Náttúrulegur breytileiki og horfur fyrir árið 2011

Um svipað leiti í fyrra þá setti undirritaður niður á blað vangaveltur um hitahorfur fyrir árið 2010. Þetta voru vangaveltur út frá því hvernig hitastig yrði miðað við áframhaldandi hlýnun jarðar af mannavöldum og reynt að meta hvaða áhrif mismunandi náttúrulegur breytileiki í loftslagi myndi hafa fyrir það ár. Þar voru settar á blað þessar pælingar:

Eins og sést ef skoðaðar eru helstu náttúrulegar sveiflur og spár um þær, þá bendir margt til þess að árið 2010 verði heitara en árið 2009 og jafnvel talið líklegt að það geti orðið heitasta árið frá því mælingar hófust. Ástæðan fyrir því er þá helst talin vera áframhaldandi hlýnun vegna gróðurhúsaáhrifa og líkur á áframhaldandi meðalsterkum El Nino – ef aftur á móti það verða snöggar breytingar í El Nino og nægilega mikil eldvirkni til að valda kólnun, þá eru minni líkur á því að árið 2010 verði það heitasta frá upphafi mælinga.

Það hefur síðan komið í ljós að árið 2010 varð heitara en 2009 og heitast eða jafnheitasta árið frá upphafi mælinga – fer eftir hitaröð (sjá t.d. Árið 2010 hlýjast samkvæmt NASA-GISS og Árið 2010, heitt og öfgafullt).

Hitabreytingar síðustu öld og áratugi

Ef skoðaðar eru helstu hitaraðir sem sýna breytingar í hitastigi Jarðar, þá kemur þeim mjög vel saman:

Fjórar hitaraðir sem sýna hnattrænt yfirborðshitastig Jarðar síðustu rúma öld. Samræmi þessara hitaraða fer ekki á milli mála (NASA Earth Observatory/Robert Simmon).

Hér að ofan eru sýndar helstu hitaraðir fengnar úr yfirborðsmælingum hitastigs frá veðurstöðvum víða um heim, oft notuð sömu gögnin en með mismunandi úrvinnsluaðferðum.  Að auki eru til gervihnattamælingar (RSS og UAH) og útreiknað hitastig úr neðri hluta veðrahvolfsins, en þær mælingar sýna svipaða sögu og yfirborðsmælingar, eins og mælingar síðustu rúma þrjá áratugi bera vitni um:

Samanburður helstu hitaraða yfirborðsmælinga og gervihnattamælinga, með leitnilínum síðustu rúma þrjá áratugi (mynd Tamino).

Ef reiknuð er leitni hitastigs, þá sýna allar hitaraðirnar ákveðna hækkun hitastigs, UAH þó sínu minnsta hækkun.

Hitaröð Hlýnun (°C/ár)
GISS 0.0176
NCDC 0.0171
HadCRU 0.0169
RSS 0.0163
UAH 0.0141

Náttúrulegur breytileiki og tregða hans (time lag)

Með tölfræðilegum aðferðum (sjá Tamino) er hægt að draga frá útreiknað geislunarálag hvers náttúrulegs breytileika (þ.e. hvaða áhrif viðkomandi náttúrulegur breytileiki hefur til hlýnunar og kólnunar). Þeir náttúrulegu þættir sem hafa hvað mest áhrif á sveiflur í hitastigi er ENSO sveiflur (þ.e. El Nino-La Nina), eldvirkni  og sólvirkni.

Sveiflur í ENSO samkvæmt MEI (multivariate el Nino index). Mynd Tamino.

Myndin hér að ofan sýnir hvaða áhrif til hækkunar og lækkunar hitastigs, El Nino og La Nina er talið hafa á hitastig – til hækkunar og lækkunar. Sambærilegar myndir eru til sem sýna áhrif eldvirkni og sólvirkni:

Áhrif eldvirkni á hitastig síðustu áratugi, eldvirkni hefur áhrif til kólnunar (mynd Tamino).

Sólvirkni og áhrif á hitastig síðustu rúma þrjá áratugi (mynd Tamino).

En ofangreind áhrif á hitastig gerast ekki samstundist og er það mismunandi eftir hitaröðum hvenær áhrifin koma fram, þ.e. hvort hitaraðir sýna hitastig við yfirborð Jarðar eða í neðra veðrahvolfi (eins og gervihnattagögnin mæla). Tregða (time lag) virðist vera um 3-5 mánuðir fyrir ENSO, sem þýðir að kólnun af völdum La Nina er um 3-5 mánuði að koma í ljós þegar skoðaðar eru hnattrænar hitabreytingar (þau áhrif koma síðar fram í gervihnattamælingunum). Þá tekur það sólvirkni um 2-3 mánuði að hafa áhrif hnattrænt og eldvirkni um 3-9 mánuði (þau áhrif koma fyrst fram í gervihnattamælingum og síðar við yfirborð Jarðar).

Hitabreytingar af völdum gróðurhúsalofttegunda

Þegar búið er að draga frá áhrif náttúrulegs breytileika, eins og minnst er á hér að ofan, þá koma í ljós hin eiginlegu áhrif hlýnunar sem eru af völdum gróðurhúsalofttegunda:

Hnattræn hitabreyting þegar búið er að draga frá áhrif sólvirkni, eldvirkni og ENSO. (mynd Tamino).

Hér hefur verið stokkið yfir nokkur skref í úrvinnslu og er mælt með að menn lesi Tamino til frekari útskýringa (sjá heimildir). Þegar búið er að draga frá náttúrulegan breytileika, þá er leitnin í hitaröðunum eftirfarandi:

Hitaröð Hlýnun(°C/ár)
GISS 0.0172
NCDC 0.0172
HadCRU 0.0171
RSS 0.0183
UAH 0.0159

Horfur með hitastig ársins 2011

Hér að neðan mun ég miða við GISS hitaröðina, sem af mörgum vísindamönnum (sérstaklega vestan hafs) er talin fremri hinum röðunum, athugið að þetta eru bara pælingar til skemmtunar og umræðu og ekki talin eiginleg spá – þar sem allar tölur eru í raun áætlaðar, bæði hvernig náttúrulegur breytileiki verður á þessu ári og hversu mikil áhrif sá breytileiki hefur (aðallega sjónrænt mat út frá línuritum af minni hálfu).

Þegar skoðaðar eru horfur hvað varðar hitastig ársins 2011, þá kemur fljótt í ljós að ákveðið náttúrulegt bakslag er líklegt. Hitafrávikið árið 2010 var um 0,63°C samkvæmt GISS og munaði miklu um að El Nino hitti vel á árið (samanber hina 3-5 mánuða tregðu í að áhrif hitastigs komi fram hnattrænt). Að sama skapi mun La Nina hitta vel á þetta ár og er þar um að ræða sterka niðursveiflu  í hitastigi, en nú er eitt sterkasta La Nina í nokkra áratugi í gangi og mun það halda áfram allavega fram á vor. Náttúruleg niðursveifla upp á hátt í -0,15°C  (jafnvel meira) er því  allt eins líkleg í ár af völdum La Nina.

Sólvirkni er ólíkleg til að hafa mikil áhrif á hitastig, en núverandi niðursveifla sólar heldur áfram. Ef  einhver áhrif verða, þá verða þau í átt til lítils háttar hlýnunar (mögulega +0,01°C).

Óvíst er um eldvirkni, en líklega er best að reikna með því að áhrif eldgosa verði hverfandi á árinu, þá sérstaklega á hitaröð NASA GISS – en til þess að hafa teljandi áhrif, þá þyrfti á næstu vikum (eða mánuðum) að verða stórt sprengigos nálægt miðbaug Jarðar. Það verður að teljast ólíklegt en getur þó alveg gerst.

Áframhaldandi hlýnun af völdum gróðurhúsalofttegunda er talin verða +0,02°C.

Ef lagt er saman hitastig ársins 2010 (0,63°C), hlýnun jarðar vegna gróðurhúsalofttegunda (um það bil +0,02°C), sólvirkni (mögulega +0,01°C) og La Nina (allt að -0,15°C) – þá fæst um 0,51°C, en það yrði þá níunda  heitasta árið samkvæmt hitaröð NASA GISS.

Hér að ofan er að sjálfsögðu eingöngu verið að fabúlera út frá vitneskju og greiningum annarra – auk sjónræns mats á línurtinum, en þó er líklegt að árið í ár verði kaldara en undanfarin ár (ef frá er talið 2008 sem var einnig óvenju kalt) – og munar þá mestu um hinn náttúrulega breytileika sem felst í La Nina. Vel getur verið að ég sé að ofmeta eða vanmeta ENSO (El Nino/La Nina sveifluna), en þar fer helsti áhrifavaldurinn hvað varðar þessar skammtímasveiflur milli ára – en þegar leitnin er skoðuð þá mun hin undirliggjandi hlýnun halda áfram af völdum styrkaukningar gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftinu.

Heimildir

Ein helsta heimildin fyrir þessari færslu og greiningar á náttúrulegum breytileika er fengin úr færslu  Tamino og tenglum í hans færslu: How Fast is Earth Warming?

Umfjöllun NASA GISS um árið 2010:  Despite Subtle Differences, Global Temperature Records in Close Agreement

Tengt efni á loftslag.is

Athugasemdir

ummæli

About Höski

Áhyggjumaður um loftslagsmál