Satellittene og varmen i havet

Nei – nei – nei! Ikke Glory også! Akkurat som NASAs forrige klimaforskningssatellitt OCO ramlet i havet for to år siden, så mislyktes altså fredagens oppskytning av Glory. Med samme bærerakett, fra samme base og, sannsynligvis, av samme årsak. Teknikerne som trodde de skjønte hvorfor OCO feilet, må tydeligvis ha tatt feil. Med Glory forsvant også håpet om rask avklaring av viktige spørsmål om aerosolenes rolle for klimaet og global oppvarming.

Uffda - NASAs Glory plasket ned i havet i stedet for å komme opp i bane rundt Jorda.
Uffda - NASAs Glory plasket ned i havet i stedet for å komme opp i bane rundt Jorda.

Glory-2?

Vil NASA bygge en ny Glory? Det gjenstår å se. De vet at i Europa har vi EarthCARE under bygging for å ta hånd om aerosolene, men ESA har store tekniske vansker med instrumentutviklingen på EarthCARE, og oppskytning blir i hvert fall ikke før 2015. Mest kritisk er det likevel med måling av total innstråling fra sola. Her skulle Glory ført stafettpinnen videre fra gamle SOHO (hvor to kolleger av meg var sentrale i bygging og operasjon av satellitten).

Allerede i løpet av ettermiddagen fredag startet diskusjonene her på Romsenteret om hvordan man kan bidra til å sikre kontinuitet i solmålingene. Det vil være særdeles trasig for klimaforskningen dersom man får et avbrudd i målingene av TSI (total solar irradiance). Som kjent er det deler av frekvensspekteret fra sola som bare kan måles utenfor Jordas atmosfære. Hvis man får et avbrudd i måleserien fra satellitter nå, så vil diskusjonene om solas rolle for temperaturutviklingen her på Jorda kunne pågå i nesten evig tid – siden ingen med full sikkerhet vil kunne si hva som egentlig skjedde i pausen mellom to satellitter. Det er viktig med gode vekslinger når man løper stafett.

Kanskje kan en liten norsk satellitt bidra med verdifulle målinger? Forskning.no’s lesere vil bli holdt oppdatert.

Enda en is-rekord

Det ble ny minimumsrekord for sjøisen i nord i februar-måned også, i hvert fall dersom vi legger de offisielle amerikanske målingene til grunn. Riktignok en delt førsteplass, men imponerende like fullt. Dermed har denne vinteren kapret rekordene for både desember, januar og februar. En slik trippel må ses på som en sterk indikasjon på at verden er i ferd med å bli varmere, selv om den sterkt negative Arktiske Oscillasjon store deler av denne vinteren utvilsomt har gjort at varm luft havnet nettopp i de områdene hvor den marginale issonen strekker seg lengst sør, nemlig den kanadiske atlanterhavskysten.

Fortsatt mye mindre sjøis enn vanlig i Arktis, og nå går det snart mot sol og sommer... (NSIDC)
Fortsatt mye mindre sjøis enn vanlig i Arktis, og nå går det snart mot sol og sommer... (NSIDC)

Ikke så varmt, men …

Hva så med global lufttemperatur i februar? Troposfæremålingene fra satellittene for februar måned er nettopp kommet inn, og viser en temperatur på det jevne. Året har imidlertid startet opp et par tiendels grader varmere enn 2008, som var det forrige La Nina året. Ikke noe bevis, selvsagt, men nok en indikasjon på at verden fortsatt blir varmere.

Varmen i havet

Jeg presenterte sist uke målekurven fra NOAA som viser varmemengden i havets øverste 700 meter, målt fra de noen tusen ARGO-bøyene som nå flyter rundt på verdenshavene og beveger seg opp og ned gjennom vannsøylen for å gjøre målinger og rapportere via satellittlink. Denne kurven har gitt opphav til mye moro (og krangel), og mange vitenskapelige publikasjoner av varierende kvalitet.

Knox & Douglass (2010) brukte i sin artikkel ”Recent Energy Balance of the Earth” (Int J Geosciences) kurven fra NOAA i årene 2003-2008 til konkludere at oppvarmingen av verdenshavene nå har stanset opp. Dette rimer imidlertid dårlig med at havhøydemålingene fra altimetersatellittene viser en havnivåstigning som fortsatt er betydelig større enn avrenningen verdens isbreer.

Lyman et al (2010) tok i artikkelen ”Robust warming of the global upper ocean” (Nature) et grundigere dykk ned i detaljene, ved å studere den overgangen fra skipsbaserte målemetoder til ARGO-bøyer som har funnet sted i årene fra 1994 til 2008. Deres konklusjon ble at det utvilsomt har vært en betydelig varmeøkning i havet i denne perioden, og at ”usikkerhetene er så store at variasjoner fra år til år, slik som den påståtte utflatingen i 2003-2008, er statistisk meningsløs”.

Så her må satellittene komme til hjelp for å løse flokene. Og det er i første omgang tyngdefeltsatellittene og altimetersatellittene som må trå til her.

Endringer i havnivå siden rutinemessige altimetermålinger startet i 1992. (CNES/LEGOS/CLS)
Endringer i havnivå siden rutinemessige altimetermålinger startet i 1992. (CNES/LEGOS/CLS)

Satellittene og havet

Vann flytter seg rundt om på kloden, på grunn av prosesser som havstrømmer, fordampning, nedbør, smelting og avrenning.

Tyngdefeltsatellittene (GRACE) klarer nå å måle endringer i massen som befinner seg i de forskjellige verdenshavene. Man ser f eks på målingene fra GRACE hvordan vannmasser flytter seg mellom hav og land avhengig av årstider og nedbørsmønstre.

Altimetersatellittene (Jason, ERS-2, ENVISAT) måler havnivået, som avhenger både av hvor mye vann det er, og fordeling av temperatur og saltholdighet i de ulike dyp.

For å skjøte sammen in-situ målinger med havnivåmålinger og vannmassemålinger fra satellittene over tid, behøver man også en modell. Forrige uke kom så en artikkel (Song & Colberg, JGR 2011) som forsøker å rydde litt opp i dette. Den artikkelen er en virkelig kraftanstrengelse, hvor en rekke typer målinger skjøtes sammen med ganske heftig numerisk modellering. For å gjøre en lang historie kort, så konkluderer artikkelen med at:

  • Dyphavet (under 700 m) har i perioden 1992 - 2008 opplevd en betydelig oppvarming, tilsvarende en årlig havnivåstigning på 1,1 mm pr år. Dette er ca en tredjedel av den observerte havnivåstigningen i denne perioden.
  • Denne oppvarmingen i dyphavet har ingen sesongvariasjon, men er relativt jevn. Noen havdyp har blitt varmet opp mer enn andre. Dette gjelder spesielt i Atlanterhavet og utenfor Antarktis.
  • Varmeregnskapet ”går opp” når man antar en netto tilførsel av energi gjennom havoverflaten i samsvar med ”standard” teori og målinger for skyer og drivhusgasser.

Konklusjon

Det er fortsatt varmt i verden. Is-rekorder slås denne vinteren, og selv om 2011 er et La Nina-år, tyder mye nå på at året kan havne blant de ti varmeste. Og verdenshavene fortsetter å varmes opp. Men – og det må sies – oppvarmingen av den øvre delen av havet går nå betydelig saktere enn for 10-15 år siden. For mens dyphavet varmes opp og utvider seg, og stadig mer vann renner ut i havet fra krympende isbreer og iskapper, så viser altimetersatellittene at havnivåstigningen ikke akselererer.

Så det ligger nok noen naturlige sykluser bak og lurer her – men jeg kan ikke se at de diskrediterer teorien for menneskapt global oppvarming. Men de påvirker hvor varmt det vil bli i verden både i år 2020, og i år 2100.

Satellittmålinger av globalt havnivå. Havnivåstigningen gikk litt raskere de første ti årene enn de fem siste. (Univ Colorado)
Satellittmålinger av globalt havnivå. Havnivåstigningen gikk litt raskere de første ti årene enn de fem siste. (Univ Colorado)

Så kanskje kommer FNs neste klimapanel med en ganske så enkel justering?

  • Man anerkjenner utslagene av sola og naturlige sykluser i noe større grad enn forrige gang.
  • Man innrømmer at klimasensitiviteten innledningsvis ble estimert noe for høyt.
  • Og man fastholder at selv om global temperatur neppe blir 0,2 grader pr tiår varmere de neste par tiårene slik man lovet forrige gang, så kommer nok oppvarmingen sigende etter hvert.

For å konkludere enda mer presist når rapporten skal legges fram i 2013-2014, skulle nok FNs Klimapanel gjerne hatt satellitten Glory i bane nå …