Hvordan måler man den globale middeltemperatur?

I december holder FN igen en international klimakonference, COP16, hvor verdens førende klimaforskere og fremtrædende politikere vil diskutere løsninger på den globale opvarmning. Et af de begreber, der med sikkerhed vil blive flittigt brugt i den sammenhæng, er 'global middeltemperatur'.

Men hvad er egentlig definitionen på det begreb, hvordan måler man den, og hvad kan vi bruge den til? Det er et spørgsmål, som får hjernevindingerne til at gløde hos videnskab.dk's læser Svend Ferdinandsen.

»Indtil 1990 havde jeg aldrig hørt om global middeltemperatur, og så pludselig piblede begrebet frem overalt. Jeg vil gerne vide, hvorfor den videnskabeligt set er interessant at regne ud, og hvad jeg som menigmand kan bruge den til,« skriver han i en mail til redaktionen.

Seniorforsker Martin Stendel ved Danmarks Klimacenter på DMI havner i redaktionens varme stol, og han fortæller, at middeltemperaturen helt overordnet er et mål for Jordens energibalance, altså hvor meget energi Jorden får ind fra Solen i forhold til, hvor meget energi den afgiver til rummet.

Et mål for klodens tilstand

Afgiver Jorden mere energi, end den modtager, falder middeltemperaturen. Får Jorden mere energi ind, end den afgiver, stiger middeltemperaturen.

Den globale middeltemperatur er derfor et mål for systemets tilstand, og ændringer i middeltemperaturen viser, at systemet er i ubalance.

Hvis man kunne måle, hvor meget energi, der reelt strømmede ind og ud, kunne man i princippet udregne en eksakt værdi af Jordens middeltemperatur. Men det er ikke noget, der kan lade sig gøre i praksis, fortæller han.

Den globale middeltemperatur er altså ikke noget, man kan finde en eksakt værdi for, men det gør sådan set heller ikke noget.

Det, som er vigtigt, er at holde øje med, om der er en ubalance, der får Jorden til at varme op.

Ændringer kan for eksempel ske på grund af vulkanudbrud eller menneskets udledning af drivhusgasser som kuldioxid.

Det sidste 150 år har vi i stigende grad pumpet kuldioxid ud i atmosfæren. Kuldioxid er en drivhusgas, der fordeler sig jævnt ud over kloden og holder på Jordens varme. Den drivhuseffekt vil være over det hele og give en samlet opvarmning, hvilket vil få middeltemperaturen til at stige. Udledningen af drivhusgasser fører til, at en del af den energi, som Jorden udstråler, ikke havner i rummet, men bliver kastet tilbage. Resultatet er, at der ryger mindre energi ud, end der kommer ind. Det fører ikke bare til en øgning af Jordens middeltemperatur, men med stor sandsynlighed også til klimaændringer som f.eks. oversvømmelser, tørke og storme, der kan true byer og befolkningernes eksistens. »Det interessante er ikke så meget middeltemperaturen, men dens ændringer, og sådan en tendens kan vi se ved at lave et væld af temperaturmålinger på landjorden og i havet. Vi siger den globale middeltemperatur, men i virkeligheden mener vi altså temperaturen ved overfladen,« siger Martin Stendel.

Forskellige målinger til lands og til vands

For at kunne beregne en middeltemperatur på baggrund af temperaturmålinger i forskellige egne af kloden, er det nødvendigt at alle lande måler temperaturerne på den samme måde. På internationalt plan har man derfor nogle præcise krav til, hvilke termometre, man må bruge og hvordan målestationerne skal være indrettet. Samtidigt har man nogle klare regler for, hvordan temperaturen skal måles på land og til havs. »På landjorden måler man temperaturen i skyggen i to meters højde over jordoverfladen. Det duer nemlig ikke at måle temperaturen helt nede ved jordoverfladen, da forskellige overflader absorberer energi vidt forskelligt. Det er for besværligt at måle temperaturen meget højt oppe over overfladen, så to meters højde er et meget godt kompromis,« siger Martin Stendel.

Der findes lidt forskellige metoder til at udregne middeltemperaturen. Den præcise værdi, man kommer frem til, svinger med 0,1 grad, afhængigt af hvilken metode, man bruger. Den præcise værdi er dog ikke så vigtig - det er mere ændringerne, der tæller, og her når alle metoder frem til det samme.

Martin Stendel

I oceanerne er man nødt til at måle temperaturen på en lidt anden måde. På havet er man på gyngende grund, hvilket gør det svært at måle temperaturen i to meters højde. Og målte man den i vandoverfladen, ville man på grund af bølgerne let komme til at måle luftens i stedet for vandets temperatur.

»Derfor har man vedtaget, at man måler temperaturen i én meters dybde,« siger han.

Middeltemperaturen bliver nu udregnet ved groft sagt at lægge alle temperaturmålinger sammen og så beregne middelværdien af dem.

Målestationer ikke jævnt fordelt

Der er lige det 'aber dabei', at målestationerne ikke er jævnt fordelt ud på kloden. Nogle områder er dækket meget godt, mens der er andre egne, der stort set er blottet for målestationer. Det problem kan man langt hen ad vejen korrigere for ved at vægte temperaturmålingerne i forhold til hinanden.

De områder, hvor man kun har få målinger, kan man delvist dække ind ved hjælp af satelliter. Endelig regner man sig frem til, hvad temperaturen må være de steder, hvor man slet ikke har nogen målinger, ud fra værdien af temperaturen i de tilstødende områder.

»Siden man begyndte at lave den slags målinger omkring 1850, er gennemsnitstemperaturen steget én grad. Størstedelen af den vækst er sket siden 1975. Denne temperaturstigning svarer til en ekstra portion energi på to watt per kvadratmeter, og det er en hel del. Så der er ingen tvivl om, at der finder en global opvarmning sted. Og det er den opvarmning, som bekymrer forskere og politikere,« siger Martin Stendel.

Som tak for spørgsmålet sender vi en T-shirt til Svend Ferdinandsen. Har du selv lyst til at spørge videnskaben om noget, kan du sende dit spørgsmål til redaktionen@videnskab.dk