Hvordan lage en 60 års klimasvingning i Nord-Atlanteren?

Jeg ble litt inspirert av å lese Berkeley Earth-artikkelen “A New Estimate of the Average Earth Surface Land Temperature Spanning 1753 to 2011” (Rohde et al. in Geoinformatics & Geostatistics: An Overview, Nr 1, 2012) på toget i dag. Det er den artikkelen hvor de viser at

Global temperatur målt på land siden 1750 lar seg godt beskrive med en enkel lineær kombinasjon av vulkanutslipp og logaritmen til CO2-nivået 

og at

Avviket mellom denne enkle modellen og den globale temperaturkurven likner til forveksling på AMO-kurven (Atlantic Multidecadal Oscillation).

Så alle snakker om den ca 60 år lange AMO-svingningen nå om dagen. 

Vel, hvordan kan man lage en enkel modell for ytre klimapådriv, som gir en ca 60 års (AMO-) svingekurve? Her er mitt forslag etter å ha lekt litt med kalkulatoren i kveld:

 

Sol og måne = sant

Vi har to fundamentale svingeprosesser som utvilsomt påvirker Jorda:

  • Månens knutevandring på 18,6 år. 
  • Solflekksyklusen på ca 11 år.

Mens månen går som ei klokke, så er lengden på solsyklusen noe mer variabel. Men la oss bruke P2 = 11 år for sola.

Månens knutevandring gir opphav til en stående tidevannsbølge med periode 18,6 år i Polhavet. 

For Nord-Atlanteren, som ligger ca midt i mellom Ekvator og Nordpolen, vil denne tidevannsbølgen passere to ganger i løpet av 18,6 år (nordover og sørover). Mer tidevann gir økt vertikal omrøring i havet. Og en periodisitet på ca 9 år er allerede påvist i global temperatur i en av de andre artiklene fra teamet ved Berkeley Earth.

Så vi setter P1 = 9,3 år. 

Og dermed er alt klart for å regne ut perioden for beat-svingningen mellom månen (P1) og sola (P2):

 

1/P = 1/P1 - 1/P2

 

Og voila, vi finner at P = 60 år. Velkommen, AMO.  

 

Etterord

Det må imidlertid sies at hvis vi i stedet setter P2 = 10 år eller P2 = 12 år (som begge er solflekksyklus-lengder som forekommer), så blir perioden for beat-svingningen henholdsvis 133 år eller 41 år. Og med en veldig kort solsyklus på 9,3 år vil alt her gå over styr.

Men så er det da heller ingen som sier at AMO er strengt periodisk.  

Det er sikkert mange som har gjort dette regnestykket før, uten at jeg har sett det. Men det var jo litt artig å gjøre det selv, da …