Klimatbloggen

oktober 31, 2007

Lästips – Vindar i Arktis och Atlanten

Filed under: Arktis/Antarktis,Havet,Lästips,Oceancirkulation — by Daniel @ 22:25

I senaste Nature kan vi i en (kort) insändare läsa en viktig punkt angående att inte bara fokusera på ökade temperaturer när vi diskuterar minskande is i Arktis. Vindar är en minst lika viktig komponent, men dessvärre mindre diskuterad i medierapporteringen.

Changing wind patterns are an important influence on the distribution of sea ice. Throughout summer 2007, exceptional pressure and wind patterns persisted over the Arctic Ocean. The observed migration of ice cover, from the Siberian and Beaufort seas northwards and eastwards into the Arctic Basin, was in line with the expected response to the anomalous winds. These Arctic wind anomalies were part of a global-scale pattern of highly unusual circulation this summer, the causes of which are as yet unclear.

Och för den mer teknikintresserade föreslår jag att läsa senaste artikeln från Oceanus angående de utplacerade riggarna i Atlanten, som mäter förändringar i flödet. Varför skall man mäta strömmarna utanför USAs östkust och what’s in it for me?

oktober 29, 2007

Notis: 19 månader av värme bruten

Filed under: Notiser,Regionalt,Temperaturer — by Daniel @ 20:45

Våra danska vänner på DMI rapporterar att månadsavslutet för första gången på 19 månader medför en medeltemperatur under det normala – iallafall enligt preliminära siffror.

”Vi kan endnu ikke helt sige, hvad middeltemperaturen bliver for oktober 2007, men jeg har kigget på tallene i dag. Middeltemperaturen for oktober til og med den 28. er på 8,7°C og med udsigterne for månedens sidste dage, så er det svært at forestille sig, at vi når over normalen på 9,1°C,” siger leder af DMI’s kundeservice, meteorolog Kim Sarup.

En period med 19 månader av över normal temperatur är faktiskt ett rekord (se, ytterligare en parameter som kan slå rekord). Det hela som började i juli förra året berodde på att haven under förra årets sommar blev mycket varmare än normalt… och det tar drygt ett år innan en sådan övervikt är borta. Nu är haven mer normala igen, vilket gör att vi får mer normala temperaturer. För Sveriges del har det dock inte vart lika märkbart eftersom vi inte omges av hav på samma sätt som Danmark. Vi hade väldigt mycket värme under vintern och våren, men efter midsommar har det var lite så och så med det. Det har också vart stora kontraster mellan norra och södra Sverige. I sin helhet ligger i skrivandets stund medeltemperaturen 1-2 grader över det normala för hela landet. För oktober däremot är det (också i skrivandets stund) normalt eller kallare än normalt söder om Sundsvall, men varmare än normalt norr därom. Regnmässigt ser det ut att vara lite torka för tillfället, men bättre på året sett.

Två dagar återstår av månaden.

oktober 28, 2007

Norska glaciärer i tillväxt under mild period

Vad får vi om vi kombinerar inläggen om hur konst kan hjälpa till kartlägga glaciärers dynamik samt det om som visar en varm period i Östersjöregionen under 1700-talet? Resultatet skulle inte komma allt för långt bort från en av våra norska grannar ny artikel som kommer publiceras i Climate Dynamics.

Under 1700-talets första hälft växte många av de norska glaciärerna med några hundra meter. Det är kanske inte så anmärkningsvärt eftersom vi då befinner oss mitt i den lilla istiden. Som jag pekade på i min artikel verkar det som om den lilla istiden inte alls var särskilt homogent kall, och absolut inte under första hälften av 1700-talet. Milda vintrar (och ganska normala somrar) låter inte som det bästa receptet på tillväxt i norska glaicärer, men det kanske är just det är.

Författarna till glaciärartikeln fann att tillväxten främst berodde på en ihållande period av milda vintrar och ökad nederbörd, vilket förmodligen är ett resultat av ihållande positiv fas av NAO – mycket av som det var under 1990-talet (och en del glaciärer i Skandinavien hade tillväxt då – Storglaciären är ett svenskt exempel). För att sätta det i perspektiv till mina egna resultat kan jag bara hålla med om att första hälften av 1700-talet var ovanligt mild (se figur) och att det verkar som att färskvattentillförseln till Östersjön var något högre än normalt.

Alla dessa resultat tyder på att det är av stor vikt att vidare undersöka det Skandinaviska regionala klimatet, och dess variabilitet, eftersom det så tydligt visar att det långt ifrån är förstått. Kan vi förstå variabiliteten och vilka gränser vårt klimate naturligt har kan vi också förbättra framtidsscenarierna för regionen, något alla vinner på. Klimatsystemet är långt ifrån linjärt och stora luckor finns fortfarande på många ställen. Återigen ger det anledning att önska mer grävande i arkiv och andra gamla källor för att ge en bättre bild av hur klimatet har varierat över tid i vår region. I historien ligger nyckeln till framtiden.

oktober 22, 2007

Östersjöns havsklimat varierar mer än tidigare trott

Östersjön är som bekant vårt innanhav, omfamnat av de baltiska staterna, Ryssland, Finland, Polen, Tyskland, Danmark samt Sverige. Det är inte bara klimatet som påverkar systemet. I runda slängar bor det 85 miljoner människor i innanhavets avrinningsarea, vilket självklart också sätter sina spår; förändrad landanvändning, ökad tillförsel av närsalter och överfiskning, för att bara nämna några effekter. Dessa effekter kan ibland förväxlas med klimatförändringar, även om de inte har med varandra att göra. Då denna region är ”vår” region har vi stor önskan om att förstå hur klimatet i framtiden kommer variera. Men för att underlätta den sortens studier måste vi först förstå hur klimatet har varierat över tid. Vi vet att den Lilla Istiden generellt varade från cirka 1400-talet och tog slut runt mitten av 1870-talet. Därefter har vi haft en värmande tendens lufttemperaturmässigt, och en vintertid för det mesta reducerad isutbredning. Men hur har klimatet varierat i mer detalj? När var det varmt och när var det kallt? Och framförallt, hur stor kan vi anta att den interna variationen över tid?

I en ny artikel i Climate Dynamics, författad av mig (Daniel) och Anders Omstedt vid Göteborgs Universitet, har vi försökt få fram mer information om Östersjöns vattentemperatur [vertikal- och horizontalintegrerad för att ta hänsyn till hela värmebalansen] och isutbredning över de senaste 500 åren, vilket är första gången något sådant görs. Vi använde oss av en havsklimatmodell, och drev den med meteorologiska data från multiproxyrekonstruktioner av temperatur- och tryck (mellan 1500 och 1658 användes dokument och naturliga arkiv för att härleda temperatur och tryck, medan uppmätta temperaturserier införlivades allt eftersom de påbörjades). Det häftiga med en sådan metod är att vi ur meteorologiska rekonstruktioner kan extrahera helt andra typer av data som vi tidigare inte haft tillgång till. På så sätt kan vi förlänga vår kunskap bakåt i tiden, förbi den tidpunkt då instrumentella dataserier inte existerar. Exempelvis har vi en relativt bra uppfattning om isutbredningen i Östersjön från 1720 och framåt. Vad gäller vattentemperatur finns det mätningar från början av 1900-talet, men riktigt bra heltäckande data började komma först under 1970-talet i och med övervakning och användandet av CTD. Med vår metod kunde vi förlänga denna kunskap tillbaka till år 1500, vilket självklart är en stor landvinning.

Vi kan börja konstatera att Östersjöns vattentemperatur under 1900-talet i medeltal uppgick till cirka 4,6 grader. Variationen över dekader är ganska stor och det kommer nog inte som någon överraskning att både 1930- och 1990-talet, tätt följt av 1950-talet, står ut som varma perioder under denna tid. Även om 1990-talet är det varmaste årtiondet i vattentemperatur, så är det svårt att avgöra om den är den ensamt varmaste perioden sedan 1500-talet. Under 1720- och 1730-talen inträffade också en betydande varm period, och den matchar 1990-talet i magnitud. Rent siffermässigt är 1990-talet något varmare än 1730-talet, men statistiskt sett går det inte att skilja dem åt. Uppvärmningstakten är också densamma. Under de tjugo år som 1700-talets värmeperioden varade var trenden en halv grad per årtionde. Under slutet av 1900-talet var uppvärmningstakten 0,4 grader per årtionde. Inte heller här är det statistiskt sett inte någon skillnad. Om vi istället undersöker århundraden så är det tjugonde århundradet (1900-talet) det varmaste sedan 1500-talet. Lika snabbt som 1700-talets värmeperiod uppstod, lika snabbt försvann den igen, då avkylningstakten mellan 1740 till 1759 uppgick till hela 0,4 grader per årtionde.

Innan någon rusar iväg och övertolkar det resultatet bör det i bakhuvudet hållas att mängden data bakåt i tiden minskar ju längre bakåt man går. Dessutom infaller 1700-talets värmeperiod samtidigt som Uppsalas lufttemperatur introduceras i den rekonstruerade lufttemperaturen, som bland annat används för att driva vår klimatmodell. Uppsala är den första, och längsta, temperaturserie från Östersjöregionen och påbörjades av Anders Celcius år 1722. Det man bör veta är att lufttemperaturen under den första tiden mättes i ett välventilerat rum – alltså inte i en fristående termometer utomhus. För att undkomma detta problem har Uppsalaserien genomgått homogenisering och betraktas för tillfället vara det bästa tillgängliga som går att få. Idag vet vi inte om temperaturen i Uppsala fram till 1750 är för hög eller inte – statistiska tester ger inget entydigt svar. Men, för att göra lite rättvisa kan man studera den maximala isutbredningen i Östersjön vilken, som ovan beskrevs, finns tillgänglig sedan 1720. Denna serie är inte beroende av någon lufttemperatursmätning (men är mycket starkt korellerad med Uppsalas lufttemperatur), men visar ändock på en varm period med liknande isförhållande som idag. I samtida mätserier från Västeuropa var 1720- och 1730-talen ovanligt milda, varför man kan anta att det faktiskt var en värmeperiod då. Trots det bör man vara lite försiktig då data från denna tid är starkt begränsad och något osäker.

Nog om värmeperioder, vad med köldperioder? Har det inträffat några sådana under de senaste 500 åren? Javisst! De starkaste inträffade både innan och efter 1700-talets värmeperiod; 1694-1697 och 1782-1789. Kylan var kanske kortvarig, men desto mer intensiv (jämför de kalla perioderna under 1940- och 1980-talen). Köldperioden i slutet av 1600-talet inföll samtidigt som Late Maunder Minimum, vilken är sammankopplad med ovanligt låg solaktivitet. Om just den ovannämnda köldperioden har något med solaktiviteten att göra går inte utifrån våra data att avgöra, men det har vi å andra sidan inte heller undersökt. Samtidigt var det under just denna köldperiod som det kallaste året i både vattnet och luften inträffade; 1695. Det var också det kallaste året i Europa sedan 1500-talet fram till våra dagar (det varmaste året för vattentemperaturen var 1975 medan det var 1989 för lufttemperaturen).

Det är tydligt hur en uppvärmningsperiod tar till vid den Lilla Istidens slut, 1875. En långsiktlig uppvärmande trend höll i sig fram till 1935, vilket visar att en ny mildare regim (alltså mer maritim regim, mer påverkad av Nordatlanten än de ryska högtrycken) tog vid. Därefter blev det sakta kyligare igen, fram till 1980-talet då en ny uppvärmning tog fart. Några egentliga trendanalyser över den tiden är alltså meningslöst och säger inte så mycket.

Vi har nu diskuterat vattentemperaturen ganska ingående, så vad med isen? Som de flesta vet är is och temperatur ganska tätt sammanknutet. Framförallt är isformationen i Östersjön beroende av medeltemperaturen över månaderna december, januari och februari. Milda vintrar har alltså mindre is (jag skämtar inte). Sedan 1500-talet har flertalet milda vinterperioder inträffat, och de med minst is (egentligen lägst maximal isutbredning) var 1730-, 1740-, 1930- och 1990-talen (i den ordningen). Att isutbredningen var mindre under dessa perioder hänger förmodligen samman med en ökad lågtrycksaktivitet, vilket gör att mildre luft pumpas in i regionen. De år med minst is är 1989 och 1961, och dessa rekord har inte slagits. I kontrast till detta har vi 1780-, 1810- och 1690-talen, som är de årtionden med mest is. Detta uppkommer alltså istället av att det kontinentala högtrycket under vintersäsongen får starkare fotfäste, vilket pumpar in kall luft från öst och blockerar lågtryck att ta sig in i området. På en årlig basis är det mycket stor variation i isutbredning, och så även mellan årtionden och århundraden.

Vår modell spottar ut resultat för hela perioden mellan år 1500 och 2001. Men hur kan vi lita på våra resultat egentligen? Vattentemperaturen för Östersjön går att sätta samman med hjälp av instrumentella data från 1970 och framåt. Modelldata jämfört med dessa uppmätta data visar mycket bra överensstämmelse, vilket gör att vi kan lita på våra resultat. Dessvärre önskar man att temperatur fanns tillgängligt längre bak i tiden, men då det inte finns får man helt enkelt vara lycklig över de korta 30 år som finns, och vara medveten om osäkerheten. Det finns självklart massor av data från enstaka punkter runt om i Östersjön innan dess, och kontinuerliga serier för flera av Östersjöns bassänger (exempelvis Arkona, Bornholm eller Östra Gotlandsbassängen) finns att tillgå. Dessa går dock inte att sätta samman till ett gemensamt medel för hela innanhavet. Ytvattentemperaturer har mätts under mycket längre tid (runt början av 1900-talet), och när dessa mätningar jämförs med vår modellerade data är överenskommelsen överväldigande.

Information om isutbredning har vi sedan 1720, varför det inte är så svårt att validera modellerad isutbredning mellan 1720 och 2001. Men hur skall man göra med de 219 åren innan 1720? Det finns en hel del information om isförhållandena runt om i Östersjön nedtecknade i journaler och andra dokument sedan lång tid tillbaka. Tyngdpunkten på dessa anteckningar ligger på södra och sydvästra Östersjön (Danmark, Tyskland och i viss mån Polen), där fartygstrafiken var som intensivast. Flera rekonstruktioner i form av vintersvårighetsgrad samt sammanställande av nedtecknade vinterförhållanden har tidigare gjorts (dock inga rekonstruktioner av Östersjöns maximala isutbredning) och dessa skulle egentligen enkelt kunna användas för att validera modellens resultat. Riktigt så enkelt är det inte, eftersom flera av dessa sammanställningar använts för att rekonstruera lufttemperaturen, som vi använder för att driva vår modell. Skulle vi försöka validera våra resultat mot dessa sammanställningar skulle vi helt enkelt jämföra samma data med varandra, även om det manglats igenom en klimatmodell. Oberoenda data måste alltså användas. Efter en del läsande hade jag och min kollega samlat in tillräckligt med material för att kunna validera vår modellerade isutbredning. För att ett år med modellerad isutbredning skall anses vara validerad skall den modellerade isutbredningen vara över eller under långtidsmedlet för den observerade isutbredningen (1720-2001) så länge som det finns dokument som stödjer modellresultaten. En vinter som visar på under normal ismängd, samtidigt som det finns indikationer på att vintern var kall eller isrik är alltså inte validerad. Totalt fann vi 100 år, spridda jämnt över den 219 år långa perioden, med bevis för milda eller stränga vintrar och av dessa var 68% validerade, vilket är ett mycket bra resultat. Av dessa var 57% av de milda och 71% av de kalla vintrarna validerade. Delar vi istället upp perioden 1500 till 1719 i två 110 år långa perioder och validerar ser man att det blir bättre över tid. Mellan åren 1500 till 1609 var 64% av vintrarna validerade (63% av de kalla och 64% av de milda) med det mellan 1610 och 1719 var 73% av vintrarna som var validerade (81% för de kalla och 44% för de milda). Att de milda vintrarna lyckas mindre bra i valideringen beror bland annat på att antalet nertecknade milda vintar var väsentligt färre än nedtecknade kalla vintrar (i de källor vi letade). Kanske var det viktigast att hålla kolla på de kalla vintrarna, eftersom de förde störst risk med sig. Dessutom är våra modellresultat något för kalla jämfört med den observerade isutbredningsserien. Det medför att milda vintrar blir svårare att validera, eftersom långtidsmedlet för den observerade serien är lägre än för den modellerade. Flera av de milda vintrarna ligger dessutom på vippen att bli validerade (hade isarean bara varit nästan försumbart mindre hade valideringsgraden istället varit 89% för milda vintrar). Så vad gäller trovärdigheten till våra modellersultat anser jag den vara hög. Dessutom kan vi notera att Östersjön sedan 1500-talet aldrig varit isfri, vilket jag betvivlar att den någonsin kommer bli.

Rent allmänt kan man notera att det trots andra mekanismer, som påverkar klimatet idag jämfört med förindustriell tid, inte är helt klart och tydligt att värmeperioden under 1990-talet och framåt är något som går utanför den interna variabilitetens gränser för området under de senaste 500 åren. Det betyder att den interna variabiliteten är större än vad vi tidigare trott, att förändringarna över tid gått snabbare än vi tidigare trott och att vi kanske ännu inte är helt utanför det område som är naturligt förkommande över århundranden hos oss – oavsett vad det är som ligger bakom den nuvarande värmeperidoen. Det är också en slutsats som ligger i linje med BACC-rapporten. Med detta i bagaget blir det enklare att göra scenarier för framtiden.

För att avsluta kan jag också nämna att vi försökte oss på att använda utdata från en global klimatmodell, nämligen den tyska kopplade ”EcHo-G”-modellen (ECHAM för generell atmosfärcirkulation kopplas med oceanmodellen HOPE-G). Vi nöjde oss med att jämföra dess lufttemperatur för Östersjöregionen med de rekonstruerade lufttemperaturen vi använt för vår 500 år långa modellkörning, samt de uppmätta vid riktiga stationer runt om i regionen. Det visade sig tyvärr att global klimatmodelldata ännu har allt för låg kvalité för att kunna användas på detta sätt. Den säsongsmässiga variationen var mycket snäv; allt för kalla somrar och orealistiskt varma vintrar. Dessutom fanns det en stark värmande trend från 1750-talet i EcHo-Gs simulerade lufttemperatur, något som inte går att finna i varken rekonstruerade lufttemperaturer eller i uppmätta data. Hur kvalitén från andra vida använda klimatmodeller är har vi tyvärr ännu inte analyserat. Jag kan bara hoppas att de är bättre.

Dags för en mycket kort sammanfattning. Vad har vi lärt oss?

  • Proxyrekonstruktioner av temperatur och tryck går utmärkt att använda som bas för att driva en klimatmodell över de senaste 500 åren. De nödvändiga drivningarna (vattenstånd, färskvattentillförsel etc) går att härleda ur dessa.
  • Flera värmeperioder har inträffat mellan 1500 och 2001; 1730-, 1930- och 1990-talen, vilka var ungefär likbördiga i magnitud
  • Förändringar mellan normaltillståndet i regionens klimat, mot värme- och köldperioder har gått snabbare än vi tidigare trott, samtidigt som de varit större än vi tidigare trott.
  • Köldperioder inträffade i slutet av 1600-talet och i mitten av 1700-talet, men också flertalet korta sådana, så som tidiga 1940-talet och mitten av 1980-talet
  • Vattentemperaturen var som kallast år 1695 och som varmaste år 1975, samtidigt var 1900-talet det varmaste århundradet sedan 1500-talet
  • Isen har under fler gånger reducerats på grund av milda vinterperioder. Det skedde under 1730-, 1740-, 1930- och 1990-talen då likvärdiga isförhållanden rådde i Östersjön.
  • År 1989 var isen den minsta uppmätta, medan 1961 var den näst minsta uppmätta. Arean då uppgick till cirka 52 000 kvadratkilometer (jämförbart med Bottenhavets yta). Isfri har Östersjön aldrig varit sedan 1500-talet, och kommer troligen inte bli i framtiden.

För den som är intresserad att läsa hela artikeln är det bara att maila och be mig snällt om en pdf-version. Det finns mycket mer att upptäcka.

Uppdatering 28/10: Jag har skapat en figur över vattentemperaturen och isutbredningen i Östersjön. Se här. Gråa linjer och staplar är individuella år, röda linjer är 11-årigt glidande medelvärde.

oktober 16, 2007

Konst i glaciärdynamikens tjänst

Under 1800-talet kunde man nog knappast ana att dåtidens konstverk i form av målade vyer skulle komma i till vetenskapligt bruk över 150 år senare. I en ny artikel i Global and Planetary Change har tavlor och fotografier av glaciärer i Alperna har avslöjat hur dessa har växt till och smält över en längre period. Tack vare detta har dynamiken för glaciärerna blivit lite bättre kartlagd. De två glaciärerna (Lower Grindelwald Glacier i Schweiz & Mer de Glace i Frankrike) är varit föremål för en serie tavlor under 1820-talet, och fotografier under 1850-talet. Genom att koppla dessa momentana bilder av glaciärer med rekonstruerade temperaturer för regionen, går det att fördjupa förståelsen kring hur glaciärer (iallafall dessa två) beter sig i ett föränderligt klimat.

De två undersökta glaciärerna nådde sitt absoluta maximum under 1600-talet och har därefter inte uppnått samma storlek igen. Under 1820-talet nådde glaciärerna ett nytt maximum i sin utbredning om än några hundratal meter mindre än tidigare. Lite senare, under 1850-talet, växte de åter till sig och nådde ytterligare ett maximum, innan de ganska kraftigt började smälta av. Den snabbaste avsmältningen skedde under 1800-talets senare del då glaciärerna under en 20-årsperiod retirerade över 1 kilometer innan mer stabila förhållanden erhölls (Grindelwald-glaciären retirerade 1 kilometer mellan 1860 och 1880 medan Mer de Glace smalt av 900 meter mellan 1867 till 1878). Ytterligare 1 kilometer retirerade glaciärerna under hela 1900-talet – framförallt mellan 1940- och 1970-talen.

Snabba förändringar i glaciärernas massbalans är inte något konstigt. Den Lilla Istiden tog slut och ersattes av en mildare klimatregim under slutet av 1800-talet. Om glaciärerna då hade en större massa än vad den nya klimatregimen kunde upprätthålla behövde alltså en ny balans uppnås. Sådana anpassningar går relativt snabbt och är ofta dramatiska. Den nya mildare klimatregimen tog plats nästan synkront i hela Europa och Nordamerika, och vi ser förändringen tydligt även i dataserier från Östersjöregionen, som exempelvis den maximala isutbredningen. Åter till glaciärerna. Vilka mekanismer var det som gjorde att glaciärerna växte och retirerade under 1800-talet? Tillväxten under 1820-talet berodde främst på något lägre sommartemperaturer och högre nederbördsmängd under hösten medan smältperioden under 1800-talets senare del snarare var dominerad av de högre vårtemperaturer som kom i och med den nya klimatregimen fick fotfäste, men även mindre nederbörd spelar såklart en viktig roll. I motsats till 1820-talets tillväxtperiod, då lägre sommartemperaturer spelade en stor roll, är sommarens temperatur under smältperioden av mycket liten vikt. Det kan sättas lite i perspektiv till att det faktiskt är vårtemperaturerna som är dem som ökar snabbast för tillfället, med vintern strax efter följt av sommaren och sist hösten (hos oss i Östersjöregionen har dock inte höstarna riktigt bestämt sig om de vill bli varmare eller inte).

Gamla målningar är inte bara vackra att titta på, de är också viktiga för att förstå klimatsystemet. I övrigt vill jag upplysa om att det är mycket att göra just nu och att frekvensen på inläggen tenderar att bli något lägre än förut.

oktober 4, 2007

Notis: Vintern i antågande

Filed under: Notiser,Prognoser — by Daniel @ 8:16

Den kommande vintern (2007/08) är snart här. Dags att fundera på hur den kommer att bli. Brittiska MetOffices vinterprognos indikerar att den kommande vintern inte blir lika mild som förra vintern, men att chanserna är något mer än inte att temperaturen överstiger det normala. Den nordatlantiska oscillationen (NAO) förutspås vara i ett neutralt läge under vintern, samtidigt som La Niña förstärks ytterligare i Stilla Havet. En sådan kombination gör att chansen för normala temperaturer ökar under första delen av vintern, men att mildare än normala temperaturer kan inträffa under den senare delen. Nederbördsmässigt finns det ännu inga signaler om åt vilket håll det kommer bära. Räkna än så länge med relativt normala nivåer.

oktober 3, 2007

Periodiserad kyla och värme

Den nordatlantiska oscillationen (NAO) är viktig för vårt klimat, speciellt under vinterhalvåret, och ges av tryckskillnaden mellan Azorerna och Island. En positiv fas ger mer nederbörd och varmare temperaturer, medan en negativ fas ger motsatt effekt. Det har föreslagits att de olika klimatperioderna – medeltida värmeperioden och lilla istiden – kan ha varit ett resultat av att NAO under en längre period höll sig till en positiv eller negativ fas. Två kanadensiska forskare publicerade häromdagen en artikel i Paleoceanography där de försöker finna svar på om NAO kan ha varit en dominerande faktor i de olika klimatperioderna.

I en modell för Nordatlanten testades olika scenarier; en där NAO dominerades av en positivt fas och en där den negativa fasen var frekvent. Det kan ses som ett antagande där positiv fas motsvarar medeltida värmeperioden och en negativ fas motsvarar lilla istiden. De fann att om NAO befinner sig i en huvudsaklig negativ fas kommer havscirkulationen att sakta ner, vilket ger kallare temperaturer i framförallt Europa och östra Nordamerika. På samma sätt fann de en motsvarande reaktion, fast tvärtom, på en i huvudsak förlängd positiv NAO-fas. Det kan tolkas som att havscirkulationen är kopplad till NAO och att klimatperioderna var ett resultat av mer eller mindre värmetransport upp i Nordatlanten.

Den positiva fasen är inte lika stabil som den negativa fasen vilket beror på interna processer så som att nordgående strömmar förändras mer i styrka över tid och förändrar väg. Det skulle isåfall innebära att den nordatlantiska regionen under en värmeperiod var rumsligt mer varierande i temperatur än under en köldperiod. Så verkar dock inte vara fallet under kortare varma och kalla perioder på den regionala skalan i Östersjön (återkommer till detta vid ett senare tillfälle). Författarna medger dock att det finns få bevis i form av klimatdata som stödjer en sådan teori om instabilitet, även om de har hittat några enstaka proxydata som kan stödja deras hypotes.

Då modellen körs i en företrädelsevis positiv NAO-fas tyder resultaten på oscillationer om 70 år, vilket är nära de 65 år som AMO oscillerar med (vilken i sig några anser vara relaterad till bland annat orkanfrekvens och styrka, och andra anser vara en inbillning). Om den modellerade oscillationen är identisk med AMO tyder det på att havscirkulationen, modulerad av NAO, är knuten till AMO. Men om det är AMO som sätter NAO i en positivt/negativ fas, eller tvärtom, går inte att avgöra (mycket på grund av att AMO ännu inte är väldefinierad och att mekanismerna bakom NAO är svåra att reda ut då inte den heller är helt kartlagd). Författarna tar också upp en frågeställning som är intressant att försöka besvara. Om NAO tenderar att gå mot en mer positiv fas under varmare förhållanden (vilket inte är helt givet), kan det då vara så att den nordatlantiska regionen går mot mindre stabilt klimat? Det är en stor nöt att knäcka. Däremot vet vi att NAO varit i en primärt positiv fas sedan 1990 – frågan är då, har det under denna (allt för) korta period blivit mindre stabilt?

oktober 1, 2007

Kaskelotvalar gillar inte värme?

Filed under: Ekologi,Havet,Historia,Modeller,Temperaturer — by Daniel @ 21:04

Med jämna mellanrum hör vi om valar som går på grund. Ibland ensamma och ibland i grupp. Under slutet av 1990-talet gick ovanligt många kaskelotvalar på grund runt de angränsande stränderna till Nordsjön. Många teorier har figurerat om varför de strandade, och bland dem kan nämnas störningar på grund av oljeriggar, måncykeln, fler valar på grund av valfiskningsförbud, samt felnavigering på grund av störningar i jordens magnetfält genom förändrad solaktivitet (alla dessa har kunnat visas på ett eller annat sätt – men om det är rätt förtäljer inte historien). Under senare tid har också frågan om temperaturen kan ha något finger med i spelet. I en ny artikel försöker en grupp forskare reda ut hur sannolikt det är att högre temperaturer leder till fler strandade kaskelotvalar.

Sedan 1563 finns det anteckningar om antalet strandade kaskeloter längs Nordsjöns stränder. Det skedde då och då, men ofta koncentrerat till vissa tidsperioder. Början av och mitten av 1700-talet verkar vara relativt ”aktiva” perioder med många valar på stränderna, men också sedan mitten av 1900-talet har aktiviteten vart någorlunda hög, med tyngdpunkten under den senare delen av förra århundradet. Det går förmodligen inte att garantera att dataserien är komplett, eftersom ilandspolade valar under alla tider rönt mycket stor uppmärksamhet. Kusttrakterna har runt Nordsjön under mycket lång tid vart tätbefolkad, så risken att väldigt många valar strandat ”osett” är förmodligen ganska begränsad, även om man måste ha det i bakhuvudet.

En modell användes för att utröna orsaken till strandningarna. Modellen undersökte varje parameter och dess signifikans i förhållande till den observerade serien. Endast de parametrar som förbättrade modellen togs med, varför modellen kan ses som den bästa möjliga. Parametrarna som undersöktes var NAO-index för de fyra säsongerna, temperaturen på årlig skala samt på säsongskala samt antalet solfläckar (eftersom det finns tidigare studier som pekar på att det är en korrelation däremellan även om processen är okänd).

Resultaten pekade på att den modell som passade bäst för perioden 1563 och framåt endast inkluderade den årliga temperaturavvikelsen och kunde förklara 8% av variansen. Solfläckar har enligt den modellen ingen signifikant påverkan utan kunde endast förklara 1,5% av variansen. Från år 1702 till 2000 finns solcykellängden tillgänglig. Denna matas in i modellen. Resultatet visar att det för denna något kortare period fortfarande endast är den årliga temperaturavvikelsen som spelar störst roll (8,8% av variansen) följt av vårtemperaturen (5,2% av variansen) och därefter solcykellängden (4,9% av variansen). Kombineras den årliga temperaturavvikelsen med solcykellängden får man en modell som kan beskriva 11,1% av variansen, alltså något högre än enbart med en variabel. Det skall dock tilläggas att solcykellängden i denna modell inte var statistiskt signifikant (95%-nivån) och erhåller därför inte lika starkt förtroende som modellen med enbart årlig temperaturavvikelse.

Summan av det hela är alltså att positiva temperaturavvikelser förmodligen har någon inverkan på kaskeloters tendens att stranda runt om Nordsjöns kuster. Dessutom kan solaktivitet ha någon mindre roll i sammanhanget, även om modellen inte pekade ut det som en förbättrande parameter i form av signifikans. En sådan mekanism är isåfall dåligt förstådd eftersom vi inte vet på vilket sätt detta skulle påverka valarna. Det mest troliga skulle vara någon form av störning i magnetfältet, som då försvårade navigationen för valarna. Men, temperatur verkar vara den klart ledande variabeln i sammanhanget, även om den bara förklarar 8% av serien.

En parameter, som inte studerades i sammanhanget, var om tillgången på föda spelar roll. Kaskeloter lever på bläckfisk, som de får i de kallare nordliga vattnen. Denna bläckfisk (Gonatus fabricii) är dåligt undersökt och det är inte helt klargjort hur stor dess utbredningsområde är, eller om kaskeloter kan få tag på den inne i Nordsjön (eftersom många strandade valar haft denna bläckfisk i magen). Om förekomsten av bläckfisken ökat i  Nordsjön kan det ha attraherat kaskeloter, vilket är kända att navigera dåligt i grundare vatten. En koppling kan finnas där, men den är högst osäker och spekulativ då ingen information finns att tillgå.

Tills vidare får vi anta att valarna till största delen strandar på grund av andra ännu okända orsaker, men att en positiv temperaturavvikelse visst har ett mindre finger med i spelet.

Toni-temat. Skapa en gratis webbplats eller blogg på WordPress.com.

Följ

Få meddelanden om nya inlägg via e-post.