Redigerer Klimafølsomhet

[[Fil:Atmospheric carbon dioxide concentrations and global annual average temperatures (in C) over the years 1880 to 2009.svg|mini|Klimafølsomhet dreier seg om forholdet mellom global temperaturendring og atomsfærens innhold av klimagasser som [[karbondioksid]] vist med den sorte kurven. Konsentrasjonen av klimagasser har betyding for jordens strålingsbalanse som bestemmer dens temperatur og klima.{{byline|Karl, Thomas R., Melillo, Jerry M., and Peterson, Thomas C.}}]]

'''Klimafølsomhet''' beskriver den global temperaturen ved [[Termodynamisk likevekt|likevekt]] som oppstår i [[atmosfære]]n etter en endring av ''[[strålingspådriv]]et''. En økning av klimagasser endrer strålingspådrivet noe som har betydning for jordens [[klima]], for eksempel gjennomsnittlig [[temperatur]]. [[Varme]]innholdet ved jordens overflate bestemmes av [[energi]]balansen mellom styrken av strålingen fra solen og (den usynlige) [[varmestråling|varmeutstrålingen]] fra jorden tilbake til verdensrommet, kjent som [[drivhuseffekten]]. En ubalanse fører til oppvarming eller nedkjøling, mens balanse gir stabil temperatur. Noen faktorer som gir ubalanse er endringer i styrken av solstråling, skyer i atmosfæren, konsentrasjon av partikler og klimagasser. Ved en ubalanse, for eksempel økt konsentrasjon av klimagasser, vil temperaturen stige helt til en ny energibalansen er opprettet. Det flere etablerte definisjoner av klimafølsomhet.

Størrelsen er sentral for å forstå [[global oppvarming]], både dagens tilstand, og fremtidig temperaturøkning. Klimafølsomheten er avhengig av den opprinnelige [[klimatilstand]]en, som kan utledes nøyaktig fra presise ''[[Klimaproxy|paleoklimatologiske data]]''. Langsomme [[tilbakekobling]]er, spesielt endringer av utbredelsen til [[iskappe]]r og innhold av atmosfærisk [[karbondioksid]] (CO<sub>2</sub>), forsterker det totale klimasystemets følsomhet med en størrelse som avhenger av tidsskalaen som vurderes.

Det er utviklet avanserte [[simulering]]smodeller for å beregne jordens klimafølsomhet. Disse tar hensyn til en svært stor mengde parametre og sammenhenger mellom disse. Spesielt er det utfordrende å lage modeller for skydannelse, da skyer og vanndamp i atmosfæren har spesielt stor betydning for jordens klima, men er vanskelige å modellere. Også langtidsvirkninger av redusert utbredelse av is og snø i Arktis og Antarktis er eksempel på usikkerhetsfaktorer, fordi mye is reflekterer sollys mens reduksjon fører til [[Elektromagnetisk absorpsjon|absorpsjon]] og oppvarming. Imidlertid er det også gjort en rekke andre tilnærmelser for å beregne jordens klimafølsomhet ut fra observasjoner og enkle regnestykker. En annen tilnærming er å teste om klimamodellene kan etterligne historiske klimaendringer, for eksempel de siste års endringer eller utviklingen mange tusen år tilbake.

== Historie ==
[[Fil:Svante Arrhenius.jpg|mini|[[Svante Arrhenius]] holdes for å være den første som gjorde beregninger som viste at økt atmosfærisk konsentrasjon av [[karbondioksid]] vil øke jordens temperatur. Han er anses å være mannen bak et begrepet om klimafølsomhet.]]

Konseptet klimafølsomhet er tillagt den svenske kjemikeren [[Svante Arrhenius]],<ref>{{cite journal|last1=Baum, Sr.|first1=Rudy M.|title=Future Calculations: The first climate change believer|journal=Distillations|date=2016|volume=2|issue=2 |side=38–39 |url=https://www.chemheritage.org/distillations/magazine/future-calculations|accessdate=17. februar 2017}}</ref><ref name=CarbonicAcid>{{cite journal|url=http://www.rsc.org/images/Arrhenius1896_tcm18-173546.pdf|title=On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground|journal=Philosophical Magazine and Journal of Science|year=1896|pages=237–276|volume=41|issue=5}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://adsabs.harvard.edu/full/1897PASP....9...14A|title=On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground|journal=Publications of the Astronomical Society of the Pacific|year=1897|pages=14|volume=9|issue=54|bibcode = 1897PASP....9...14A |doi = 10.1086/121158 }}</ref><ref name=Andronova>{{Kilde www | forfatter=Andronova, Natalia, Schlesinger, Michael, Dessai, Suraje, Hulme, Mike og Li, Bin  | url= http://mikehulme.org/wp-content/uploads/2007/05/2007-schlesinger-et-al-clim-sens.pdf | tittel= The concept of climate sensitivity: history and development | besøksdato=10. juni 2017 | utgiver= Mike Hulme | arkiv_url= |arkivdato = mai 2007}}</ref> og hans arbeid i 1896 gir et estimat for hvor stor denne er: «temperaturen i de arktiske områdene vil stige rundt 8 eller 9 grader Celsius hvis karbondioksiden  økter med 2,5 til 3 ganger dens nåverdi».<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=https://earthobservatory.nasa.gov/Features/Arrhenius/arrhenius_2.php | tittel= Svante Arrhenius (1859–1927 ) | besøksdato= 10. juni 2017 | utgiver=NASA Goddard Space Flight Center | arkiv_url= |arkivdato = }}</ref>

Klimafølsomhet evalueres ofte i forhold til endringen i likevektstemperatur på grunn av strålingspådriv på grunn av [[drivhuseffekt]]en. Ifølge Arrhenius er strålingspådrivet (og dermed temperaturendringen) proporsjonal med [[logaritme]]n av konsentrasjonen av gasser i atmosfæren som [[Elektromagnetisk absorpsjon|absorberer]] [[infrarød]] stråling, dermed fås formelen:<ref name="Walter">Walter, Martin E., [http://www.ams.org/notices/201010/rtx101001278p.pdf "Earthquakes and Weatherquakes: Mathematics and Climate Change"], ''Notices of the American Mathematical Society'', Volume 57, Number 10, page 1278 (November 2010).</ref>

:<math>\Delta F = \alpha \ln(C/C_0)</math>

der '''''C<sub>0</sub>''''' er konsentrasjonen av CO<sub>2 </sub> i begynnelsen av perioden som studeres, '''''C''''' er konsentrasjonen av CO<sub>2</sub>ved slutten av perioden og ''ln'' er den [[naturlige logaritmen]]. '''''ΔF''''' er endring av jordens stålingspådriv målt som W/m<sup>2</sup> (Watt per kvadratmeter).<ref name="Walter"/> Omfattende målinger har funnet at konstanten <math>\alpha </math> for CO<sub>2</sub> er 5,35 (± 10 %) for jordens atmosfære.<ref>[http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html "NOAA Annual Greenhouse Gas Index, Spring 2016"], NOAA Annual Greenhouse Gas Index, updated Spring 2016, NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, CO 80305, James H Butler and Stephen A Montzka</ref>

== Likevekt og transient klimafølsomhet ==
[[Fil:Arctic Sea Ice Minimum Comparison.png|mini|Utbredelse av havis i [[Arktis]] har blitt betydelig redusert de siste tiårene. Iskappene på Nord- og Sørpolen reflekterer innstrålt sollys mye sterkere enn åpent hav, en effekt kjent som [[albedo]]. Ved en reduksjon av disse og andre snøflater på jorden endres sakte  strålingspådrivet og forsterker den opprinnelige effekten av økt konsentrasjon av [[klimagass]]er. Dermed er dette en kompliserende faktor for å bestemme klimafølsomheten. {{byline|Allen, Jesse/NASA Earth Observatory}}]]

=== Forskjellige former for klimafølsomhet ===
Klimafølsomhet er den global temperaturforandringen som gir likevekt som respons på endring av strålingspådrivet.<ref>{{cite journal |url=http://academiccommons.columbia.edu/download/fedora_content/download/ac:162782/CONTENT/Paleosens_Project_Members_2012.pdf |format=PDF|title=Making sense of palaeoclimate sensitivity|author=PALAEOSENS| volume = 491|pages= 683–691|doi=10.1038/nature11574
|journal=Nature|year=2012|bibcode = 2012Natur.491..683P }}[http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7426/full/nature11574.html Abstract]</ref> Klimafølsomheten er avhengig av den opprinnelige klimatilstand, men kan potensielt utledes nøyaktig fra presise [[Klimaproxy|paleoklimatologiske data]]. Langsomme ''[[Tilbakekoblingsmekanisme|tilbakekoblinger i klimasystemet]]'', spesielt endringer av størrelsen av [[iskappe]]r og innhold av atmosfærisk CO<sub>2</sub>, forsterker det totale klimasystemets følsomhet med en størrelse som avhenger av tidsskalaen som vurderes.<ref name="Hansen et al 2013">{{cite journal | last = Hansen | first = James  |date=September 2013  | title = Climate sensitivity, sea level and atmospheric carbon dioxide | journal = Royal Society Publishing | volume = 371 | doi = 10.1098/rsta.2012.0294 | url = http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/371/2001/20120294 |display-authors=etal|arxiv = 1211.4846 |bibcode = 2013RSPTA.37120294H | page=20120294}}</ref>

''Likevektsklimafølsomhet''{{efn|Engelsk: Equilibrium climate sensitivity (ECS)}} (ECS) er en referanse til likevektsendringen i global gjennomsnittlig lufttemperatur ved jordens overflate som skyldes en fordobling av atmosfærisk (ekvivalent) karbondioksidkonsentrasjon (ΔT<sub>x2</sub>). Som er estimert av [[IPCCs femte hovedrapport]] «er det 'høy sannsynlighet' for at ECS er 'ekstremt usannsynlig' mindre enn 1&nbsp;°C og 'middels sannsynlighet' for at ECS er ''sannsynlig'' mellom 1,5&nbsp;°C og 4,5&nbsp;°C og ''svært usannsynlig''større enn 6&nbsp;°C».<ref>{{Cite book |author=IPCC  |editor1=Pachauri, R.K |editor2=Reisinger, A. | title =Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change  | publisher =  Intergovernmental Panel on Climate Change | location =Geneva, Switzerland
  | year = 2007 | chapter = 2.3 Climate sensitivity and feedbacks | chapterurl = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/mains2-3.html | accessdate=2010-07-03
  |postscript= }}</ref> Dette er en endring fra [[IPCCs fjerde hovedrapport]], som sa at den var «sannsynlig å ligge i området 2 til 4,5&nbsp;°C med et best estimat på omtrent 3&nbsp;°C, og at den er svært lite sannsynlig å være mindre enn 1,5&nbsp;°C. Verdier som er vesentlig høyere enn 4,5&nbsp;°C kan ikke utelukkes, men sammenhengen mellom modeller med observasjoner er ikke så bra for disse verdiene».<ref>{{Cite book | author = IPCC | editor1 = Pachauri, RK | editor2 = Reisinger, A . | Title = Climate Change 2007: Synthesis Report. Bidrag til arbeidsgruppene I, II og III til fjerde vurderingsrapport fra det mellomstatlige panelet om klimaendringer Utgiver = Mellomstatslig panel på klimaendringer | Sted = Genève, Sveits | År = 2007 | Kapittel = 2.3 Klimafølsomhet og tilbakemeldinger | Chapterurl = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/mains2-3.html | accessdate = 2010-07-03 | postscript = <! - None ->}}</ref> [[IPCCs tredje hovedrapport]] sa at den var «sannsynlig å være i området fra 1,5 til 4,5&nbsp;°C».<ref name="albritton 2001 climate sensitivity">{{Cite book|author=Albritton, D.L.|editor=Houghton J.T.|title=Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change|publisher=Cambridge University Press|year=2001|chapter=Technical Summary: F.3 Projections of Future Changes in Temperature|chapterurl=http://www.grida.no/publications/other/ipcc_tar/?src=/climate/ipcc_tar/wg1/031.htm|accessdate=2010-07-03|postscript=|display-authors=etal|display-editors=etal|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120112213930/http://www.grida.no/publications/other/ipcc_tar/?src=%2Fclimate%2Fipcc_tar%2Fwg1%2F031.htm|archivedate=2012-01-12}}</ref>

En størrelse som er enklere å beregne er den såkalte ''transiente klimaresponsen''{{efn|Engelsk: Transient climate response (TCR)}} (TCR) som er definert som gjennomsnittlig temperaturrespons over en tjueårsperiode sentrert om dobling av CO<sub>2</sub> i en transient simulering med økning av CO<sub>2</sub> med 1 % per år.<ref>{{Cite book |author=Randall, D.A.  |editor = Solomon, S. D.  | title =Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change | publisher =  Cambridge University Press | year = 2007  | chapter = 8.6.2 Interpreting the Range of Climate Sensitivity Estimates Among General Circulation Models, In: Climate Models and Their Evaluation. | chapterurl = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch8s8-6-2.html |accessdate=2010-07-03 |postscript= |display-authors=etal|display-editors=etal}}</ref> Transientresponsen er lavere enn likevektsfølsomheten på grunn av «tregheten» for oppvarming av vannmassene i verdenshavene (høy [[varmekapasitet]]).

Over en tidsskala på 50-100 år vil klimaresponsen på grunn av endret pådriv sannsynligvis være i kategorien transient klimafølsomhet, mens for å vurdere klimastabilisering på lang sikt er likevektsklimafølsomhet mer nyttig.

Et estimat for likevektsklimafølsomhet kan gjøres ved å kombinere den transiente klimafølsomhet med de kjente egenskapene til havet og [[Varmefluks|overflatevarmefluks]]. Dette er ''effektiv klimafølsomhet''{{efn|Engelsk: Effective climate sensitivity}}, som «kan variere med tidligere pådrag og klimatilstand».<ref>{{Cite book
  |author=Prentice, I.C. |editor =Houghton J.T. | title = Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change | publisher = Cambridge University Press | year = 2001 | chapter = 9.2.1 Climate Forcing and Climate Response, in chapter 9. Projections of Future Climate Change | chapterurl = http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/345.htm | accessdate=2010-07-03 | isbn=9780521807678  |postscript= |display-authors=etal|display-editors=etal}}</ref><ref>{{Cite book  |editor=Solomon, S. D.  | title = Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007  | publisher = Cambridge University Press  | year = 2007 | chapter = Glossary A-D, Climate sensitivity | chapterurl = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/annex1sglossary-a-d.html | accessdate=2011-10-05 |postscript= |display-editors=etal}}</ref>

Et mindre vanlig konsept, ''jordsystemets klimafølsomhet''{{efn|Engelsk: ''Earth system sensitivity'' (ESS).}}, inkluderer effektene av langsommere tilbakekoblinger, for eksempel endringen i [[albedo]] på grunn av smeltingen de store iskappene som dekket mye av den nordlige halvkule under [[siste istids maksimum]]. Disse ekstra tilbakekoblingene gjør jordsystemets klimafølsomhet større enn likevektsklimafølsomhet. Muligens blir den da dobbelt så stor, men det betyr også at den muligens ikke gjelder for dagens forhold.<ref>{{cite web |url=http://www.realclimate.org/index.php/archives/2008/04/target-co2/ |title=Target <sub>CO2</sub> |work=RealClimate | date=April 2008 }}</ref>

=== Klimafølsomhet som parameter eller som kompleks sammenheng ===
Selv om klimafølsomhet vanligvis brukes i forbindelse med strålingspådraget gitt av [[karbondioksid]] (CO<sub>2</sub>), regnes det som en generell egenskap for klimasystemet: En endring i overflatetemperatur (ΔT<sub>s</sub>) etter en enhetsendring i strålingspådraget uttrykkes den således med enheten °C/(W/m<sup>2</sup>), (ofte skrevet °C (Wm<sup>−2</sup>)<sup>−1</sup> eller K (Wm<sup>−2</sup>)<sup>−1</sup>). For at dette skal være nyttig må parameteren være uavhengig av naturen til pådrivet (for eksempel fra [[klimagasser]] eller solvariasjon). Klimafølsomheten spesielt på grunn av CO<sub>2</sub> blir ofte uttrykt som temperaturendringen i °C ved en fordobling av konsentrasjonen av karbondioksid i jordens atmosfære.

For sammenkoblede globale klimamodeller som tar med koblinger som den mellom atmosfæren og hav, er klimafølsomheten en [[emergens]]egenskap: Det er ikke en modellparameter, men snarere et resultat av en kombinasjon av modellens fysikk og parametere. Dette i motsetning til enklere energibalansemodeller som har klimafølsomhet som en eksplisitt parameter.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/01/on-sensitivity-part-i/ | tittel=On sensitivity: Part I | besøksdato= 12. juni 2016 | utgiver= realclimate.org | arkiv_url= |arkivdato =3. januar 2013 }}</ref> Matematisk uttrykkes dette slik:<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=https://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/216.htm | tittel=Working Group I: The Scientific Basis  | besøksdato=12. juni 2017 | utgiver= FNs klimapanel | arkiv_url= |arkivdato = 1990 }}</ref>

:<math> \lambda = \frac{\Delta T}{ \Delta F} </math>

der '''''λ''''' er klimafølsomheten, '''''ΔT<sub>s</sub>''''' er endringer i global overflatetemperatur og '''''ΔF''''' er endring i globalt strålingspådriv.

=== Strålingspådriv på grunn av dobling av CO<sub>2</sub> === 
[[Fil:Drivhuseffekten.png|mini|Jordens energibudsjett vist skjematisk. [[Drivhuseffekt]]en har sammenheng med tilbakestråling av [[infrarød stråling|infrarød lys]] som gir det klima som er livsviktig for livet på jorden.{{byline|Finn Bjørklid}}]]

Klimafølsomhet for CO<sub>2</sub> har en direkte komponent på grunn av strålingspårdivet gitt av CO<sub>2</sub>, og ytterligere bidrag som kommer fra tilbakekoblinger, som er både positive og negative. «Uten tilbakekoblinger vil en dobling av CO<sub>2</sub> (som utgjør et pådrag på 3,7&nbsp;W/m<sup>2</sup>) resultere i en [[global oppvarming]] på 1&nbsp;°C , noe som er lett å beregne og er ubestridte. Den gjenværende usikkerheten skyldes helt og holdent tilbakekoblinger i systemet, nemlig tilbakekobling på grunn av vanndamp, albedo, [[skykoblingsprosess]] og tilbakekoblingenes responstid», summen av disse tilbakemeldingene fører til en verdi av følsomheten for CO<sub>2</sub>-fordobling på rundt 3&nbsp;°C ± 1,5&nbsp;°C, som tilsvarer en verdi av λ, fra formelen over, på 0,8&nbsp;K/(W/m<sup>2</sup>).<ref name="rahmstorf2008"/>

I en rapporten fra NAS fra 1979,<ref name=charney1979/> ble effekten av en fordobling av konsentrasjonen av CO<sub>2</sub> anslått til å være 4 W/m<sup>2</sup>, som beregnet for eksempel av klimaforskeren [[Veerabhadran Ramanathan]].<ref>{{cite journal |url=http://www-ramanathan.ucsd.edu/files/pr21.pdf |format=PDF |title=Increased Atmospheric CO<sub>2</sub>: Zonal and Seasonal Estimates of the Effect on Radiative Energy Balance and Surface Temperature |author1=V. Ramanathan |author2=M.S. Lian |author3=R.D. Cess |publisher=Journal of Geophysical Research |year=1979 |accessdate=2017-06-14 |archivedate=2016-12-20 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20161220095644/http://www-ramanathan.ucsd.edu/files/pr21.pdf }}</ref> I 2001 bestemte IPCC en revidert verdi på 3,7 W/m<sup>2 </sup>, forskjellen tilskrives en «stratosfærisk temperaturjustering».<ref>{{Cite book |author=O. Boucher
  |editor = Houghton J.T.  | title =Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change | publisher = Cambridge University Press | year = 2001 | chapter = 6.3.1 Carbon Dioxide in: Chapter 6 Radiative Forcing of Climate Change  | chapterurl =http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch8s8-6-2.html | accessdate=2010-07-03
  |postscript= |display-authors=etal|display-editors=etal}}</ref> En sammenlikning av konstanter for atmosfærisk strålingsoverføring{{efn|Engelsk: Atmospheric radiative transfer codes}} (Collins 2006)<ref>{{Cite journal | author = Collins, W.D. | title = Radiative forcing by well-mixed greenhouse gases: Estimates from climate models in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report (AR4)  | journal = J. Geophys. Res.
  | volume = 111 | issue = D14317 | year = 2006 | url = http://www.agu.org/pubs/crossref/2006/2005JD006713.shtml | doi = 10.1029/2005JD006713
  | accessdate = 2010-07-03 | pages = D14317| bibcode=2006JGRD..11114317C|display-authors=etal}}</ref> viste uoverensstemmelser mellom klimamodeller og mellom klimamodeller og mer eksakte konstanter for atmosfærisk strålingsoverføring for strålingspådriv som tilskrives fordoblet CO<sub>2</sub> selv i skyfri himmel. Formodentlig vil forskjellene være enda større hvis pådrivet ble evaluert i nærvær av skyer på grunn av forskjellig behandling av skyer i forskjellige modeller. Forskjellen i pådrivet ved en dobling av CO<sub>2</sub> i ulike klimamodeller bidrar til forskjeller i tilsynelatende sensitiviteter i modellene, selv om denne effekten er antatt å være liten i forhold til de egentlige forskjellene i følsomhetene til modellene selv.<ref>{{Cite journal | last1 = Webb | first1 = M. J. | last2 = Senior | first2 = C. A. | last3 = Sexton | first3 = D. M. H. | last4 = Ingram | first4 = W. J. | last5 = Williams | first5 = K. D. | last6 = Ringer | first6 = M. A. | last7 = McAvaney | first7 = B. J. | last8 = Colman | first8 = R. | last9 = Soden | first9 = B. J. | last10 = Gudgel | first10 = R. | last11 = Knutson | first11 = T. | last12 = Emori | first12 = S. | last13 = Ogura | first13 = T. | last14 = Tsushima | first14 = Y. | last15 = Andronova | first15 = N. | last16 = Li | first16 = B. | last17 = Musat | first17 = I. | last18 = Bony | first18 = S. | last19 = Taylor | first19 = K. E. | title = On the contribution of local feedback mechanisms to the range of climate sensitivity in two GCM ensembles | doi = 10.1007/s00382-006-0111-2 | journal = Climate Dynamics | volume = 27 | pages = 17 | year = 2006 | pmid =  | pmc = |bibcode = 2006ClDy...27...17W }}</ref>

=== Konsensusestimater ===
==== De første klimamodellene for å beregne klimafølsomhet ====
[[Fil:James Hansen.jpg|mini|[[James Hansen]] er en av de mest kjente klimaforskere, blant annet fordi han advarte mot global oppvarming allerede i 1980-årene.]]

En komité for [[global oppvarming|menneskeskapt global oppvarming]] satt sammen i 1979 av [[National Academy of Sciences|USAs National Academy of Sciences]] ledet av meteorologen [[Jule Gregory Charney]]<ref name=charney1979/> estimerte klimafølsomheten til å være 3&nbsp;℃ ±  1,5&nbsp;℃. Bare to sett med modeller var tilgjengelige. En av modellene laget av klimaforskeren Syukuro Manabe viste en klimafølsomhet på 2&nbsp;℃, og den andre etablert av klimaforskeren [[James Hansen]] viste en følsomhet på 4&nbsp;℃. «Ifølge Manabe valgte Charney 0,5&nbsp;℃ som en ikke urimelig feilmargin, subtraheret den fra Manabes tall og tilføyet den til Hansens. Således oppstod intervallet 1,5&nbsp;℃ til 4,5&nbsp;℃ som den sannsynlige klimafølsomhet som senere har dukket opp i alle vurderinger av drivhuseffekten siden den gang…»<ref>{{cite journal |journal=Science |volume=305 |issue=5686 |url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/305/5686/932
|title=Three Degrees of Consensus |author=Richard A. Kerr |dato=13. august 2004 |pmid=15310873 |doi=10.1126/science.305.5686.932 |pages=932–4
}}</ref>

Kapittel 4 i den såkalte ''Charney-rapporten'' skrevet av Charney sammenligner modellens prediksjoner: «Vi konkluderer med at prognosene…i utgangspunktet er konsistente og gjensidig støttende. Forskjellene i modellresultater er relativt små og kan tilskrives forskjeller i modellegenskaper og forenkling av antagelser.»<ref name=charney1979>{{cite web
 |url         = http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf
 |format      = PDF
 |title       = Carbon Dioxide and Climate: A Scientific Assessment
 |author      = Ad Hoc Study Group on Carbon Dioxide and Climate
 |publisher   = National Academy of Sciences
 |year        = 1979
 |url-status  = død
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20080725041613/http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf
 |archivedate = 2008-07-25
 |tittel      = Arkivert kopi
 |besøksdato = 2010-07-16
 |arkivurl    = https://web.archive.org/web/20080725041613/http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf
 |arkivdato   = 2008-07-25
 |url-status = død
}} {{Kilde www |url=http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-06-14 |arkiv-dato=2008-07-25 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20080725041613/http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf |url-status=yes }}</ref>

I 2008 skrev klimatologen [[Stefan Rahmstorf]] om Charney-rapportens opprinnelige intervall for  usikkerhet: «På den tiden var dette intervallet satt på usikker grunn. Siden da har mange velfungerende modeller blitt utviklet av en rekke sentre for klimaforskning rundt om i verden. Nåværende toppmoderne klimamodeller spenner fra 2,6-4,1&nbsp;℃, der de fleste ligger rundt 3&nbsp;°C».<ref name="rahmstorf2008">{{Cite book |last=Rahmstorf |first=Stefan |editor-last=Zedillo |editor-first=E.|url=http://www.pik-potsdam.de/~stefan/Publications/Book_chapters/Rahmstorf_Zedillo_2008.pdf|format=PDF|contribution=Anthropogenic Climate Change: Revisiting the Facts |title=Global Warming: Looking Beyond Kyoto | side=34–53|publisher=Brookings Institution Press|isbn=978-0-8157-9714-2 | year=2008}}</ref>

==== FNs klimapanel ==== 
IPCCs første hovedrapport fra 1990 anslo at likevektsklimafølsomhet for dobling av CO<sub>2</sub> lå mellom 1,5 og 4,5&nbsp;°C, med et «beste anslag i lys av dagens kunnskap» på 2,5&nbsp;°C.<ref>''Climate Change: The IPCC Scientific Assessment (1990),''  Report prepared for Intergovernmental Panel on Climate Change by Working Group I, J.T. Houghton, G.J. Jenkins and J.J. Ephraums (eds.), [http://www.ipcc.ch/ipccreports/far/wg_I/ipcc_far_wg_I_chapter_05.pdf chapter 5, Equilibrium Climate Change — and its Implications for the Future], pp. 138–9</ref> De brukte modeller med sterkt forenklede representasjoner av havdynamikken. IPCCs tilleggsrapport fra 1992 brukte en [[global klimamodell]] med havets dynamikk inkludert, men så allikevel «ingen tvingende grunn til å legitimere en endring» fra dette estimatet,<ref>IPCC '92 p118 section B3.5</ref> og [[IPCCs andre hovedrapport]] fant at «ingen sterke grunner har kommet for å forandre» disse estimatene,<ref>IPCC SAR p 34, technical summary section D.2</ref> mye på grunn av usikkerheten tilskrevet prosesser rundt skyer. Som nevnt beholdt IPCCs tredje hovedrapport utsagnet om at det sannsynlige området ligger mellom 1,5 til 4,5 ℃.<ref name="albritton 2001 climate sensitivity"/>

Forfatterne av [[IPCCs fjerde hovedrapport]]<ref name="meehl 2007 climate sensitivity">{{citation | title=IPCC Fourth Assessment Report WG1 2007 | author=Meehl, G.A. | chapter=Ch. 10: Global Climate Projections; Box 10.2: Equilibrium Climate Sensitivity
 | url=http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch10s10-5.html#box-10-2
 | display-authors=etal}}</ref> sa i en kommentar at tilliten til estimater for likevektsklimafølsomhet hadde økt vesentlig siden deres tredje hovedrapport. Den fjerde hovedrapport var basert på en kombinasjon av flere uavhengige bevistyper, inkludert observerte klimaendringer og styrken av kjente tilbakekoblingsmekanismer simulert i en generell sirkulasjonsmodell.<ref name="epa climate sensitivity">{{Include-USGov | agency=US Environmental Protection Agency (US EPA)|source={{citation | author=US EPA
 | date=7. Desember 2009 | chapter=Ch. 6: Projected Future Greenhouse Gas Concentrations and Climate Change: Box 6.3: Climate sensitivity | title=Technical Support Document for Endangerment and Cause or Contribute Findings for Greenhouse Gases under Section 202(a) of the Clean Air Act | url=http://www.epa.gov/climatechange/Downloads/endangerment/Endangerment_TSD.pdf
 | publisher=Climate Change Division, Office of Atmospheric Programs, US EPA | location=Washington, DC, USA}}, side 66 (78 i PDF-filen)}}</ref> Deltagerne i klimapanelet konkluderte med at den globale gjennomsnittlige likevektsoppvarming for fordobling av CO<sub>2</sub> (til en konsentrasjon på 560 [[parts per million|ppm]]) eller likevektsklimafølsomhet, er mest sannsynlig større enn 1,5&nbsp;℃ og vil sannsynligvis ligge i området 2 til 4,5&nbsp;℃, med en sannsynlig verdi på cirka 3&nbsp;℃. Grunnleggende fysiske årsaker så vel som databegrensninger, gjør at kilmapanelet ikke utelukker en klimafølsomhet høyere enn 4,5 ℃. Imidlertid er samsvar for slike verdier med observasjoner og klimaproxy generelt dårligere, sammenlignet med verdiene mellom 2 til 4,5&nbsp;℃.<ref name="epa climate sensitivity"/>

Klimapanelets tredje hovedrapport brukte ordet «sannsynlig» i en kvalitativ forstand for å beskrive sannsynligheten for at 1,5 til 4,5&nbsp;℃ er riktig.<ref name="meehl 2007 climate sensitivity"/> Den fjerde hovedrapporten kvantifiserer imidlertid det sannsynlige spekteret av klimafølsomhetsestimater:<ref name="solomon 2007 uncertainty">{{citation | at=[http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/tssts-2.html Box TS.1: Treatment of Uncertainties in the Working Group I Assessment] | title=Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis | chapter=Technical summary | author=Solomon, S.|display-authors=etal}}, in {{harvnb|IPCC AR4 WG1|2007}}</ref> 2-4,5&nbsp;℃ er «sannsynlig», det vil si større enn 66 % sannsynlighet for å være korrekt. Mindre enn 1,5&nbsp;℃ er «svært usannsynlig», det vil si mindre enn 10 % sannsynlighet.

IPCC femte hovedrapport fastholder at likevektsklimafølsomhet er sannsynlig i området 1,5 til 4,5&nbsp;℃ (høy sannsynlighet), den er ekstremt usannsynlig mindre enn 1 ℃ (høy sannsynlighet), og svært lite sannsynlig større enn 6&nbsp;°C (middels sannsynlighet). Den er basert på [[Bayes' teorem|Bayesian-sannsynlighetsfordeling]], selv om de er basert på en ekspertvurdering av tilgjengelig bevis,<ref name="solomon 2007 uncertainty"/><ref>[[#ST|Stocker, Thomas: ''Fifth Assessment Report, Climate Change 2013'' side 1033.]]</ref>  er alle bayesianske prosedyrer basert på en beslutningsregel.<ref>Bernardo, José M., Smith, Adrian F.M. ''Bayesian Theory.'' John Wiley 1994. ISBN 0-471-92416-4.</ref>

== Beregninger av klimafølsomhet ==
[[Fil:Frequency distribution of climate sensitivity, based on model simulations (NASA).png|mini|[[Frekvensfordeling]] av klimafølsomhet, basert på modellsimuleringer. Noen av simuleringene resulterer i mindre enn en temperaturøkning på 2 [[Grad celsius|℃]], som er nær den lave enden av anslagene fra [[FNs klimapanel]] (IPCC). Enkelte simuleringer gir en signifikant økning på mer enn 4 ℃, noe som ligger ved den høye delen av estimatene til IPCC. Dette mønsteret (i statistikken kalt en «høyre-[[Skjevhet|skjev]] distribusjon») antyder at dersom karbondioksidkonsentrasjonen dobles, er sannsynligheten for svært store temperaturøkninger større enn sannsynligheten for svært små økninger.<ref name="lindsey climate sensitivity frequency distribution">Edited quote from public-domain source: {{citation | url=http://earthobservatory.nasa.gov/blogs/climateqa/what-if-global-warming-isnt-as-severe-as-predicted/ | title=What if global warming isn’t as severe as predicted? : Climate Q&A : Blogs
 | publisher=[[NASA Earth Observatory]], part of the EOS Project Science Office, located at NASA Goddard Space Flight Center | author=Lindsey, R. | date=3 August 2010}}</ref>]]

Avhengig av metoden for bestemmelse oppstår forskjellige verdier for klimafølsomheten. I 2005 kunne det bekreftes via målinger at jorden opptar 0,85 W/m mer energi enn det stråler ut i verdensrommet.<ref>Hansen, J. et al. Earths energy imbalance: Confirmation and implications. [[Science]] 308, 1431–1435 (2005)[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/308/5727/1431 (abstract online)]</ref><ref>Kevin Trenberth|Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo, Jeffrey Kiehl: Earth's global energy budget, IN: ''Bulletin of the American Meteorological Society'' [[doi:10.1175/2008BAMS2634.1]] [http://ams.allenpress.com/perlserv/?request=res-loc&uri=urn%3Aap%3Apdf%3Adoi%3A10.1175%2F2008BAMS2634.1 online (PDF 900 kByte)]</ref> I en målerekke over 8 år er det observert en økning i langbølget [[atmosfærisk tilbakestråling]] på grunn av menneskeskapt drivhuseffekt.<ref name="Philipona et al. 2004">R. Philipona, B. Dürr, C. Marty, A. Ohmura, M. Wild (2004): ''Radiative forcing – measured at Earth's surface – corroborate the increasing greenhouse effect'', in: ''Geophysical Research Letters'', Vol. 31, 6. Februar, [http://www.agu.org/pubs/crossref/2004/2003GL018765.shtml online]</ref> Der de aller fleste av de målte ytterligere strålingspådriv var forventet å være positive på grunn av tilbakekobling på grunn av skyer og vanndamp. Imidlertid er slike målinger ikke egnet for å beregne klimafølsomhet, siden mange tilbakekoblinger som virker i klimasystemet blir ignorert. Ulike metoder brukes til å redusere usikkerhetene i bestemmelsen av klimafølsomhet, og avsnittene under forklarer noen av disse.

[[Fil:Relative Humidity.png|mini|Med økende temperatur vil innholdet av vanndamp som maksimalt kan finnes i atmosfæren øke. Denne såkalte ''vanndamptilbakekoblingen'' er den  sterkeste av positive [[tilbakekobling]]er i det globale klimasystemet.{{byline|GregBenson}}]]

=== Eksempelberegning ved bruk av måledata siden industrialiseringen === 
Rahmstorf gir i boken ''Global warming – Looking Beyond Kyoto'' et enkelt eksempel på hvordan klimafølsomhet kan estimeres empirisk. Innledende premiss er at den globale temperaturforhøyelsen siden begynnelsen av industrialiseringen er rundt 0,8&nbsp;°C, og økt  strålingspådriv på grunn av CO<sub>2</sub> og andre klimagasser som er utsluppet siden industrialiseringen er rundt 2,6 W/m<sup>2</sup>. Uten noen tilbakekoblinger vil en dobling av konsentrasjonen av CO<sub>2</sub> i atmosfæren føre til et strålingspådriv på 3,7 W/m<sup>2</sup> og gi en global oppvarming på 1&nbsp;°C. Hvor mye oppvarming som i virkeligheten vil oppstå er knyttet til tilbakekoblinger på grunn av økt vanndamp i atmosfæren, skydannelse, endring av albedo på grunn av reduserte iskapper og [[adiabatisk temperaturendring]] (lapserate). Dette er mer usikre faktorer. Om en så ser på klimafølsomheten for oppvarmingen gjennom 1900-tallet, så var temperaturøkningen altså 0,8&nbsp;°C. Men strålingspådrivet 2,6 W/m<sup>2</sup> tar ikke med oppvarming av verdenshavene, som er på 0,6 W/m<sup>2</sup>. Denne oppvarmingen bidrar med en nettoendringen av varmebalansen slik at denne blir redusert til 2,0 W/m<sup>2</sup>. Klimafølsomheten blir da: 0,8&nbsp;°C ·(3,7 W/m<sup>2</sup>) / (2,0 W/m<sup>2</sup>) = 1,5&nbsp;°C.<ref name="rahmstorf2008"/>

[[Aerosol]]er i atomsfæren spiller også inn og en ytterligere justering av klimafølsomheten kan gjøres på grunn av dette bidraget. Strålingspådrivet på grunn av aerosoler kan beregnes på bakgrunn av saltelittmålinger. Selv om disse målingene gir forskjellige tall kan bidraget grovt settes til 1,0 W/m<sup>2</sup> for den gjennomsnittlige globale effekten. Dette tallet trekkes fra nevneren, slik at regnestykket blir slik: 0,8&nbsp;°C ·(3,7 W/m<sup>2</sup>) / (2,0 W/m<sup>2</sup> - 1,0 W/m<sup>2</sup>) = 3,0&nbsp;°C. Enda en faktor er økt intensitet for solstrålingen gjennom 1900-tallet, økningen er vurdert til å være 0,3 W/m<sup>2</sup>, og med denne økningen i nevneren blir formelen: 0,8&nbsp;°C ·(3,7 W/m<sup>2</sup>) / (2,0 W/m<sup>2</sup> - 1,0 W/m<sup>2</sup> + 0,3 W/m<sup>2</sup>) = 2,3&nbsp;°C. Dette tallet ligger innenfor klimapanelets intervall for klimafølsomhet.<ref name="rahmstorf2008"/>

=== Beregning ved hjelp av måleprøver fra istiden ===
I 2008 skrev Farley artikkelen «The Scientific Case for Modern Anthropogenic Global Warming» som dreide seg om undersøkelser av temperaturendring og solstråling i perioden mellom [[istid]] og [[mellomistid]]. Temperaturendringen som kan finnes fra [[iskjerneprøve]]r er på 5&nbsp;°C, mens forandringen i solinnstrålingen er på 7,1 W/m<sup>2 </sup>. Den beregnede klimafølsomheten er derfor 5/7,1 = 0,7 K(W/m<sup>2</sup>)<sup>−1</sup>. Dette empirisk avledede tallet for  klimafølsomheten kan brukes for å forutsi temperaturstigningen på grunn av et påtrykk på 4 %, som skyldes en fordobling av atmosfærisk CO<sub>2 </sub>fra nivået for industrialiseringen. Resultatet er en forventet temperaturøkning på 3&nbsp;°C.<ref>{{cite web|url=http://monthlyreview.org/080728farley.php | title=The Scientific Case for Modern Anthropogenic Global Warming|author=John Farley|publisher=Monthly Review|year=2008}}</ref>

Basert på analyse av usikkerhet i totalt strålingspåtrykk, i antarktisk kjøling, og i forholdet mellom global og antarktisk avkjøling under [[siste istids maksimum]] i forhold til nåtid, gir Ganopolski og Schneider von Deimling (2008) et intervall på 1,3 til 6,8&nbsp;°C for klimafølsomhet bestemt av denne tilnærmingen.<ref>{{Cite journal |author1=Ganopolski, A. |author2=T. Schneider von Deimling   | title = Comment on "Aerosol radiative forcing and climate sensitivity deduced from the Last Glacial Maximum to Holocene transition" by Petr Chylek and Ulrike Lohmann | journal = Geophys. Res. Lett.  | volume = 35   | year = 2008 | url=http://www.agu.org/pubs/crossref/2008/2008GL033888.shtml  | doi = 10.1029/2008GL033888 | pages = L23703 | bibcode=2008GeoRL..3523703G}}</ref>

En lavere følsomhet ble beregnet i en artikkel av Schmittner (2011), hvor kombinasjon av temperaturkonstruksjoner fra siste istids maksimum med simulering av klimamodeller for å komme frem til  en global oppvarming fra fordobling av atmosfærisk karbondioksid med en median på 2,3&nbsp;°C og usikkerhet 1,7-2,6&nbsp;°C (66 % sannsynlighet). Mindre enn de tidligere estimatene på 2 til 4,5&nbsp;°C med 66 % sannsynlighetsintervall. Schmittner uttalte at deres «resultater innebærer mindre sannsynlighet for ekstreme klimaendringer enn tidligere antatt.» Deres arbeid antyder at klimafølsomhetene større enn 6&nbsp;°C «ikke kan forenes med paleoklimatiske og geologiske bevis, og dermed kan dette gis tildeles nær null sannsynlighet.»<ref name=Schmittner11>{{cite journal |author1=Schmittner, A. |author2=Urban, N.M. |author3=Shakun, J.D. |author4=Mahowald, N.M. |author5=Clark, P.U. |author6=Bartlein, P.J. |author7=Mix, A.C. |author8=Rosell-Melé, A. |title=Climate Sensitivity Estimated from Temperature Reconstructions of the Last Glacial Maximum |journal=Science |volume=334 |issue=6061 |pages=1385–8 |date=9. desember 2011 |doi=10.1126/science.1203513 |url=http://www.sciencemag.org/content/334/6061/1385.abstract?sid=a7ab01bf-f2e5-413d-bbf0-c2c5ac2362df|bibcode = 2011Sci...334.1385S }}</ref><ref>[http://www.innovations-report.de/html/berichte/geowissenschaften/climate_sensitivity_limited_extreme_projections_186483.html  Climate sensitivity to CO2 more limited than extreme projections] {{Wayback|url=http://www.innovations-report.de/html/berichte/geowissenschaften/climate_sensitivity_limited_extreme_projections_186483.html |date=20130928033735 }}, news article re Schmittner et al., ''Innovations Report'',  25.11.2011.</ref>

===  Paleoklimatiske metoder ===
[[Fil:Antarctica WAIS Divide Field Camp 10.jpg|mini|Ved hjelp av [[iskjerneprøve]]r kan klimadata en million år tilbake i tiden registreres.{{byline|Eli Duke}}]]

Flere [[paleoklimatologi]]ske studier har forsøkt å bestemme klimasensitivitet de siste millioner år.
En artikkel publisert i tidsskriftet [[Nature]] i 2007 undersøker klimasensitiviteten i løpet av de siste 420&nbsp;millioner år. Den globale gjennomsnittstemperaturen og konsentrasjonen av klimagasser ble undersøkt i denne meget lange perioden med sterke svingninger. Strålinspådriv fra solen økte over disse årene, ved at [[solkonstanten]] økte med omtrent 4 %, noe som er en god forutsetning for en estimering av klimasensiviteten med liten feilmargin. Det klimaarkivet som iskjerneprøver gir går ikke mer enn en million år tilbake i tid, og plasseringen av jordens landmassene har gjennomgått betydelige endringer i løpet av denne tiden. Derfor vil mange klimaparametere som finnes ut fra slike prøver ha stor usikkerhet. Dette gir en relativt usikkerhet på 1,5&nbsp;°C som den nedre grense og 6,2&nbsp;°C som den øvre grenseverdien, samt 2,8&nbsp;°C som det beste estimatet.<ref>{{Literatur |Autor=Dana L. Royer, Robert A. Berner, Jeffrey Park |Titel=Climate sensitivity constrained by CO<sub>2</sub> concentrations over the past 420&thinsp;million years |Sammelwerk=[[Nature]] |Band=446 |Nummer=7135 |Datum=2007-03-29 |Seiten=530–532 |Online=[http://droyer.web.wesleyan.edu/climate_sensitivity.pdf Online] |Format=PDF |KBytes=252 |DOI=10.1038/nature05699}}</ref>

I en rapport fra 2012 ble resultatene fra flere studier vurdert samlet, og disse hadde de siste 65 millioner år i fokus. Disse ga en anslått sannsynlighet på 95 % for at verdien for klimafølsomhet er et tall mellom 2,2&nbsp;°C og 4,8&nbsp;°C.<ref>{{Literatur |Autor=PALAEOSENS project members |Titel=Making sense of palaeoclimate sensitivity |Sammelwerk=[[Nature]] |Band=Vol. 491 |Nummer=7426 |Datum=2012-11 |Seiten=683–691 |Sprache=en |DOI=10.1038/nature11574}}</ref>

Etter en paleoklimatisk analyse for de siste 784&nbsp;000 år med åtte komplette sykluser av kalde og varme faser i den ''kvartær istid'', kom forskerne av en undersøkelse fra 2016 til den konklusjon at klimafølsomheten i stor grad er temperaturavhengig. Følgelig er klimafølsomhet i løpet av en kald periode slik som [[Würm (glasial)|Würm]] eller [[Weichsel (glasial)|Weichsel]] på rundt 2&nbsp;°C og øker under varme perioder som [[holocen]] omtrent til det dobbelte.<ref name="10.1126/sciadv.1501923">{{cite journal | author = Tobias Friedrich, Axel Timmermann, Michelle Tigchelaar, Oliver Elison Timm, Andrey Ganopolski | year = 2016 | month = November | title = Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming | journal = Science Advances | volume = 2 | issue = 11 | pages = | doi = 10.1126/sciadv.1501923 | url = http://edoc.gfz-potsdam.de/pik/get/7328/0/4a1d8abbb9bd23f27d3b486d9f98b30f/7328oa.pdf | format = PDF | language = en}}</ref>

=== Regresjonsanalyse ===
Med god kunnskap om alle faktorer som har innvirkning på klimaet, kan en forsøke å isolerer klimafølsomheten ved hjelp av [[regresjonsanalyse]]. I disse undersøkelsene blir istidssyklusene fra de siste hundretusen år undersøkt. På denne tiden fluktuerte konsentrasjonen av CO<sub>2</sub> og temperaturene sterkt, mens andre parametere som har betydning for klimaet ikke var så forskjellige fra dagens situasjon. Iskjerner som er tatt ut på forskjellige steder på jorden, gir informasjon om rådende konsentrasjoner av klimagasser, aerosoler og nedbørsmengder, samt temperaturutviklingen i de siste millioner år.<ref name="Rahmstorf">Stefan Rahmstorf, Hans Joachim Schellnhuber: ''Der Klimawandel.'' 6. Auflage, C.H. Beck, 2007, side 42</ref>

=== Følsomhet for solstrålingspådriv ===
[[Irradians|Solar irradians]] er cirka 0,9&nbsp;W/m<sup>2</sup> kraftigere under [[solmaksimum]] enn under [[solminimum]], disse variasjonene har å gjøre med syklusen for [[Solflekk|solens aktivitet]]. Analyser viser at dette korrelerer med en variasjon på ± 0,1&nbsp;°C i målt gjennomsnittlig global temperatur mellom topp og minimum av den 11-årige solsyklusen.<ref name="solar-climate">{{cite journal|author1=C. D. Camp |author2=K. K. Tung |journal=Geophysical Research Letters |volume=34 |pages=L14703 |title=Surface warming by the solar cycle as revealed by the composite mean difference projection |url=http://depts.washington.edu/amath/research/articles/Tung/journals/GRL-solar-07.pdf |year=2007 |doi=10.1029/2007GL030207 |accessdate=14. juni 2017 |bibcode=2007GeoRL..3414703C |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120113025833/http://depts.washington.edu/amath/research/articles/Tung/journals/GRL-solar-07.pdf |archivedate=2012-01-13 |df= }}</ref> Fra disse dataene (inkorporerer jordens albedo og det faktum at solabsorpsjonens tverrsnitt er 1/4 av jordens overflateareal), kommer en frem til at en oppnådd forbigående følsomhetsverdi på 0,69-0,97&nbsp;°C/(W/m<sup>2</sup>). Dette ville korrespondere med en transient klimafølsomhet for dobling av karbondioksid på 2,5 til 3,6&nbsp;°C. Imidlertid er dette en forbigående respons på en 11-årig syklus. På grunn av systemets treghet anslås det at likevektsklimafølsomhet ville være omtrent 1,5 ganger så høyt, eller i intervallet 3,8 til 5,4&nbsp;°C.<ref>{{cite journal |author1=Tung, K.K. |author2=Zhou, J. |author3=Camp, C.D. |title=Constraining model transient climate response using independent observations of solar-cycle forcing and response |journal=Geophysical Research Letters |volume=35 |pages=L17707 |year=2008 |doi=10.1029/2008GL034240 |url=http://www.calpoly.edu/~camp/Publications/Tung_etal_GRL_2008.pdf |format=PDF |bibcode=2008GeoRL..3517707T |accessdate=2017-06-14 |archivedate=2015-09-23 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20150923195930/http://www.calpoly.edu/~camp/Publications/Tung_etal_GRL_2008.pdf }}</ref>

===  Klimamodeller === 
[[Fil:Climate Change Attribution.png|mini|Kurve som viser målt gjennomsnittlig global temperatur gjennom 1900-tallet sammenlignet med modelerte verdier. I tillegg er det til høyre vist modelert temperatur ut fra pådriv skapt av [[drivhusgass]]er, solstråling, [[ozon]] og [[vulkan|vulkansk aktivitet]]. {{byline|Robert A. Rohde}}]]

For å få kunnskap om hvordan fremtidig klima vil utvikle seg er klimamodeller det viktigste verktøyet som brukes. En klimamodell er et dataprogram bygget opp av matematiske likninger som beskriver hvordan jordens klimasystem fungerer. Disse beskriver blant annet atmosfærens temperatur, lufttrykk, vind, vanndamp, skyer og nedbør, og hvordan disse faktorene sammen responderer på energi fra solen og varmestråling fra jordoverflaten. Størst usikkerhet knyttes til skydannelse og -spredning, dette igjen har betydning for klimasystemets absorpsjon solens energi.<ref name=Spencer>{{Kilde www | forfatter=Spencer, Roy W.  | url= | tittel= How Do Climate Models Work? Kapittel 8 – Climate Models and Their Evaluation | besøksdato=10. juni 2017 | utgiver= DrRoySpencer.com | arkiv_url= |arkivdato = 13. juli 2009 }}</ref><ref>{{Kilde www | forfatter= Notz, Dirk | url=http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/373/2052/20140164 | tittel= How well must climate models agree with observations? | besøksdato= 10. juni 2017 | utgiver= The Royal Society | arkiv_url= |arkivdato = 7. september 2015 }}</ref>

Klimafølsomhet blir undersøkt i disse modellene, og dette har stor betydning for hvorfor modellene gir forskjellige prognoser for fremtidig klima. Det er utviklet mange klimamodeller for å håndtere dette, og spesielt knytter det seg usikkerhet til havets opptak av klimagasser, og interne tilbakekoblingsprosesser som demper eller forsterker strålingspådrivet. For å evaluere forskjellige modellers evne til å håndtere klimafølsomhet testes modellene på hvordan de reproduserer fortidens klima. Siste istids maksimum, klimaet gjennom 1900-tallet og siden 2000 blir brukt som referanser. En annen tilnærming er å studere viktige tilbakekoblingsprosesser som har betydning for klimafølsomheten.<ref>{{Kilde www | forfatter= Randall, David A. og Wood, Richard A. | url= | tittel= Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007 | besøksdato= 14. juni 2017 | utgiver= Intergovernmental Panel on Climate Change | arkiv_url= |arkivdato = 2007}}</ref> Det at klimamodellene greier å simulere siste istids maksimum demonstrerer at de er istand til å reprodusere storskala mønstre som er svært forskjellige fra dagens klimatilstand.<ref name="FlatoMarotzke">{{Kilde www | forfatter= Flato, Gregory og Marotzke, Jochem | url= http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter09_FINAL.pdf | tittel= Working Group I Report "Climate Change 2013: The Physical Science Basis" – Chapter 9 - Evaluation of Climate Models | besøksdato= 10. juni 2017 | utgiver= Intergovernmental Panel on Climate Change | arkiv_url= https://web.archive.org/web/20181021015557/http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter09_FINAL.pdf | arkivdato= 2018-10-21 | side= 743 – 743 og 746 | url-status= yes }}</ref>

Fremdeles i klimapanelets femte hovedrapport fra 2013 blir skyer og skydannelse nevnt som en  utfordring, og at dette forklarer den store spredningen som forskjellige klimamodeller gir for fremtidig klimaendringer. Det rapporteres også om fremgang innenfor denne forskningen.<ref name="FlatoMarotzke"/>

===  Jordsystemets klimafølsomhet ===
Smeltingen av store mengder is som finnes på Grønland eller i Antarktis, vil ta mange århundrer. Denne oppvarmingen vil kunne forsterkes, for eksempel på grunn av tilbakekoblinger ved endret areal dekket av is og endret albedo, slik at selv en fullstendig stans av utslipp av klimagasser, ikke dette kunne stoppe prosessen innenfor en slik tidsskala.<ref>{{Literatur |Autor=Nathan P. Gillett, Vivek K. Arora, Kirsten Zickfeld, Shawn J. Marshall, William J. Merryfield |Titel=Ongoing climate change following a complete cessation of carbon dioxide emissions |Sammelwerk=[[Nature Geoscience]] |Band=4 |Nummer=2 |Datum=2011-02 |Seiten=83–87 |DOI=10.1038/ngeo1047}}</ref> I tillegg fører klimaendringer til vegetasjonsendringer. Skog absorberer signifikant mer innfallende stråler i forhold til den forholdsvis lyse overflaten av tundra.

De aller mest avanserte klimamodellene i dag tar hensyn til forskjellige biokjemiske prosesser som blant annet [[karbonsyklusen]], [[fosforsyklusen]], endringer i ozonlaget, og tilbakekoblinger relatert til endret albedo på grunn av endret utbredelse av is. Disse kalles for jordsystemmodeller.{{efn|Engelsk: Earth System Models}}<ref name="FlatoMarotzke"/>

Omtrent 40 % av den karbondioksid som har blitt sluppet ut i atmosfæren tas opp i verdenshavene (som [[karbonsyre]]) og i [[biosfæren]].<ref name="rahmstorf2008"/> Ettersom løseligheten av CO<sub>2</sub> er temperaturavhengig i vann, vil  oppvarming av havene redusere lagringsevnen for denne klimagassen. Modellstudier indikerer at biosfæren fra omtrent slutten av 2000-tallet vil gå fra å være et [[karbonsluk]] til en utslippskilde.<ref>{{Literatur |Autor=Peter M. Cox, Richard A. Betts, Chris D. Jones, Steven A. Spall, Ian J. Totterdell |Titel=Acceleration of global warming due to carbon-cycle feedbacks in a coupled climate model |Sammelwerk=Nature |Band=408 |Nummer=6809 |Datum=2000-11-09 |Seiten=184–187 |DOI=10.1038/35041539}}</ref> Fra analyser av iskjerner vet en at oppvarming tidligere har ført til en økning av konsentrasjonen av klimagasser med en viss tidsforsinkelse, og at oppvarmingen har blitt ytterligere forsterket.<ref>M. S. Torn, J. Harte: ''Missing feedbacks, asymmetric uncertainties, and the underestimation of future warming.'' In: ''Geophysical Research Letters.'' 33, 2006, L10703, [[doi:10.1029/2005GL025540]].</ref> Selv nøyaktig kunnskap om klimafølsomhet og utslipp av klimagass er ikke nok for estimering av fremtidig klimautvikling. I  klimapanelets rapport fra 2007 ble denne forsterkningen tatt i betraktning i scenario A2 med én ekstra celsiusgrad temperaturstigning frem til år 2100.<ref name="AR4"/>

Jordens klimasensitivitet inkluderer også disse klimaresponsene. Hvis konsentrasjonen av CO<sub>2</sub> blir doblet, er klimasensitiviteten i jordsystemet cirka 4-6&nbsp;°C hvis tilbakekoblingene på grunn av albedo på grunn av iskappene og vegetasjon er inkludert. Den er enda høyere når tilbakekoblingene fra klimagasser også er tatt med i betraktning.<ref name="Previdi et al 2013">{{Literatur |Autor=Previdi et al. |Titel=Climate sensitivity in the Anthropocene |Sammelwerk=Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society |Band=139 |Nummer=674 |Verlag=Wiley |Datum=2013 |Seiten=1121–1131 |DOI=10.1002/qj.2165}}</ref><ref>sciencedaily.org:[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/01/110113141607.htm Earth's Hot Past Could Be Prologue to Future Climate]</ref><ref>{{Literatur |Autor=James Hansen, Mki. Sato, P. Kharecha, D. Beerling, R. Berner, V. Masson-Delmotte, M. Pagani, M. Raymo, D. L. Royer, J. C. Zachos |Titel=Target atmospheric CO2: Where should humanity aim? |Sammelwerk=Open Atmos. Sci. J. |Band=Vol. 2 |Datum=2008-10 |Seiten=217–231 |Sprache=en |arxiv=0804.1126 |DOI=10.2174/1874282300802010217}}</ref> Hansen beregnet i 2013 at jordsystemet har en verdi for klimafølsomhet på 3-4&nbsp;°C basert på et scenario med 550&nbsp;ppm CO<sub>2</sub> i atomsfæren.<ref name="Hansen et al 2013" /> M. Previdi beregnet i 2013 på grunnlag av klimasensitiviteten i jordsystemet omkring 4-6&nbsp;°C uten hensyn til tilbakekoblinger relatert til klimagasser.<ref name="Previdi et al 2013" />

== Betydning for situasjonen i dag og i fremtiden ==
[[Fil:Bau future warming med.jpg|mini|Fremtidig global temperaturutvikling ved klimagassutslipp i «Business as usual»-scenario, det vil si uten noen tiltak for å begrense klimagassutslipp, ved forskjellige klimafølsomheter. {{byline|Skeptical science}}]]

CO<sub>2</sub>-konsentrasjonen i 2007 på rundt 380 ppm resulterte i et ''menneskeskapt strålingspådriv''{{efn|engelsk: ''Combined anthropogenic radiative forcing''}} på 2,6&nbsp;W/m<sup>2</sup> sammen med de andre klimagassene [[metan]], [[dinitrogenoksid]] (N<sub>2</sub>O), [[klorfluorkarbon]]er og svovelheksafluoride (SF<sub>6</sub>).<ref name="IPCC 2007">[[Intergovernmental Panel on Climate Change]] (2007): ''IPCC Fourth Assessment Report - Working Group I Report on "The Physical Science Basis"''[http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm (Online)]</ref> Dette strålingspådrivet skulle ha ført til en global oppvarming på 2&nbsp;°C, når den forventede  sannsynlige verdi for klimasensitivitet er på 3&nbsp;°C. Imidlertid vil ikke oppvarming nå sitt maksimum før etter flere tiår, da klimaet reagerer svært tregt på grunn av den høye varmekapasiteten til vannmassene i verdenshavene.<ref name="Charney Report">Charney Report 1979 [http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf Online (pdf 0,3 MByte)]   {{Wayback|url=http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf |date=20080725041613 }}</ref> Selv om konsentrasjonen av klimagasser skulle ha blitt frosset ved 2000-nivå, ville oppvarmningen ha fortsatt helt ut til slutten av århundret og gitt en global temperaturøkning på 0,6&nbsp;°C.<ref name="AR4">S. Solomon, , D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor, H.L. Miller (eds.): ''IPCC, 2007: Summary for Policymakers.'' Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. In:''Climate Change 2007: The Physical Science Basis.'' Cambridge University Press, Cambridge, Großbritannien/New York, NY, USA ([http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf Online, PDF; 3,9&nbsp;MB])</ref> Den global oppvarming frem til 2007 på 0,7&nbsp;°C er bare halvparten til to tredjedeler av den globale oppvarmingen som forventes med den daværende CO<sub>2</sub>-konsentrasjonen.<ref name="Rahmstorf"/>

Ved en fullstendig stans av klimagassutslipp vil den atmosfæriske konsentrasjonen av CO<sub>2</sub> reduseres av naturlige årsaker, men det vil ta flere århundrer. For å stoppe menneskeskapt oppvarming er derfor en stor reduksjon i klimagassutslippene ikke tilstrekkelig.<ref>{{Literatur |Autor=H. Damon Matthews, Ken Caldeira |Titel=Stabilizing climate requires near-zero emissions |Sammelwerk=Geophysical Research Letters |Band=35 |Nummer=4 |Datum=2008 |Seiten=n/a–n/a |DOI=10.1029/2007GL032388}}</ref>

Brenning av alt tilgjengelig fossilt brensel er estimert å føre til atmosfærisk CO<sub>2</sub>-konsentrasjon på omtrent 1500 ppm, noe som vil føre til at atmosfæren over kontinentene vil få en gjennomsnittlig temperatur på 20&nbsp;°C og ved polene på 30&nbsp;°C.<ref name="Hansen et al 2013"/> Men selv om utslippene i fremtiden skulle bli vesentlig redusert, vil de menneskeskapte glimagassene som allerede er sluppet ut gi oppvarmingsprosesser som vil vare i lang tid fremover. Studier anslår at på jorden i løpet av 23&nbsp;000 til 165&nbsp;000 år vil oppnå klimatiske forhold slik de var før den menneskelige påvirkningen av klimasystemet.<ref name="DOI10.1073/pnas.1222843110">{{cite journal| author = Richard E. Zeebe| authorlink =| year = 2013| month = 08| day = 20| title = Time-dependent climate sensitivity and the legacy of anthropogenic greenhouse gas emissions| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences| volume = 110 | issue = 34| pages = 13739–13744| doi = 10.1073/pnas.1222843110| url = http://www.pnas.org/content/110/34/13739.full.pdf| pmid =}}</ref><ref name="Ganopolski">
{{cite journal| author = A. Ganopolski, R. Winkelmann, H. J. Schellnhuber| authorlink =
| year = 2016| month = 1| day = 13| title = Critical insolation–CO2 relation for diagnosing past and future glacial inception| journal = Nature| volume = 529| issue = 7585| pages = 200–203| doi = 10.1038/nature16494| pmid = }}</ref>

== Se også == 
[[Naturens tålegrense]]

== Noter ==
{{løpenummer|lower-alpha}}
<references group="lower-alpha"/>

== Referanser == 
<references />

== Litteratur ==
* {{Citation | år = 2007 | forfatter = IPCC AR4 WG1 | author-link = IPCC | title = Klimaendring 2007: Fysikkvitenskapens grunnlag | serie = Bidrag fra arbeidsgruppe I til [[IPCC fjerde vurderingsrapport|Fjerde vurderingsrapport]] av det mellomstatslige panelet om klimaendringer | redaktør = Solomon, S. | Editor2 = Qin, D. | editor3 = Manning, M. | editor4 = Chen, Z. | editor5 = Marquis, M. | editor6 = Averyt, K.B. | Editor7 = Tignor, M. | editor8 = Miller, HL | utgiver = Cambridge University Press | url = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/contents.html|isbn = 978-0- 521-88009-1}} 
* {{Kilde bok
  | ref= TS
  | forfatter= Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.) 
  | redaktør= 
  | utgivelsesår=2013
  | artikkel=
  | tittel= Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change 
  | bind=
  | utgave=
  | utgiver = Intergovernmental Panel on Climate Change
  | utgivelsessted= Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA
  | isbn=
  | id=
  | språk=engelsk
  | kommentar=
  | url=http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/
 }}

== Eksterne lenker ==
* [http://www.bjerknes.uib.no/artikler/fns-klimapanel/klimafolsomhet Klimafølsomhet] [[Bjerknessenteret]].
* [http://theconversation.com/explainer-what-is-climate-sensitivity-18815 Explainer: what is climate sensitivity? The conversation (engl.)]
* [http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/04/learning-from-a-simple-model Learning from a simple model.] Forklaring av drivhuseffekten, strålingspådriv, klimafølsomhet og tilbakekoblinger ved hjelp av en enkel modell fra [[RealClimate]].org (engl.)]
* [https://www.youtube.com/watch?v=FdwBXPVrdFQ What is climate Sensitivity?] [[Stefan Rahmstorf]] og [[Michael E. Mann]] forklarer begrepet klimasensitivitet (engl.)

{{Klimaendringer og global oppvarming}}

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Klimaendringer]]
[[Kategori:Klimatologi]]