Bjerknessenterets mål er å forstå klima
til nytte for samfunnet.

#Klimafare

14 results

Havstigning

Havstigning Anonymous (ikke bekreftet) ons, 08/09/2023 - 09:36 Havstigning Mer smeltevann renner ut i havet, og vannet blir varmere. Begge deler bidrar til at havet stiger.

Havnivåstigning vil påvirke lavtliggende deltaområder, landområder og øygrupper globalt, og også gi utfordringer for kaianlegg, veier, bygninger og annen infrastruktur langs norskekysten.

Tidevannsmålinger viser at verdenshavene i gjennomsnitt har steget omtrent tjue centimeter i perioden 1901–2018. Stigningen har akselerert: mens den var 1,9 millimeter per år i perioden 1901–1971 har den økt til 3,7 millimeter i året mellom 2006 og 2018 og passert 4 millimeter i året de siste ti årene.

Hvorfor stiger havet?

Det er tre hovedgrunner til at havet stiger:

  • Økende havtemperatur fører til at vannet utvider seg.
  • Smelting av isbreer på land tilfører vann.
  • Smelting av innlandsisen på Grønland og i Antarktis tilfører vann.

I perioden 1993–2018, bidro økende havtemperatur til rundt halvparten av havstigningen mens bidrag fra breer og iskapper sto for litt under halvparten. I tillegg kommer et lite bidrag fra vann lagret på land (og brukt til f.eks. vanning). Størrelsen er svært usikker, men anslått til å utgjøre 5–10 prosent.

Etter 2005 har bidraget fra stigende havtemperatur avtatt, mens bidragene fra smeltende breer og iskappene på Grønland og i Antarktis har økt betydelig. Det siste er bekymringsfullt fordi store vannmengder er lagret som is på Grønland og i Antarktis. Smelting av is som flyter på havet, som havisen i Arktis, bidrar neglisjerbart til at havet stiger.

Hvor mye kan havet stige?

Som nevnt over, er det iskappene på Grønland og Antarktis som kan gi store bidrag til framtidig havstigning. For å illustrere hvor mye vann som ligger lagret som is på land, ville verdenshavene stige med rundt 65 meter om all is på Grønland og i Antarktis smelter. Fullstendig nedsmelting vil ikke skje, men delvis smelting, og da i første omgang av Grønlandsisen og Vest-Antarktis, er alvorlig i seg selv (se faktaark om innlandsisen).

Det er i dag vanskelig å si noe sikkert hvor mye av disse iskappene som kan smelte og hvor raskt det vil skje. Nye observasjoner, blant annet basert på nye satellitter som måler jordens tyngdefelt, viser en akselererende smelting av begge iskappene. På Grønland gjelder dette store deler av iskappen, mens det i sør primært gjelder Vest-Antarktis (armen som strekker seg mot Sør-Amerika).

Skulle utviklingen som er observert de siste ti årene fortsette, kan bidrag fra Grønland og Antarktis tilsvare mer enn en halv meter global havstigning i løpet av dette århundret. Til sammenligning kan bidragene fra smeltende breer og oppvarming av havet bidra med noen tiltalls centimeter hver.

Summen av ulike bidrag betyr at vi ikke kan utelukke at havet globalt stiger rundt én meter i løpet av århundret. Av samme grunn er det vanskelig å se for seg en havstigning på mindre enn en halv meter for samme tidsperiode.

Hvor mye havet stiger vil avhenge av fremtidige CO2-utslipp. Ifølge FNs klimapanels rapport fra 2019 vil verdenshavene i løpet av århundret stige 28–55 centimeter i det laveste utslippsscenarioet og 63–101 centimeter i det høyeste. Stor usikkerhet er imidlertid knyttet til hvor stor del av iskappene i Antarktis og på Grønland vil smelte, og hvor raskt dette kan skje. Bidrag så store at de vil ha svært store ødeleggelser, blir ansett som lite sannsynlig. Det kan likevel ikke utelukkes at havnivået kan stige mer enn to meter innen 2100.

Havet vil fortsette å stige

Havstigningen vil vare i lang tid, og lenge etter at menneskeheten har fått kontroll på klimagassutslippene. Det er to hovedgrunner til dette.

Når klimagassutslippene er under kontroll, vil jordens temperatur forbli høyere enn normalt i lang tid framover. Dette vil bidra til fortsatt smelting av Grønlandsisen og isen i Antarktis.

I tillegg vil havets langsomme opptak og blanding av varme gjøre at stadig nye vannmasser vil varmes opp, og følgelig vil vannvolumet øke. Havstigningen vil derfor fortsette i mange hundre år framover.

Havstigning og landhevning langs norskekysten

Stigningen i havnivået er ikke jevnt fordelt på kloden. Grunnen til dette er at oppvarmingen av havet ikke er jevnt fordelt, og at havstrømmene ventes å endre seg i et varmere klima. I tillegg vil en mulig styrking av de sterkeste stormene kunne føre til at stormflo vil kunne få et tillegg på rundt ti centimeter i tillegg til hva global havstigning tilsier.

Det er ikke bare havet som stiger, mange steder hever også landet seg. I løpet av dette århundret vil norskekysten heve seg med mellom 5 og 50 centimeter. Minst landheving er det langs sør- og vestlandskysten (rundt 15 centimeter), størst innerst i Oslofjorden og Trondheimsfjorden (rundt 50 centimeter). 

I løpet av dette århundret ventes en gjennomsnittlig havnivåstigning på 10–50 centimeter langs norskekysten, avhengig av utslippsscenario. I tillegg kommer regionale variasjoner: Mens sjøen langs sør- og vestlandskysten kan stå opp mot 60–70 cm høyere enn i dag, er det beregnet at Oslofjorden og Trondheimsfjorden kan få en havstigning på rundt 30 centimeter.

Inkluderer vi usikkerheter, kan havstigningen bli fra 30 centimeter lavere til 30 centimeter høyere enn tallene over. For å ta høyde for mulig havstigning mot slutten av dette århundret, bør det derfor planlegges med at havet kan stige en halv til én meter avhengig av sted.

Konsekvenser

Byer og tettsteder langs norskekysten må tilpasse seg et høyere havnivå. Noen steder renner elver gjennom sentrale områder, slik at både flom og havstigning må håndteres. Eksempler på dette er Drammen og Fredrikstad. Utfordringene i Norge er i de fleste sammenhenger håndterbare.

Ser vi på verden, er det lavtliggende øystater, land- og deltaområder, som er mest utsatt for framtidig havstigning. I tillegg ligger 21 byer med mer enn åtte millioner innbyggere ved kysten. Flere steder vil tilpasning til framtidig havstigning ikke være mulig.

Bjerknessenteret forsker på

Bjerknessenteret forsker på isbreenes endringer tilbake og framover i tid, variasjoner i Grønlandsisen, global klimamodellering og observert og framtidig havnivå langs kysten av Vest-Europa.

Stormflo styres av klokken

Stormflo styres av klokken Ellen Viste ons, 06/14/2023 - 13:58 Stormflo styres av klokken Uvær som falt sammen med høyt tidevann, har sendt sjøen innover norske byer de siste tiårene. Hvis de samme lavtrykkene hadde passert til andre tidspunkt, kunne vannet stått enda høyere i gatene.

Flo og fjære styres av månen og solen. Ved fullmåne og nymåne står jorden, solen og månen på linje, og det blir springflo. På toppen av det astronomiske tidevannet kommer været. Sterk vind kan stuve sjøen inn mot land, og når lufttrykket er lavt, står vannet høyere.

En ny studie tar for seg hendelsene med høyest flo 21 steder ved norskekysten de siste tretti årene. I de fleste tilfellene oppsto høyvannet mens det var ekstrem springflo og uvær som bidro moderat, eller motsatt, under moderat høyt tidevann kombinert med ekstreme bidrag fra lavtrykk og vind.

Kun i et fåtall av tilfellene skyldtes den høye vannstanden både ekstrem springflo og ekstrem oppstuving fra lavtrykk og vind.

– Dette åpner for en mulighet for høyere vannstand, sier Stephen Outten, forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning og Nansen Senter for Miljø og Fjernmåling.

Hvis tidevannstoppen ved springflo sammenfaller med ekstremt vær, vil sjøen kunne stige høyere enn den har gjort. Outten understreker at resultatene er basert på observasjoner av tidevannet til nå. Forskerne har ikke vurdert om trange sund eller andre lokale forhold ville hindre vannet i å strømme inn i fjorder og bukter.

Tusenårsflo to ganger

I Bergen har sjøen to ganger i løpet av disse tre tiårene stått høyere enn det statistisk sett vil gjøre én gang hvert tusenår. Dette skjedde 11. februar 2020 samt 27. februar 1990, med den høyeste vannstanden noensinne registrert i Bergen.

– Tusenårsnivået ble riktignok bare overskredet med henholdsvis én og to centimeter, presiserer Tobias Wolf, som ledet denne forskningen mens han var ansatt ved Bjerknessenteret for klimaforskning og Nansen Senter for Miljø og Fjernmåling.

Grensen for plassering av sykehus, skoler og andre viktige bygg er satt ved en vannstand som i gjennomsnitt ventes å opptre en gang hvert tusende år. Da er også havstigning knyttet til klimaendringer tatt med i beregningen.

Referanse

Wolf T, Outten S, Mangini F, Chen L and Nilsen JEØ (2023), Analysis of storm surge events along the Norwegian coast. Front. Earth Sci. 11:1037826. doi: 10.3389/feart.2023.1037826

Av og til er én millimeter for mye

Av og til er én millimeter for mye Ellen Viste tir, 05/31/2022 - 13:20 Av og til er én millimeter for mye Betyr fem centimeter fra eller til noe hvis havet stiger en meter? Det kommer an på hvor du er. Derfor vil klimaforskere utvikle metoder for å beregne havstigning i Nord-Europa mer presist.

– Hvis kysten er bratt og steinete, kan havet stige en meter uten at det gjør noe, sier Kristin Richter.

Forskeren fra NORCE og Bjerknessenteret deltar i Bjerknessenterets nye satsning på havnivåberegninger.

Hvis verdens kontinenter var avgrenset av høye klipper, ville centimeter vært en enhet uten betydning. I realiteten gjør hver millimeter havstigning en forskjell et eller annet sted i verden. 

Målet med den nye satsningen er mer detaljerte scenarioer for hvor høyt vannet vil stå langs kysten av Nord-Europa og i Arktis. Da må man ta hensyn både til vann og til land.

Havnivå er mer enn hav

Siden begynnelsen av 1990-tallet har det globale havnivået steget mer enn tre centimeter per tiår. Smeltevann fra breer har gitt verdenshavene påfyll, men en stor del av stigningen skyldes at havet er blitt varmere. Varmere vann tar større plass.

Når vannet i dyphavet varmes opp, stiger overflaten av det åpne havet, og vann renner mot verdens kontinenter. Men nøyaktig hvordan endringene i dypet vil forplante seg innover mot land, vet man ennå ikke.

– Havet kan komme til å stige mer når det kommer inn over sokkelen, sier Antonio Bonaduce, forsker ved Nansensenteret og Bjerknessenteret. – Effekten av havbunnen er foreløpig for lite utforsket.

Kyststrømmer og bunnforhold styrer vannet når det nærmer seg kysten. Til sammen kan slike effekter slå ut i ulik retning på ulike steder. Konsekvensene kan også variere over tid.

Antonio Bonaduce, Roshin Raj og Kristin Richter
Antonio Bonaduce, Roshin Raj og Kristin Richter leder Bjerknessenterets nye satsning på havnivåforskning. Foto: Ellen Viste

Kysten ligger ikke fast

Havet stiger ikke jevnt langs verdens kystlinjer. Når breis smelter på Grønland, havner mer smeltevann i tropiske hav enn i nord. Det skyldes at istapet gjør Grønland mindre og lettere, med svakere gravitasjonskraft. At vannet utvider seg mest der sjøen varmes mest opp, skaper også forskjeller. Slike effekter tar klimamodellene allerede hensyn til.

Men selve kysten har man så langt ikke tatt med i betraktningen. Med den nye satsningen vil forskerne inkludere både vann og land.

Klimamodeller med mer detaljerte bunnforhold og kystlandskap er blant verktøyene forskerne vil bruke for å beregne havstigning mer nøyaktig. I tillegg skal geologer vurdere grunnforholdene der vannet treffer land.

– Også kysten kan endre seg, sier Antonio Bonaduce.

Land stiger eller synker. Sedimenter vaskes ut. En vinterstorm kan rive med seg en sandstrand. Kystlinjen er i evig forandring, og hvor langt innover land vannet vil nå, avhenger både av hvor mye havet stiger og av endringer på land.

– På steder der det er flatt på land, bør fem centimeter fra eller til bry oss, sier Kristin Richter.

Følger vannets flytur

Følger vannets flytur Ellen Viste tir, 03/22/2022 - 13:13 Følger vannets flytur I en storstilt flykampanje skal forskere for første gang følge vannmolekyler fra de letter fra havet til de lander som regn eller snø.

I en hangar i Kiruna står tre fly klare til å ta av. Rundt 140 forskere, flygere og teknikere har kommet til byen for å håndtere dem. Fra Ny-Ålesund på Svalbard skal fjernstyrte ballonger drive sørover over Norskehavet, der forskningsskipet Helmer Hanssen er på vei mot Øst-Grønland.

På Jan Mayen, Bjørnøya, Andenes og helt sør til Ålesund står folk klare til å ta vannprøver hvis det skulle begynne å snø eller regne akkurat der. Slik skal de holde på i tre og en halv uke.

Alt dette for noen dråper vann. Og ja, det er helt vanlig vann.

Uvanlig innsamling

Det uvanlige ligger i rollen vannet er tiltenkt. Måledata fra vannets ferd skal vise hva som har mest å si for hvor mye det regner og snør. Da vil man også få vite hvordan værvarslingsmodeller bør programmeres for å gi de best mulige varslene av skyer og nedbør.

– Nå er nesten alt på plass, sier Harald Sodemann, professor ved Bjerknessenteret og Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen.

Han leder én av tre forskergrupper som skal være i Kiruna, med ansvar for det ene flyet. At alle tre skal dit samtidig, skyldes tilfeldigheter, men med et felles mål om å utforske atmosfæren kan de hjelpe hverandre.

Fire dager før avreise har han det fremdeles travelt med pakking og organisering, men han har fått tid til å begynne å tenke på været.

Harald Sodemann
Harald Sodemann leder kampanjen og håper på vær som kan gi dem de dataene de trenger. Foto: Ellen Viste

Ønsker seg passe dårlig vær

– Drømmeværet er et kaldluftsutbrudd, sier Harald Sodemann. – Og det får vi.

Han ser fornøyd på et værkart på dataskjermen sin. Kartet viser et lavtrykk ved iskanten sørvest for Svalbard den første uken.

Under slike forhold krysser kald luft fra det isdekte Polhavet iskanten og strømmer sørover over åpne områder av Grønlands- og Norskehavet – et utbrudd av kald luft fra isen og utover havet. Polarluften er tørr, og når den kommer ut over åpent hav, tar den opp mengder av fuktighet fra sjøvannet. Sterk vind skaper ekstra stor fordampning, og den fuktige luften driver videre mot norskekysten.

Satellittbilde av et kaldsluftsutbrudd
Kaldluftsutbrudd fra iskanten nord for Svalbard 17. mars 2016. Skyene viser hvordan luften strømmet sørover mot norskekysten. Foto: Jeff Schmaltz ved LANCE/EOSDIS Rapid Response, NASA.

Når luften fra nord og nordvest treffer land og stiger mot fjellene, kan det oppstå kraftige snøbyger. Slikt vær forbindes med mengder av snø i kystområdene i Nord-Norge og med ising på skip. I ekstreme tilfeller kan det gjøre stor skade – i seg selv en god grunn til å forske på slikt vær.

I dette tilfellet er det en annen grunn til at akkurat dette været er valgt.

At luften som strømmer fra isen er kald, er ikke i seg selv så viktig. Det som betyr noe for Harald Sodemann og de andre forskerne, er at denne luften inneholder så lite vann.

– Fordi luften er tørr så lenge den strømmer over isen, vet vi at alt vannet som senere faller ned over Norge, kommer fra havet, sier han.

Ved et kaldluftsutbrudd kan forskerne følge de samme vannmolekylene hele veien – fra de fordamper fra havet, mens de kondenserer til vanndråper og fryser til is i skyene og til de lander i nedbørmålere eller legger seg som snø på bakken.

De må bare klare å fange dem.

Et fly med nese for skyer

– Vi skal reise dit vannet fordamper og følge dette vannet videre, sier Harald Sodemann. – Da må vi ha et flygende laboratorium.

Flyet som skal følge vannets reise, tilhører Frankrikes nasjonale forskningssenter, CNRS. Det er spesielt godt egnet til å fly inne i skyer og er utstyrt med instrumenter som registrerer ørsmå detaljer i skyene. Blant annet kan de telle skydråper, skille mellom is og vann og fryse ut vanndamp fra luften.

Tre personer skal til enhver tid følge med på værvarslene. Flyet skal sendes til havområder der det varsles høy fordampning. Med spesielle modeller skal forskerne beregne hvor luften og vanndampen så vil bevege seg.

– Hvis vann fordamper ved iskanten og 24 timer senere skal være ved Bjørnøya, sender vi flyet til Bjørnøya, sier Harald Sodemann. – Etter 48 timer er vannet et annet sted, og da sender vi flyet dit.

Slik skal de følge vannet.

Observatører i Longyearbyen, på Bjørnøya, på Jan Mayen, på Andenes, i Abisko, i Kiruna og så langt sør som i Ålesund står klare til å fange opp vannet når det lander. Hvis værvarslene tilsier at akkurat dette vannet vil regne eller snø ned et sted mellom Andøya og Kiruna, setter forskerne seg i bilen og kjører dit.

Mens fly tar av og lander i Kiruna, skal seks ballonger sendes opp fra forskningsstasjonen i Ny-Ålesund på Svalbard. Ballongene vil bevege seg opp og ned i de nederste tre kilometerne over havet, fjernstyrt fra USA. På vei sørover vil de samle inn data som viser hvordan fuktig luft fra havet blander seg med tørrere luft lengre oppe, også det viktig for å vite hva som har skjedd med skyvannet som når norskekysten.

Kart som viser fly- og skipsruter
Flyet, ballongen og forskningsskipet vil kunne være i det samme området samtidig. Illustrasjon: ISLAS.

Vil forbedre værvarslene

Ved å studere hvordan vann sirkulerer i naturen, håper Harald Sodemann å kunne forbedre måten dette fremstilles på i værvarslingsmodeller. Da skal modellene kunne beregne nedbør mer nøyaktig.

– Ofte oppstår værsituasjoner der vi ikke helt skjønner hvordan en modell kommer frem til et bestemt resultat, sier han.

En viss mengde regn kan skyldes at en viss mengde vann har fordampet fra havet. Men hvis overgangen fra vanndamp til vanndråper har vært mer effektiv, kan den samme nedbørmengden ha krevd mindre vanndamp. Med bare vanlige værobservasjoner er det umulig å vite hva som er den egentlige årsaken.

For å finne ut det, trenger de prøver av selve vannet og av vanndampen i luften. Vanlig vann inneholder flere isotoper – ulike varianter av vannmolekyler – som tungtvann og flere former for halvtungt vann, i tillegg til det vi må kunne kalle helt vanlig vann.

Alle disse isotopene forekommer naturlig i en vanndråpe. Men hvor mye vann av hver variant en vanndråpe inneholder, avhenger av hva vannet har gått gjennom.

Derfor kan Harald Sodemann og forskerne hans bruke vannprøver til å si noe om forholdene i havet der vannet fordampet, og om hva som har skjedd med vannet i luften og i skyene. Slik kan de skille virkningen av ulike forhold på regnet eller snøen som faller.

Viktig også for annet regnvær

Forbedringene de håper å kunne gjøre i modellene, vil ikke være begrenset til kaldluftsutbrudd. Hovedgrunnen til å velge slikt vær for målekampanjen, er at hele reisen fra vannet fordamper til det igjen når bakken, er unnagjort på to-tre dager.

Om de skulle gjort noe tilsvarende for lavtrykkene som kommer sørfra mot Norge over Atlanterhavet, ville de måtte overvåke luften over et mye større område i minst en uke.

– Da ville vi trengt mange flere fly, sier Harald Sodemann.

Ber påsketurister om assistanse

Når fly og forskere forlater Kiruna like før påske, gjenstår fremdeles noe målearbeid. Det skal påsketurister i Nord-Norge få ta seg av. Forskerne vil be skifolk om å hjelpe dem med å samle inn snø de kan ta prøver av.

Skal du på påsketur? Les mer om hvordan du kan bli med på denne folkeforskningen her.

Værkart over Europa
Det er ikke første gang bergensmeteorologene har styrt internasjonale luftkampanjer. I 1935 koordinerte Jacob Bjerknes en europeisk ballongkampanje fra Geofysisk institutt i Bergen. Mens et lavtrykk kom inn over Skandinavia, ble 120 værballonger sendt opp på 18 steder fra Nord-Sverige til Italia og fra Storbritannia til Moskva. Værkart fra Bjerknes & Palmén, 1937. 

 

Svære flommer har skåret ut dype kløfter og elveløp på jorden. Ny forskning tilsier at det kan ha gått lettere enn man har trodd. Å innhente slike data kan derimot by på utfordringer.

Variasjoner i havnivået i Nord-Europa påvirkes av vinden høyt over Atlanterhavet, viser en ny studie. I den vestlige delen av Nordsjøen har vindretningen mer å si enn hvor sterk vinden er.

I en ny studie publisert i Science blir den historiske utviklingen av skapninger i havets skumringssone knyttet til globale klimaendringer. Forskerne i studien har undersøkt hvordan livet i skyggesonen utviklet seg da Jordens klima ble sakte avkjølt over millioner av år.

Vatnet på botn av Masfjorden har ikkje blitt skifta ut sidan 2011. Ny forsking viser at vatnet langs Norskekysten vert lettare. Det er dårleg nytt for vasskvaliteten i visse fjordar.