Klimatbloggen

februari 13, 2007

Vatten upp till halsen… eller?

Filed under: Havet,Klimatdata,Oceancirkulation,Vattenstånd — by Daniel @ 20:50

Det har vart en del buzz om världshavens vattenstånd under senare tid. Speciellt har referenser dragits till en i januari publicerad artikel i Geophysical Research Letters av SJ Holgate från Proudman Oceanographic Laboratory i Liverpool (för övrigt samma institution som huserar välkända Permanent Service for Mean Sea Level). Jag skall strax återkomma till denna artikel, men först tänkte jag vidröra själva bakgrunden.

Vattenståndet i haven är inte permanent. Att havsytan förflyttas upp och ner är ett kontinuerligt förlopp och kommer ske vare sig mänskliga aktiviteter bidrar till termisk expansion och isavsmältning eller inte. Under Holocene har vattenståndet förflyttats uppåt flertalet meter, och sedan Last Glacial Maximum (senaste istidens ”höjdpunkt”) har det rört sig om cirkus 100 meter uppåt enligt rekonstruktioner. Under 1700-talet och 1800-talet började man lite smått mäta vattenståndet (i Stockholm, vid Slussen, började man mäta redan 1774, se här) och under 1900-talet exploderade antalet mätstationer runt om i världen (okej, efter 1950 om vi nu skall vara petiga). Det gör att vi har ungefär 50-100 år av högkvalitativa mätserier av världshavens vattenstånd och stigningshastighet (ungefär i samma tidsskala som temperatur). Sedan 1990-talet finns också kontinuerliga mätningar med hjälp av satellit, vilket är ett bra komplement till instrumentella mätserier. I allmänhet säger man att vattenståndets stigning under 1900-talet var 1-2 mm/år, och under 1990-talet var stigningen cirka 2,6 ± 0,7 mm/år, härlett från satellit. Totalt (det vill säga kumulativt) steg havsytan med cirka 17 cm under 1900-talet.

Så vad ger då Holgate för bidrag till det hela? Nio långa och i princip kontinuerliga stationer användes för ändamålet, då dessa ansågs representativa för en stor mängd andra stationer med sämre datakvalité. Han visar att variabiliteten i vattenståndet är ganska högt och invecklat. Över hela 1900-talet har vattenytan stigit med 1,74 mm/år (alltså 17,4 cm – väl i linje med 17 cm enligt andra analyser), men att ”i värsta fall” kan havet ha stigit hela 1,8 mm/år. Det beror lite på vilka stationer man räknar med, och om man anser dem fånga den fulla variabiliteten eller ej (uppjustering 0,06 mm/år beror på att stationen i Trieste exkluderas på grund av bias mot lägre medelvärde, det vill säga Trieste har en låg variabilitet).

Det som skapat mest uppsikt är dock att Holgate fann en större trend i vattenståndet under första hälften av 1900-talet jämfört med andra hälften (2,03 mm/år mellan 1904-1953 samt 1,45 mm/år mellan 1954-2003). Det är dock värt att notera att dessa två siffror är statistiskt likvärda på 95%-nivån när standardfelen beaktas (det vill säga att osäkerheterna i första hälten är större, vilket gör att man strikt statistiskt sett inte med större säkerhet kan avgöra om medelvärdena egentligen skiljer sig åt). Att den största förändringen i vattenståndet skedde under första hälften av 1900-talet och en mindre ökning senare (alltså decelererande i motsats till accelererande) är däremot inte ett nytt resultat. Det är till och med i linje med andra författares förslag, nämligen att perioden 1930-1960 var ganska fattig på vulkanutbrott, vilket fick vattenståndet att variera mindre och därmed behålla en mer konstant ökningstakt. Även resultat från en klimatmodell (HadCM3) visar på samma sak.

Resultaten föringar inte på något sätt att en viss tendens till ökande havsnivåhöjning kan finnas under senare delen av 1900-talet. Däremot ger det en indikation på att en sådan ökning inte är ovanlig, då liknande inträffade under början av samma sekel. Dessutom måste man ju se på vattenståndet rent kumulativt och inte endast det årliga vattenståndsvärdet – och rent kumulativt har vattenståndet ökat. Men variabiliteten mellan tioårsperioder är stor; mellan 1975-1985 var det årtionde då havet steg som mest, med 5,31 mm/år, i kontrast till perioden 1959-1969 då havet istället sjönk med 1,49 mm/år. Återigen, det handlar om den kumulativa verkan.

Men, jag låter mig inte stoppas av en artikel. Istället tar vi en snabbtitt på en liknande artikel (där förvisso Holgate var medförfattare, men satt som fjärdeförfattare av fyra möjliga). Denna artikel publicerades under hösten 2006 i Journal of Geophysical Research och är därför utkommen innan den ovanstående artikeln. Den går in lite mer i detalj på när och var variabiliteten i vattenståndet inträffade. Författarna ger en tydlig bild att såväl satellitmätningar som in situ-mätningar från vattenståndsmätare stämmer överens inom rimliga gränser. Perioden 1993-2000 steg havet med 2,6 ± 0,7 mm/år enligt satelliter (TOPEX/Poseidon) jämfört med 2,4 ± 1 mm/år från in situ-mätningar. I arbetet togs alla mätare från PSMSL med, så länge de inte bryter mot väldefinierade uppsatta kriterier – allt i allt blev det 1 023 stationer med 385 324 månadsserier. Ur detta fann de att en liknande ökning, som skedde under 1993-2000, inträffade mellan 1920-1945. Då steg havet med 2,5 ± 1 mm/år och ledde till en kumulativ höjning på 48 mm av havsnivån (men här var dessvärre antalet mätstationer lägre än efter 1950-talet, vilket dock enligt författarna inte borde påverka såpass mycket). Det får mig direkt att tänka på den varma period i Arktis (åtminstone på delar av Grönland) som var tydlig under 1930-talet. Kanske smalt isarna ganska mycket då, varför de bidrog en del till höjningen. Tyvärr finns det ännu inga kompletta studier över avsmältningsdynamiken för denna period (exempelvis jämviktsdynamiken efter ett regimbyte). Likadant med avsmältning sker till viss del idag, även den också är föremål för variabilitet.

Mycket siffror kanske, men båda artiklarna visar klart och tydligt att mer vikt bör läggas på dessa serier för att förstå den fulla vidden av vattenståndets variabilitet. Satellitmätningar är än så länge ganska begränsade i längd, och det är därför av hög vikt att dessa tillsammans med in situ-mätningar blir bra kalibrerade. Det framtida vattenståndets förändring är ju en mycket het fråga och analyser av detta slag kan ligga till grund för att ge oss en bra bild av troliga spann i framtiden.

1 kommentar

  1. Den här bloggen förtjänar verkligen många läsare. Inga förenklingar som i kvällspressen. Keep it up!

    Kommentar av Gäsper Trött — februari 16, 2007 @ 2:03


RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Skapa en gratis webbplats eller blogg på WordPress.com.

%d bloggare gillar detta: