Hvert fer Irma?

Hér er ferill fellibylsins Irmu, sem nú er með styrkleika 3.  Rúmlega helmingur Amerísku þjóðarinnar vonar að Irma gangi yfir Mar-a-Lago, sumarbústað Trumps forseta.

Sprengja plús eldflaug = mikil hætta

Á laugardag sprengdu yfirvöld í Norður Kóreu fyrstu vetnissprengju sína í neðanjarðarbyrgi í Punggye-ri tilraunastöðinni í norðaustur Kóreu. Þetta er sjötta kjarnorkusprengjutilraun Kóreumanna og sú langstærsta. Bylgjur sem bárust í gegnum jarðskorpuna frá sprengingunni komu fram sem skjálfti af stærð 6.3, sem er jafnt og stærstu skjálftar á Íslandi. Átta mínutum seinna kom annar minni skjálfti, sem var um 4 stig, og myndaðist sennilega þegar hellirinn hrundi, þar sem sprengjan var sett af stað. Talið er að orkan í þessari sprengingu hafi verið 100 til 150 kílótonn, en til samanaburðar voru sprengingarnar í Hiroshima og Nakasagi í Japan um 15 kílótonn. Síðasta sprengja Norður Kóreu árið 2016 var til samanburðar aðeins 10 til 30 kílótonn, svo þeim Kim forseta og félögum fer hratt fram í vopnagerð á þessu tíu árum, síðan Norður Kórea hóf starfssemi að væðast kjarnavopnum.

 

Stöðvar sem fylgjast með kjarnorkusprengingum um alla heim skrá skjálftabylgjur og einnig hljóðbylgjur, en átta stöðvar skrá auk þess geislavirk efni sem berast út í lofthjúp jarðar við sprengingar.   Jarðskjálftafræðingar geta auðveldlega aðgreint skjálfta sem stafa af náttúrulegum jarðskorpuhreygingum, og skjálfta frá sprengingum. Það eru tvenskonar bylgjur, sem myndast: P bylgjur og S bylgjur. Í “venjulegum” jarðskjálftum er P bylgjan lítil en S bylgjan stór. Sprengingar mynda hins vegar stóra P bylgju og minni S bylgju.   Stórar kjarnorkusprengingar hafa miklu hærra P/S hlutfall en jarðskjálftar.

 

Norður Kórea er því búin að sýna fram á að þeir hafa sprengjuna klára og einnig að þeir hafa langdrægar eldflaugar sem geta borið hana alla leið til stórborga í Norður Ameríku.  Ástandið er vægast sagt eldfimt!

Hvert fer Irma?

 

 

Málin líta öðru vísi út þegar maður á sjálfur í hlut. Stormurinn Irma er nú á leið vestur í miðju Atlantshafinu og stefnir á austur strönd Norður Ameríku --- þar sem ég er búsettur.  Líkön sem spá um feril stormsins benda til að hann komi á land á austurströndinni á svæðinu einhvers staðar á milli Florida og Washington DC. Irma er enn annars flokks fellibylur en getur bætt í sig fljótlega.

Nú er hæð yfir hafinu á milli Portúgals og Nýja Englands, sem kemur í veg fyrir að Irma stefni í norðvestur. Þess vegna er líklegast að hún lendi nokkuð sunnanlega – vona ég.... en við sjáum nú  til.

Orkan kemur úr hafinu

Orkan sem fæðir fellibyl eins og Harvey er hiti sem kemur upp úr hafinu. Það er þess vegna sem fellibylir á norðurhveli fæðast nær eingöngu seinni part sumars, þegar hafið er orðið vel heitt.

Sjávarhiti í Mexíkóflóa er venjulega á bilinu 26 til 32 stig, eins og fyrsta myndin sýnir, en hún sýnir meðalhita í flóanum síðustu vikuna. Takið eftir að yfirborðssjórinn undan ströndum Houston er nú kaldari (blátt, 26 til 28 stig) vegna þess að fellibylurinn Harvey hefur þegar tekið í sig hitann úr þessum hluta sjávar og rótað upp kaldari dýpri sjó.

Heitur sjór þýðir meiri uppgufun og meiri hita sem streymir úr hafinu, upp í lofthjúpinn. Hitinn berst úr sjónum upp í andrúmsloftið með úða af sjó í og umhverfis auga fellibylsins, þar sem mikið rót er á yfirborði sjávar vegna stormsins.

Heiti straumurinn inn í Mexíkóflóa er auðvitað Golfstraumurinn, og á stundum myndast lykkja sem tognar út úr Golfstraumnum og slitnar stundum frá straumun sem hringlaga hverfill af heitari sjó. Þetta má sjá á annari myndinni. Það eru slíkir heitir hvirflar sem spinna upp flóann og geta myndað fellibyl.

Þriðja myndin er mikilvægust, en hún sýnir sögulegt hitaferli í Mexíkóflóa frá 1870 til vorra daga.  Lóðrétti ásinn er frávik frá meðalhita hafsins í vestur hluta Mexíkóflóa. Rauðu púnktarnir eru árin með fellibyl. Takið eftir hvað flóinn er stöðugt að hitna síðasta áratuginn. Hér er sem sagt hnattræn hlýnun í gangi í hafinu einnig. Mexíkóflói var óvenju heitur í ár. Það er í fyrsta sinn sem flóinn fer ekki niður fyrir 73oF eða 22.8 oC síðastliðinn vetur.

Kraftverkið í Los Alamos

Það er ekki svo langt síðan að þessi stóratburður gerðist. Ég var að verða fjögurra ára. Það var í apríl árið 1943 að hópur vísindamanna kom saman í Los Alamos í Nýju Mexíkó. Markmið þeirra var einfalt: að búa til fyrstu kjarnorkusprengjuna. Flestir höfðu þeir unnið við rannsóknir á kjarnaklofningi, en sú uppgötvun var gerð aðeins fjórum árum áður.

Aðeins tuttugu og átta mánuðum síðar kom sönnun um þeirra grúsk í Los Alamos: kjarnorksprengjur sem varpað var á borgirnar Hiroshima (6. áugust 1945) og Nagasaki í Japan.  Þar með lauk seinni heimsstyrjöldinni og kalda stríðið milli stórveldanna hófst. Myndin sýnir sprengjurnar tvær, Little Boy (með 60 kg af geislavirku úran) og Fat Man.

Einn af þeim sem störfuðu í Los Alamos var hinn 34 ára gamli Robert Serber, sem ritaði bókina The Los Alamos Primer. Í frægu sendibréfi til Franklin D. Roosevelt forseta Bandaríkjanna í október 1939, benti eðlisfræðingurinn Albert Einstein á hættuna sem stafaði af kjarnorkuvopnum, en þá var þegar ljóst að kjarnorkan væri gífurleg orkulind, ef hægt væri að beizla hana. Forsetinn setti málið í nefnd. Það vildi svo vel til, að nefndarformaðurinn yfir báðum þessum nefndum var Vannevar Bush, prófessor í rafverkfræði við MIT háskóla. Hjólin byrjuðu að snúast hraðar í vísindaheiminum og árás Japana á Pearl Harbor í desember, 1941 setti enn meiri kraft í leitina af kjarnorkuvopni. Hvað var okran mikil í þessu sjaldgæfa efni? Í mars árið 1940 komust Otto Frisch og Rudolf Peierls að þeirri niðurstöðu að það þyrfti amk. hálft kíló af málminum uranium-235 til að búa til sprengju, en seinni rannsóknir sýndu að þú þarft reyndar amk. 52 kíló til að búa til sprengju. En orkan er óskapleg. Orkan í einu kílógrammi af hreinu ²³⁵Uranium er jafnt og 20 kílotonn af TNT ( TNT er venjulegt sprengiefni, eins og dýnamít). Tvær risastórar verksmiðjur voru strax reistar, önnur á Oak Ridge, Tennessee, en hin í Hanford, Washington, en hér unnu hundruðir þúsunda starfsmanna. Kostnaður var um $2 milljarður í 1945 gengi. Það er erfitt að ímynda sér hvað starfsmenn Los Alamos voru fljótir til verksins: aðeins tuttugu og átta mánuði frá byrjun til sprengju. Afleiðingarnar af sprengigunum í Japan voru hræðilegar, en þetta batt þó endi á heimsstyrjöldina.

 

Þúsund-ára flóð

Ég hafði rangt fyrir mér, þegar ég staðfesti að Harvey regnstormurinn yfir Houston í Texas væri 500-ára stormur. Nýjar niðurstöður sýna að hann er þúsund-ára stormur þegar mælt er út frá úrkomu.  Það er ekki vitað um annað eins flóð og úrkomu í Bandaríkjunum. Það þýðir að 99.9 prósent af tímanum getur slíkt flóð aldrei gerst. Harvey er nú fyrsta og eina þúsund-ára flóðið í sögu Norður Ameríku. En þetta gildir aðeins ef loftslag í framtíðinni er eins og í dag. Ef hins vegar að hnattræn hlýnun er í gangi, eins og langflestir fræðimenn halda fram, þá geta slík þúsund-ára flóð komið á nokkurra ára fresti. Sem sagt: við erum komin ínn á óþekkt og hættulegt svæði í loftslagsfræðinni.

Houston í kaf

Flóðin í borginni Houston í Texas eru miklar hamfarir, en þar hefur nú rignt stanslaust í þrjá daga og úrkoman er nú komin upp undir 50 tommur alls, eða yfir 123 sentimetra á þeim tíma. Þetta átti að vera svokallað 500 ára flóð (flóð, sem er svo sjaldgæft að það gerist aðeins á nokkurn veginn 500 ára fresti), en staðreyndin er sú, að í Houston hafa komið þrjú slík 500-ára flóð síðustu þrjú árin!

Reynslan sýnir okkur að það er ekki auðvelt að spá um komandi eða yfirgnæfandi hamfarir út frá því sem undan er gengið. Lítið á súluritið hér fyrir ofan. Það sýnir tíðni storma á hverjum áratug, sem orsaka stórrigningar í Bandaríkjunum frá 1900 til vorra daga. Ég held að það sé nokkuð ljóst að tíðni þeirra fer vaxandi. Það er breyting í gangi. Sú breyting er hnattræn hlýnun, en vaxandi tíðni stórrigninga og fellibylja er ein afleiðing hnattrænnar hlýnunar, þótt æstu völd í Bandaríkjunum neiti því og stinga bara hausnum í sandinn eins og strúturinn.

Fellibylurinn Harvey er nú talinn einn af tíu verstu sinnar tegundar í Bandaríkjunum. Tjónið er nú metið á bilinu $10 til 20 milljarðar dalir.

Eldarnir á Grænlandi eru logandi mór

 

Í fyrstu var talið að það væru sinueldar, sem loga á stóru svæði á vestur Grænlandi, skammt frá bænum Sisimiut. En frekari rannsókn bendir til að það sé mór sem matar eldana. Ef svo er, þá er málið öllu alvarlegra en haldið var. Mór, sem getur brunnið á þessu svæði bendir til að sífrerinn sé farinn úr jarðveginum. Hér hefur ríkt sífreri (þeas. hiti í jarðveginum er um eða undir núll stig) síðan ísöld lauk, fyrir tíu þúsund árum. Nú virðist sífrerinn farinn og þurr mór er eftir.

Með hnattrænni hlýnun dregur hægt og sígandi úr sífreranum á norðurslóðum. Loftslagsfræðingar hafa til þessa spáð að sífrerinn fari ekki úr jarðvegi á Grænlandi fyrr en um næstu aldarmót. Það vekur því undrun að sífrerinn er að hverfa hratt á þessu svæði á Grænlandi. Eins og í öllum tilfellum varðandi þær loftlslagsbreytingar sem nú eru á skella á, þá hafa fræðimenn verið of íhaldssamir í sínum spám, en breytingrarnar eru miklu hraðari en jafnvel djörfustu líkön gerðu ráð fyrir.

Eldar á Grænlandi

Eldar geisa nú í jarðvegi á vestur Grænlandi á meir en 1200 hektara svæði. Myndin er frá gervihnetti yfir svæðinu, sem nú logar. Sennilega eru þetta sinueldar og ef til vill hefur einnig kviknað í uppþornuðum mómýrum. Svæðið er 100 km fyrir norðan Sisimiut og skammt frá Kangerlussuak. Ef til vill eru eldarnir af þeim sökum, að í júlí hefur verið óvenju hlýtt og þurrt veðurfar.

Rætur Íslands fundnar

Jarðeðlisfræðingar gegnumlýsa jörðina á svipaðan hátt og læknar gera með líkamann, til að rannsaka innri gerð hennar. En jarðelisfræðingarnir beita ekki Röntgengeislum, heldur jarðskjálftabylgjum við sínar rannsóknir. Með þessari aðferð geta þeir greint svæði innan jarðar, sem hafa annað hvort óvenjulega háan hraða fyrir jarðskjálftabylgjur, eða óvenjulega hægan hraða.

Nú hefur komið í ljós við slíkar rannsóknir að það er lag djúpt í jörðu, þar sem jarðskjálftabylgjur eru mjög hægfara. Lagið nefnist ultralow-velocity zone (ULVZ) eða hægfaralagið. Reyndar er það ekki samfellt lag, heldur stakir blettir á mörkum möttuls og kjarna jarðar, á um 2800 km dýpi. Það hefur fundist undir Hawaii eyjum, undir Samoa eyju í Kyrrahafi suður, og nú undir Íslandi.

Kaiqing Yuan og Barbara Romanowicz í Kalíforníu hafa nú fundið hægfaralagið undir Íslandi, á um 2800 km dýpi, en merk grein þeirra var birt í Science í þessari viku. Lagið er um 15 km á þykkt og nær 880 km í þvermál, beint undir landinu. Í laginu eru jarðskjálftabylgjur um 30% hægari en í venjulegu möttulefni. Að öllum líkindum er þetta hægfaralag því rótin á möttulstróknum, sem flytur efni af miklu dýpi úr möttlinum og upp á yfirborðið undir Íslandi og skapar heita reitinn sem er Ísland. Myndin sem fylgir sýnir hugmynd þeirra um hægfaralagið og tengsl þess við möttulstrókinn og Ísland á yfirborði.

Það er talið að ytra borð kjarnans sé mjög heitt efni, sennilega um 4000 stig. Botninn á möttlinum, sem hvílir á kjarnanum, er talinn byrja að bráðna til að mynda kviku á um 3500 stigum, og eru því nokkrar líkur á að hægfaralagið sé að mestu kvika eða alla vega mjög kvikuríkt lag. Það má segja að við séum sífellt að komast nær og nær rótum myndunar Íslands með frábærum rannsóknum eins og þessum.