Tag: Hafstraumar

Hvað er El Nino?
Þeir sem fylgjast með fréttum af veðurfars- og loftslagsbreytingum hafa eflaust tekið eftir auknum fréttum af því að fyrirbærið El Nino sé væntanlegt – en það hefur áhrif á veður um alla jörð.

Hvað er El Niño

Á nokkurra ára fresti, á að meðaltali fimm ára fresti, verða breytingar á staðvindum í Kyrrahafinu sem veldur óvenju háum sjávarhita við miðbaug – en það er kallað El Nino. Ef aftur á móti sjávarhitinn verður óvenju kaldur, þá er það kallað La Nina. Þessi sveifla er kölluð á ensku ENSO (El Nino Southern Oscillation) og ber mikla ábyrgð á hnattrænum sveiflum í veðri frá ári til árs.

Yfirborðshiti sjávar við El NIno (vinstri) og La Nina (hægri). Rauðir litaskalar sýna heitt og bláir kalt. [Mynd: Steve Albers, NOAA]

Hvað gerist við El Nino

Í hvert skipti sem breytingar verða á ENSO þá hafa þær áhrif á hnattrænan hita (Trenberth o.fl. 2002) og dreifingu úrkomu hnattrænt.

Við El Nino ár, þá minnkar úrkoman í Indónesíu og Ástralínu, á sama tíma og úrkoma eykst í Suður Ameríku og hluta Bandaríkjanna.

Kyrrahafið losar hita út í andrúmsloftið við El Nino ár. Þegar það bætist síðan við þá undirliggjand hlýnun af völdum styrkaukningar gróðurhúsalofttegunda, þá verða El Nino ár meðal þeirra heitustu frá upphafi mælinga. Ef skoðað er myndin hér fyrir neðan, þá sést að fimm af tíu heitustu árunum hafa verið El Nino ár (rauðgulir stöplar).

Hnattrænt frávik í hitastigi jarðar frá 1950-2013. Þessi mynd sýnir glögglega hvernig hitinn sveiflast milli El nino og La nina ofan á undirliggjandi hnattræna hlýnun af mannavöldum (mynd: NASA/GSFC/Earth Observatory, NASA/GISS)

Á La Nina árum er staðan öndverð. Þá draga straumar heitan yfirborðsjó, niður í neðri lög Kyrrahafsins, sem veldur því að það kólnar hnattrænt.

Vísindamenn telja að meiri tíðni La Nina síðastliðin 15 ár (bláir stöplar hér fyrir ofan) skýri að hluta hvers vegna hið hnattræna hitastig hefur ekki aukist eins hratt undanfarið og áratugina á undan (Balmaseda o.fl. 2013). Til samanburðar, þá var minna um La Nina atburði frá 1980-2000.

Líklegt er talið að um séu að ræða áratugasveiflur á milli þess að El Nino er algengur annars vegar og La Nina hins vegar, svokallaðar IPO (Interdecadal Pacific Oscillation)(Meehl o.fl. 2013).

Hér fyrir neðan má sjá sveiflur í hinni hnattrænu hlýnun (efri myndin). Þrátt fyrir minni hitaaukningu undanfarinn áratug eða svo, þá er síðasti áratugur sá heitasti frá upphafi mælinga (neðri myndin).

Hnatrænt hitafrávik milli áranna 1850 og 2012, samanborið við viðmiðunarárin 961-1990. Mynd: IPCC AR5 WG1 Summary for Policymakers.

Hvenær verður næsti El Nino

Síðasti El Nino var árið 2009/2010, en síðan þá hefur Kyrrahafið verið í hlutlausu eða í La Nina fasa. Núverandi hlutlausi fasi er búinn að vera viðvarandi frá 2012. Það gæti bent til þess að kominn sé tími á El Nino – og vísindamenn telja reyndar að hann sé væntanlegur.

Ástralska Veðurstofan telur að það séu allavega 70% líkur á El Nino í ár (samkvæmt spá í byrjun maí). Helstu einkenni þeirrar hlýnunar sem er undanfari El Nino er í gangi og margt bendir til þess að það haldi áfram næstu mánuði.

Loftslagslíkön spá því hvenær hiti í Kyrrahafinu kemst í El Niño fasa (rauður). Meðaltal líkana er sýnt með grænu. Mynd: Australian Bureau of Meteorology

Upp úr miðjum síðasta mánuði, þá setti rannsóknastofnun um loftslag í Columbíu (International Research Institute (IRI) for Climate and Society at Columbia University) líkurnar á El Nino í haust upp í 75-80%.

Hversu sterkur verður næsti El Nino

Það er enn of snemmt að segja til um hversu stór næsti El Nino verður – en miklar breytingar geta orðið næstu vikur sem hafa áhrif í hvora áttina sem er.

Tony Barston útskýrir það betur hér:

April Climate Briefing Highlights, with Tony Barnston from IRI on Vimeo.

Er heitasta ár frá upphafi mælinga í pípunum?

Margt bendir til að við næsta El Nino, sem bætist þá ofan á undirliggjandi hnattræna hlýnun af mannavöldum, muni hnattrænn hiti verða sá hæsti frá upphafi mælinga. Aðstæður nú eru svipaðar og þær voru þegar síðasti stóri El Nino var (1997/8), en óvíst er hvort næsti verði þó eins stór.

Þó margt bendi til El Nino, þá er ólíklegt að hann nái hámarki fyrir lok þessa árs og þar með er frekar búist við, ef af verður, að árið 2015 muni verða met í hnattrænum hita.

Stóra myndin

Náttúrulegur breytileiki í loftslagi veldur skammtíma hlýnun og kólnun, ofan á langtímaleitni hnattrænnar hlýnunnar – og ENSO sveiflan lætur ekki sitt eftir liggja í þeim bænum. Því er búist við sveiflum í loftslagi á sama tíma og hitinn eykst smám saman.

Næsti El Nino gæti orðið sá heitasti frá upphafi mælinga, samkvæmt vísindamönnum. Ef það gerist, þá má búast við óvenju miklu öfgaveðri því samfara – auk þess sem hitaaukningin mun að öllum líkindum sækja í sig veðrið. Hvað sem gerist þá verða næstu mánuðir áhugaverðir og um leið spennandi að fylgjast með framhaldinu.

Heimildir og ítarefni

Unnið upp úr færslu af heimasíðu The Carbon Brief: Q & A: What’s El Niño – and why does it matter that scientists say one is on the way? Sjá einnig áhugaverða færslu af Skeptical Science: Is a Powerful El Niño Brewing in the Pacific Ocean?

Trausti Jónsson skrifaði um El Nino fyrir vísindavefinn: Hvað er El Niño?

Trenberth o.fl. 2002: Evolution of El Niño–Southern Oscillation and global atmospheric surface temperatures

Balmaseda o.fl. 2013: Distinctive climate signals in reanalysis of global ocean heat content

Meehl o.fl. 2013: Externally Forced and Internally Generated Decadal Climate Variability Associated with the Interdecadal Pacific Oscillation

Tengt efni af loftslag.is
07/05/2014
Tvær gráður of mikið
Endurbirting

Nýlega kom út grein (Turney og Jones 2010) um rannsókn á setlögum sem varðveita smáatriði frá síðasta hlýskeiði ísaldar (fyrir um 130–116 þúsund árum). Rannsóknin bendir til þess að tveggja gráðu hækkun hitastigs frá því fyrir iðnbyltingu geti haft óæskilegar afleiðingar.

Við rannsóknina, þar sem skoðaðar voru setlagamyndanir frá síðasta hlýskeiði ísaldar, þá tókst höfundum að endurgera hnattrænan hitaferil á síðasta hlýskeiði ísaldar. Til að bera hann saman við aðstæður í dag, þá drógu þeir meðalhitastig frá 1961-1990 frá þeim ferli.

Tveggja gráðu markið. Efri myndin sýnir útblástur CO2 með takmörkunum á útblæstri (blátt) og án takmarkana (rautt). Þar neðan við er líkan sem sýnir hvaða áhrif þessar tvær sviðsmyndir myndu mögulega hafa á hitastig jarðar (mynd af ScienceDayly.com).

Niðurstaðan sýnir að hitastigið virðist hafa verið meira en 5°C hærra á hærri breiddargráðum, á meðan hitastig hitabeltisins jókst lítillega – sem er mjög svipað og núverandi leitni hitastigs stefnir í. Að auki, þegar skoðað er hnattrænt hitastig hlýskeiðisins, þá var Jörðin um 1,9 °C heitari – samanborið við hitastig fyrir iðnbyltinguna. Þetta hitastig er talið hafa hækkað sjávarstöðu í um 6,6-9,4 m hærri sjávarstöðu en er í dag. Hraði þessarar hækkunar sjávarstöðu er samkvæmt þessari rannsókn talin hafa verið um tvöfalt hraðari en fyrri rannsóknir hafa bent til (Kopp o.fl. 2009).

Ástæður þessarar hlýnunar er í grunninn vegna breytinga í sporbaug Jarðar og meiri sólgeislunar á norðurhveli Jarðar yfir sumartíman en er í dag. Sú staða virðist hafa valdið magnandi svörun sem keyrði hitastig Jarðar upp í fyrrnefnt ástand. Aukið hitastig virðist hafa breytt samspili hafstrauma í Indlandshafi og Atlantshafi, sem hafi aukið á kraft hita/seltu hringrásar sjávar og þar með magnað upp hlýnunina.

Þetta háa hitastig sem sást á síðasta hlýskeiði ísaldar er sambærilegt við það sem talið er að geti orðið við lok þessarar aldar, við sviðsmynd sem gerir ráð fyrir minnkandi losun CO2 út öldina. Samkvæmt þessu þá er ljóst að taka verður tillit til þess í samningaviðræðum þjóða heims – en hingað til hefur talan 2°C hækkun hnattræns hita (frá því fyrir iðnbyltingu) oft verið nefnd sem ásættanlegt markmið og reynt hefur verið að semja um minnkandi losun CO2 til að fara ekki yfir það markmið.

Heimildir og ítarefni

Greinin birtist í Journal of Quaternary Science, Turney og Jones 2010 (ágrip): Does the Agulhas Current amplify global temperatures during super-interglacials?

Kopp o.fl. 2009 (ágrip): Probabilistic assessment of sea level during the last interglacial stage

Á heimasíðu celsias er pistill eftir annan höfunda Chris Turney: A Lesson From Past Global Warming

Umfjöllun Science Daily um greinina: Climate Change Target ‘Not Safe’, Researchers Say

Tengt efni á loftslag.is
27/05/2011
Áhrif loftslagsbreytinga á vistkerfi sjávar

Hér fyrir neðan er fyrirlestur um loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á vistkerfi sjávar, sem Dr. Ove Hoegh-Guldberg hélt fyrir nokkrum vikum í Bandaríkjunum.

Þar kemur fram að vegna þess hversu hratt styrkur gróðurhúsalofttegunda eykst í andrúmsloftinu, þá eru vistkerfi sjávar að verða fyrir breytingum sem hafa ekki sést í milljónir ára, en þær breytingar geta haft töluverðar og óafturkræfar breytingar í för með sér fyrir vistkerfi sjávar. Sjávarlíffræðingar búast við miklum breytingum og að ýmislegt óvænt eigi eftir að koma í ljós eftir því sem styrkur CO2 í andrúmsloftinu eykst.

Smelltu á myndina til að skoða fyrirlesturinn:

Ove Hoegh-Guldberg NCSE talk from John Bruno on Vimeo.

Ítarefni

Mikið af þeim heimildum sem þessi fyrirlestur byggir á má finna hér – The Bruno Lab

12/02/2011
Tvær gráður of mikið
Nýlega kom út grein (Turney og Jones 2010) um rannsókn á setlögum sem varðveita smáatriði frá síðasta hlýskeiði ísaldar (fyrir um 130–116 þúsund árum). Rannsóknin bendir til þess að tveggja gráðu hækkun hitastigs frá því fyrir iðnbyltingu geti haft óæskilegar afleiðingar.

Við rannsóknina, þar sem skoðaðar voru setlagamyndanir frá síðasta hlýskeiði ísaldar, þá tókst höfundum að endurgera hnattrænan hitaferil á síðasta hlýskeiði ísaldar. Til að bera hann saman við aðstæður í dag, þá drógu þeir meðalhitastig frá 1961-1990 frá þeim ferli.

Tveggja gráðu markið. Efri myndin sýnir útblástur CO2 með takmörkunum á útblæstri (blátt) og án takmarkana (rautt). Þar neðan við er líkan sem sýnir hvaða áhrif þessar tvær sviðsmyndir myndu mögulega hafa á hitastig jarðar (mynd af ScienceDayly.com).

Niðurstaðan sýnir að hitastigið virðist hafa verið meira en 5°C hærra á hærri breiddargráðum, á meðan hitastig hitabeltisins jókst lítillega – sem er mjög svipað og núverandi leitni hitastigs stefnir í. Að auki, þegar skoðað er hnattrænt hitastig hlýskeiðisins, þá var Jörðin um 1,9 °C heitari – samanborið við hitastig fyrir iðnbyltinguna. Þetta hitastig er talið hafa hækkað sjávarstöðu í um 6,6-9,4 m hærri sjávarstöðu en er í dag. Hraði þessarar hækkunar sjávarstöðu er samkvæmt þessari rannsókn talin hafa verið um tvöfalt hraðari en fyrri rannsóknir hafa bent til (Kopp o.fl. 2009).

Ástæður þessarar hlýnunar er í grunninn vegna breytinga í sporbaug Jarðar og meiri sólgeislunar á norðurhveli Jarðar yfir sumartíman en er í dag. Sú staða virðist hafa valdið magnandi svörun sem keyrði hitastig Jarðar upp í fyrrnefnt ástand. Aukið hitastig virðist hafa breytt samspili hafstrauma í Indlandshafi og Atlantshafi, sem hafi aukið á kraft hita/seltu hringrásar sjávar og þar með magnað upp hlýnunina.

Þetta háa hitastig sem sást á síðasta hlýskeiði ísaldar er sambærilegt við það sem talið er að geti orðið við lok þessarar aldar, við sviðsmynd sem gerir ráð fyrir minnkandi losun CO2 út öldina. Samkvæmt þessu þá er ljóst að taka verður tillit til þess í samningaviðræðum þjóða heims – en hingað til hefur talan 2°C hækkun hnattræns hita (frá því fyrir iðnbyltingu) oft verið nefnd sem ásættanlegt markmið og reynt hefur verið að semja um minnkandi losun CO2 til að fara ekki yfir það markmið.

Heimildir og ítarefni

Greinin birtist í Journal of Quaternary Science, Turney og Jones 2010 (ágrip): Does the Agulhas Current amplify global temperatures during super-interglacials?

Kopp o.fl. 2009 (ágrip): Probabilistic assessment of sea level during the last interglacial stage

Á heimasíðu celsias er pistill eftir annan höfunda Chris Turney: A Lesson From Past Global Warming

Umfjöllun Science Daily um greinina: Climate Change Target ‘Not Safe’, Researchers Say

Tengt efni á loftslag.is
05/10/2010
Sjór, súrnun og straumar

Næstkomandi laugardag (20. febrúar) mun Jón Ólafsson haffræðingur flytja erindi í fyrirlestraröðinni Vísindaeyjan: Landnám, loftslag og haf. Þetta er fjórði og síðasti fyrirlesturinn sem haldinn er af tilefni 10 ára afmæli Vísindavefsins.

Þessi fyrirlestraröð er lofsvert framtak og höfum við á loftslag.is haft bæði gagn og gaman að – þótt við höfum ekki komist á alla fyrirlestrana. Hér fyrir neðan er lýsing á fyrirlestrinum, en hægt er að tilkynna komu sína á facebook (það er þó ekki skilyrði fyrir mætingu – líklega frekar til hægðarauka fyrir stjórnendur til að halda utan um það hvað það muni mæta margir) og skoða t.d. myndband: sjá Sjór, súrnun og straumar
—

Erindi Jóns Ólafssonar í fyrirlestraröðinni Vísindaeyjan: Landnám, loftslag og haf.
Í tilefni af tíu ára afmæli Vísindavefsins verður almenningi boðið á fjóra fyrirlestra um vísindi, fjóra laugardaga í röð.
Fyrirlestrarnir verða í sal 132 í Öskju og hefjast kl. 13:00.
Síðasti fyrirlesturinn verður haldinn laugardaginn 20. febrúar. Þá mun Jón Ólafsson, prófessor í haffræði við HÍ, flytja erindið Sjór, súrnun og straumar.

Erindið er hluti af fyrirlestraröðinni Vísindaeyjan: Landnám, loftslag og haf.

Höfin þekja um 70% jarðarinnar og í samspili við lofthjúpinn miðla þau sólarorku um hnöttinn. Flestir hafa heyrt getið um hnattræna hlýnum sem afleiðingu notkunar manna á jarðefnaeldsneyti (kolum, gasi og olíu). Höfin taka upp koltvíoxíð úr lofti, dágóðan hluta þess sem því berst vegna bruna á jarðefnaeldsneyti, sementsframleiðslu og við eyðingu skóga.
Ef ekki nyti hafsins við væri koltvíoxíðstyrkur í lofti mun hærri en raun ber vitni og afleiðingar hnattrænnar hlýnunar öfgafyllri. En binding koltvíoxíðs breytir sýrustigi sjávar og áhrif þess á kalkmyndandi lífverur verða mjög neikvæð.
Hér verður einkum fjallað um heimaslóð, Norður-Atlantshafið, og greint hvort vísbendingar séu um breytingar á sjó, hafstraumum og vistkerfum.

—

Í leiðinni viljum við minna á að á Loftslag.is er viðburðadagatal sem ekki hefur fengið mikla athygli hjá okkur hingað til. En ef vel er athugað má sjá viðburðina neðst í hliðarstikunni til hægri. Við höfum bent á áhugaverða viðburði tengda loftslagsmálum sem við höfum heyrt af eða rekist á, auk þess sem við fáum stundum beiðni um að skýra frá sérstökum viðburðum. Við hvetjum alla sem heyra af einhverju áhugaverðu að hafa samband í gegnum netfangið loftslag@loftslag.is

18/02/2010
Trúverðug 10 ára veðurfarsspá?

Hér verður kynntur til sögunnar einn hinna ungu loftslagsvísindamanna sem áorkað hafa miklu á örfáum árum í því að sannreyna orsakasamhengi veðurfars við breytingar í hita sjávar og hafstrauma.

Noel S. Keenlyside er einn af lykilvísindamönnum við hina virtu rannsóknastofnun IFM-GEOMAR við Kielarháskóla í Þýskalandi. Þar standa haffræðirannsóknir á gömlum merg og Háskólinn í Kiel hefur verið í fremstu röð í áratugi, ekki síst í rannsóknum og mælingum á samspili hafs og lofthjúps.

Sjálfur er Keenlyside þó ekki Þjóðverji. Hann er frá Eyjaálfu og stundaði fyrst háskólanám í Tasmaníu. Doktorsverkefni hans frá 2001 fjallar um líkanagerð hafstrauma og seltu sjávar í miðbaugshluta Kyrrahafsins. Í kjölfarið hóf Keenlyside rannsóknir sínar í Þýskalandi, fyrst við Max-Planck veðurfræðistofnunina í Hamborg.

Þessi ungi vísindamaður fæst einkum við rannsóknir á breytileika veðurfars á áratugakvarða, en hann hefur líka lagt mikilsverð lóð á vogarskálar þekkingar á áhrifum frávika hita og seltu og breytileika straumakerfa sjávar á tíðni fellibylja og lægðagang, m.a. á Atlantshafi.

Hluti af hita/seltuhringrás sjávar (mynd af scienceimage.csiro.au).

Sú rannsókn sem skaut Keenlyside á stjörnuhimininn ef svo má segja er orðin tveggja ára gömul. Þá kynnti hann ásamt samstarfsmönnum sínum til sögunnar verðurfarsspá til næstu 10 ára. Ágætis þróun hefur átt sér stað í veðurspám eins og okkur er kunnugt. Einnig í veðurlagsspám (Seasonal forecast) allt að 6 mánuði. Eins telja menn ágætar framfarir í stórum veðurfarslíkönum til næstu 50 eða 100 ára, en þau eru byggð upp á allt annan hátt en líkön til skemmri tíma, þar sem ekki er verið að fást við veðurfarssveiflur ef svo má segja. Rannsóknin var kynnt í Nature vorið 2008 og vakti þá nokkra athygli. Ýmsir hafa þó orðið til að benda á hana síðar í ljósi nýrra mælinga og annarra vísbendinga sem að nokkru leyti virðast koma heim og saman við þessa spá.

Erfiðlega hefur gengið til þessa að fá veðurfarsspálíkönin sem tengja saman sjóinn og loftið til að spá sæmilega réttum sveiflum í hita/seltuhringrás sjávar. Þ.e. varmastreyminu norður eftir Atlantshafinu og tilheyrandi botnsjávarmyndun sem keyrir kerfið áfram að hluta. (MOC – Meridional Overturning Circulation). Keenlyside reyndi aðrar aðferðir við ákvörðun upphafsástands sjávar í reiknilíkaninu, meira í líkingu við meðhöndlun í árstíðarspám. Það gaf góða raun, því þessar nýju aðferðir voru reyndar þegar söguleg gögn voru keyrð (hindcasting) frá 1950 til ársins 2005. Og viti menn, mun betur tókst að líkja eftir sveiflu í MOC en með eldri aðferðum, m.a. straumhvörfum í hringrásinni sem kennd eru við árið 1970 þegar streymi sjávar norður á bóginn er álitið að hafa aukist á ný eftir tvo til þrjá áratugi með tregara norðurstreymi í sniði við 30°N.br.

Áætlað streymi sjávar til norðurs á Atlantshafi við 30°N, reiknað út frá greiningu á yfirborðshita sjávar. Einingin er Sverdrup eða milljónir tonna á sekúndu. Sjá má að aukinn kraftur færðist í hringrásins og streymi hlýsjávar norður eftir á árunum frá 1970 þar til um 1990 (Keenlyside o.fl. 2008).

Í spá Keenlyside var gert ráð fyrir þekktum breytileika nokkurra þátta á skemmri tímakvarða og áframhaldandi auknu geislunarálagi af völdum mannsins. Spáin hljóðaði annars svona í megindráttum:

Á næstu 10 árum mun hægja á straumhringrásinni (MOC) niður í það sem vænta má að jafnaði til lengri tíma. Við það lækkar sjávarhiti N-Atlansthafsins lítið eitt, sem og hiti meginlands Evrópu og N-Ameríku. Litlar bretingar verða í hita Kyrrahafsins (miðbaugshluta þess). Niðurstaða okkar er sú að meðalhiti jarðar muni ekki hækka næsta áratuginn, þar sem náttúrulegur breytileiki í átt til kólnunar muni vega á móti hækkun hita af völdum auknu geislunarálagi gróðurhúsalofttegunda af mannavöldum.

Gavin Schmidt hjá NASA, einn þeirra sem heldur úti Real Clamate vefsíðunni, var sannfærður um að þessi spá væri hreinasta della og lá ekkert á skoðun sinni. Hann fullyrti meira að segja að aðferð Keenlyside við að spá breytingu á hringrás Atlantshafsins væri svo vitlaus að næsta öruggt væri að hún gæfi ranga niðurstöðu. Einhverjir kumpánar Gavin´s á Real Climate vildu veðja 2.500 evrum upp á það að meðalhiti jarðar 2005-2015 yrði hærri en næstu 11 árin þar á undan, þ.e. 1994-2004. Það fylgir sögunni að veðmálinu hafi ekki verið tekið, en það styttist hins vegar í það að hægt verði að fá niðurstöðu því spátímabilið er brátt hálfnað.

Keenlyside, N.S., M. Latif, J. Jungclaus, L. Kornblueh, and E. Roeckner, 2008: Advancing Decadal-Scale Climate Prediction in the North Atlantic Sector. Nature, 453, 84-88.

03/02/2010