Nytt og kjedelig?

For naturvitenskapen er det alltid mest spennende når målingene ikke stemmer med det man hadde forventet å finne ut fra den rådende teorien. Da åpnes muligheten for kullkasting av rådende teorier og – en sjelden gang – et helt paradigmeskifte.

Sånn sett er målinger som bare bekrefter det man trodde, litt kjedelige. Men for utvikling av teknologi og bruk av naturvitenskap i samfunnet, så er det desto nyttigere og viktigere gang på gang å få bekreftet at verden faktisk oppfører seg slik man tror, også ved forskningsfronten.  

Sett i dette perspektivet, så har det i de senere årene kommet flere store oppdagelser som er litt "kjedelige":

  • Det viste seg å være planeter ("eksoplaneter") rundt andre stjerner også. Vi hadde jo antatt dette i noen hundre år, men vi visste det ikke. Nå har vi observert det.
  • I følge Einsteins generelle relativitetsteori skal det dannes gravitasjonsbølger når store masser beveger seg raskt rundt hverandre. Vi har antatt at dette er riktig i ca. hundre år. Nå har vi observert det.

I løpet av de siste ukene har det kommet et par andre slike dype – men "kjedelige" – gjennombrudd:

a) Mørk materie

Med ESAs Planck-romteleskop gjorde man for noen år siden en svært nøyaktig kartlegging av den kosmiske bakgrunnsstrålingen. Dette ga oss et bilde av hvordan massefordelingen (inkludert mørk materie) i universet var ca. 400 000 år etter Big Bang.

Rådende teori sier at det ikke skal ha vært mye endringer i universets struktur siden den gang. Dette ble nylig undersøkt i Dark Energy Survey, der man har brukt gravitasjonslinse-effekter på 26 millioner (!) galakser for å se på massefordelingen. Innenfor den sektoren av himmelen som dekkes av det teleskopet (i Chile) som er brukt, så viser dagens kart seg å stemme bra med Planck-kartet, som er 13 milliarder år eldre. ESAs kommende romteleskop EUCLID skal for øvrig gjøre tilsvarende test for hele himmelkulen, med norske astronomer i en sentral rolle.  

https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-clues-to-universes-structure-revealed

b) Anti-hydrogen

Vi vet at materie og anti-materie er speilbilder av hverandre, men oppfører de seg egentlig helt symmetrisk? Nylig har man produsert anti-hydrogen og gjort kontrollerte lab-målinger av hyperfin splitting i spekteret:

"From a set of trials involving 194 detected atoms, we determine a splitting of 1420.4 +/-0,5 megaherz, consistent with expectations for atomic hydrogen …"

Ingen overraskelse så langt altså. De forventer å kunne gjøre enda mer presise målinger snart.

http://www.nature.com/nature/journal/v548/n7665/full/nature23446.html

Tilbake til Jorda

En annen fersk artikkel som vel heller ikke sjokkerer, er "Arctic sea-ice decline weakens the Atlantic Meridional Overturning Circulation" (Sevellec et al, Nature Climate Change, 2017)

En annen modell som synes å stå stadig sterkere etter hvert som nye - og lengre - måleserier analyseres, er teorien om den atmosfæriske drivhuseffekten og antropogent CO2-drevet global oppvarming. Prinsippet ble – rent hypotetisk – beskrevet allerede på 1800-tallet. Man startet målingene av CO2 i 1957. Og man hadde drøyt hundre år med målinger av global temperatur da det ble slått alarm på 1980-tallet.

Denne uken kom  "State of the Climate in 2016" fra American Meteorological Society. Mens IPCC-rapportene har en politisk aura rundt seg, så er det lite bråk rundt "State of the Climate". Og der finner man blant annet den oppdaterte GRACE-kurven for iskappen på Grønland:

GRACE-kurven for masse-endring i iskappen på Grønland. Det forsvant ganske mye is i 2016. Hvor vil 2017 havne i denne figuren? (Bilde: State of the Climate in 2016).
GRACE-kurven for masse-endring i iskappen på Grønland. Det forsvant ganske mye is i 2016. Hvor vil 2017 havne i denne figuren? (Bilde: State of the Climate in 2016).

Av andre interessante momenter i rapporten, er diskusjonen av skydekke-målinger. Det er veldig stort sprik mellom de forskjellige metoder, instrumenter og satellitter fram til årtusenskiftet. Etter den tid er målingene mer entydige. En av konklusjonene i rapporten er at "Since 2000 global cloudiness has been relatively stable".   

Målingene av globalt skydekke er nokså sprikende før årtusenskiftet, men de senere årene synes satellittene å være ganske enige. (Bilde: State of the Climate 2016)
Målingene av globalt skydekke er nokså sprikende før årtusenskiftet, men de senere årene synes satellittene å være ganske enige. (Bilde: State of the Climate 2016)

Ellers syns jeg det var merkelig utsagn i rapporten om at strålingsbalansen (Total net flux) i 2016 endte akkurat på middelverdien for årene 2001-2015: 

"Relative to the long-term average (2001–15), the global-annual mean flux anomalies (Table 2.5) for 2016 are, respectively, +0.65, –0.05, −0.70, and 0.00 W m−2 for OLR, TSI, RSW, and total net flux."

Den middelverdien er som kjent positiv, et sted mellom 0,5 og 1 W/m2. Dette utsagnet synes å være i klar motsetning til ARGO-kurven fra NOAA, som jo viser at havet tapte varme i El Ninjo-året 2016. Og mesteparten av varmen i klimasystemet befinner seg jo i havet?

I følge ARGO-målingene gikk varmemengden i havet litt ned i 2016 (svart kurve). (Bilde: NOAA)
I følge ARGO-målingene gikk varmemengden i havet litt ned i 2016 (svart kurve). (Bilde: NOAA)

Slik ser for øvrig CERES-kurvene for strålings(u)balansen ut i rapporten: 

CERES-kurvene slik de er gjengitt i State of the Climate 2016. (Merk at nullnivået for den nederste kurven (NET) ikke representerer likevekt, likevektsnivået ligger ca 0,6 W/m2 lavere.)
CERES-kurvene slik de er gjengitt i State of the Climate 2016. (Merk at nullnivået for den nederste kurven (NET) ikke representerer likevekt, likevektsnivået ligger ca 0,6 W/m2 lavere.)

Det er altså CERES EBAF Edition 2.8 som er benyttet i rapporten, men nylig har det jo kommet en Edition 4.0. Er det noen av leserne som kan svare på om CERES TOA NET 2016 ligner mer på ARGO-kurven i Edition 4.0?

Og ellers?

Spørsmålet om sjøisens utbredelse langt tilbake i tid, dukker stadig opp her på bloggen. Den nyeste forskningen, med bruk av svært mye gammelt historisk arkivmateriale om sjøisen, sier at kurvene for henholdsvis mars og september så slik ut: 

Sjøisens utbredelse i Arktis tilbake til 1850. (Bilde: Walsh, Fetterer et al, Geographical Review, 2017)
Sjøisens utbredelse i Arktis tilbake til 1850. (Bilde: Walsh, Fetterer et al, Geographical Review, 2017)

God helg.