Mye spennende som skjer der oppe og her nede. Men jeg lovte jo å komme tilbake med mer info om ENSO og de to utvalgte artiklene Loeb et al (2012) og Laken et al (2012) denne helgen. So here we go: 

Fortsatt La Nina

Vi starter forsiktig med siste ukes ENSO-status: De forskjellige ENSO-indekser viser at Stillehavet fortsatt er inne i en forholdsvis svak, men standhaftig, La Nina. I forhold til den lille duppen som kom i 2009 etter den store La Nina i 2008, så er 2012-varianten mer vedvarende.

Akkurat nå tyder mye på at 2012, i motsetning til 2009, vil bli stående i klimabøkene som et offisielt La Nina-år (fem påfølgende måneder under -0,5 på ONI-indeksen).

Merk for øvrig at både La Ninaer og El Ninjoer starter sånn ca midt på året, hvis man ser på oseanografiske parametre som varmemengde eller havnivå. Global temperatur kommer i spill noen måneder senere. Mens det altså er lett å snakke om et “El Ninjo-år” eller “La Nina-år” når det gjelder global temperatur, så kan det fort bli litt forvirring når man snakker om oseanografien. (Og jeg kommer sikkert til å surre litt med årstallene i denne bloggen, for jeg har hastverk med å skrive før batteriet på Mac’en går tomt …).    

Havnivået

Vi går videre med å se på havnivået, som virkelig har fått kjørt seg de siste to årene. Altimetermålingene fra Jason-satellittene ved årsskiftet viser at globalt havnivå nok en gang er på vei opp mot nivået hvor det “egentlig” skal være, iflg den langsiktige trendkurven.

Alle vet at i det lange løp er det temperaturen i havet, volumet av isbreer, Grønland og Antarktis som bestemmer havnivået. Men hva var det da som skjedde underveis i 2010-2011? Det var ENSO, det.  

Det kom i hvert fall en stor og en liten La Nina i Stillehavet. Disse løftet mye vann opp fra havet og lot det regne ned over landområdene i sørøst i Asia og i Australia.

Offisiell teori pr i dag er at så mye regnvann ble liggende igjen inne på land en tid, at satellittene målte et reelt fall i havnivå globalt. Dette er i noen grad dokumentert av tyngdefeltsatellittene GRACE. Men fins det in-situ dokumentasjon også? Da må vi se på nedbørsmålinger.

Rekordregn 

Så la oss nedbøren. Ukens høydepunkt var selvsagt 10 cm regn på ett døgn i Ny-Ålesund, men la oss ikke avspore av en skarve dagsmåling. Se heller på figuren under, som viser global nedbør i vår tid. 

Rekord-årene for REGISTRERT nedbør har altså vært 2010 og 2011. Ikke så rart da at havnivået har hatt litt trøbbel: De aller fleste nedbørsmålerne ved Stillehavet ligger jo på land. Så mye tyder altså på at mer vann enn vanlig faktisk har befunnet seg inne på land de to siste årene. 

Havnivået har for øvrig også sin egen ENSO-indeks. Som tidligere nevnt ligger den noen måneder i forkant av global temperatur. Vi ser her at det som skjedde i 1997/98/99 var temmelig heftige saker. 

Loeb et al (2012): Strålingsbalansen 

Da er vi klare for å gå løs på Loeb et al’s artikkel “Observed changes in top-of-the atmosphere radiation and upper-ocean heating consistent within uncertainty” fra Nature Geoscience.  Den kobler tre helt forskjellige innfallsvinkler og målemetoder:

På den ene siden har man in-situ målingene av hav-varme, som har hatt metodemessige problemer i overgangen fra den gamle (XBT) til den nye (Argo) måleteknologien. Men fra 2005 har Argo blitt et temmelig robust globalt system, og kan dra lasset alene i de øverste 2 kilometerne av havet. 

På den annen side har man CERES-instrumentet på noen av NASAs satellitter, som måler utgående varmestråling (OLR) fra Jorda, og hvor mye solstråling Jorda reflekterer. Når man kombinerer det med målingene av solas TSI gjort fra en annen satellitt, så har man tall både for hvor mye sollys som absorberes og reflekteres av Jorda. 

Og så har man selvsagt meteorologene, som ved å se på temperatur, trykk, vanndamp vind og skyer rundt om i verden kan regne ut hvor mye energi som må ha passert i grenseflatene mellom hav/atmosfære og atmosfære/rom. 

De daglige endringene som CERES måler i Jordas absorbsjon og utstråling er relativt sett ganske nøyaktige, men absolutt kalibrering har vært et problem. CERES vet egentlig ikke hvor Jordas likevektspunkt er, men ser at fluxen varierer. 

Nok snakk. La oss se nøye på neste figur, som viser fire forskjellige kurver:

• Grå kurve: ENSO-indeksen MEI.
• Rød kurve: Avvik i absorbert sollys for hele kloden
• Blå kurve: Avvik i utgående varmestråling (med motsatt fortegn, dvs -OLR)
• Grønn kurve: Netto avvik i Jordas strålingsbalanse (med uvisst nullnivå)  

Komplisert? Ja, men noe generelt kan man se: 

• Utgående varmestråling (-blått) følger stort sett Jordas globale temperatur, som på kort sikt følger ENSO.
• Absorbert sollys (rødt) varierer mer komplisert. Her inngår selvsagt skydekket, samt fordelingen av is, snø, aerosoler -, land og vann der hvor det er skyfritt.

Og man ser tydelig at:

• Jorda samlet mye energi i 2008 og et stykke ut i 2009.
• Dette snudde da El Ninjoen tok over kontrollen i Stillehavet utover i 2009. 
• Jorda består av mer enn bare Stillehavet. Men det er ENSO som stort sett bestemmer fra år til år.  

Men så var det dette med det egentlige nullnivået og strålingsbalansen. Det er her Loeb et al foreslår å “forankre” CERES i de siste fem årenes målinger fra ARGO-bøyene.

Med strålingsmålingene absoluttkalibrert på den måten, kan man bruke CERES-målingene over hele tiårsperioden fra første satellitt med CERES ble skutt opp, til å studere Jordas energibalanse mellom vekslende El Ninjoer og La Ninaer. 

Svaret deres blir at Jorda har samlet energi med en rate på ca +0,5 W/m2 i denne tiårsperioden. Nullnivået for den grønne kurven i figuren må altså trekkes et stykke lengre ned enn hva figuren gir inntrykk av.  

Som en ganske overbevisende test viser Loeb et al at deres energibalanse fra ARGO & CERES stemmer godt med den omfattende re-analysen av været som er gjort ved det europeiske værsenteret ECMWF i England for disse ti årene. 

Vi tar figuren en gang til. Det er mye man kan gruble på der.  

I sammen slengen kan vi også ta med januar-verdien for global temperatur i nedre troposfære, som nettopp kom fra Roy Spencer ved UAH. Alle kurver ser ut til å peke nedover der, men la oss snakkes igjen i september … he-he.   

Laken et al (2012): Skydekket

Mens Loeb et al er temmelig tung, så er artikkelen fra Laken et al nokså rett fram. De gjennomgår ti år med skymålinger fra MODIS-instrumentet på NASAs satellitter Terra og Aqua. MODIS har mye bedre romlig og spektral oppløsning enn de vanlige værsatellittene.

Skyene klassifiseres som høye, midlere eller lave. Totalt har skydekket økt med ca 0,6 %.

Tallene viser også at det har blitt litt færre høyere skyer, og noe flere lave skyer. (Merk at færre høye skyer automatisk vil føre til at det ses flere lave skyer, fordi MODIS ikke ser igjennom skyene). 

I den samme perioden har solas TSI gått noe ned, mens galaktisk kosmisk stråling (GCR) har gått noe opp.

Forfatterne kjører så korrelasjonsanalyse mellom skyer og TSI , GCR.

Målingene gir ingen støtte til Svensmarks teori om at GCR skal gi flere lave skyer. De observerte endringene i skydekke forklares med variasjonene i ENSO. 

Når det gjelder eventuell kausal sammenheng mellom sola og ENSO (eller kosmisk stråling og ENSO), så er selvsagt ti år alt for kort tid til å si noe meningsfylt. Da må man lete i proxy-målinger. Kanskje en annen gang …? 

Oppsummering

Skyer er kompliserte skapninger, som reflekterer sollys om dagen og holder på varmen om natta. Laken et al sier at i følge standard teori skal 1 % økning i skydekke gi en endring i strålingspådrag på -0,13 W/m2.

Laken et al fant altså i sin MODIS-studie en økning i skydekket på ca 0,6 % i denne tiårsperioden. Det tilsvarer en reduksjon i strålingspådrag på knapt 0,1 W/m2.

Hvilket rimer bra med konklusjonen fra Loeb et al: Det ser ut til at kombinasjonen av en svakere sol og litt mer skyer fra ENSO ikke har klart å hindre at Jorda har blitt oppvarmet med 0,5 W/m2 i den tiårsperioden hvor instrumentene MODIS og CERES har vært i aksjon på NASAs satellitter for å måle henholdsvis Jordas skydekke  og strålingsbalanse.  

Avslutningsvis må det sies at både MODIS, CERES og ARGO har temmelig kort fartstid når det gjelder vår klodes klima. Men de gir viktig ny innsikt i hva prosesser som ENSO og solflekksyklusen faktisk avstedkommer av endringer på kloden vår.

Vi får håpe at disse instrumentene vil fortsette å levere solide data i mange år framover. For CERES ser det riktig bra ut nå -  et helt nytt instrument av denne typen er nemlig trygt på plass i bane på den nye amerikanske værsatellitten NPP. En satellitt som leses ned på Svalbard, og som nylig fikk sitt offisielle navn av NASA: “Suomi NPP”. Og så kan dere lure på hvorfor satellitten heter det …