La retroalimentación no es la gran enchilada – ¿Watts Up With That?

Por Christopher Monckton de Brenchley

Estoy muy agradecido al Sr. Stokes por su interesante publicación reciente en la que explica lo que él ve como la diferencia entre la implementación de la retroalimentación por parte de la climatología oficial para derivar la sensibilidad climática y el enfoque adoptado por mis coautores y por mí.

La gran cantidad de comentarios sobre estas discusiones matemáticas y físicas es una indicación de que ensuciarse las ecuaciones es más que un interés pasajero para los lectores.

Permítanme comenzar esta respuesta al Sr. Stokes exponiendo, en números redondos y en los términos más simples posibles, la diferencia entre la conclusión de la climatología oficial de que la retroalimentación triplica el calentamiento directo o de referencia de los gases de efecto invernadero y nuestra conclusión de que, con un error notablemente pequeño, uno puede ignorar con seguridad la retroalimentación por completo al calcular las sensibilidades de equilibrio.

En los modelos CMIP5, la última generación para la que se han publicado resultados de conjuntos, la sensibilidad media de referencia al CO duplicado₂ – es decir, la cantidad de calentamiento que ocurriría en respuesta a una duplicación de la concentración atmosférica de CO₂ si no hubiera retroalimentación de temperatura en funcionamiento o si fuera cero neto, es 1,05 Kelvin (basado en Andrews 2012).

También se piensa actualmente (con razón o sin ella) que ese valor está muy cerca de ser exacto: la incertidumbre es solo del 10% en ambos sentidos. Por lo tanto, ad argumentum, aceptaremos como canónico el hecho de que la sensibilidad de referencia al CO duplicado₂ antes de tener en cuenta la retroalimentación es 1,05 K.

Sin embargo, los mismos modelos dan una sensibilidad media de Charney, es decir, la cantidad de calentamiento que se producirá después de que hayan actuado todas las retroalimentaciones de temperatura que alteran la sensibilidad y el sistema climático haya vuelto al equilibrio, de 3,35 K por CO₂ duplicación (basado en Andrews, Op. cita.).

A partir de estos dos valores canónicos, sabemos que la climatología oficial considera que la respuesta de retroalimentación al CO duplicado₂ es de 3,35 a 1,05, o la friolera de 2,3 K, en respuesta a una mera sensibilidad de referencia de 1,05 K. Recuerde que la retroalimentación representa la diferencia total entre la sensibilidad de referencia (antes de la retroalimentación) y la sensibilidad de equilibrio (después de la retroalimentación).

Si la climatología oficial fuera correcta, entonces el factor de ganancia del sistema, que es la relación entre el equilibrio y la sensibilidad de referencia, sería 3,35/1,05, o 3,2. La climatología oficial en realidad imagina que las retroalimentaciones multiplican cualquier calentamiento directamente forzado 3,2 veces.

¿De dónde saca la climatología oficial este enorme múltiplo 3.2? Así es cómo. La temperatura de emisión de la Tierra suele tomarse como de unos 255 K, y la sensibilidad de referencia a los gases de efecto invernadero sin condensación que se producen de forma natural presentes en 1850 se toma como de unos 10 K (véase, por ejemplo, Lacis+ 2010), de modo que la temperatura de referencia en 1850: la temperatura que habría prevalecido en ausencia de retroalimentación es de 265 K.

Sin embargo, la temperatura medida en 1850 fue de 287,5 K (HadCRUT4), y esa fue una temperatura de equilibrio (no habría tendencia durante los siguientes 80 años). La diferencia entre la temperatura de emisión de 255 K y la temperatura medida de 287,5 K en 1850 es de 32,5 K. Divida la sensibilidad de equilibrio de 32,5 K por la sensibilidad de referencia de 10 K y obtendrá 3,25, más o menos exactamente el factor de ganancia del sistema. que la climatología oficial toma como su estimación de rango medio.

Así, al IPCC et hoc género omne, la retroalimentación es la gran enchilada. Se imagina que representa entre dos tercios y (en los periódicos extremistas más tontos, hasta nueve décimos) del calentamiento global total.

En la climatología oficial, la retroalimentación no solo representa hasta el 90 % del calentamiento total, sino también hasta el 90 % de la incertidumbre sobre cuánto calentamiento habrá. ¿Qué tan establecida está la “ciencia establecida”, cuando después de 40 años y billones gastados, los modeladores aún no pueden limitar ese vasto intervalo? El límite inferior del IPCC es una sensibilidad Charney de 1,5 K; el límite superior de los modelos CMIP5 es 4,7 K. Los sospechosos habituales no tienen idea de cuánto calentamiento habrá.

Mis coautores y yo discrepamos. La retroalimentación no es la gran enchilada. La climatología oficial, hasta donde podemos descubrir, ha descuidado por completo una verdad central. Esa verdad es que cualquier proceso de retroalimentación que esté presente en el clima en un momento dado necesariamente debe responder no solo a cambios en la temperatura preexistente: deben responder a toda la temperatura de referencia que se está dando en ese momento, incluyendo específicamente la temperatura de emisión que estar presente incluso en ausencia de gases de efecto invernadero sin condensación o de retroalimentaciones.

Para ver por qué esto debe ser así, considere el siguiente diagrama de bloques simple:

En el diagrama de bloques, la temperatura de emisión aparece en la parte superior izquierda. Luego (siguiendo las flechas) se le van sumando sucesivamente las sensibilidades de referencia que se van dando en el tiempo, primero naturales y luego antropogénicas. Luego, la temperatura de referencia, la suma de todas estas, pasa al nodo de entrada/salida y de ahí infinitamente gira y gira el circuito de retroalimentación, donde el bloque de retroalimentación alimentado por separado (alimentado por la retención en la atmósfera de la radiación que, sin retroalimentación , han pasado inofensivamente al espacio) agrega una pizca a la señal en cada pase. La señal de salida es la temperatura de equilibrio después de que ha actuado la retroalimentación.

Su misión, si decide aceptarla, es tratar de encontrar una explicación respetable para la noción de la climatología oficial de que el circuito de retroalimentación, que recibe como señal de entrada la temperatura de referencia completa, puede decidir mágicamente que responderá solo a las perturbaciones. de esa temperatura de referencia provocada por la presencia de gases de efecto invernadero sin condensación naturales y luego también antropógenos, y que, sin embargo, tampoco responderá en absoluto a la temperatura de emisión, dos órdenes de magnitud mayor que las sensibilidades.

Sin duda, se podría idear un circuito electrónico que realizara esa hazaña. Pero el clima no es un circuito. Las retroalimentaciones que estaban presentes en 1850 deben haber actuado forzosamente no solo sobre el calentamiento del efecto invernadero hasta esa fecha, sino también sobre la temperatura de emisión que había antes de que los gases de efecto invernadero sin condensación hicieran sentir su presencia.

Aquí, entonces, está el cálculo corregido. La temperatura de referencia en 1850, antes de la retroalimentación, era de 265 K. En ese año, la temperatura de equilibrio, después de la retroalimentación, era de 287,5 K. Por lo tanto, el factor de ganancia del sistema que se aplicó en 1850 fue de 287,5/265, o 1,085, aproximadamente un tercio de la temperatura de la climatología. 3.2.

Ahora, si multiplicamos la sensibilidad de referencia de 1,05 K por el doble de CO₂ por el factor de ganancia del sistema corregido 1,085, obtenemos una sensibilidad de Charney no de 3,35 K, como lo hace la climatología oficial, sino de solo 1,15 K.

Ah, puede decir, pero tal vez la curva de temperatura de equilibrio como respuesta a la temperatura de referencia no sea lineal. Tal vez lo sea, pero no puede ser muy no lineal. ¿Por que no? Porque la temperatura de referencia en 1850 era más del 92% de la temperatura de equilibrio.

Ahora, el artículo del Sr. Stokes es correcto hasta donde llega. Su punto central es que si se parte de un equilibrio, como el que se obtuvo en 1850, no es necesario saber cómo se produjo ese equilibrio: se puede calcular el factor de ganancia del sistema simplemente como la relación entre la sensibilidad del equilibrio y la sensibilidad de referencia en cualquier período posterior a ese equilibrio, en lugar de como la relación entre la temperatura de equilibrio y la temperatura de referencia en el momento del equilibrio.

Así que hagámoslo a la manera de la climatología, utilizando los propios datos oficiales de la climatología hasta 2011, año en el que se actualizaron las cifras a tiempo para el 2013 del IPCC. Quinto Informe de Evaluación.

El forzamiento antropógeno neto entre 1850 y 2011 fue de unos 2,5 vatios por metro cuadrado. Sin embargo, la capacidad calorífica del océano introduce un retraso en la respuesta de equilibrio. Este retraso se refleja en un desequilibrio radiativo, que se cree que fue de unos 0,6 vatios por metro cuadrado hasta 2010 (Smith+ 2015).

Tomando a Smith como correcto ad argumentum, el factor de ganancia del sistema del período climatológico derivable de los datos de 1850-2011 es simplemente la relación de 2,5 a (2,5 – 0,6), es decir, 1,315 (véanse las ecuaciones en Lewis y Curry, 2018). Entonces la sensibilidad de Charney sería 1,315 x 1,05, o simplemente 1,4 K, no los 3,35 K que la climatología oficial nos hace imaginar actualmente.

Observe cuánto más cerca de nuestra estimación de 1,15 K está la sensibilidad de Charney del mundo real de 1,4 K, basada en las propias estimaciones de la climatología oficial del forzamiento antropogénico real y el desequilibrio radiativo, que de la estimación de rango medio de la climatología de 3,35 K.

¿Por qué nuestra estimación de la sensibilidad Charney de rango medio es mucho más cercana a lo que se infiere? de estimaciones oficiales publicadas de forzamiento y desequilibrio radiativo que la estimación de rango medio de la climatología oficial?

El motivo es que, a diferencia de la climatología oficial, utilizamos toda la información disponible, y en concreto la información sobre las respectivas magnitudes, en 1850, de la temperatura de referencia (265 K) y de la respuesta de realimentación (22,5 K). La suma de estos dos fue la temperatura de equilibrio superficial observada en 1850.

La climatología oficial, que simplemente no se da cuenta de que las retroalimentaciones responden necesariamente a toda la temperatura de referencia que se obtiene en un momento dado, no le queda más remedio que tirar por la borda esa vital información. Aquí está el Sr. Stokes haciendo eso muy específicamente:

“Es incorrecto incluir variables de la ecuación de estado original [i.e., in 1850]. Una razón es que ya se han tenido en cuenta en el equilibrio del estado antes de la perturbación. No es necesario volver a equilibrarlos. La otra es que no son proporcionales a la perturbación, por lo que los resultados no tendrían sentido. En el límite de la pequeña perturbación, todavía tiene un gran término de temperatura de referencia que no desaparecerá. No se pudo lograr el equilibrio”.

Ahora bien, el Sr. Stokes tiene toda la razón al decir que hubo un equilibrio de temperatura en 1850 y que, por tanto, en ese momento la temperatura superficial de 287,5 K ya incluía las diversas variables, es decir, la temperatura de emisión de 255 K, la sensibilidad de referencia de 10 K para los gases de efecto invernadero sin condensación de origen natural presentes en 1850 y la respuesta de retroalimentación de 22,5 K a la temperatura de referencia de 265 K.

También tiene razón al decir que estas variables “no necesitan equilibrarse de nuevo”. Pero, y esto es crucial, deben tenerse en cuenta al derivar el factor de ganancia del sistema corregido de 287,5/265 y, a partir de ahí, la sensibilidad de Charney corregida.

La climatología pasa por alto estos valores porque desconoce que en un momento dado (como 1850) las retroalimentaciones responden a toda la temperatura de referencia que prevalece en ese momento. Como Lutero, no pueden hacer otra cosa.

Stokes también tiene razón al decir que las variables, en las que creo que incluye la respuesta de retroalimentación, «no son proporcionales a la perturbación». Aquí, él hace precisamente nuestro punto. La respuesta de retroalimentación en 1850 fue, por supuesto, necesaria e ineluctablemente proporcional a toda la temperatura de referencia de 265 K, que es la suma de la temperatura de emisión de 255 K y la sensibilidad de referencia de 10 K a los forzamientos naturales presentes en ese año.

Pero la climatología, en efecto, considera que toda la respuesta de retroalimentación en 1850 fue proporcional únicamente a la perturbación natural de 10 K de la temperatura de referencia. Y ahí está su error. Es por eso que su estimación de la sensibilidad de Charney, y de todas las sensibilidades de equilibrio, es tres veces demasiado grande. En efecto, ha asignado a los gases de efecto invernadero la gran respuesta de retroalimentación que surge simplemente porque el Sol está brillando.

Sí, uno puede derivar el factor de ganancia del sistema como la relación de sensibilidades, tal como podemos derivarlo como la relación de temperaturas absolutas. Pero el primer enfoque, el de la climatología oficial, está sujeto a una gran incertidumbre, mientras que nuestro enfoque, utilizando esos datos vitales de 1850 que la climatología ha ignorado durante tanto tiempo en sus cálculos de sensibilidad, proporciona un intervalo de sensibilidades de Charney que es a la vez preciso y bien constreñido.

Para derivar la temperatura de equilibrio, se necesita conocer la temperatura de referencia y o la respuesta de retroalimentación o el factor de ganancia del sistema. Pero no sabemos y no podemos por ningún medio racional determinar qué tan grande es la respuesta de retroalimentación contando las retroalimentaciones individuales, como la climatología intenta hacer actualmente, porque son las retroalimentaciones las que son la causa casi exclusiva de la incertidumbre en la climatología oficial. predicciones del calentamiento global.

No se puede cuantificar la retroalimentación mediante una medición directa. Ninguna forma de observación, por muy bien resuelta, meticulosa y honesta que sea, puede permitirnos distinguir de manera confiable y cuantitativa entre diferentes retroalimentaciones individuales, o incluso entre retroalimentaciones y los forzamientos que las engendraron.

La climatología no puede calcular la sensibilidad de Charney de manera confiable porque, aunque sabe que la sensibilidad de referencia al CO se duplicó₂ es 1,05 K, no puede conocer el valor de las retroalimentaciones y no conoce el factor de ganancia del sistema. No conoce esta cantidad vital porque ha tirado por la borda la información disponible en un punto —antes de cualquier intervención antrópica significativa— para el cual los datos están bastante bien limitados y del cual se puede derivar directamente: es decir, 1850.

Los datos para 1850 están bastante bien limitados precisamente porque las temperaturas de equilibrio y de referencia totales en ese año superan en dos órdenes de magnitud las minúsculas sensibilidades de equilibrio y de referencia que son la base de los intentos hasta ahora fallidos de la climatología para limitar el factor de ganancia del sistema. y por lo tanto la probable magnitud del futuro calentamiento global.

Sabemos con bastante certeza cuál era el factor de ganancia del sistema en 1850. También sabemos que no va a ser muy diferente en 2100 de su valor de 287,5/265, o 1,085, en 1850.

¿Por qué sabemos esto? Debido a que la sensibilidad de referencia antropogénica de la era industrial de solo 0,75 K desde 1850 hasta 2011 fue muy pequeña en comparación con la temperatura de referencia de 265 K ya presente en 1850. El clima simplemente no ha cambiado lo suficiente como para generar un cambio importante en el régimen de retroalimentación que obtuvo en ese año.

Incluso si hubiera ocurrido un cambio tan importante, las retroalimentaciones adicionales habrían respondido no solo a nuestra perturbación de la temperatura de emisión, sino a toda la temperatura de referencia, incluida la temperatura de emisión. Por un lado, la Gran Pausa de casi 19 años en la temperatura global hasta 2015 no podría haber ocurrido.

Por lo tanto, podemos estar razonablemente seguros de que la sensibilidad de Charney, es decir, la sensibilidad de equilibrio al CO duplicado₂ en comparación con 2011, no va a ser muy diferente de 1,15 K. De hecho, nuestro profesor de estadística, después de haber revisado todos los números con el más minucioso detalle, ha calculado que el intervalo de confianza del 95% corregido de la sensibilidad de Charney es 1,09 a 1,23 K, un intervalo de sólo una séptima parte de un Kelvin. Compare eso con el intervalo de 3,2 K de las sensibilidades oficiales de Charney, que van desde 1,5 a 4,7 K.

Tenga en cuenta que solo podemos calcular correctamente la sensibilidad de Charney porque ya conocíamos el factor de ganancia del sistema. Lo sabíamos porque pudimos derivarlo de los datos que arroja la climatología oficial porque no sabe que las retroalimentaciones responden a toda la temperatura de referencia y no solo a las sensibilidades de referencia elegidas arbitrariamente.

Stokes habla de que la temperatura de referencia de 255 K en 1850 “no va a desaparecer”. Precisamente: estaba presente en ese momento, al igual que los 10 K adicionales en el calentamiento forzado por la presencia de los gases de efecto invernadero sin condensación de origen natural en ese año. Debido a que estaba presente, debería haberse tenido en cuenta. Pero no se tuvo en cuenta.

Dado que sabemos por la teoría, y por el diagrama de bloques, y por el equipo de prueba construido por uno de nuestros coautores, y por el equipo más sofisticado construido y operado para nosotros por un laboratorio del gobierno, que las retroalimentaciones que estaban presentes en 1850 actuó forzosamente sobre toda la temperatura de referencia que estaba presente en ese año, podemos derivar instantáneamente y con bastante seguridad de los datos de ese año el factor de ganancia del sistema y, por lo tanto, la sensibilidad de Charney.

No hay necesidad de grandes y costosos modelos de circulación general, si todo lo que quiere saber es cuánto calentamiento podemos causar.

No es necesario conocer el valor de ningún comentario individual.

Sorprendentemente, ni siquiera es necesario tener en cuenta la retroalimentación en el cálculo: el subimpulso en la sensibilidad de Charney que surge al ignorar la retroalimentación por completo es poco más de una décima de Kelvin.

En nuestra presentación, esto realmente es Game Over.

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