Breyttur breytileiki veðurfars?

Athugasemd um pistil gærdagsins gefur tilefni til fáeinna orða um breytieika veðurfars. Í pistlinum var fjallað um ágústhita í Stykkishólmi síðustu 200 ár. Í athugasemdinni var réttilega bent á að breytileiki ágústhita frá ári til árs er minni nú á dögum heldur en hann var á 19. öld. Breytileiki hita frá degi til dags hefur líka verið minni síðustu áratugina heldur en var á 19. öld. Um þennan síðastnefnda breytileika var hér fjallað í pisli rétt fyrir áramót.  

En ekki er alltaf jafnljóst hvað menn eiga við þegar talað er um breytileika og er vandi við að eiga. Hér á Íslandi er hitafar breytilegra þegar kalt er í veðri heldur í hlýjum árum og áratugum. Útbreiðsla hafíssins fyrir norðan og austan land á hér stóran þátt. Alla vega jókst breytileikinn að mun á hafísárunum svonefndu (1965 til 1971) og var þá um tíma nærri því eins mikill og var á 19. öld.

Hafísárin - kuldatímabilin tvö sem fylgdu í kjölfarið og hlýindin sem ríkt hafa á nýju öldinni sýna að köld tímabil og hlý geta skipst snögglega á. Sá breytileiki virðist ekki hafa breyst mikið þótt áraskipti og dagaskipti hita séu nú minni.

Þegar rætt er um breytileika á alþjóðavísu er gjarnan vitnað í þrjár skissur sem hér má sjá að neðan til að skýra málið betur. Ég vona að þær komist óbrenglaðar til skila og lesendur átti sig á þeim. Myndirnar eru hér teknar úr riti sem William Burroughs ritstýrði fyrir Alþjóðaveðurfræðistofnunina: Climate: Into the 21st Century. Ég mæli með bókinni þótt hún sé að vísu orðin óþarflega dýr. Ég hef þýtt myndatexta.

Myndin á að sýna tvennt í senn: Annars vegar tíðnidreifingu hita á ótilteknum stað við núverandi veðurfar (blá strikalína) og hins vegar tíðnidreifingu hita á sama stað eftir að hlýnað hefur í veðri (rauður ferill). Hér á sérstaklega að taka eftir því að breytileikinn helst óbreyttur. Það sést á hæð ferlanna og spönn þeirra frá köldu yfir í hlýtt. Hæðin (stendur fyrir tíðni viðkomandi hita) er sú sama. Rauði ferillinn er einfaldlega hliðrun hitafars til hærri hita. Eins og gefur að skilja fjölgar hitabylgjum mikið, en kaldviðri verður mun sjaldgæfara heldur en áður.

Næsta mynd sýnir hvað gerist þegar breytileiki vex - án þess að meðalhiti breytist. Kuldaköstum og hitabylgjum fjölgar á kostnað meðalveðurs.

Þriðja myndin er sú sem mest er hampað. Hér má sjá að meðalhiti hefur aukist (toppur rauða ferilsins er lengra til hægri heldur en toppur þess bláa). En breytileiki hefur líka aukist, rauði toppurinn er lægri heldur en sá blái og spönn hans frá vinstri til hægri er meiri en spönn þess bláa. Hér sjáum við að hitabylgjum fjölgar umtalsvert og að þær verða meiri heldur en nokkru sinni var í hitafarinu fyrir breytingu. Kuldaköst eru hins vegar ámóta mörg.

Nú kemur hins vegar að athyglisverða hlutanum: Fjórða myndin er aldrei birt og er það satt best að segja illskiljanlegt. Við skulum líta á hana.

Á þessari mynd hefur meðalhiti hækkað (rauða línan hefur að jafnaði færst til hægri), en jafnframt því  hefur breytileiki minnkað, spönn rauða ferilsins á hitakvarðanum er minni heldur en spönn þess bláa. Kuldaköstum hefur fækkað umtalsvert, en hitabylgjum hefur ekkert fjölgað. Hvers vegna er þessi mynd aldrei sýnd? Það er þó hún sem virðist eiga langbest við hér á landi. Sjálfsagt þykir hún eitthvað bitlausari heldur en myndin næst fyrir ofan.

En - við skulum samt hafa í huga að allar framtíðarsýnirnar 1, 3 og 4 eru mögulegar. Ekki veit ég hver þeirra er líklegust. Þær eru hins vegar að mínu mati allar líklegri heldur en sú númer 2 (aukinn breytileiki við sama meðalhita) og mun líklegri heldur en systursýnirnar fjórar: Óbreyttur meðalhiti en minnkandi breytileiki, auk kólnunarsýnanna þriggja. Níundi möguleikinn er síðan sá að nákvæmlega engin breyting verði. Ekki tel ég hann mjög líklegan. Það má segja þeirri sýn sem mynd 4 birtir til lasts að það er auðvitað augljóst að breytileiki getur ekki minnkað endalaust við vaxandi hita. En enn hefur ekki verið sýnt fram á með óyggjandi hætti að sýn 1 eða 3 hafi þegar tekið við af grunnástandinu. Vonandi megum við bíða lengur eftir því.

En hvaða tímakvarða erum við að ræða um? Hvert er hið gamla veðurfar sem er haft til samanburðar? Erum við að tala um dægurbreytileikann, árabreytileikann eða áratugabreytileikann? Það er satt best að segja ekki alltaf jafnljóst.

Athugasemdir

[Hilmar Þór Hafsteinsson (IP-tala skráð) 1.8.2011 kl. 02:47]

Sæll Trausti. Ítreka þakkir fyrir afar fróðlega pistla um leið og ég bið þig að afsaka að þetta er ritað að næturlagi, sem helgast af því að ég var að upplifa verulegan hitamun; kom áðan til Íslands í 11 gráða hita úr 22 gráðum í Kaupmannahöfn.

Varðandi tímakvarða í sambandi við veðurfar skilst mér að miða þurfi við 30 ára tímabil til að geta gert vísindalega marktæka könnun á breytingum á veðurfari. Þætti vænt um ef þú gætir staðfest þá viðmiðun.

[Þorkell Guðbrandsson (IP-tala skráð) 1.8.2011 kl. 15:23]

Stundum verður eitthvað til þess að maður fer að velta fyrir sér hlutum, sem maður hefur engar forsendur til að skilja eða skilgreina. Af einhverjum ástæðum varð þessi pistill til þess að ég fór að hugsa um Húnaflóann, blessaðan, og áhrif hans, eða öllu heldur tilvistar hans á veðurfar hér um norðvestanvert landið, kannski á allt landið ef það er skoðað. Í augum illa upplýsts almúgamanns lítur út fyrir að lögun flóans myndi einhverskonar gildru fyrir "léttsaltan" sjó, bræðsluvatn frá hafís af ýmsum uppruna. Ég stend í þeirri meiningu að eðlisþyngd þeirrar vatnsblöndu, sem við köllum í daglegu tali sjó, sé mismunandi eftir seltustigi. Það leiði af sér að bræðsluvatnið hafi tilhneigingu til að fljóta ofan á hlýrri og seltumeiri sjó. Einnig að þegar sjór frýs og myndar lagnaðarís, skiljist út hluti saltsins úr honum og því verði bræðsluvatn hafíss af þeim uppruna saltminna. Þetta allt held ég að Trausti hafi staðfest fyrir allnokkru á þessum vettvangi. Nú, í framhaldi af þessu fer maður að velta fyrir sér hvort straumamynstrið sé það sama á yfirborðinu, í kalda og seltulitla sjónum, og neðar. Hver séu t.d. áhrif hafíssins sjálfs á straumamynstrið. Það leiðir mann til þeirrar spurningar, hvort mismunandi mikið magn hafíss hér austan við Grænland hafi áhrif á yfirborðsstrauma, sem aftur leiði til þess að magn yfirborðssjávar, sem berst inn á Húnafóann, sé breytilegt milli ára eftir því hvort hafís er mikill eða lítill austan Grænlands. - Norðanáttin og þokan, sem gjarnan berst af hafi inn á þennan landshluta þegar hitalægð myndast yfir sunnanverðu landinu ellegar hálendinu, hefur mikil áhrif og gætir áhrifanna jafnvel suður yfir tiltölulega lága fyrirstöðu landsins milli Húnaflóa (Hrútafjarðar) og Breiðafjarðar (sér í lagi Hvammsfjarðar og út með Snæfellsnesi). Eins leggur norðan sveljandann og þokuna jafnvel ofan í uppsveitir Borgarfjarðar, eins og Trausti þekkir vel frá barnæsku. Jæja, þetta er nú orðið meira bullið og óvíst hvort nokkur viti borinn maður skilur þetta.

[Trausti Jónsson, 2.8.2011 kl. 00:50]

Þrjátíu ár eru tæplega nógu langt viðmiðunartímabil hér á landi því hiti - og úrkoma hrekkur svo gríðarlega til á áratugakvarða. Á meginlöndunum á okkar breiddarstigi eru hitabreytingar frá ári til árs stærri heldur en hér, en breytileiki á áratugakvarða er þar oft minni.

Þorkell: Ég er reyndar ekki haffræðingur en veit þó að straumar í yfirborði og undir því eru ekki endilega þeir sömu. Mér skilst að þegar kaldur sjór er ríkjandi á yfirborði undan Norðurlandi sé stundum hlýr sjór skammt undir - ekki þó alltaf. Ef mikið magn af hafís kemur að Norðurlandi bráðnar hann þar venjulega og skilur eftir sig seltulítinn og léttan sjó sem tíma tekur að losna við af svæðinu. Ís hegðar sér mjög ólíkt ferskvatni því sem hann skilur eftir sig. Þannig getur mikill vindur blandað þunnu ferskvatnslagi við dýpri sjó á tiltölulega stuttum tíma. Það ferskvatn sem bundið er í ísnum blandast auðvitað ekki svo lengi sem ísinn er til staðar, hann flýtur alltaf ofan á. Vindur getur borið ís langar leiðir á skemmri tíma heldur en bráðina úr honum. Ef mjög mikið er af ís getur ísinn þannig borið ferskvatn inn á svæði þar sem það hefði aldrei komist hefði það ekki verið bundið í ísnum fyrst. En það er alltaf spennandi að fylgjast með hafísútbreiðslunni í Austurgrænlandsstraumnum. Mér skilst að nú séu þar um 100 þúsund ferkílómetrum meira af ís heldur en á sama tíma í fyrra (lítið samt miðað við það sem oft var á árum áður). Þar keppa nú bráðnun og flutningur af ís úr Norðuríshafinu - lágmarkið er venjulega einhvern tíma í september.