Smáupprifjun á fáeinum spurningum (úr flokknum söguslef)

Í júní í fyrra (2014) var hér á hungurdiskum litið á nokkrar myndir tengdar veðurfarssögu Ísland og fjallað um þær í nokkru máli. Þær langlokur verða ekki endurteknar hér en rifjum samt upp eina mynd sem þá birtist - og bætum einni við (sú er reyndar líka endurnýting frá enn fyrri tíma) og horfum á tvo lista.

Fyrri myndin sýnir ársmeðalhita í Stykkishólmi - mældan og áætlaðan allt aftur til 1798 og fram til síðastliðins árs. Hún er öðruvísi en þær sem oftast eru sýndar að því leyti að búið er að nema línulega leitni (eins og hún reiknast fyrir allt tímabilið, 0,8°C/100 ár) á brott. Við sitjum eftir með áratugasveiflur - auk þess sem sveiflur frá ári til árs sjást mætavel. 

Lárétti ásinn sýnir árin en sá lóðrétti vísar á hita - gráu súlurnar sýna ársmeðalhitann, en rauða línan 10-ára keðjumeðaltal. Það þarf ekkert sérstaklega góðan vilja til að sjá þrjú hlýindaskeið - þau eru hér afmörkuð með lóðréttum strikalínum. Það fyrsta er talið standa frá 1828 til 1858 - í 31 ár - breytileiki innan skeiðsins er mikill. 

Næsta hlýskeið er hér talið byrja 1928 og talið standa til 1964 í 37 ár. Breytileiki er töluverður frá ári til árs - en minni en á fyrsta hlýskeiðinu. Síðasta hlýskeiðið er talið hefjast 2003 og stendur enn - breytileiki er mjög lítill - eða hefur verið það hingað til. Á milli hlýskeiðanna eru tvö mjög mislöng kuldaskeið. Breytileiki er mikill innan kuldaskeiðanna - en þó heldur minni eftir 1892 en áður.

Margt má um myndina segja - en hér skulum við fyrst spyrja okkur þeirrar spurningar hvort takturinn milli hlý- og kuldaskeiða er svo skýr að við getum spáð því hversu langt núverandi hlýskeið verður? Svo er auðvitað ekki. Lengd tveggja fyrri skeiða segir okkur ekkert um lengd þess sem nú stendur - en ef við höllumst að reglulegum sveiflum verðum við að trúa því að í aðalatriðum muni það standa í að minnsta kosti 25 ár til viðbótar - og að inn í það muni koma fáein kaldari ár - hugsanlega klasi. Ritstjóri hungurdiska trúir ekki á aðrar reglubundnar sveiflur en þær sem hafa eðlisfræðilega verið negldar niður með afli - svo það sé á hreinu. Í flokki sveiflna sem ritstjórinn hefur ofurtrú á eru dægursveiflan og árstíðasveiflan - sömuleiðis trúir hann á þær stjarnfræðilegu - en þær eru þó þess eðlis að krefjast varfærnari meðhöndlunar heldur en þær tvær fyrstnefndu. 

Þá kemur að spurningum: 

1. Hvernig stendur á sveiflum frá ári til árs? [svar til – en nýtist ekki við spár]
2. Hvernig stendur á áratugasveiflunum? [svör mjög óljós – en þær eru samt staðreynd]
3. Eru áratugasveiflur síðustu 200 ára eitthvað sérstakar? [ekki vitað – en líklega ekki]
4. Hvernig stendur á „langtíma“-leitninni? – Er hún eitthvað sérstök? [líkleg svör til]
5. Eru sveiflurnar reglubundnar? [sumar – en aðrar ekki]

Lítum svo á hina myndina:

Lárétti ásinn sýnir tímann í árum - nær reyndar aftur til landnáms Íslands. Lóðrétti kvarðinn til hægri sýnir svonefnd súrefnissamsætuvik - um þau og merkingu þeirra hafa hungurdiskar fjallað áður. Vikin eru fengin úr grænlenskum borkjarna sem kallast GISP2 - og ná næst okkur í tíma til 1988. Samband er á milli hita og samsætuvikanna - á þeim tíma sem við getum borið þau og hitamælingar saman samsvarar 1 prómill vik um 2,5 stigum (eða lítillega meir). 

Kjarninn er tekinn á hábungu Grænlands og það er ekkert sjálfsagt mál að samband sé þaðan við hita á Íslandi - það er samt mesta furða hvað það er - og sömuleiðis má að einhverju leyti ráða í það hvers vegna ósamræmi er stundum mikið og stundum lítið. Við veltum okkur ekki upp úr því hér og nú. 

Ljósgrái ferillinn sýnir samsætuvikin frá landnámi - því miður vitum við ekki nákvæmlega hvers konar straujárn er notað - en gæti verið í kringum 10 ára meðaltal - það skiptir okkur litlu að þessu sinni. 

Rauða línan lengst hægri sýnir 7-ára keðjumeðaltöl hita í Stykkishólmi frá 1798 til okkar daga. Mjög greinilega sést að hiti og samsætuvik hækka - eftir 1800 og áfram. 

Dökkgráa, breiða línan er útjöfnunarsía sem hér á að sýna breytileika samsætuvikanna á 100 ára kvarða eða þar um bil. 

Ef við nú trúum sambandi samsætuvika og hita segir myndin okkur að svokölluð litlaísöld hafi verið um 1,6 stigum kaldari heldur en nútíminn - og ámóta kaldari líka og um 70 ára skeið í kringum árið 1000 (nokkru eftir landnám).

Eftir að hafa rýnt myndina ætti það að vera kristaltært að áratugasveiflur yfirgnæfa hina löngu litluísaldarsveiflu algjörlega - gefum því rækilega gaum. 

Svo er það listinn. Hann sýnir þau atriði sem stungið hefur verið upp á sem stýriþáttum bæði áratugasveiflnanna og litluísaldarsveiflunnar og er hér kastað fram til umhugsunar - e.t.v. má ræða einstök atriði hans síðar.

Helstu grunnstýriþættir eru:

Breytingar í virkni sólar
Breytingar á efnasamsetningu lofthjúpsins
Breytingar á armengun
Breytingar á landnotkun
Eldgos
Breytingar á brautarþáttum jarðar
„Tilviljanakenndur“, innri breytileiki hringrásar lofthjúps og sjávar

Tilviljanakennd „slys“ - svo sem loftsteina- eða halastjörnuárekstrar.

Ef leysa á veðurfarsgátuna verður saga stýriþáttana að vera þekkt. Sömuleiðis viljum við fá að vita hver staðbundin áhrif breytinga á þeim eru. Öll þessi atriði eru uppi á borðinu í veðurfarsumræðunni - en skoðanir á innbyrðis vægi þeirra vægast sagt skiptar. 

Vonandi gefst tóm til þess síðar að fjalla nánar um bæði spurningarnar sem varpað var fram hér að ofan - sem og stýriþættina nefndu.

Greinar um líklega breytingasögu álags/mótunarþátta á heimsvísu:

http://www.geosci-model-dev.net/5/185/2012/gmd-5-185-2012.pdf [samantekt]
http://arxiv.org/pdf/1102.4763.pdf [sólin]
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2011GL048529/epdf [sólin]
http://climate.envsci.rutgers.edu/pdf/Gao2008JD010239.pdf [eldfjöll]
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1466-8238.2010.00587.x/epdf [landnotkun]

Athugasemdir

[kristinn geir steindórsson briem (IP-tala skráð) 10.5.2015 kl. 09:32]

ágæt grein. en er ekki svolítið erfitt að meta sveplur í veðurfari á íslandi nú koma nokkur hressileg elgoss með reglulegu millibili sem skekkir eflaust mindina eitthvað. en er það sem ég sínist að sveiplurnar voru minni í móðurharðindunum. sú öld var nú all svakkaleg. eru meiri sveplur í veðurfari ef mikið er um elgos. aflaust hefur hraungos minni áhrif en gjóskugos