Klimaforskningens historie
SØNDAGSKRONIK: Klimaforskningens udvikling er ikke kun et produkt af den rene stræben efter at finde sandheden. Den hænger tæt sammen med den teknologiske udvikling i det omgivende samfund.

Drivhuseffekten og de stigende globale temperaturer har faktisk været forudsagt af enkelte forskere siden slutningen af det 19. århundrede. (Foto: Colourbox)

Der er i 2009 ved at være opnået global politisk enighed om, at det er nødvendigt at gribe ind for at begrænse menneskelige aktiviteter, som bidrager til global opvarmning. Mange politikere har været meget sene til at reagere på de alarmerende signaler, som klimaforskningen har leveret. Det ved de fleste i dag. Derimod er det mindre kendt, at toneangivende forskere og forskningsinstitutioner har været meget længe om at anerkende og fokusere på, at menneskelige aktiviteter kunne have en negativ effekt på klimaet. Det er først meget sent, at klimaforskningen er kommet ind i varmen på universiteter og andre forskningsinstitutioner.

Drivhuseffekten og de stigende globale temperaturer har faktisk været forudsagt af enkelte forskere siden slutningen af det 19. århundrede, da det var blevet klart, at den eksponentielle vækst i afbrænding af kul gav anledning til udledning af enorme mængder af kuldioxid i atmosfæren. Men på det tidspunkt interesserede problemet ikke særlig mange forskere. Selv 40 år senere, hvor klimatologer havde observeret en betydelig stigning i temperaturen i perioden fra 1920 til 1940, var toneangivende forskere og forskningsledere ikke synderligt interesserede i klimaproblematikken.

Der skulle gå 40 år mere, før kuldioxidudledningen blev opfattet som en trussel og begyndte at give anledning til betydelig bekymring i forskningsverdenen. Overraskende nok skete dette holdningsskifte på et tidspunkt, hvor de globale temperaturer stagnerede. Så hvad var det, der fik forskerne til at begynde at tro på klimaforandringerne, og hvorfor og hvornår? Og hvordan kan det være, at klimaforskningen pludselig blev sat højt på den politiske dagsorden i 1980'erne, men ikke i 1930'erne?

Da den berømte svenske fysiker Svante Arrhenius (1859-1927) i 1897 forudsagde, at temperaturerne ville stige på grund af de øgede kuldioxidudledninger, var der ikke mange, der lyttede til hans resultater. Fire årtier senere oplevede ingeniøren Guy Callendar (1898-1964) de samme forbehold. Callendar spekulerede over de stigende kuldioxidudledninger og forventede, at en klimaforandring ville være uundgåelig. På baggrund af grundige beregninger forudsagde han en klimaopvarmning forårsaget af drivhuseffekten. Callendar var klar over de betydelige temperaturstigninger, som man havde observeret i Nordeuropa siden 1920, og han var overbevist om, at han var nået frem til den rigtige forklaring. Til hans overraskelse var klimatologerne ikke overbeviste. De opfattede hans teori som højst usandsynlig og foretrak en alternativ forklaring. De troede mere på, at tilfældige og midlertidige forandringer i de meteorologiske cirkulationssystemer (ændringer i højtryks- og lavtrykssystemernes forløb), som man havde oplevet i tidligere tider, kunne forklare de regionale og lokale ændringer i temperatur (eller nedbør). Således mente de, at Callendars teori kun kunne forklare de globale temperaturforandringer, fordi kuldioxid spredes jævnt i atmosfæren og derfor forårsager drivhuseffekt over hele jorden. Så hvorfor skulle polarområdet påvirkes særligt af stigende temperaturer?

Klimatologerne havde tilsyneladende det empiriske bevismateriale på deres side. Tendensen til øgede temperaturer i Europa og i de arktiske egne standsede i 1940'erne. Stagnerende temperaturer i de næste tre årtier - på et tidspunkt, hvor der var kraftig økonomisk vækst og hastigt stigende energiforbrug og kuldioxidudledning - var ikke et særligt godt bevis for klimaforandringer. Var Arrhenius' og Callendars teorier forkerte?

En konference i 1965 ved det nyetablerede National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colorado, USA, viste, at de videnskabelige opfattelser og perspektiver pludselig var vendt. Konferencen havde titlen "Causes of climate change". Forskerne mente nu, at klimaforandringer var en virkelig trussel, og dens årsager skulle findes i teorien om kuldioxid og drivhusgasser. Konferencen var startskuddet til forskernes ambitioner om at undersøge klimaforandringer og formidle dens risici til politikerne og offentligheden.

Der er dog tydeligvis ikke et ukompliceret forhold mellem temperaturobservationer og forventningen om klimaforandringer. Så hvad skete der mellem 1890'erne og 1960'erne? Hvordan kan det være, at teorien om klimaforandringer blev tilbagevist så længe på trods af tydelige beviser, hvorimod det var en udbredt overbevisning i en tid med stagnerende temperaturer? Det er emnet for dette kapitel.

Der ligger tilsyneladende ikke en simpel rationel forklaring til grund for klimavidenskabens fremkomst. Videnskabelige observationer spillede naturligvis en betydelig rolle. Men teknologiske nyskabelser, militære og økonomiske interesser og samfundsmæssige krav skulle vise sig at være mindst lige så relevante i forhold til klimaforskningens udvikling.

Det er således ikke kun det politiske system, som kan have svært ved at indoptage og reagere på nye erkendelser. Også i videnskaben kan der være en stor træghed, som betyder, at der kan gå mange årtier fra, at enkelte forskere får en god idé, til at ideen slår igennem. Når ideen slår igennem, er det ikke bare fornuften, som driver værket. Det kan være nye forskningsredskaber såsom computeren, som får forskere til at søge nye veje; og udefra definerede behov fx af militær art kan spille en stor rolle for videnskabens udvikling - som det vil fremgå af dette kapitel.

At forstå, at videnskaben også er bestemt af fordomme og materielle interesser, kan være godt at have in mente, når man skal vurdere tidens videnskab. Også når det drejer sig om videnskabens resultater, kan det være godt at holde fast i sin kritiske sans. Videnskaben er en menneskelig konstruktion og har som andre menneskelige konstruktioner sine svagheder og begrænsninger. Disse kan oftest først ses, når historien har ført os videre. Netop derfor kan en historisk redegørelse være god at blive klog på, når man forholder sig til samtidens videnskab - i dette tilfælde klimaforskningen.

Den klassiske klimatologis karaktertræk

Interessen for klimaet går langt tilbage i historien. Græske filosoffer som Parmenides, Erastostenes og Aristoteles spekulerede over klimaet og dets virkninger. Begrebet "klima" stammer fra det ældgamle græske ord "κλινειν" ("klinein"), som betyder "hældning". Klimaet var direkte forbundet med solens placering i forhold til jordens overflade. Jo større hældning, jo svagere sollys og koldere klima. De græske filosoffer vidste dog godt, at dette ikke var hele sandheden. Særlige egenskaber ved landskabet, vejret, have og bjerge, vindsystemer og årstider spillede naturligvis også en rolle.

Systematisk klimaforskning begyndte først meget senere. Alexander von Humboldt (1769-1859) anses for at være en af forskningsområdets pionerer. Han var den første til klart at skitsere de opgaver, som klimaforskningen skulle beskæftige sig med i den første halvdel af det 19. århundrede. Humboldts definition af klima var af afgørende betydning for klimaforskningens udvikling. Klima betød alle slags forandringer i atmosfæren, som påvirker de menneskelige sanser, så som temperatur, luftfugtighed, lufttryk eller vind. Humboldts forståelse af klima viste sig at være vigtig i tre henseender. For det første refererede klima altid til et bestemt sted. Geografiske steder havde et bestemt klima, og klimaet på forskellige steder som København og Rom adskilte sig fra hinanden på bestemte måder. Ifølge Humboldt gav begrebet klima ikke nogen mening uden reference til et bestemt sted. For det andet var begrebet klima direkte forbundet med den menneskelige erfaring. Humboldt betragtede kun de atmosfæriske fænomener, der påvirkede de menneskelige sanser, som klimafaktorer. Andre atmosfæriske fænomener (såsom kosmisk stråling eller vindhastigheder i tre kilometers højde) var ikke klimafaktorer, eftersom de ikke havde nogen indflydelse på de menneskelige sanser. For det tredje skabte Humboldt et holistisk klimabegreb. Klima kunne ikke reduceres til enkeltparametre (såsom temperatur), men omfattede alle de atmosfæriske fænomener, som påvirkede menneskets sanser.

Klima blev opfattet som noget tidsmæssigt stabilt, men varierende fra sted til sted. Således skabte Humboldt en geografisk forståelse af klima. I den anden halvdel af det 19. århundrede tog klimatologer som østrigeren Julius von Hann (1839-1921) og russeren Wladimir Köppen (1846-1940) Humboldts opfattelse af klima til sig og lagde den til grund for en strikt videnskab. Deres tilgang til klimavidenskab var en systematisk indsamling og vurdering af meteorologiske data, hvis generelle indbyrdes relationer de analyserede med henblik på at kunne konkludere noget konkret om lokale og regionale klimaer. Von Hann opfandt fundamentet for en kvantitativ beskrivelse af klimaer ved at lave gennemsnits­beregninger af serier af meteorologiske data, såsom temperatur, nedbør mv., der var indhentet over længere tid fra et enkelt sted. Hans klimatologi fik derfor betegnelsen en "gennemsnitsbaseret klimatologi". Köppen fulgte von Hanns tilgang til klimatologi. Han indsamlede systematisk store mængder klimatologiske og geografiske data og satte derefter verdens klimaer i system. I begyndelsen af det 20. århundrede udformede Köppen klimakort over jordens forskellige klimazoner. Disse klimazoner var baserede på hans definition af klimaklasser så­som "tropisk klima", "subtropisk klima", "polarklima", osv. - begreber, som stadig anvendes i dag.

Hanns og Köppens klimatologi repræsenterede kernen af det, man kan kalde "klassisk klimatologi". Den satte standarden for klimaforskningen i den første halvdel af det 20. århundrede. Denne klimatologi gik ud på at indsamle og vurdere klimatologiske data med det formål at kunne producere, fremlægge og raffinere kvantitative beskrivelser af jordens klimaer samt at tilvejebringe anvendelige databaser med henblik på at kunne undersøge lokale klimaers indflydelse på vegetation, landbrug og menneskers sundhed. Efterfølgende udgaver af klimatologihåndbogen, som von Hann først udgav i 1883, afspejlede klimatologiens udvikling. Hans beskrivelser af Jordens forskellige klimaområder voksede fra et halvt bind i 1883 til fire hele bind i 1930'erne. Den klassiske klimatologi bevarede en opfattelse af klimaet, der lagde vægt på dets tidsmæssige stabilitet, men geografiske variation.

Det var på dette trin af videnskaben og inden for disse rammer af klimaforskningen, at den svenske fysiker Svante Arrhenius i 1890'erne og ingeniøren Guy Callendar i 1930'erne præsenterede deres versioner af drivhusgasteorien, som var baserede på de stigende koncentrationer af kuldioxid i atmosfæren. På det tidspunkt passede deres forestillinger om klimaforandring slet ikke ind i de eksisterende klimatologiske metoder og opfattelser. Arrhenius og Callendar holdt sig uden for klimavidenskabens traditioner og gik deres egne originale veje. Arrhenius' og Calledars primære metodologiske værktøj - beregninger baseret på fysikkens love - var så fremmede for klassisk klimatologisk metodologi, at klimatologerne ikke ville følge trop. Det endte med, at Arrhenius og Callendar aldrig blev en del af klimatologernes videnskabelige fællesskab. Selv om de i vidt omfang studerede klimatologisk tænkning, metodologi og fagsprog, forblev de fremmede for det videnskabelige fællesskab, hvilket formentlig har bidraget til, at deres teorier kun langsomt vandt anerkendelse.

Teknologiske og begrebsmæssige forandringer

Vejen fra klassisk klimatologi til nutidens klimaforskning var lang. Den var ikke udtryk for en lineær udvikling baseret på gradvis forfinelse af fagets metoder, men foregik i spring og skyldtes i høj grad historiske tilfældigheder. Mens klassisk klimatologi fokuserede på dataindsamling tæt på Jordens overflade, tilføjede von Hann og Köppen også målinger i de højere lag af atmosfæren. Disse målinger blev foretaget via nogle få målestationer i bjergområder eller ved hjælp af drager og balloner, som transporterede deres instrumenter op i store højder. Men omfanget af sådanne målinger forblev stærkt begrænsede i hele den 19. århundrede. Klimatologiske data og følgelig også klimatologisk viden, opfattelse og forståelse omfattede fortrinsvis todimensionelle målinger i jordoverfladen. I første halvdel af det 20. århundrede forsvandt denne begrænsning langsomt i lyset af en hurtigt ekspanderende viden om de højtliggende lag i atmosfæren - "opdagelsen" af atmosfærens tredje dimension, kunne man kalde det. Og denne opdagelse berigede den meteorologiske viden kolossalt. For eksempel opdagede man sammenhængende vindsystemer i store højder, de såkaldte jetstrømme.

Drager og balloner betød, at et nyt kapitel i klimaforskningen blev skrevet. (Foto: DMI)

"Opdagelsen" af atmosfærens tredje dimension havde en meget praktisk baggrund. I 1903 lykkedes det for første gang brødrene Wilbur og Orville Wright (1867-1912 og 1871-1946) at lette med en lille motoriseret flyvemaskine. Omtrent på samme tidspunkt begyndte grev Ferdinand Zeppelin (1838-1917) at konstruere meget store luftskibe. Drømmen om at flyve var ved at blive en realitet. Da Den Første Verdenskrig begyndte, begejstrede luftskibene både offentligheden og militæret i lige høj grad. Fremkomsten af den flyvende teknologi gav også et skub til meteorologien. Luftfartøjer og luftskibe var meget følsomme maskiner og derfor afhængige af vejret. Meget hurtigt opstod der et behov for vejrdata fra den højtliggende atmosfære og samtidig et behov for en ny klimatologisk disciplin, som Köppen i 1906 benævnte "aerologi". Krigen fremskyndede udviklingen. Luftfartsteknologien såvel som aerologien trivedes drevet af militæret og - efter krigen - af kommercielle interesser. Fra 1937 udløste anvendelsen af radiosonder (som kunne sende målingsresultater tilbage til Jorden ved hjælp af radiobølger) en eksplosion af data fra den højereliggende atmosfære. Hvor vejrstationerne i 1930 nedhentede data fra omtrent 3.000 årlige ballon- eller drageopsendelser, steg antallet drastisk til 180.000 tyve år senere.

Den teknologiske efterspørgsel kombineret med militære og kommercielle interesser var kun en del af et samspil af hændelser, som bidrog til den klimatologiske udvikling. Udviklingen af en dynamisk meteorologi viste sig at være af enorm betydning. Von Hann havde trukket en klar grænse mellem deskriptiv og holistisk geografisk videnskab. Hvor klimatologien var en deskriptiv og holistisk geografisk videnskab, som havde til opgave at tilvejebringe omfattende beskrivelser af regionale klimaforhold, var meteorologien en reduktionistisk fysisk videnskab dedikeret til den matematiske beskrivelse af meteorologiske parametre med henblik på at forudsige vejret med udgangspunkt i fysikkens love. I slutningen af det 19. århundrede havde den geografiske klimatologi fundet sit metodiske grundlag, mens fysisk meteorologi stadig kæmpede med at håndtere kompleksiteten af de meteorologiske fænomener. Matematiske ligninger var ikke i stand til at håndtere antallet og det årsagsmæssige forhold mellem atmosfæriske parametre. Konsekvensen var, at meteorologien var begrænset til at indsamle og vurdere data uden at komme tættere på målet at kunne lave vejrudsigter baseret på naturvidenskabelige love. De meteorologer, som forsøgte at anlægge en sådan naturvidenskabelig tilgang, blev betragtet som en fiasko, og anerkendelsen udeblev. Mange fysikere betragtede end ikke meteorologi som en rigtig videnskab.

I 1903 formulerede den norske fysiker Vilhem Bjerknes (1862-1951) et system for dynamisk meteorologi. Bjerknes forsøgte at gøre meteorologi til en sand fysisk videnskab, hvormed man kunne beregne og forudsige vejret. Han hævdede, at alle meteorologiske processer i atmosfæren kan beskrives ved hjælp af syv parametre og seks differentialligninger, der beskriver den matematiske relation mellem disse parametre. I princippet repræsenterede Bjerknes' system den påkrævede fysiske beskrivelse af atmosfæren. Blot viste det sig, at en matematisk løsning bestående af sådanne højst ikke-lineære differentialligninger var umulig. Bjerknes og hans gruppe af studerende ved Universitetet i Bergen, den såkaldte Bergen-skole i meteorologi, udviklede grafiske metoder til at udvikle tilnærmede resultater på baggrund af differentialligninger. At forudsige vejret var stadig en umulig opgave, bl.a. fordi det ville have krævet mange flere data om atmosfærens aktuelle tilstand.

Kort tid efter forsøgte den britiske forsker Lewis Fry Richardson (1881-1953) at løse problemet med en ganske anden strategi. Richardson forsøgte sig med en tilnærmet såkaldt numerisk løsning af differentialligningerne. Selv om hans strategi var gennemførlig, var den alt for omstændelig og tidskrævende. Richardson lavede besværlige beregninger, der tog flere måneder for at udregne en vejrudsigt for en enkelt dag på to forskellige steder. Så tidskrævende beregninger gjorde det selvfølgelig umuligt at lave forudsigelser, fordi det beregnede vejr alligevel ville være overstået, når man var nået frem til resultatet. For at opnå en rettidig vejrudsigt var det nødvendigt, at man kunne udføre de nødvendige beregninger i løbet af et par timer. Richardsons skøn var, at det ville kræve 64.000 personers samlede regnekraft at virkeliggøre den ambition.

Bjerknes' grafiske og Richardsons numeriske løsninger viste sig at være vanskelige og opnåede aldrig at blive standardmetoder inden for vejrforudsigelser. Men Bjerknes lancerede nye opfattelser af vejrbegrebet, som fundamentalt ændrede forståelsen af meteorologi. Sammen med sine studerende beskrev han større mønstre af luftstrømninger og opdagede vigtigheden af luftmasser, cykloner (meget store, roterende luftstrømssystemer) og polarfronter. De opfattede ikke blot vejret som atmosfærens tilstand på bestemte steder (ved eller over jorden), men så derimod vejrets udvikling som et udvidet geografisk fænomen, der skulle undersøges på en kontinental skala.

Udforskningen af den højereliggende atmosfære og beskrivelsen af udvidede vejrsystemer har også sat sit præg på klimatologien og givet anledning til et bredere syn på klimaet. Først opstod der en klimatologi om den højtliggende atmosfære baseret på den stigende mængde af tilgængelige data om atmosfærens højere lag. Dernæst medførte forståelsen af klimaets årsager en bevægelse væk fra et lokalt geografisk fokus til et perspektiv med større fokus på vejrsystemernes bredere geografiske udbredelse over tusinder af kilometer. Begrebet klima ændrede sig fra at være et primært geografisk begreb knyttet til specifikke steder til et mere dynamisk begreb med reference til typiske vejrsystemer inden for større områder. Den svenske meteorolog Tor Bergeron, der tilhørte Bjerknes' Bergen-skole, foreslog derfor i 1930'erne indførelsen af en "dynamisk klimatologi". Klimaets dynamiske aspekter skulle ikke kun omfatte årsager forårsaget af en dynamisk atmosfære. En dynamisk opfattelse af klimaet måtte samtidig omfatte muligheden for at overveje ændringer i klimaet - en mulighed, som von Hanns "gennemsnitsbaserede klimatologi" med sit fokus på stabile vejrsystemer ikke tog højde for.

Den officielle definition på "klima" blev tilpasset i overensstemmelse hermed af International Meteorological Organisation (forgængeren for World Meteorological Organisation) i 1930'erne. Definitionen lød nu "gennemsnitstilstanden i atmosfæren over et bestemt geografisk sted inden for en bestemt tidsperiode". Det blev anbefalet, at udtrykket "en bestemt tidsperiode" skulle dække over en periode på 30 år. At klimaforandring kunne finde sted inden for få årtier var nu en anerkendt klimatologisk mulighed og en berettiget videnskabelig overvejelse. Den tyske klimatolog Hermann Flohn søgte at integrere den klassiske og dynamiske klimatologis karaktertræk omkring 1950 og foreslog begrebet "moderne klimatologi". Dette forslag kom dog til kort i det lange løb. Det viste sig snart, at begreberne i den klassiske og dynamiske klimatologi ikke passede sammen. Den fysiske og dynamiske opfattelse af "klima" var uforenelige med den geografiske fortolkning. Der eksisterede nærmere to forskellige klimabegreber - et geografisk begreb, der fortolkede klima som en serie karakteristika knyttet til et geografisk sted, og et meteorologisk begreb, som i højere grad fokuserede på de udvidede vejrsystemers fysiske karaktertræk.

Klimaforandringsforskningens fremkomst

Det varede endnu et godt stykke tid, før begrebet "klimaforandring" blev fremherskende. Den teknologiske udvikling samt militære interesser og videnskabelige ambitioner hjalp begrebet på vej. Under Den Anden Verdenskrig skete der en rivende udvikling inden for regnemaskiner. Den amerikanske hær havde behov for regnemaskiner for at kunne fortage ballistiske beregninger. John von Neumann (1903-1957), en fremragende matematiker, deltog i denne udvikling. Han erkendte meget tidligt potentialet i disse maskiner, der snart kom til at hedde "computere". Maskinerne kunne foretage 5.000 matematiske operationer i sekundet. Von Neumann stillede sig selv spørgsmålet, hvad de kunne anvendes til. Et af svarene var forudsigelse af vejret.

Computeren har vist sig at være et fremragende værktøj til at forske i klimaet. (Foto: Colourbox.dk)

I 1946 samlede von Neumann et team af dygtige unge forskere. Fire år senere havde de udført de første lovende vejrberegninger. Von Neummanns team havde taget udgangspunkt i Bjerknes' differentialligninger (ligesom Richardson havde gjort det 30 år tidligere), men forenklet dem drastisk i omsættelsen til computerkode. Således blev den første meteorologiske computermodel med udgangspunkt i fysiske teorier skabt og anvendt i computerkørsler til at simulere vejrets udvikling.

Anvendelsen af computersimuleringer til beregning af vejrudsigter udviklede sig hastigt i de efterfølgende år. Vejrtjenesterne tog computermodellerne til sig og udbyggede dem. I begyndelsen af 1960'erne kunne de computerbaserede vejrudsigter præstere det samme som de traditionelle beregningsmetoder. Meteorologiske modeller var ikke kun en revolutionering af vejrudsigterne. Deres indflydelse på klimaforskningen var kolossal. Det begyndte i 1956 med et dristigt computereksperiment. På baggrund af den meteorologiske model til at forudsige vejrets udvikling et par dage frem forsøgte Norman Phillips, et yngre medlem af von Neumanns udvik­lings­team, i stedet at foretage en simulering af en længere. På grund af begrænset computerkapacitet måtte Phillips forenkle modellen yderligere. Han fjernede vertikale luftstrømme og forskellen mellem land- og vandmasser. Så påbegyndte han sin simulering ud fra de urealistiske startbetingelser, at hele jordkloden havde den samme temperatur og en statisk atmosfære uden luftstrømme. Denne idealtilstand frigjorde ham fra kravet om en stor mængde startdata. Kun strålingen fra Solen og Jordens rotation havde i Phillips' model indflydelse på atmosfæren. I simulationskørslen blev luftmasserne sat i gang af disse to kræfter. Efter nogle få simulerede dage opstod der et mønster af cykloner - meget lig cyklonerne i den virkelige atmosfære.

Phillips' computereksperiment var et banebrydende forsøg. Hans model blev den første udgave af en modeltype, som snart fik navnet General Circulation Model (GCM). GCMer er globale, forenklede versioner af vejrmodeller, som bruges til at køre simuleringer over lange tidsperioder for at studere klimaudviklingen. Disse GCMer kunne bruges som eksperimentelle værktøjer. Modellens parametre eller inddata (såsom solstrålingen eller kuldioxidkoncentrationen i atmosfæren) kunne hypotetisk set ændres, og effekten ville kunne undersøges på en klimamodel. Denne mulighed for såkaldte "computereksperimenter" blev mødt med nysgerrighed og entusiasme hos forskerne. Nu kunne man simulere eksperimenter, som ikke ville kunne lade sig gøre i virkeligheden (såsom en fordobling af kuldioxidkoncentrationen i atmosfæren).

Efter Phillips' pionereksperiment begyndte flere forskergrupper at forske i udviklingen af GCM til at simulere klimaudviklingen flere år frem i tiden blandt andet en forskningsgruppe ved US Weather Bureau (som senere blev flyttet til Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ved Princeton University) og andre forskningsgrupper ved University of California i Los Angeles, Laurence Livermore National Laboratory i Livermore, Californien, og National Center of Atmospheric Research i Boulder, Colorado. De første klimamodeller uden for USA så man først omkring ti år senere i begyndelsen af 1970'erne.

I slutningen af 1960'erne var GCMer blevet et centralt værktøj inden for klimavidenskaberne. Klimamodellerne skabte nye muligheder, som i stigende grad påvirkede de videnskabelige anstrengelser og interesser. Klimamodeller var et fremragende værktøj til at forske i effekten af ændringer i kuldioxidkoncentrationerne i atmosfæren ved hjælp af simuleringer. En ny, fælles strategi var simuleringen af det globale klima under påvirkning af fordoblede kuldioxidkoncentrationer. Eftersom sådanne eksperimenter ikke kunne udføres i naturen, viste computeren sig at være en velegnet legeplads til at undersøge effekten af globale klimaforandringer. En række simuleringseksperimenter i 1960'erne og begyndelsen af 1970'erne tydede på, at en fordoblet kuldioxidkoncentration ville forøge den globale gennemsnitstemperatur med mellem 1 og 6 grader celsius. Dette bekræftede Arrhenius' og Callendars beregninger. Men denne gang var interessen for resultaterne meget større i de videnskabelige kredse end på Arrhenius' og Calledars tid.

Historikeren Paul Edwards har fremført den hypotese, at forudsigelserne af klimaforandringer ved hjælp af computersimulering nød godt af computerens store prestige. Men det er sandsynligt, at den nye og ihærdige interesse i klimaforandringer lige så meget simpelthen skyldtes eksistensen af et forskningsredskab (computeren), som var perfekt til at undersøge klimaforandringer ved hjælp af computersimulering. Et sådant værktøj havde Arrhenius og Callendar ikke til deres rådighed.

Forskernes muligheder for at anvende af klimasimuleringsmodeller i 1960'erne og 70'erne var meget forskellige fra Callendars og Arrhenius' situation for henholdsvis 40 og 80 år siden. De nyere forskere stod ikke helt alene, og de skulle ikke holde stand over for et mistroisk videnskabeligt fællesskab. Klimasimulering baseret på computermodeller dannede kernen i et nyt, selvstændigt og blomstrende forskningsfællesskab. Computerkraften øgedes med hastige skridt. Stadigt kraftigere computere satte forskerne i stand til at udvide deres modeller og inkludere stadigt flere detaljer i stadigt mere omfattende simuleringskørsler. Hvor klimamodellerne i 1970'erne var begrænsede til processerne i atmosfæren, kunne man derimod ved udgangen af det 20. århundrede inddrage både verdenshave og farvande (hydrosfære), biologiske processer (biosfære), is og sne (kryosfære) samt jordbundsforhold og jordskorpe (pedosfære og litosfære) i modellerne. Klimamodellerne blev systemmodeller for hele Jorden, der også omfattede udvekslingsprocesserne mellem atmosfæren og andre komponenter i Jordens samlede vejrsystem. Samtidig gav den øgede computerkraft mulighed for modeller med en højere opløsning. I 1990 var modellerne baserede på gitre med en cellelængde på cirka 500 kilometer. I 1995 var cellelængden forkortet til cirka 250 kilometer, i 2001 til cirka 180 kilometer og i 2007 til cirka 110 kilometer. Ligeledes steg antallet af forskere, der arbejdede med klimamodel­lering, fra godt 20 i begyndelsen af 1960'erne til adskillige tusinde ved årtusindets udgang.

Alt i alt viser analysen af 150 års forskning i klima, at denne har været præget af afgørende skift og forandringer. Den forskningsmæssige interesse skiftede fra en geografisk orienteret klassisk klimatologi til en fysisk orienteret klimaforandringsvidenskab. Dette skifte medførte også en dramatisk ændring i betydningen af selve begrebet "klima". Indtil et godt stykke ind i det 20. århundrede var "klima" et geografisk begreb, der beskrev lokale atmosfæriske fænomeners samlede effekt på de menneskelige sanser. Ordet "klima" gav kun mening i forhold til konkrete geografiske steder. Klimaerne var forskellige fra sted til sted, men forblev stabile over tid. Men i slutningen af det 20. århundrede havde begrebet "klima" mistet sin reference til specifikke steder og var blevet en global kategori. Fortolkningen af begrebet "klima" omfattede nu ikke kun større vejrsystemer, men hele Jordens vejrsystem. Den geografiske interesse for klima forsvandt stort set (eller var ikke længere synlig), og i anden halvdel af det 20. århundrede dominerede interessen for forskning i klimaforandring. Dette skifte kan ikke udelukkende forklares på baggrund af stærkere beviser for klimaforandringer. Viden om øget kuldioxidudledning fandtes allerede i slutningen af det 19. århundrede, og beviserne for en stigning i temperaturen var lige så stærke omkring 1940'erne, som de var i år 2000. Videnskabelige, teknologiske og samfundsmæssige faktorer bidrog også til at øge dominansen af interessen for klimaforandringer, herunder erobringen af atmosfærens højereliggende lag (ved hjælp af luftfartsteknologi og meteorologiske målinger) og fremkomsten af computeren, der viste sig at være et særdeles effektivt forskningsredskab.

Klimaforskningens udvikling er således ikke kun et produkt af den rene stræben efter at finde sandheden. Den hænger tæt sammen med udviklingen, herunder den teknologiske udvikling i det omgivende samfund. Dette er ikke i sig selv en grund til at tage klimaforskningens resultater mindre alvorligt; men det kan minde os om, at klimaforskningen er skabt af fejlbarlige mennesker - lige som vi formoder, at klimaændringerne er.

Kronikken er et kapitel forfattet af lektor Matthias Heymann fra Institut for Videnskabshistorie, Aarhus Universitetfra bogen Jorden Brænder - Klimaforandringerne i et videnskabsteoretisk og etisk perspektiv af Mickey Gjerris, redaktør; Christian Gamborg, redaktør; Jørgen E. Olesen, redaktør; Jakob Wolf, redaktør, Forlaget ALFA.