Klimatbloggen

juni 29, 2007

Svalbard och semester

Postat i: Allmänt — by Daniel @ 19:58

De kommande två veckorna far jag iväg till Svalbard och vid hemkomsten tänkte jag ta lite semester från både jobb och skrivande för att ladda om batterierna. Klimatbloggen kommer därför att ta ett sommaruppehåll från och med nu. Nya inlägg förväntas skrivas någon gång i augusti. Väl mött då!

Trevlig sommar!

juni 27, 2007

Grönlands isar går AMOC?

Postat i: Allmänt — by Daniel @ 22:56

AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), havscirkulationen som transporterar varmt ytvatten norrut och kallt vatten söderut på djupet i Atlanten och ger oss ett trevligare klimat här uppe på våra nordliga breddgrader, är ett ofta omdiskuterat fenomen (de flesta känner iallafall till den lilla del av det hela som utgör Golfströmmen), även ibland mina inlägg. Hur kommer dess flöde påverkas i framtiden av att Grönlands glaciärer smälter av; får vi en förflyttning av strömmarna söderut, kan den helt stanna av eller händer inget alls? Några forskare spanade lite närmre på frågan och skrev ihop en artikel i Geophysical Research Letters. Till sin hjälp använde de en förenklad kopplad modell.

Modellen når ganska snart en uppvärmning på 3 grader i Grönland, och efter 1000 år har drygt 20% av glaciärerna smält och radiative forcing (förändring i strålningsbalansen) uppgår till 6,5 W/m2. I A2-scenariet (årsmedeltemperaturen på Grönland ligger 12,4 grader över kontrollkörningen samt vegetation i form av gräs och träd finns över hela Grönland, förutom i de centrala delarna, vid slutet av körningen) samt om man fyrdubblar CO2-halten (radiative forcing överstiger 7,5 W/m2) smälter glaciärerna bort inom 3000 år. För att inte få en bortsmältning av Grönlands glaciärer anger den använda modellen att CO2-halten ej bör överstiga 350 ppm, vilket är lägre än den är idag. I det absolut värsta fallet som modellen kör (radiative forcing överstiger 8,5 W/m2) tar det ungefär 2000 år för glaciärerna att smälta undan. Så enligt den modellen är det inte dunderstabila tider som väntar för Grönlands isar.

Förslaget anger alltså en avsmältning på Grönland över en 3000-årsperiod, förutsatt att scenariernas kriterar uppfylls. Räcker volymerna av sötvatten till att störa havscirkulationen? Kort svarat; nej. Volymen smältvatten ökar enligt modellen över de första 1000 åren, för att därefter minska igen. De maximala volymerna som uppnås är strax över 0,1 Sverdrup (1 Sverdrup = 1 000 000 kubikmeter per sekund). Detta får ingen större bäring på volymtransporterna i havet. För det södergående, kalla djupvattnet blir minskningen de första 200 åren cirka 1 Sv (av 14,5 Sv) vilket är utan signifikant påverkan. Från år 200 till år 1000 minskar dock flödet med ytterligare 1 Sv vilket ses som en mindre påverkan (under SRES A2-scenario, med vissa modifikationer). Efter 1000 år tilltar styrkan igen hos AMOC i och med att färskvattenvolymerna från smältande isar på Grönland minskar. Ingen chockerande sammanbrytning av nordliga värmetransporten alltså enligt den studien.

I samband med detta tänkte jag peka på en intressant artikel där författarna intervjuat tolv forskare, som alla sysslat med AMOC på ett eller annat sätt. Det är skoj att veta hur de värderar sannolikheten att AMOC skulle bryta ihop fullständigt, eller förändras i styrka alternativt förflyttas söderut. Svaren varierar är i princip lika skiljda som antalet forskare. Försvagningen i transporten vid en dubblering av CO2-halten uppskattas av de tolv till att ligga mellan 2%-55% medan en fyrdubbling kan ge 10%-90% minskning (vilket är ett större spann än vad modeller ger). Ganska stor spännvidd alltså i båda fallen. De flesta tror dock att AMOC återhämtar sig om CO2-halten fyrdubblas och endast två forskare tror på en permanent kollaps. Antar man istället att den globala temperaturen skulle öka med 6 grader fram till år 2100 tror 8 av 11 forskare att sannolikheten att AMOC kollapsar är skiljd från noll, och fyra tror på en sannolikhet över 50%. Detta skiljer sig från elva modeller, som ingen visar på en kollaps av AMOC. Författaren tror att detta har med forskarnas invägande av modellernas pålitlighet att göra, då flera av de intervjuade hade gett dåliga betyg till modellernas duglighet att lösa upp sub-grid-processer (av naturliga skäl) och att flera processer dessutom var dåligt kända och/eller dåligt parameteriserade. Alla intervjuade trodde också på att en delvis minskning, eller kollaps av AMOC, skulle ge en avkylning i regionen kring Nordatlanten, vilken dock skulle kunna kompenseras i vissa områden av växthusgaser.

Notis: Extraterrestriellt klimat

Postat i: Notiser — by Daniel @ 22:55

Jag läste att Lunds Universitet skall titta på jordens återstudsade ljus på månens yta och på så sätt kunna mäta klimatförändringar. Låter intressant. De kan säkert sånt så det fungerar förhoppningsvis, dock inte mitt gebit. Men jag fick bara en flashback till andra liknande, om än inte samma, typer av studier av klimat runt om i vårt solsystem. Som tidigare har jag ju noterat en global uppvärmning på Mars. Det finns också en artikel jag inte skrivit om, som ger ett förslag om att Neptunus ljusstyrka kan ha att göra med solvariabiliteten, som i sin tur skulle kunna ha att göra med jordens temperatur. Notera dock att det är ett förslag, baserad på en (formellt dålig) korrelation med flera års fördröjning. Men, man skall alltid hålla ett öppet sinne för nya idéer att vrida och vända på, även om det verkar lite tokigt.

juni 20, 2007

Historiskt perspektiv på hösten 2006 och vintern 2007

Den första prognosen för vintern 2007 (alltså den vinter vi har vart igenom) pekade på lite mer normaliserade temperaturer efter en varm höst. Så blev inte fallet och vi vet alla att vintern var ganska mild i stora delar av landet, även om det blev uppvägt med betydligt kallare väder mot slutet av säsongen. Om vi blickar utanför rikets gränser och ser till Europa som helhet var de sex månaderna, som utgör höst och vinter, mellan september 2006 till och med februari 2007 den varmaste sexmånadersperiod som någonsin uppmätts i Europa. I en ny artikel publicerad i Geophysical Research Letters av våra Schweiziska vänner sätts hösten 2006 och vintern 2007 i lite längre tidsperspektiv.

Tidigare artiklar av våra vänner var en rekonstruktion, som sträcker sig över de senaste 500 åren. Denna rekonstruktion, om än uppdaterad att inkludera data till och med februari 2007, användes för att uppskatta hur varm de sex månaderna från september 2006 till februari 2007 var. Författarna fann att det var extremt troligt (>95% enligt samma metod som används av IPCC) att dessa månader var de två varmaste höst- och vintersäsongerna i Europa på över 500 år. Både hösten (1,7°C varmare än normalen [1961-1990]) och vintern (2,4°C varmare än normalen) var mer än tre standardavvikelser från normalen, vilket är ganska ovanligt. Dock skall man väl komm ihåg att det kan vara så att data bakåt i tiden, då tillgängliga mätserier och proxy-data blir färre och sämre upplöst, kan ge en lite sämre representation av verkligheten och att osäkerheterna kan vara underskattade. Det är inte till att veta eftersom vi inte kan jämföra med något, men vi får tillsvidare antaga att så inte är fallet. På samma sätt som ovan var hela sexmånadersperioden i princip uteslutande säkert (>99% säkerhet) den varmaste på över 500 år.

Innan år 1500, vilket är det år rekonstruktionen som använts ovan startar, finns flera nedskrivna dokument, som kan användas för att jämföra om någon liknande händelse, som den som inträffade 2006/2007 skett tidigare. För vintrarna och på regional skala (alltså inte Europeisk skala vad vi vet) verkar vintrarna 1186/87, 1205/06 och 1360/61 vara liknande vintern 2007, med skillnaden att de förgående höstarna inte var exceptionellt varma. Men det finns ett år, som verkar ha liknande karaktär som höst- och vinterperioden 2006/07; året var 1289/90 och en okänd skribent i Basel antecknade att övergången från höst till vår skedde utan avbräck (alltså ingen vinter), att träden behöll sina löv fram tills dess att nya kom, att jordgubbar åts vid jul (whoa, vilken flashback), att druvrankorna knoppade, växte och till och med blommade i januari samt att fruktträden blommade i Venedig i januari precis som de gör i maj.

Orsaken till den varma perioden härleds till inströmmande varm luft från subtropiska områden i Atlanten, vilka hade ovanligt höga ytvattentemperaturer under perioden. Även, som jag tidigare diskuterat, den nordatlantiska oscillationens positiva fas under vintern bidrog starkt till att underlätta inflödet av mild luft. Fler faktorer kan också ha spelat in, och det är svårt och osäkert att säga hur stor varje del är. Andra faktorer inkluderar interaktion mellan atmosfär och land, albedoeffekter från snö, teleconnection med varma ytvattentemperaturer, havsströmmar och antropogena effekter. 

Den varma perioden 2006/07 bidrog också till viss rubbning av växternas blomning, speciellt hassel och snödroppar (I Sverige hade vi också rapporter om tussilago och kantareller i december). För både växterna skedde blomningen iår 37,6 och 22,2 dagar tidigare än normalt (1951-2007). Det är kanske inte så  konstigt eftersom 75% respektive 72% av variansen för blommningsdatumet för hassel och snödroppar kan förklaras av temperaturerna i januari och februari. Författarna gör en enkel regressionsanalys och finner att hassel och snödroppar blommar 11,3 respektive 8,3 dagar tidigare för varje grad över det normala från februaritemperaturen. På samma sätt finner de att blomningsdatumet kommer tidigare för varje år; 0,41 dagar per år för hassel och 0,28 dagar per år för snödroppar, även om det finns stora årliga variationer.

Vi skall nu avverka en sommar innan nästa höst kommer. Det skall bli intressant och se om även den kommande hösten och vintern bär samma signatur som förra året.

Uppdatering 26/6: I en annan artikel, som just nu befinner sig i open access review, beräknas händelsefrekvensen för en  höst av 2006 års kaliber. Uppskattningsvis vart 200 år bör en sådan höst infalla vid ett föränderligt klimat mot varmare temperaturer (om man antar stationäritet bör det istället vara 10 000 år).

juni 19, 2007

Första brittiska orkanprognosen

Postat i: Atmosfären,Modeller,Prognoser — by Daniel @ 17:45

Den brittiska vädertjänste, Metoffice, har idag annonserat en ny prognos för den atlantiska orkansäsongen. Det som är speciellt med denna är att den fullt ut utnyttjar en dynamisk modell för ändamålet och mindre statistiska samband. Britterna själva säger att deras metod är den bästa, bland annat därför att den under teståren 2005 och 2006 gett bättre resultat än andra metoder, men det är väl ganska självklart att man anser om sin egen produkt (själv lägger jag inte värdering i det).

Metoffice:s prognos ger något annorlunda intryck än de redan publicerade från andra källor. Istället för att ge över normal orkanaktivitet denna sommar och höst tipsar britterna om att aktiviteten istället kommer vara normal eller lägre än normal. Med 70% sannolikhet kommer antalet tropiska stormar från juli till och med november att vara mellan 7 till 13. Mest sannolika antal stormar uppges till 10. Medelvärdet mellan 1990 till 2005 är 12,4 tropiska stormar per säsong. Skälet till britternas något lägre uppskattning sägs vara en förväntad avkylning av ytvattentemperaturerna under säsongen.

Prognosen sträcker sig för juli till november, och en månad av orkansäsongen (juni) exkluderas därför. Dessutom har det redan bildats och försvunnit två stormar; Andrea (som var subtropisk) och Barry.

Återigen bör man fundera lite på vilka mekanismer som driver bildningen av tropiska stormar och hur årets säsong kommer att bli satt i ett historiskt kontext.

juni 18, 2007

Meta om ord och sånt…

Postat i: Allmänt — by Daniel @ 23:15

På senare tid har jag i olika sammanhang stött på några ord och fraser som är värda att fundera lite över. Ord måste alltid vara definierade och tolkas av åhöraren. Det kan därför hända att samma ord har olika innebörd hos vardera individ. För det mesta är det inga problem, men ibland kan det bli skumma resultat som följd.

Ett ord, som ofta nämns i klimatmodellsammanhang, är robust. Det låter fint och verkar inte vara några problem med. Om något är robust måste det ju vara starkt och bra, förmodligen rätt också. En klimatmodell bör vara robust, så att realistiska ändringar i drivning inte ger allt för stora ivägskenanden från tidigare resultat. Om allt pekar i samma riktning är det i princip robusta resultat. En modell som ger helt olika resultat för ändringar i drivningsfältet kan inte sägas vara robust eftersom den inte ger entydiga svar och inducerar stor osäkerhet. Ordet robust har blivit lite av ett modeord för modellerna. Och visst är det skoj att resultaten blir samma även om drivningsfälten och andra skruvar petas på, men tyvärr ger det lite trygghet för framtiden. Vi vet redan från början att scenarier är svåra att ge, speciellt på den skala som vi oftast behöver (regionalt eller lokalt då vi ofta får en form av omskyffling av globala modellers resultat). Framtiden är alltid nyckfull och vem vet vilka typer av olinjära processer som kan rubba den syn vi idag har. Att använda ordet robust är trots innebörden inte alls en garant för att man har rätt, nej, för om något är robust betyder det bara att allt pekar åt samma håll, även om observationerna inte gör det. Missförstå mig inte, jag säger inte att klimatmodeller har fel, det vore ju liksom som att hacka ner på mig själv (som alla andra modellörer säger jag att ”min” modell är bäst för det den är ägnad för – och den är också robust), och det är en helt annan fråga. Dock, att använda ordet robust som ett argument för att framtidsscenarierna är tillförlitliga är lite väl starkt. För all del, använd gärna ordet, men då i kombination med andra verifikationer, som är starkare och faktiskt säger något om hur bra modellen egentligen är, samt var medveten om att framtiden är svår att jämföra med på grund av brist på data av naturliga skäl.

I övrigt har jag noterat bland många i ämnet att större emfas på osäkerheter i klimatrapporteringen är vad som skulle vara önskvärt för att dialogen utåt mot samhället inte skall uppfattas som om vetenskapen är fastlagd. Den nuvarande ”hetsjakten” på larm och sensation är inte önskvärd ur vetenskaplig synpunkt. För de icke insatta kan rapporteringen kring diverse klimatrapporter verka som om vi vet allt, vilket inte är sant – vetenskapen är inte död. Det är något att ta fasta på. Jag spår fler och mer osäkerhetsdiskussion i framtiden, det är ett robust resultat.

Sist men inte minst ber jag dig att fundera på hur du skulle definiera exempelvis en torka. En sådan enkel sak borde vara självklar definierad, men är det uppenbarligen inte. Tänker man lite på det inser man ganska snart att det faktiskt är ett ganska diffust definierat begrepp. Hur stort område måste drabbas? Hur lite nedebörd får det komma – inget eller bara en viss procent av det normala? Hur lång tid måste det pågå? Det är en robust och saftig frågeställning att fundera kring.

juni 13, 2007

Blåsigt värre i Nature

Tidskriften Nature har i de senaste numren haft några artiklar och news features rörande tropiska cykloner och orkaner. Den stora 10 000 kronorsfrågan om vilka mekanismer som driver orkaners aktivitet är ännu inte besvarad, men många förslag har lagts fram. Exemplen varierar mellan blixtar, shear, nederbörd, kyla, eller bara inhomogena dataserier. Ytvattentemperaturer är i alla dessa fall snarare en indirekt påverkande faktor, men inte den primära drivande kraften, vilket ibland hävdas.

I Nature (24/5) publicerades en artikel, som undersöker orkanaktiviteten i Atlanten över de senaste 5 000 åren med hjälp av nytagna sedimentkärnor från Vieques utanför Puerto Ricos östkust. De fann att aktiviteten har haft ganska mycket variabilitet över de 5 senaste millenia. Aktiva perioder har det var mellan 5400-3600 år sedan (år ”noll” är satt till 1950), 2500 år sedan och för 1000 år sedan. Nästa aktiva period dröjde fram till 1700-talet och den pågår fortfarande. Dessa perioder bekräftas även av andra kronologier från andra platser runt om i Atlanten. Det finns från Puerto Rico antecknat att endast tre orkaner gjorde landfall mellan år 1550 och 1700. Mellan åren 1700 och 1850 ökade antalet till sexton. Att detta skulle vara ett resultat av bättre anteckningar ju närmre nutid vi kommer verkar dock inte stämma. Rekonstruktioner från sediment visar på samma fördelning, och dessa sediment har inte blivit sämre eller bättre historieskrivare över åren. Att en period med fler starka orkaner inleddes kring år 1700 bör alltså vara relativt välunderstött.

En jämförelse med temperaturer från området kring Puerto Rico ger dock inga starka bevis för att just ytvattentemperaturen skulle vara en drivande kraft för orkaners ökande intensitet. Under 1700-talet, då en ny aktiv period påbörjades, var ytvattentemperaturerna i det karibiska havet 2 till 3 grader kallare än idag. Vidare inföll en av de mest aktiva perioderna mellan 1766 och 1780, en period som enligt rekonstruktioner av AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) var negativ (kall). Tidigare i historien har samma mönster visat sig genom jämförelser av rekonstruktioner, vilket gör att ytvattentemperaturen förmodligen inte är huvudorsaken till hög orkanaktivitet. Författarna efterlyser högre upplösta ytvattentemperaturrekonstruktioner och mixed layer-tjockleken för att kunna undersöka frågan närmre.

Så vilkan övriga mekanismer anser de spela en viktig roll för bildandet av intensiva orkaner? Först och främst konstaterar de att El Niño tenderar att minska aktiviteten, medan La Niña ökar den. Det såg vi inte minst förra året då ett El Niño-fenomen oväntat dök upp i Stilla Havet och avslutade säsongen tidigt. Iår ligger varningen ute för att en La Niña kan uppkomma och därmed göra årets orkansäsong ännu värre än de första prognoserna. Detta mönster har också hållt sig genom historien. Under de hittills lågintensiva perioderna har omständigheterna favoriserat fler El Niño-händelser. De intenstiva perioderna har istället haft färre El Niños, så även den senaste perioden, som påbörjades 1700.

Rekonstruktion av nederbörd från Lake Ossa i Kamerun ger en annan ledtråd till orkanernas intensitet. Hög nederbörd över området sammanfaller med perioder med fler intensiva orkaner, och på samma sätt sammanfaller låg nederbörd med färre intensiva orkaner. De perioder då den afrikanska monsunen förstärks och ENSO befinner sig i en sval fas kan AEW (African Easterly Waves) färdas genom områden med gynsamma förhållanden för utveckling av orkaner.

Summa sumarum är alltså att ytvattentemperaturer i tropiska Nordatlanten inte är ett krav för att intensiva orkanperioder skall komma igång, men de spelar förmodligen roll i andra led i tropiska cykloners utveckling.

I numret från sjunde juni kom en artikel om orkanaktiviteten för de största orkanerna över de senaste 270 åren. Grundidén författarna kom med var att den senaste tidens ökning i orkanaktiviteten kanske är en återgång till mer naturlig aktivitet oavsett vad som orsakar det. Enligt dem var aktiviteten under 1970- och 1980-talet ovanligt låg, för att därefter öka till mer normal aktivitet. Den mycket aktiva perioden, i vår referensram, efter 1995 är satt i ett längre perspektiv inget ovanligt alls, utan snarare ganska normalt. Dessutom ger resultaten stöd till ovanstående artikel då perioden kring 1760-1775 verkar vara den mest aktiva perioden (jmf 1766-1780 enligt ovan). Andra perioder med liknande aktivitet som idag var 1756-1774, 1780-1785, 1801-1812, 1840-1850, 1873-1890, 1928-1933. Analyser av data verkar peka på ett cyklist beteende på cirka 10-30 år.

Till grund för artikeln ligger flera proxyserier härledda dels ur koraller från karibien samt sedimentkärnor från Cariacobassängen utanför Venezuelas kust. Det verkar som windshear är den avgörande faktorn då både observerad och rekonstruerad shear i jämförelse med rekonstruerad och observerad orkanaktivitet är omvänt proportioneliga mot varandra. Den ökning av ytvattentemperaturer har därför förmodligen kompentserats av ökad windshear istället. Men om det är en naturlig återgång till normal aktivitet, eller om det är påhjälpt av eventuella antropogena effekter, går inte att mer än spekulera i. Eftersom denna artikel har anknytningar till Göteborgs Universitet och min institution bjuder jag även på länken till pressmeddelandet.

I en tredje artikel från Nature (31/5) undersöks hur omblandningen i havet påverkas av tropiska stormar och inte orkaner specifikt. Stormar över haven blandar om i vattenkolumnen och det är en mycket viktig process att förstå för att kunna utveckla klimatmodellerna till ett mer avancerat stadie. Idag har vi ännu ganska dålig inblick i hur detta system fungerar och haven innehåller betydligt mycket mer värme än atmosfären, varför haven är otroligt viktiga på längre tidsskalor, speciellt om man vill göra någorlunda trovärdiga projektioner för framtiden. Basen för omblandningsprocessen när en storm passerar är att kallare vatten från djupet i vattenkolumen blandas uppåt mot ytan (och också för med sig näringsämnen), vilket ger kallare ytvattentemperaturer och värmetransport neråt. De efterföljande dagarna flödar värme genom ytan för att få balans i energibudgeten. Totalt ger det alltså en uppvärmning av vattenkolumnen, eftersom det nedblandade värmet finns kvar. Eftersom vattenkolumnen inte blir varmare och varmare hela tiden (jag har fortfarande inte sett kokande hav) transporteras vattenmassan i meridionala transporter (exempelvis upp via Golfströmmen, Nordatlantiska strömmen och vidare till de nordiska haven).

Författarna uppskattar att 0,26 PW (1 petawatt = 1015 watt) tillförs havens värmeinnehåll från tropiska stormar. Det kan jämföras med Golströmmen (alltså den del som går från Florida upp en bit längs amerikanska östkusten) som transporterar ungefär 1,4 PW (vilket är samma siffra som Kerry Emanuel år 2001 föreslog blandades ner i haven av tropiska stormar). Ytterligare en intressant detalj är att nerblandningen av värme verkar kunna stå i stark relation till ytvattentemperaturer, och att ganska små ändringar i denna kan öka nedblandningen rejält. Översatt med spets kan man alltså fundera på hur dessa stormar påverkar klimatet. Den aspekten är fortfarande mycket lite utforskad, speciellt eftersom man tidigare i stor utsträckning inte ansett stormar ha såpass stor påverkan.

I samma nummer (Nature, 31/5) finns en News Feature som diskuterar mycket av de olika oceanografiska aspekterna på omblandning i havet, satt i realtion till stormar, tidvatten och virvlar. En del av denna News Feature behandlar också bioturbiditet, alltså hur livet i havet blandar om i vattenkolumnen. Bland annat pekas det på exempel där man visat att krill blandar om vattnet i vissa canadensiska fjordar. Ett annat exempel är en studie som indikerat att det marina livet blandar om i haven lika bra som vind och tidvatten. Det låter ganska enastående om så skulle vara fallet, men en diskussion kring ämnet är intressant. Förmodligen, i min mening, går det mesta av djurens rörelser över till friktion snarare än omblandning varför den komponenten inte bör vara så stor. Men konceptet är ändå exotiskt och spännande.

juni 9, 2007

Klimat hos Västnytt

Västsveriges nyhetsprogram hos SVT – Västnytt – har under veckan sänt fyra inslag med intervjuer av lärare, elever och forskare rörande klimatförändringar. Se del 1, del 2 (med Anders Omstedt), del 3 (med Tore Påsse), del 4.

juni 2, 2007

Estlandresa

Postat i: Allmänt — by Daniel @ 16:27

Imorgon bitti flyger jag till Kuressaare på Saaremaa (Ösel på svenska) i Estland för att delta i 5th Study Conference on BALTEX. Tisdag förmiddag skall jag hålla presentation av mina egna spännande forskningsresultat, så jag får försöka fokusera på det resten av tiden. Avslutar det hela med en dag i Tallinn nästa lördag. Inga inlägg den kommande veckan alltså.

Toni-temat Blogga med WordPress.com.

Följ

Få meddelanden om nya inlägg via e-post.