Global uppvärmning är en realitet – men hur illa kommer det att bli? En studie publicerad i januari 2018 hävdar att den halverar osäkerheten kring hur mycket vår planets temperatur kommer att förändras som svar på stigande koldioxidnivåer (CO2), potentiellt ge regeringar mer förtroende att förbereda sig för framtiden.

Resultaten tyder på att, när det kommer till klimatet, både domare och optimister har fel. Å andra sidan, de har föranlett en het debatt om hur säker man kan vara på osäkerhet.

"Folk tittar helt riktigt på vad vi har gjort, eftersom vi hävdar en ganska stor minskning av osäkerheten, baserat på en ganska enkel analys, " sa huvudförfattaren professor Peter Cox vid University of Exeter i Storbritannien.

Klimatet är ett komplext odjur. För att göra förutsägelser om hur mycket temperaturerna kommer att stiga i framtiden, forskare använder enormt detaljerade datorsimuleringar, som förlitar sig på mängder av experimentella data som input.

Men det finns ett stort okänt i dessa simuleringar:hur mycket uppvärmning får du för en viss mängd CO2? Denna enkla parameter är känd som klimatets känslighet, och det dominerar vår osäkerhet om framtida global uppvärmning.

I vanliga fall, klimatkänsligheten uppskattas genom att titta på historiska data om temperatur och växthusgaser – antingen mätningar av global uppvärmning eller rekord av tidigare klimat, såsom iskärnor och trädringar. Med tanke på en ökning av CO2 och en samtidig temperaturhöjning, forskare kan bedöma hur mycket det förra påverkar det senare.

Stort utbud

De senaste 25 åren eller så, studier baserade på denna metod har fått Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) att dra slutsatsen att jordens känslighet för en fördubbling av CO2 ligger inom ett "sannolikt" intervall på 1,5°C till 4,5°C, med en central uppskattning på 3°C.

Prof. Cox anser att denna grad av osäkerhet inte är tillräckligt bra. "Jag tycker att det är lite pinsamt att vi har haft ett räckvidd som är så stort så länge, " han sa.

Enligt prof. Cox, det är svårt att minska osäkerheten med konventionella metoder eftersom de historiska uppgifterna inte räcker till för att räkna ut hur mycket värme som har lagts in i systemet av mänskliga aktiviteter. Även om forskarna vet hur mycket värme som har tillförts genom att öka CO2-nivåerna, han säger, de vet mindre om de kompenserande kyleffekterna av aerosolpartiklar – till exempel sulfater, som produceras av vulkaner och förbränning av fossila bränslen.

För att undvika detta problem, Prof. Cox och kollegor ignorerar den historiska uppvärmningstrenden helt, och istället föreställa klimatet som en fjäder. Vårens längd är den globala temperaturen, och vikterna på änden är nettouppvärmningen på grund av CO2 och aerosoler.

Avgörande, att räkna ut känsligheten med denna nya metod, Cox och hans medförfattare behöver faktiskt inte veta hur mycket vikt det är. Allt de behöver göra är att mäta fjäderns styvhet, och detta förråds av hur snabbt fjädern svänger – eller i verkliga termer, hur mycket temperaturerna har varierat från år till år.

Ett "styvt" klimat är lika med en liten känslighet, medan ett "slappt" klimat är lika med en stor känslighet. I deras artikel publicerad i tidskriften Nature, Prof. Cox och kollegor uppskattar att känsligheten ligger inom det "sannolika" intervallet 2,2°C till 3,4°C – mindre än hälften av det intervall som IPCC ger.

Känsliga siffror

För att vara tydlig, det här intervallet är inte nödvändigtvis hur mycket uppvärmning man kan förvänta sig. Det återspeglar bara hur mycket uppvärmning det skulle bli för en fördubbling av CO2-nivåerna sedan grundperioden för förindustrialiseringen – även om vi redan är ungefär halvvägs till den tröskeln.

Ändå, forskarnas resultat verkar samtidigt utesluta de allra värsta och bästa scenarierna. "Jag ser det här som goda nyheter, eftersom vårt intervall säger att värden över 4°C är osannolika, och så vi är ännu inte för sena att undvika 2oC-gränsen som fastställts av Parisavtalet, " sa prof. Cox.

Men alla är inte med på den nya statistiken. Klimatforskaren professor Tapio Schneider vid Caltech i Kalifornien, USA, tror att forskarna felaktigt har antagit att deras fjädrande förhållande är linjärt, när det kan vara mer komplicerat.

Denna uppfattning delas inte av Dr James Annan från Blue Skies Research i Storbritannien. På sin blogg beskriver han sig själv som ett "fan" av det nya tillvägagångssättet, om än "inte okritiskt."

Professor Reto Knutti vid ETH Zürich i Schweiz påpekar att Prof. Cox och kollegor inte är de första som prövar en alternativ metod för att minska osäkerheten kring klimatkänslighet, och "det är inte självklart varför deras ska vara mycket bättre än andra."

"Så även om jag tycker att de framväxande begränsningarna är lovande, och jag hoppas att vi kommer att kunna begränsa utbudet så småningom, det finns en risk att hitta falska och inte robusta korrelationer – resultatet är att felstaplarna är för små, " han lade till.

Prof. Cox medger att hans grupps resultat förmodligen inte kommer att vara sista ordet, men han hoppas att de kan föra vetenskapen om klimatosäkerhet framåt, utanför IPCC-området. "Jag tror att det finns goda skäl att tro att klimatforskare nu är redo att minska den långvariga osäkerheten i ECS (equilibrium climate sensitivity). Det är hög tid att vi gör det, " han sa.