. Tilbaketråkk: Lyst på 25 timer i døgnet? Gal forsker har planer for jorden. | Kollokvium

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s