Bjerknessenteret for klimaforskning er et samarbeid mellom Universitetet i Bergen, Norce, Nansensenteret og Havforskningsinstituttet. 

Målebøyen Gabriel i Store-Lungegårdsvann i Bergensentrum. Foto:Morven Muilwijk

Hvordan vet vi at vårt klima er i endring?

Siden midten av 1800-tallet har vi systematiske nedtegnelser av været fra stort sett hele kloden. Disse observasjonene har blitt bedre med årene, både i kvalitet og hvor finmasket vårt nettverk av observasjoner er. Konklusjonen fra disse observasjonene er klar; jordens gjennomsnittstemperatur stiger med alle de konsekvensene dette har for vår sivilisasjon.

Klima er været over tid. Mens været påvirker hva vi tar på oss i hverdagen, så bestemmer klimaet hva vi har i garderoben vår. På Vestlandet hvor vi har et fuktig kystklima, så har vi mere regnklær i garderoben enn dem som bor i det langt tørrere innlandsklimaet på Østlandet.

Verdens meteorologiorganisasjon, et FN-organ dedikert til meteorologi, hydrologi og tilhørende vitenskaper, definerer klima som det gjennomsnittlige været over 30 år. Normalklimaet vi bruker nå er definert som det gjennomsnittlige været fra 1961 til 1990, og det er disse årene vi tar utgangspunkt i når vi snakker om klimaendringer. La oss ta utgangspunkt i klimaet på Vestlandet for å se hvordan klimaet endrer seg her.

I figur 1 ser vi klimastatistikken for Vestlandet fra 1900 frem til 2017. Vi ser i denne figuren hvordan temperaturen stiger, spesielt etter 1985. Så selv om 2010 var et kaldt år med en gjennomsnittstemperatur på cirka 1 °C lavere enn normalen, så har Vestlandet fått et varmere klima. For nedbøren er ikke trenden like klar, men vi ser at vi har fått et våtere klima når vi ser på den utjevnede nedbøren. Mens nedbøren er stort sett under normalen ved forrige århundres begynnelse, så er den over normalen etter midten av 80-tallet.

Selv om dette er et lokalt eksempel, ser vi en lignende utvikling over hele kloden. Varmere klima fører til at noen områder, som her på Vestlandet, blir varmere og våtere, men det er mer komplisert. Kloden varmes ikke opp likt. Mens man i polare strøk ser en mye kraftigere temperaturøkning enn vi gjør på lavere breddegrader, så har noen områder, som østkysten av Nord-Amerika, opplevd kaldere vintre enn tidligere. Dette skyldes at den globale temperaturstigningen har gitt svakere og mer ustabile jetstrømmer høyt oppe i atmosfæren, som igjen gjør at kald luft fra polare strøk kommer lenger sør enn før. Mens våre strøk er blitt våtere, så er andre strøk som rundt Middelhavet blitt tørrere. Hvordan kan man forklare dette?

Når atmosfæren og havene varmes opp, så vil det være mer energi i jordsystemet. Den ekstra energien fører til at mer vann fordamper, og varm luft kan holde på mer vanndamp. Den ekstra energien gjør også at vanndampen kan føres lenger vekk før den fører til nedbør. Så områder hvor forholdene ikke ligger til rette for nedbør vil oppleve et tørrere klima, mens i områder hvor de geografiske forholdene allerede gir regn vil få all den ekstra luftfuktigheten som nedbør. Dette er en av grunnene til at vi her i Nordvest-Atlanteren opplever mer regn, mens Middelhavslandene har fått tørrere klima. Denne ekstra energien har også gitt kraftige vinder. I Nord-Amerika fører disse kraftigere vindene til at kald polarvind strekker seg lenger nedover kontinentet vinterstid, noe som igjen har gitt kaldere vintre til tross for at middeltemperaturen på jorden er høyere.

De mest alvorlige endringene i klimaet ikke kan avdekkes av en slik analyse av middeltemperatur og nedbør som over, vi må ha sammensatte studier hvor så mange deler klimasystemet blir tatt hensyn til. Det er derfor vi har utviklet jordsystemmodeller som den norske NorESM. Det er også viktig å studere tidligere tiders klimaendringer via iskjerner fra Grønland, Antarktis og isbreer, og andre indikatorer på hvordan klimaet var i fortiden, såkalte paleoklimatiske studier. Slike studier må til for å forstå hvordan klimaet endrer seg og hvordan det påvirker oss og naturen.

Grafen viser langtidsstatistikk for temperatur og nedbør for hele året. Temperatur: Prikkene viser gjennomsnittlig middeltemperatur. Linjen er en utjevning over 10 år. Normalen (se forklaring over) vises som en tykk horisontal strek. Nedbør: De blå stolpene i bunnen av bildet gir en indikasjon på hvor mye nedbør som har falt sammenlignet med normalen — tegnet som en tykk strek over stolpene. Linjen er en utjevning over 10 år.
Figur 1: Grafen viser langtidsstatistikk for temperatur og nedbør for hele året.
Temperatur: Prikkene viser gjennomsnittlig middeltemperatur. Linjen er en utjevning over 10 år. Normalen (se forklaring over) vises som en tykk horisontal strek.
Nedbør: De blå stolpene i bunnen av bildet gir en indikasjon på hvor mye nedbør som har falt sammenlignet med normalen — tegnet som en tykk strek over stolpene. Linjen er en utjevning over 10 år.
Figuren er hentet fra yr.no og Meteorologisk institutt.

7 tegn på klimaendringene i dag

Global temperaturstigning

Jordens gjennomsnittstemperatur har steget med rundt 1,1 °C siden slutten av 1800-tallet. Denne stigningen er drevet av utslipp av CO2 og andre klimagasser som vi mennesker har sluppet ut siden den industrielle revolusjonen startet. Mesteparten av oppvarmingen har skjedd de siste 35 årene, der 16 av de 17 varmeste årene noen gang registrert har vært fra 2001 frem til nå. Globalt sett var 2016 det varmeste året noen sinne og 2017 var det varmeste året noen sinne uten værfenomenet El Niño Grunnen til at temperaturen har steget mest de siste 35 årene skyldes tregheten i klimasystemet.

Oppvarming av havene

Siden starten av det forrige århundret har gjennomsnittstemperaturen i de øverste 700 meterne av havet steget med rundt 0,1 °C på grunn av global oppvarming. Siden vann har en mye høyere [[varmekapasitet]] enn luft, representerer denne temperaturøkningen en betydelig del av den ekstra energien i biosfæren.

Issmelting

De store isbreene på Grønland og Antarktis smelter, og de smelter mye hurtigere enn forventet. Målinger utført av NASA viser at mellom 2002 og 2005 tapte Antarktis 152 kubikkilometer med is. Det tilsvarer nesten fem ganger Folgefonna. Samtidig, mellom 2002 og 2006, tapte Grønland mellom 150 og 250 kubikkilometer is. Altså har jordens to store isdekker på land tapt et is-volum tilvarende 10 til 12 ganger Folgefonnas størrelse i løpet av tre til fire år. I de senere år har vi observert at varmere vann trenger inn under de delene av isbreene som stikker ut i havet slik at isbreenes rand smelter hurtigere enn før. Dette fører igjen til at isen høyere på breene flytter seg hurtigere nedover, noe som igjen fører til hurtigere smelting. Dersom isbreene på Grønland og i Antarktis smelter vil vi oppleve en markant havnivåstigning. På grunn av den gravitasjonelle tiltrekningen isen har i dag vil vi i Norge ikke oppleve så mye havnivåstigning dersom Grønlandsisen forsvinner, men en reduksjon av landisen i Antarktis vil ha stor betydning. Deler av Norge opplever også fortsatt landheving etter forrige istid som vil delvis oppheve havnivåstigningen, mens i andre deler vil havnivået stige hurtigere enn

Også de mindre isbreene i fjellkjeder over hele verden trekker seg tilbake. Det finnes noen unntak hvor økt nedbør vinterstid i form av snø på toppen av breene gjør at isen holder stand, men i de fleste tilfeller har vi observert at smeltingen er hurtigere enn det vintersnøen kan erstatte. Disse breene vil samlet ha en betydning for havnivået, men dersom de forsvinner vil det ha størst betydning for klimaet og miljøet i isbreenes nærområder. På det Indiske subkontinent vil mindre isbreer i Himalaya ha stor betydning for vannføringen i de store elvene, noe som igjen vil gi ringvirkninger til jordbruket og samfunnet for øvrig.

I Arktis ser vi at havisen trekker seg tilbake. Flerårsisen, den isen som ikke smelter hvert år, forsvinner og isdekket blir dermed tynnere og smelter lettere. Denne smeltingen har lite å si for havnivået ettersom is som flyter på havet fortrenger lik masse med flytende vann, men dette har stor betydning for dyrelivet i regionen som er avhengig av sjøisen. For klimaet ellers på jorden vil et isfritt Arktis føre til at mindre sollys blir reflektert vekk fra jorden. Derfor vil et isfritt Arktis bidra til en hurtigere global oppvarming. Dette er en av mange tilbakekoplingseffekter i klimasystemet.

Mindre snødekke

Satellittovervåkning viser at snødekket på den nordlige halvkule vinterstid er blitt mindre de siste årene og det smelter tidligere om våren. Dette er et klart tegn på den globale oppvarmingen.

Høyere havnivå

Havnivået stiger på grunn av den globale oppvarmingen. En del av denne stigningen skyldes at fastlandsisen smelter, men hovedsakelig er det varmeekspansjonen i havet som gir havnivåstigningen. Stigende havnivå er en av de mest alvorlige konsekvensene av klimaendringene og et av bevisene vi allerede merker best.

Havforsuring

Havet og atmosfæren utveksler gasser og prøver alltid å komme i likevekt. Når vi slipper ut mer karbondioksid i atmosfæren så forstyrrer vi balansen og havet vil ta opp mer CO2. Nå tar havet opp 2 milliarder tonn ekstra CO2 per år i forhold til før den industrielle revolusjon. Dette har gjort at mengden med CO2 i atmosfæren ikke er så høyt som det våre utslipp skulle tilsi. Dette ekstra karbonet fører til at havets pH-verdi synker og surheten til verdenshavet har økt med cirka 30% det siste århundret.

Ekstremvær

Det tegnet på den globale oppvarmingen som er mest omtalt er ekstremvær. Økt gjennomsnittstemperatur betyr at det er mer energi i værsystemene. Dette gir kraftigere stormer som varer lenger og har mer nedbør å komme med enn tidligere. Vi registrer flere ekstremt høye temperaturer rundt om i verden og færre ekstremt lave temperaturer. På Svalbard har årsgjennomsnittet nå vært over normalen 85 måneder på rad per desember 2017.