En analys av det så kallade klimatspektrat visar varför istiderna inte har betett sig exakt som modellerna förutspår. Ett stort inslag av tillfälligheter är inblandat när en istid börjar eller slutar, visar analysen. Peter Ditlevsen från Physic of Ice, Klimat och jorden vid Niels Bohr Institute, Köpenhamns universitet säger att resultaten antyder att vi kanske borde använda en mer konservativ riskbedömning än den som IPCC rekommenderar. Resultatet är nu publicerat i Klimatdynamik .

När vi förutspår framtida klimat, det är viktigt att förstå det förflutnas klimat. Vi gör. Till största del. Vissa detaljer kan fortfarande diskuteras.

Ett exempel på det är istidernas periodicitet – det vill säga, hur istider kommer och går. Detta beskrivs i en teori som utvecklades av bland annat astronomen Milankovitch på 1920-talet. Teorin beskriver matematiskt hur inkommande strålning från solen varierar över tiden eftersom jordens omloppsbana runt solen är elliptisk och vår kära planet vacklar som en topp.

Sammantaget leder dessa små skillnader till kontinuerliga förändringar i mängden ljus och värme som når polerna under en 40 000 års cykel och tvingar därmed klimatet in och ut ur istider och mellanistider.

Istider svåra att förutsäga

Teorin är bra, men det förklarar inte allt. Istidernas periodicitet har inte varit så exakt som teorin skulle antyda. Varför är det så? Är det på grund av brus i systemet - det är tillfälligheter, som överskuggar den allmänna mekanismen, eller beror inkonsekvenserna på problem med modellen? Frågan har diskuterats länge.

Nu klimatforskare från TiPES-projektet, Peter Ditlevsen från Physics of Ice, Klimat och jorden vid Niels Bohr Institute, Köpenhamns universitet och kollegorna Takahito Mitsui från Tokyos universitet och Michel Crucifix från UCLouvan i Belgien hävdar att tillfälligheter spelar en stor roll.

I deras tidning, "Crossover och toppar i Pleistocene klimatspektrum; förståelse från enkla istidsmodeller, " publicerades idag i tidskriften Klimatdynamik , de dokumenterar att klimatsystemet är mer kaotiskt än vad modellen indikerar. En myriad av tillfälligheter verkar förskjuta istiderna från teorins förutsägelser.

Slumpens inflytande

Med andra ord - teorin är bra, men en stor mängd brus kan delvis överrösta effekten av de astronomiska variationerna.

Det är en analys av det så kallade klimatspektrat som har lett till denna slutsats. Klimatspektrumet beräknas utifrån observerade fluktuationer i tidigare klimat. Den visar hur en rad olika processer påverkar klimatet – stigande och sjunkande mängder CO ₂ , stigande och fallande mängder energi från solen, stigande och fallande mängder geologisk aktivitet och så vidare.

Vissa av dessa förändringar kommer och går på korta tidsintervall, andra fluktuerar över längre perioder. Det är, vissa har en hög frekvens, andra en lägre frekvens. Tillsammans förklarar de variationen, klimatet har bestått i miljontals år.

I den nya analysen jämförs klimatspektrat med förväntningar från olika modeller av istidsvariationer. Analysen visar att klimatet verkligen är resultatet av en rad sådana underliggande periodiska processer men också av en stor mängd bakgrundsljud som inte är periodiskt. Det betyder att tillfälligheter spelar en stor roll i klimatförändringarna.

Tipppoäng kan också vara svårare att förutsäga – Med detta resultat kan vi bättre förstå, hur istider kommer och går. Men vi ser också, att klimatsystemet kan reagera abrupt och oförutsägbart på yttre påverkan som våra nuvarande utsläpp av koldioxid. Det betyder att det kan vara svårt att beräkna om – eller när vi når en tipppunkt i klimatsystemet. Och vi borde kanske tillämpa en mer konservativ riskbedömning än den som IPCC rekommenderar, säger Peter Ditlevsen.

Om en tipppunkt nås kommer jordsystemet att förändras oåterkalleligt till ett annat tillstånd.

Detta arbete är en del av TiPES-projektet. TiPES är ett europeiskt vetenskapligt samarbete finansierat av EU:s Horizon 2020, försöka öka förståelsen för tipppunkter i klimatsystemet och förbättra grunden för politiskt beslutsfattande i klimatfrågor.