I dag dveler vi litt ved noen nylig publiserte artikler fra toppfolk i skjæringspunktet mellom satellitter og klima.

Vannet som forsvant, og kom tilbake

Dette temaet har jeg nevnt her tidligere, men den definitive artikkelen er nå publisert. Det dreier seg om den plutselige nedgangen i globalt havnivå som satellittene observerte for et par år siden.

I artikkelen ”The 2011 La Niña: So strong, the oceans fell” av Boening, Willis, Landerer, Nerem og Fasullo (GRL) gransker forfatterne det faktum at mens man var sikre på at globalt havnivå steg jevnt og trutt med 3 mm pr år, så viste høydemålersatellittene at havnivået plutselig falt med 5 millimeter fra tidlig i 2010 til midtveis i 2011!

Årsaken var et kraftig omslag fra El Niño til La Niña i Stillehavet. Dette forandret nedbørsfeltene på global skala. Nærmere analyser med bl. a. tyngdefelt-satellittene GRACE viste at vannmassene som ble løftet ut av Stillehavet, dukket opp inne på land, primært i Australia, Sørøst-Asia, og nordre del av Sør-Amerika. (Noen av leserne husker kanskje at det regnet meget kraftig i Australia).

Globalt havnivå er nå tilbake ”på sporet” med sine 3 millimeter pr år.

Siden alle er enige om at avsmeltingen fra isbreer og Grønland har økt det siste tiåret, så må tempoet i oppvarmingen (og den termiske ekspansjonen) av havet ha avtatt litt i den samme perioden. Men havet blir fortsatt varmere – det ser man tydelig i in-situ målingene fra de mange tusen ARGO-bøyene ute på havet. Hvilket leder oss over til neste artikkel …

Klodens energi(u)balanse

Det magiske tallet er +0,6 W/m2 og det har vi sett før her på bloggen. Men artikkelen ”An update on Earth’s energy balance in light of the latest global observations” i Nature Geoscience setter dette inn i en enda større sammenheng. Og forfatterteamet som Graeme Stephens har med seg, er det rene ”Dream Team” i grenselandet mellom hydrologi, atmosfære, stråling, skyer og satellitter.

I bunnen ligger altså det nå observerte faktum at klodens gjennomsnittlige energi-ubalanse det siste tiåret har vært ca 0,6 W/m2. Dette har primært materialisert seg i et varmere (og høyere) hav, mindre sjøis og krympende isbreer.

0,6 W/m2 er selvsagt et lite tall i forhold til de inn- og utgående varmeflukser og luftstrømmer som fyker rundt i atmosfæren vår. Men det er et fysisk målt tall, og nøyaktigheten øker for hvert nytt år som ARGO-bøyene sender meldinger. Og: Tallet stemmer altså bra med den observerte havnivåstigning og is-smelting, som er målt på helt andre og uavhengige måter. 

Men det Stephens et al. gjør i tillegg, er å samle in-situ målinger av IR-stråling ved bakkenivå, samt satellittmålinger av skyer og stråling over atmosfæren. Dermed presenterer de nye estimater for de forskjellige energifluksene i klimasystemet. Blant viktige satellittmålinger som er brukt, er skyradaren på CloudSat, MODIS-instrumentene på Terra og Aqua, samt CERES-instrumentet som også flyr på flere satellitter.

Bruken av CERES og MODIS sammen med ARGO-målinger er ikke ny. Men med CloudSat har man for første gang klart å kvantifisere også snøbygenes bidrag i energibudsjettet på global skala. Og man har fått bedre målinger av regnvær. 

Et par at konklusjonene har vakt mye oppsikt der ute i blogosfæren:

• Den infrarøde tilbakestrålingen (fra atmosfære/aerosoler/skyer) målt ved bakkenivå er drøyt 10 W/m2 større enn hva man tidligere har trodd.  
• Det regner mer (globalt) enn hva man tidligere har trodd.
• Varmemengden som fraktes oppover med fordampning/konveksjon er større enn man tidligere har trodd.

I det totale energiregnskapet nuller plusser og minuser hverandre fortsatt nesten ut. Men det gjenstår en liten netto ubalanse:

Kloden akkumulerer for tiden varme med en gjennomsnittlig rate på 0,6 W/m2  (eller den gjorde det i hvert fall i årene 2000 – 2010).

Mengden drivhusgasser er mye større nå enn da industrialiseringen startet. Men kloden vår gjør sitt beste for å holde likevekt: Ved mer konveksjon, regnvær og fordampning klarer den nesten å lufte ut for det økende strålingspådrivet. Men ikke helt. Det blir varmere. 

Ti år er kort tid i klimasammenheng. Men la oss gjøre vår egen lille blogg-beregning (korriger meg gjerne med mer nøyaktige tall) for å sette ting i perspektiv:

• I perioden fra 2000 – 2010 har solaktiviteten avtatt. Det gir et redusert naturlig strålingspådriv på ca -0,1 W/m2.
• I samme periode har pådrivet fra antropogene utslipp (drivhusgasser minus svovel-aerosoler) økt med ca 0,3 W/m2.
• Det har ikke vært noen store vulkanutbrudd i løpet av dette tiåret.

En enkel betraktning tilsier altså at det eksterne strålingspådrivet i dette tiåret har økt med bare ca +0,2 W/m2.

Mens kloden vår altså har slurpet i seg energi med en gjennomsnittlig rate på 0,6 W/m2 i samme periode.

Det er ikke store tall, men de er definitivt større enn null. Og den reduserte solaktiviteten har nok litt av skylden for at havet ikke ble varmet opp fullt så raskt som da altimeter-satellittene begynte å måle tidlig på 1990-tallet.

Men havet blir altså stadig varmere, og oppvarmingen skjer ovenfra. Mens global temperatur (i atmosfæren) hopper og spretter hit og dit, prisgitt dagens vær, årlige ENSO-variasjoner og multidekadiske havsykluser som AMO.

Raskt om noen andre ferske artikler:

Guangliang et al (2012): “Reconstruction of integrated temperature series of the past 2.000 years on the Tibetean plateau with 10-year intervals”.

Denne rekonstruksjon (med bruk av treringer, iskjerner, sedimenter, etc) av temperaturen på den tibetanske høyslette gjennom de siste 2000 år viser klare tegn av en varm periode i årene 775 – 1275, samt kalde perioder i 245 – 745 og 1285 – 1835. Den kaldeste perioden under den lille istiden var i årene 1635 – 1675. De siste to tiårene har vært rekordvarme i Tibet, mens det tidligere har vært en klar kobling til solaktiviteten. Forfatterne mener også å se en 150 års syklus i temperaturdataene.

Sedlacek & Knutti (GRL 2012): ”Ocean warming of the last century cannot be explained by natural variability”.

og

Pierce et al (GRL 2012): ”The fingerprint of human- induced changes in the ocean’s salinity and temperature fields”.

Begge disse artiklene påpeker at de observerte endringene nedover i havet stemmer bra med en drivhusbasert oppvarming ovenfra, men vanskelig lar seg forklare ved naturlige storskala omrøringsprosesser internt i havet, eller virkning av endret solaktivitet eller vulkaner.  

Oppsummering:

Det er noen gode nyheter for folk flest:

• Vi unngår en ny istid.
• Jordkloden jobber knallhardt med å ventilere ut varmen fra den økte drivhuseffekten. Økt konveksjon og mer nedbør bidrar til dette. De store regnværsystemene er Naturens egen helsetrøye. 

Men det er også en dårlig (gammel) nyhet:

• Kloden klarer ikke å ta unna. Den gjennomsnittlige energi-ubalansen er fortsatt større enn økningen i pådriv det siste tiåret – til tross for at sola har blitt slappere. 

NB: Dagens blogg-artikkel er, som det framgår av innholdet, basert på lesing av helt ferske vitenskapelige publikasjoner publisert i 2012. (Denne artikkelen omtaler ikke draftversjonen av IPCC5).