Heimshöfin hafa stöðugt safnað varma undanfarin 40 ár. Framvinduna, þar sem hlýnunin er mest efst og færist svo neðar, er einungis hægt að útskýra með auknum gróðurhúsaáhrifum [10].
Mælt hitastig sjávar (rautt) samanborið við líkön sem innihalda áhrif aukina gróðurhúsaáhrifa (grænt).10
Ein staðhæfing efasamdamanna er það villandi að þeir þurfa að sérvelja gögn á þrjá mismunandi vegu til að styðja hana. Þetta er staðhæfingin um að „hlýnun jarðar hafi hætt eftir 1998“.
12 mánaða hlaupandi meðaltal á hnattrænu fráviki hitastigs -(24)
Fyrst þarf að velja hitaröð sem byggir á gögnum sem ekki ná yfir allt yfirborð jarðar, líkt og bresku Hadley gögnin [21]. Þau gögn innihalda engar upplýsingar um hlýnun á Norðurheimskautssvæðinu, en þar hefur hlýnunin verið einna mest síðasta áratug [22]. Hitaraðir sem byggja á gögnum frá öllu yfirborði jarðar sýna að árið 2005 var hlýjasta árið. Heitasta 12 mánaða tímabilið var frá Júní 2009 til Maí 2010 [23].
Næst þarf að sérvelja upphafs og endaár til þess að langtímaleitnin falli að fullyrðingunni. Náttúrulegar sveiflur í hnattrænum hita eru verulegar frá ári til árs, m.a. vegna sveiflna í sjávarhita eins og t.d. El Nino sem hafa áhrif á varmaskipti milli lofts og sjávar. Til að meta langtímaleitni í meðalhita nota vísindamenn aðferðir eins og hlaupandi meðaltal og aðhvarfsgreiningu og taka öll gögn með í reikninginn. Þannig greining sýnir áframhaldandi hlýnun síðan 1998 [23,25].
Í þriðja lagi velja efasemdarmenn að horfa einungis á yfirborðshitann sem er mælikvarði á hita í neðri hluta lofthjúpsins. Aukin gróðurhúsaáhrif hafa í för með sér verulega umfram varmaorku. Um 80% af þeirri orku fer í að hita upp heimshöfin. Til að sjá hvort hlýnun jarðar hafi haldið áfram eftir 1998 er því gagnlegt að skoða uppsafnaða varmaorku í hafi, á landi og í lofthjúp. Þegar lagður er saman sá varmi sem fer í að hita heimshöfin, meginlöndin, lofthjúpinn og jafnframt að bræða ís sést greinilega að hnattræn uppsöfnun varma heldur áfram [26].
Uppsafnaður hiti Jarðar frá 1950 – (26). Hraði uppsöfnunar orku frá 1970 er jafngilt um 2,5 Hiroshima sprengingum á hverri sekúndu -(27).
Við aukna öfga í veðri, þá er eðlilegt að almenningur spyrji sig hvort þessir öfgar geti verið vegna loftslagsbreytinga og hlýnunar jarðar. Hingað til hafa vísindamenn ekki treyst sér til að segja annað en, á þann veg, að líkur á öfgum aukist með aukinni hlýnun – vegna aukinnar orku í veðrakerfum, aukinni uppgufun og vatnsgufu í lofthjúpnum o.sv.frv.
Undanfarin misseri hafa vísindamenn farið að hugsa þetta upp á nýtt, sérstaklega í ljósi rannsókna sem sýna að hægt er að tengja saman öfga í veðri og loftslagsbreytingar (sjá Min o.fl. 2011 og Pall o.fl. 2011 – en áður var fjallað um þær rannsóknir hér – Aukin flóðahætta af völdum hnattrænnar hlýnunar). Með framförum í tölfræðitólum, loftslagslíkönum og sterkari tölvum, þá hefur þessi tenging færst frá því að vera nánast útilokuð og yfir í vera vel möguleg.
Bandarískir og breskir vísindamenn hafa stofnað hálfgert vísindabandalag, sem kallað er ‘ACE’ (Attribution of Climate-related Events), en þar vinna þeir náið saman við að finna út aðferðir við að sundurgreina áhrifaþætti öfgaveðurs. Vonir standa til að með þessu verði hægt að tilkynna fyrirfram um hættu á öfgaveðri, fyrir yfirvöld og almenning.
Öfgaveður valda miklu tjóni, hvort heldur á mannvirkjum eða manntjón. Sem dæmi þá dóu um 40 þúsund Evrópubúar í hitabylgju sem reið yfir álfuna árið 2003. Með því að kortleggja hvað veldur þessum öfgum og með því að skoða líkön sem sýna hvernig breytingar í þáttum sem valda öfgunum geta breyst í framtíðinni, þá er hægt að styrkja t.d. flóðvarnir á þeim svæðum þar sem flóð geta orðið og byggja upp áætlun til að bregðast við t.d. þurrkum og hitabylgjum á svæðum sem hætt er við slíku.
Farið er kerfisbundið í gegnum mæligögn og þau keyrð í veðurspálíkönum og loftslagslíkönum. Tengingin milli öfgaveðurs og loftslagsbreytinga er þó ekki auðveld, því margir þættir ráða einstökum veðurfyrirbrigðum. Vitað er að hlýnandi loftslag breytir eðlisfræðinni þannig að heitara andrúmsloft heldur vatnsgufu betur, sem dæmi og eykur því á myndun storma. En náttúrulegar sveiflur hafa líka áhrif, líkt og El Nino – en öfgaveður hafa orðið náttúrulega í gegnum tíðina og það löngu áður en menn fóru að brenna jarðefnaeldsneyti.
Öfgar í veðri – í þessu tilfelli mjög heitt eða kalt veður – eru sjaldgæfir. En lítil hækkun í meðalhita jarðar vegna gróðurhúsaáhrifa getur aukið tíðni öfga í hitastigi.
Markmið ACE hópsins er því að skoða þá þætti sem hafa áhrif á öfgaveður og hvernig loftslagsbreyting af mannavöldum hefur áhrif á tíðni öfga og hversu stór hluti er af völdum náttúrulegra sveifla (sjá myndina hér fyrir ofan – Öfgar í veðri – sem sýnir skematískt hvernig öfgar aukast með auknum meðalhita). Fyrrnefndar rannsóknir eru ólíkar (Min o.fl. 2011 og Pall o.fl. 2011) en niðurstaðan er þó skyld – þ.e. að nú þegar má segja að öfgaveður, vegna hnattrænnar hlýnunar, sé farið að hafa alvarleg áhrif á milljónir manna víða um heim. Önnur rannsóknin bendir til þess að aukin úrkoma (regn og snjór) á norðurhveli Jarðar sé vegna hnattrænnar hlýnunar og hin rannsóknin bendir til þess að aukin flóðahætta á Bretlandseyjum sé af sömu völdum. Talið er að atburðir sem líklegir hafi verið einu sinni á hundrað ára fresti geti orðið á fimmtíu ára fresti eða oftar.
Í sumum tilfellum hafa samskonar rannsóknir bent til þess að öfgar, líkt og hitabylgjan í Rússlandi árið 2010, hafi verið að miklu leiti vegna náttúrulegra ástæðna (Dole o.fl. 2o11).
Auðveldast virðist vera að tengja saman öfga í hitastigi við loftslagsbreytingar, en úrkomubreytingar virðast erfiðari í meðförum, auk þess sem upplausn loftslagslíkana ráða illa við úrkomu. ACE hópurinn vinnur nú hörðum höndum að því að bæta upplausnina og aðferðir við að meta slíkt. Því fyrr því betra.
Einn þekktasti veðurfræðingur heims, Dr. Jeff Masters á Weather Underground– tók saman nýlega ítarlegt yfirlit yfir öfga í veðri árið 2010 og það sem af er þessa árs. Þar má meðal annars sjá lista yfir veðurmet – hita og úrkomu. Að hans sögn þá eru þetta mestu öfgar í veðri frá því mælingar hófust og miðað við þekkingu manna á loftslagsbreytingum þá sé þetta rétt að byrja.
Hann segir meðal annars (lauslega þýtt):
Á hverju ári er óvenjulegt veður einhvers staðar á jörðinni. Met sem hafa staðið í áratugi falla. Flóð, þurrkar og stormar hafa áhrif á milljónir manna og óvenjulegt veður í sögu manna getur orðið. En þessi rússibanaferð öfgafulls veðurs árið 2010 hefur, að mínu mati, gert það ár að óvenjulegasta ári frá því áreiðanleg hnattræn gögn um efri lofthjúp jarðar (e. global upper-air data) voru fáanleg í lok fimmta áratugsins. Aldrei á þeim 30 árum sem ég hef starfað sem veðurfræðingur hef ég orðið vitni að ári líku 2010 – hinn ótrúlegi fjöldi veðurhamfara og óvenjulegar sveiflur í vindafari jarðar er ólíkt öðru sem ég hef séð.
Í yfirliti hans er þetta markverðast fyrir árið 2010 að hans mati:
Heitasta ár jarðar frá því reglulegar mælingar hófust (í lok 19. aldar)
Öfgafyllsta vindakerfi norðurskauts – fyrir vikið óvenjuöfgafullur vetur sérstaklega í norðurhluta Evrópu og við austurströnd Bandaríkjanna
Hafís norðurskautsins: lægsta rúmmál í sögu mælingaa og þriðja lægsta útbreiðsla
Met í bráðnun Grænlandsjökuls og óvenjulega stór borgarísjaki losnaði
Önnur mesta sveifla frá El Nino og yfir í La Nina
Annað versta ár í bleikingu kóralla (e. coral bleaching)
Blautasta árið yfir landi
Hitabeltisskógar Amazon lentu í annað skipti á fimm árum, í þurrki sem á ekki að verða nema á 100 ára fresti
Minnsta virkni hitabeltislægða frá því mælingar hófust
Óvenjuvirkt fellibyljatímabil í Atlantshafi, þriðja virkasta
Í Suður Atlantshafi myndaðist fellibylur – sem er mjög sjaldgæft
Öflugasti stormur í sögu suðvestur Bandaríkjanna
Öflugasti stormur fjarri strandríkjunum í sögu Bandaríkjanna
Veikasti monsúntími í austur Asíu og síðastur að enda
Engin monsúnlægð í suðvestur monsún Indlands – í annað skipti í 134 ár
Flóðin í Pakistan: verstu náttúruhamfarir í sögu Pakistan
Hitabylgjan í Rússlandi og þurrkar: mannskæðasta hitabylgja í sögu mannkyns
Úrhellisrigningar í Ástralíu valda mesta tjóni í sögu náttúruhamfara í Ástralíu
Mesta úrhelli í sögu Kólumbíu valda verstu flóðahamförum í sögu þess
Úrhelli varð með samsvarandi flóði í Tennessee Bandaríkjunum, sem tölfræðilega verða bara einu sinni á þúsund ára fresti
Það koma alltaf öfgar í veðri eins og sjá má ef skoðaðar eru fréttir og annálar síðustu alda – þurrkar, úrhelli og stormar hafa alltaf haft áhrif á okkur mennina. Öfgar í veðri eru því náttúrulegir og hnattræn hlýnun hefur ekki áhrif á það.
Það sem vísindin segja…
Hnattræn hlýnun eykur líkurnur á öfgum í veðri.
Oftast þegar fólk heyrir af öfgafullu veðri, til dæmis flóðum eða þurrkum, þá spyrja menn sig hvort sá atburður hafi orðið vegna hnattrænnar hlýnunar? Því miður þá er ekki til neitt einhlítt svar við þeirri spurningu. Veður er mjög breytilegt og öfgar verða reglulega víða um heim. Til að svara spurningunni þarf að reikna út leitni og það tekur tíma – sérstaklega þegar gögn eru fátækleg og jafnvel ófáanleg fyrir viss svæði.
Búist er við að öfgar í veðri aukist við hnattræna hlýnun jarðar, vegna þess að hækkandi hitastig hefur áhrif á veðrakerfin á margskonar hátt. Vart hefur verið við breytingar í tíðni öfgaveðurs samfara hnattrænni hlýnun og vísbendingar eru um að sumar þessara breytinga séu vegna áhrifa manna á loftslag.
Hnattræn hlýnun hefur áhrif á ýmsa þætti veðurs
Hækkandi hitastig getur haft ýmiskonar áhrif á þætti tengda veðri. Sem dæmi:
Þeir auka heildargufun (e. evapotranspiration) sem er heildar út- og uppgufun vatns úr jarðvegi, plöntum og vatni (vötnum og grunnvatni). Þetta getur haft bein áhrif á tíðni og alvarleika þurrka.
Þegar lofthjúpurinn hitnar, þá eykst geta hans til að halda í sér vatnsgufu. Lofthjúpuinn nú, heldur um 4% meiri vatnsgufu en hann gerði fyrir 40 árum og er það bein afleiðing hækkunar hitastigs. Þessi aukning eykur hættuna á öfgafullri úrkomu.
Breytingar í yfirborðshita sjávar (SSTs) hefur áhrif á vindakerfi og úrkomu. Þurrkar, sérstaklega í hitabeltinu, eru taldir geta tengst þessum breytingum.
Þessar breytingar eru ekki endilega þess valdandi að öfgar verði í veðri. Aftur á móti þá auka þær líkurnar á því að þannig atburðir gerast. Þetta er eins og að breyta teningi með því að auka á þyngd eins hliðar – þannig að ákveðin útkoma verður líklegri. Þannnig má segja að hækkandi hitastig auki líkurnar á öfgum í veðri.
Mælingar sýna að nú þegar hafa öfgar í veðri aukist
Í bandaríkjunum kom út skýrsla á vegum nefndar um hnattrænar breytingar (the Global Changes Research Program) sem heitir Global Climate Change Impacts in the US. Þar kemur fram eftirfarandi fyrir síðustu áratugi:
Úrhellisrigningar hafa aukist bæði hvað varðar tíðni og alvarleika um 20% og er helsta ástæða aukinnar úrkomu í Bandaríkjunum. Þannig atburðum hefur fjölgað hraðast í norðausturríkjunum og miðvesturríkjunum.
Tíðni þurrka heftur aukist í suðaustur- og vesturríkjum Bandaríkjanna. Aukið hitastig eykur á alvarleika og útbreiðslu þurrka ásamt fljótari bráðnun snjóalaga sem aukið getur á vandamál sumra viðkvæmra svæða.
Fellibylir í Atlantshafi hafa aukist, bæði orkulega séð og hvað varðar tíðni, sem passar við aukin hita í yfirborðslögum sjávar – en þar er ein helsta orkuuppspretta þessarar storma. Í Austur-Kyrrahafi hefur fellibyljunum fækkað, en þeir á móti orðið öflugri. Meiri rannsókna er þó þörf til að skilja þá þætti sem hafa áhrif á stöðugleika loftmassa og annarra þátta sem hafa áhrif á myndun fellibylja.
Svipað er upp á teningnum víða, t.d. í Ástralíu þar sem tíðni öfgaúrkomu og þurrka hefur aukist.
Til að taka þetta saman, þá má segja að þótt erfitt sé að fullyrða að hnattræn hlýnun valdi einstökum atburðum öfgaveðurs, þá er rangt að segja að hnattræn hlýnun engin áhrif á veður. Aukinn loft- og sjávarhiti hefur áhrif á vindakerfi og vatnshringrás jarðar og eykur líkurnar á öfgum í veðri.
Ítarefni
Þessi færsla er þýðing á færslu af Skeptical Science.
Margir urðu varir við óvenjulegt veðurfar á síðasta ári og þótti það öfgafyllra en oft áður. Þótt ekki sé hægt að tengja einstaka veðuratburði við loftslagsbreytingar þá er þetta samt einmitt það sem búast má við af hlýnandi loftslagi – þ.e. að öfgar aukast. Hér fyrir neðan er myndband þar sem Heidi Cullen hjá Climate Central fjallar um fimm loftslagstengda atburði síðasta árs.
Hin hnattræna hlýnun, gæti aukið á staðbundinn kulda yfir háveturinn á miðlægum breiddargráðum á norðurhveli Jarðar. Hin stöðuga bráðnun hafíss í austurhluta Norðurskautsins gæti breytt vindakerfum lofthjúpsins á svæðinu með fyrrgreindum afleiðingum, samkvæmt nýrri rannsókn.
Með hermunum í loftslagslíkunum þar sem áframhaldandi minnkandi hafísútbreiðsla er færð inn í líkönin, þá fundu vísindamenn frá Potsdam stofnuninni það sem þeir kalla “ákveðið ólínulegt viðbragð” (e. “pronounced nonlinear response”) í lofthita og vind í austanverðu Norðurskautinu.
Sérstaklega er talið að minnkun á vetrarhafís í Barents- og Karahafs svæðunum, norður af Noregi og Rússlandi, gæti haft þau áhrif að veturnir kólni til muna í Evrópu. Höfundar telja að þessi frávik í hafísútbreiðslu geti þrefaldað líkurnar á óvenju köldum vetrum í Evrópu og norður Asíu.
Það eru nokkrir mánuðir síðan ég ákvað að gera einhvers konar úttekt á öfgaveðri og hvort einhverjar vísbendingar væru um að það væri að verða hnattræn veðurfarsbreyting. Undanfarna mánuði hafa síðan hrannast upp fréttir af hitabylgjum, úrhellisrigningum og þurrkum víða á Norðurhveli Jarðar – auk kuldakasta á afmörkuðum svæðum á Suðurhveli. Öfgarnir hafa þó verið meiri hvað varðar hitann og hitamet hafa fallið af miklum móð.
Til að þessi færsla verði ekki of löng, þá ákvað ég að fjalla bara um hitabylgjuna í Moskvu og eingöngu í stuttu máli. Í fréttum víða um heim hafa menn ekki komist hjá því að – í minnsta lagi – velta því upp hvort hitabylgjan í Moskvu sé að einhverju leiti tengd hlýnun Jarðar.
Loftslagsvísindamenn eru almennt séð frekar varkárir í yfirlýsingum sínum, þó fjölmiðlar eigi það til að blása slíkt upp. Því heyrir maður oft hjá þeim, að ekki sé hægt að tengja einstaka atburði sem þessa við hnattræna hlýnun, þótt keyrslur loftslagslíkana hafi einmitt bent á að slíkir atburðir verði sterkari við aukið hnattrænt hitastig. Tölfræðilega hefur reynst erfitt að henda reiður á það hvort hér sé um að ræða beina afleiðingu hnattrænnar hlýnunar – til þess er náttúrulegur breytileiki of mikill.
Einn tölfræðingur skoðaði hitabylgjuna í Moskvu, þ.e. hitastig í júlí undanfarin 60 ár eða svo og fékk þessa mynd (sjá Red hot):
Það má ljóst vera að júlí 2010 var töluvert heitari en önnur ár á tímabilinu. Reyndar kom í ljós við þessa tilraun að hitastig fyrir daglegan hita í júlí 2010 er um 3,6 staðalfrávik frá meðaltalinu. Fyrir normaldreifð gildi, þá eru líkurnar á öfgunum í Moskvu um 0,0003 – eða um 1 á móti 3000.
Því má álykta sem svo að hér sé mögulega kominn atburður í safnið sem tölfræðilega má álykta að sé beintengdur hnattrænni hlýnun. Það má þó búast við því að loftslagsvísindamenn og tölfræðingar eigi eftir að rýna betur í gögn sumarsins þegar líður nær vetri, en margt bendir til þess að hlýnun Jarðar af völdum gróðurhúsalofttegunda, lítil virkni sólar (og þar með breytingar í vindakerfum) og ENSO Kyrrahafssveiflan hafi allt átt sinn þátt í þessum veðuröfgum.
Líklegt má telja að veðuröfgar þessa árs séu eitthvað sem búast má við að aukist á næstu áratugum og öldum (sjá tengla hér fyrir neðan).
Eins og oft er bent á, þá er sitthvað veður og loftslag. Það geta alltaf komið öfgar í veðrum og hafa alltaf gert. Undanfarin nokkur ár hafa raddir gerst háværari um að öfgar í veðri séu bein afleiðing af hlýnun jarðar – en sjaldnast hefur verið hægt að færa sönnur fyrir því.
Nú hefur bandaríski veðurfræðingurinn og fyrrum efasemdarmaður um hlýnun jarðar af mannavöldum bent á tengsl á milli öfga í veðri og hlýnun loftslags. Tengslin eru þessi í stuttu máli að hans mati (ég vona að veðurfræðingar fari ekki á límingunum á þessari einföldun minni):
Hæð á 500 hektapaskala loftþrýstingi hefur aukist víða á norðurhveli jarðar vegna hlýnunar jarðar, en 1000 hektapaskala loftþrýstingurinn hefur haldist í svipaðri hæð. Þetta hefur breytt hæðar- og lægðakerfum sem valdið hafa óvenjulegri úrkomu og hitafrávikum – sem tengjast þessum 500 hektapaskala loftþrýstingsbólum.
Ein slík bóla sást yfir Evrópu og Asíu um svipað leiti og rigningin mikla varð í Tyrklandi í byrjun september. Svipuð bóla var yfir Bandaríkjunum fram yfir miðjan september í tvær vikur sirka og allan þann tíma var óvenjulegt veður í suðurríkjunum – sem endaði síðan í flóðunum í Atlanta í Georgíufylki – sem er óvenjulegt þegar það er ótengt fellibyljum eða hitabeltisstormum. Hann nefnir önnur dæmi um óvenjulegt veðurfar tengt þessum loftþrýstingsbólum. Hann endar færsluna síðan á þessum orðum:
Nevertheless, there’s a straightforward connection in the way the changing climate “set the table” for what happened this September in Atlanta and elsewhere. It behooves us to understand not only theoretical expected increases in heavy precipitation (via relatively slow/linear changes in temperatures, evaporation, and atmospheric moisture) but also how changing circulation patterns are already squeezing out that moisture in extreme doses and affecting weather in other ways.
Það verða eflaust deilur um þetta á næstunni og verður fróðlegt að fylgjast með því.
Sjá bloggfærslu hans, en þar eru fullt af skýringarmyndum og farið tæknilega yfir þetta fyrir áhugamenn um veðurfar: Off the chain without a ‘cane
