דפים

30 ביולי 2013

המודל האקלימי המדויק של קלנדר

גאי סטיוארט קלנדר (1898-1964) היה מתמטיקאי ומהנדס בריטי, מומחה לקיטור ואדי מים. הוא התעניין בהתחממות שנגרמת על ידי גזי חממה – בעיקר Co2 – פד"ח ופיתח מודל מאד פשוט לחיזוי העליות בטמפרטורות. האפשרות שהפד"ח גז חממה הוכחה כבר בניסויי טינדל, בשנות ה 1860,  וגם המדען השוודי אהרניוס כתב על כך ב 1896. אבל, למדענים של אז היה ספק בדבר שיעור ההשפעה של הפד"ח, כלומר – גודל ההתחממות שהוא יכול לגרום. המדענים לא חשבו שזה הרבה.

קלנדר היה מודאג מההתחממות הגלובאלית שהתרחשה בין 1910-45. הוא היה אחד הראשונים, אולי הראשון, שאסף את נתוני המדידה של טמפרטורות ממאות של תחנות מטאורולוגיות, וחישב, בעבודת נמלים ידנית וקפדנית, ממוצעי טמפרטורות עולמיים. מדהים עד כמה הערכותיו היו דומות להערכות המודרניות, המבוססות על הרבה יותר תחנות מדידה ועל שיטות חישוב משוכללות וממוחשבות. קלנדר גם חקר יותר לעומק ספיגת גלים אלקטרומגנטיים אינפרא-אדומים, בפסי תדר שונים, על ידי הפד"ח ואדי המים. הוא גם מדד והעריך את קצב השתנות ריכוז הפד"ח באטמוספרה.

קלנדר פרסם מאמר מדעי ארוך בשנת 1938, ברבעון של האגודה המטאורולוגית המלכותית בבריטניה. נושא המאמר "פליטות מלאכותיות (מעשה ידי אדם) של CO2 – פד"ח, והשפעתן על הטמפרטורות". מסקנתו הייתה שהפד"ח הנפלט על ידי בני אדם (על ידי שריפת דלקים פחמיים) בהחלט גורם להתחממות שאינה בטלה בשישים, אלא ניתנת למדידה. הוא היה בין הראשונים שייחסו חשיבות להתחממות בגין גזי חממה שבני אדם פולטים. במאמר הנ"ל הוא פרסם את הגרף הבא, המתאר את הקשר בין הפד"ח והטמפרטורות:
הגרף הזה מתאר בעצם יחס יש ביו הטמפרטורות ללוגריתם של ריכוז הפד"ח (הקו האדום).


סטיב מקאינטייר מצא את הסיפור על גאי קלנדר במאמר שפרסמו עליו מדעני האקלים הידועים פיל ג'ונס ואד הוקינס בשנת 2013, באותו רבעון של אגודת המטאורולוגים, לרגל 75 שנה למאמר ההוא משנת 1938.

מקאינטייר עשה תרגיל פשוט. הוא לקח את המודל האקלימי הפשוט ופשטני של קלנדר, וחישב כיצד הוא חוזה את הטמפרטורות שנמדדו עד היום, 75 שנה אחרי. הוא השווה את הביצועים (דיוק התחזית) בין המודל של קלנדר מ 1938 למודלים האקלימיים הגדולים, כוללניים, מסובכים וממוחשבים של היום. וראה זה פלא – המודל (הידני) של קלנדר יותר טוב, חוזה בצורה יותר מדויקת את הטמפרטורות כפי שנמדדו. הנה גרף המתאר את ההשוואה בין התחזית של קלנדר, לתחזית של המודל המשוכלל HadGem2 שהוגש על ידי המט-אופיס לדו"ח IPCC5 .
מקאינטייר לקח את ה"אילוצים" (קרי ריכוז הפד"ח ושאר גזי החממה) מתוך הדוח של ה IPCC, והפעיל עליהם את הנוסחה של קלנדר מ1938. אנו רואים בגרף את הטמפרטורות העולמיות כפי שנמדדו, בקו שחור, את ה"תחזית" (אחורה וקדימה בזמן) של המודל HadGEM2 – באדום, ושל ה"מודל" של קלנדר בקווים הכחול והירוק (לפי חישובי אילוצים שונים). הקווים הירוק והכחול מתאימים לקו השחור (הטמפרטורות שנמדדו) הרבה יותר מהקו האדום (של המודל האקלימי המודרני, הכי משוכלל שיש). המודל של קלנדר, מ 1938, חוזה יותר טוב את הטמפרטורות הידועות כעת (עד 2012 , אותן קלנדר לא ידע אז) מאשר המודלים שנעשו בשנים האחרונות, כשהטמפרטורות הנוכחיות כבר היו ידועות! העובדה הזו לבדה היא מדהימה.

יותר מזה: מקאינטייר השווה את המודל של קלנדר לתוצאות של כול 12 המודלים המודרניים שהוגשו ל 5IPCC . התוצאה – קלנדר תמיד יותר מדויק, ולרוב הוא יותר מדויק בהרבה!

המודל של קלנדר הוא מודל של "רגישות נמוכה" – כלומר הרגישות האקלימית שגלומה בו היא כ 1.3 מעלות בערך. (כלומר הכפלת ריכוז הפד"ח עלולה לגרום לעלייה של 1.3 מעלות בטמפרטורות). מיותר לציין שהמודלים המודרניים, כולם, הם מודלים של "רגישות גבוהה" (בין 2-4.5 מעלות).

לבסוף: האם קלנדר היה החממיסט הראשון, כלומר המדען הראשון שהיה מודאג מההתחממות הגלובאלית? לא. הוא לא היה מודאג במיוחד. הנה איך הוא מסכם את המאמר שלו מ 1938:
 "ניתן לאמור ששריפת הדלק הפחמי... תהיה לברכה לאנושות בכמה דרכים, מלבד אספקת חום ואנרגיה. ההתחממות הקלה תדרבן ותקל את צמיחת היבולים בקווי רוחב צפוניים, והריכוז המוגבר של הפד"ח יהיה דשן לצמחייה. ובכול מקרה – החזרה של הקרחונים הקטלניים (עידני הקרח) תידחה עד הודעה חדשה."
קלנדר ראה בהתחממות הגלובאלית יותר ברכה מאשר קללה.

יעקב


אין תגובות: