Først publisert i Aftenposten 8. februar 2017
Det siste året har nyhetsbildet vært preget av ekstreme nedbørsituasjoner og nye varmerekorder. Sommeren i regnbyen Bergen var enda våtere enn vanlig, mens høsten var unormalt tørr.
De mest oppsiktsvekkende rekordene har imidlertid kommet fra Arktis, der lufttemperaturene både på Svalbard og Nordpolen de siste vintrene har vært opptil 20 grader over det som er normalt for årstiden.
Det er nærliggende å anta at rekordene har med menneskeskapte klimaendringer og global oppvarming å gjøre, men avvik som skyldes naturlig variabilitet spiller også inn.
Hva er det som gjør at utslaget blir så stort akkurat på Svalbard og i arktiske strøk?
Mye tyder på at dette henger sammen med det stadig reduserte sjøisdekket og påfølgende stor varmeoverføring fra havet til atmosfæren.
Kartet viser hvordan kaldt vann fra den subarktiske virvelen (blå pil) og varmt vann fra den subtropiske virvelen (rød pil) blandes sammen i Nord-Atlanteren og drives inn i De nordiske hav av de sørvestlige vindene (hvit pil), og videre nordover til Svalbard (lilla pil). Når vinterisdekket nord for Svalbard er så lite som det har vært de siste årene (rød stiplet linje), blir mye av varmen fra det atlantiske vannet avgitt til atmosfæren (røde spiralpiler), og lufttemperaturen øker.
Sollyset absorberes
Vi har lenge visst at redusert sjøisdekke reflekterer mindre sollys fra den lyse isen tilbake til atmosfæren. I stedet blir energien i sollyset absorbert i det mørkere havvannet, som dermed blir varmere og smelter enda mer is. Dette kalles albedoeffekten.
Økt albedoeffekt fører til en betydelig større oppvarming i arktiske strøk enn andre steder. Men dette er ikke hele forklaringen på at isen smelter. Både norsk og internasjonal forskning har vist at andre faktorer også spiller inn.
Isolert av sjøisdekket
La oss holde oss til isdekket i Arktis og mer bestemt nord for Svalbard. Inntil få år siden var dette området så å si uten unntak dekket med relativt tykk sjøis om vinteren.
Dypt under isen strømmet varmt og salt atlanterhavsvann fra Golfstrømmen inn i Polhavet. Lenger sør i De nordiske hav bidrar dette vannet til et langt varmere klima enn det som er tilfellet andre steder på samme breddegrad.
I Arktis derimot, har atlanterhavsvannet vært isolert fra atmosfæren på grunn av sjøisdekket og en sterk lagdeling i sjøvannet under isen. På denne måten beholdt området isdekket i lang tid om vinteren.
Forhindrer dannelse av tykk is om vinteren
De siste årene har imidlertid isdekket blitt stadig tynnere og mer fragmentert enn tidligere. Som i resten av Arktis skyldes mye av disse endringene den globale oppvarmingen som forsterkes av den nevnte albedoeffekten. Vi får mer åpent hav, mer vind-generert oppblanding av det varme og salte atlanterhavsvannet under og større varmetap til atmosfæren (se kart).
Når dette varmetapet skjer, får vi mer tungt og kaldt vann som kan synke enda dypere enn tidligere og blande opp enda mer varmt og salt atlanterhavsvann. I sin tur er dette med på å forhindre dannelse av tykk is utover vinteren. En slik forsterkende prosess kalles gjerne en positiv tilbakekobling.
Som i blandebatteriet i vasken
Andre ting som spiller inn for at denne tilbakekoblingen skal bli så sterk som den har vist seg de siste årene, er både temperaturen og saltholdigheten til atlanterhavsvannet som strømmer inn i Arktis nord om Svalbard, og mengden som blir transportert inn.
Begge deler er i stor grad påvirket av naturlig variabilitet. Det begynner lenger sør i Nord-Atlanteren. Her blir temperaturen og saltholdigheten til vannet som går inn i De nordiske hav og videre nordover (lilla pil på kart) bestemt, omtrent som i blandebatteriet i vasken hjemme.
I dette området er det nemlig to virvler som hver for seg varierer i styrke, én med relativt kaldt og ferskt vann fra Arktis og én med relativt varmt og salt vann fra Mexicogolfen.
Avgjørende styrkeforhold
Det er styrkeforholdet mellom disse virvlene som avgjør om vannet som går videre nordover blir unormalt varmt og salt eller unormalt kaldt og ferskt. Likeledes påvirkes mengden av vannet som transporteres nordover av styrkeforholdet mellom lavtrykket ved Island og høytrykket ved Azorene (se kart).
Differansen mellom disse to bestemmer i stor grad styrken på de sørvestlige vindene i dette havområdet. Vinder som igjen drar med seg varierende mengder atlantisk vann inn i De nordiske hav og videre nordover.
l dagens klima trengs det trolig bidrag fra både redusert sjøisdekke og spesielt mye og varmt og salt atlanterhavsvann for at det skal bli så sterke utslag i vinterisen som vi ser nord for Svalbard.
Derfor får vi høye lufttemperaturer
Tidsseriene viser at det er et sammenfall av år med høye lufttemperaturer og lite is, og omvendt. Spørsmålet er hva som forårsaker hva.
Mye tyder på at issmelting der atlanterhavsvannet kommer inn i Arktis hovedsakelig skyldes varme vannmasser og i mindre grad varm luft. Når isen er borte om vinteren, slik det faktisk har vært de siste månedene, blir det en spesielt stor varmeoverføring fra hav til atmosfære, og vi får høye lufttemperaturer.
Naturen er sjelden så enkel at det bare er én mekanisme som bestemmer vær og klima på regional skala.
Buktninger i jetstrømmen i atmosfæren, som følge av et varmere Arktis, med tilhørende lommer av varm luft fra sør, har også vært lansert som en forklaring på varmebølgene vi har sett de siste årene. I klimasammenheng er det en tett kobling mellom hav og atmosfære, så den ene forklaringen trenger derfor ikke utelukke den andre.
Rekordene står for fall
Rekorder relatert til vær og klima er som regel et resultat av at naturlig variabilitet og menneskeskapte klimaendringer trekker i samme retning. Naturlig variabilitet har alltid gitt endringer i klimaet på tidsskalaer som kan spenne fra noen få til mange tusen år.
Med et stadig bidrag fra de menneskeskapte klimaendringene på toppen av de naturlige, så står rekordene for fall oftere nå enn før.
Stor innsats på klimaforskningen i Norge de siste årene – innsamling av data, satsing på utvikling og analyser av klimamodeller – gjør at vi vet stadig mer om de prosessene som styrer de ulike klimavariasjonene og den globale oppvarmingen.
Det gir oss innsikt i de utfordringene vi står overfor, og er nyttig når ulike næringer, forvaltning og samfunnet skal omstille seg til fremtidens klima.