Hafísinn hverfur í norðri

 

 

Árið 1970 var flatarmál hafíss á og umhverfis norður heimskautið á þessum tíma árs um 8 milljón ferkílómetrar. Nú í sumar er það aðeins um 3.4 milljón ferkílómetrar og fer hratt minnkandi. Síðustu 30 árin hefur hafísinn einnig þynnst sem nemur um 40%. Við erum nú vitni af því að hafísinn er næstum allur að hverfa á einni mannsævi.  Línuritið sem fylgir hér með sýnir sveifluna á útbreiðslu hafíss á norðurhveli yfir árið og einnig undanfarin ár. Bráðnunin nær hámarki í september ár hvert og þá er flatarmálið í lágmarki, um eða undir 4 milljón ferkm. Ísinn nær mestri útbreiðslu í mars hvert ár.

Meðaltalstölur fyrir öll árin frá 1981 til 2010 eru sýndar með svörtu þykku línunni á myndinni og gráa beltið umhverfis það er frávik eða skekkjan fyrir þessi ár. Seinni ár sýna mun minni hafís, einkum árið 2012, sem er frægt sem árið þegar hafísinn næstum hvarf. Það ár er sýnt með svörtu brotalínunni. Árið 2016 er sýnt með rauðu línunni og það er greinilega mjög svipað og árið 2012.

            Minnkandi hafís hefur margt í för með sér. Í fyrsta lagi drekkur þá dökkur sjórinn mikinn hita í sig, sem venjulega endurkastast út í geim frá hvítum ísnum. Þar með vex hnattræn hýnun í keðjuvirkun. Í öðru lagi dregur úr myndun á vissri tegund af sjó á norðurhveli. Það er sjór, sem myndast þegar hafís frýs. Sá sjór er saltur og þungur og sekkur til botns, rennur eftir botninum í gegnum sundið milli Grænlands og Íslands og langt suður í Atlantshaf. Þessi straumur er reyndar mótorinn í færibandi heimshafanna. Svörun við þessum straum er Golfstraumurinn. Nú telja sumir vísindamenn að Golfstraumurinn sé að hægja á sér af þessum sökum. Ef svo fer, þá getur hnattræn hlýnun leitt af sér staðbundna kólnun í framtíðinni á vissum svæðum á norðurhveli, eins og hér á Fróni.

Enn nýtt hitamet

Mars mánuður er sá heitasti sem mælst hefur á jörðu. Línuritið sýnir stöðugt hækkandi meðal yfirborðshita frá 1890 til okkar daga. Lengi hefur hækkunin verið um 0,85 gráður á öld, en hlýnun gæti orðið mun hraðari í framtíðinni, eftir þessum gögnum að dæma.

Er Grænlandsjökull botnfrosinn?

 Hér er mynd, sem sýnir hvernig Grænland lítur út, ef allur ísinn er fjarlægður. Þá kemur í ljós, að meiri hluti Grænlands (öll miðjan) er reyndar neðansjávar.   Ef ísinn er skyndilega fjarlægður er hér risastór flói eða stöðuvatn, en þessi djúpa lægð hefur myndast vegna þungans eða fargsins, þegar 3 km þykk íshella þrýstir niður jarðskorpunni. Það eru tvö sund, sem tengja djúpu lægðina við úthafið. Annað sundið er í vestri, þar sem Jakobshavnbreen er, nálægt Ilulissat. Hitt sundið er þar sem Petermannjökull sker út í Íshafið, til norðvesturs.

Hvert er ástand Grænlandsíss í dag á botninum, undir þessu mikla fargi? Er jökullinn botnfrosinn, eða er hann vatnssósa vegna þess mikla magns af vatni sem myndast nú við bráðnun á yfirborði? Svar við þessari spurningu hefur tvímælalaust mikil áhrif á hugmyndir okkar um, hvernig Grænlandsjökull hagar sér á næstunni. Er hann botnfrosinn, eða er að myndast krap eða vatnslag í botninum, sem getur orsakað aukið skrið jökulsins?

Við erum vön því að ís bráðni við núll gráður, en það er einungis rétt þegar átt er við lágan þrýsting í andrúmsloftinu. Við aukinn þrýsting, eins og undir fargi þykks jökuls, LÆKKAR bræðslumark íss. Bræðslumark á ís heldur áfram að lækka við aukinn þrýsting allt niður í -22 oC, undir þrýstingi sem nemur um 2000 bar, en svo þykkir jöklar eru auðvitað ekki til. Við þrýsting sem nemur 135 bar lækkar bræðslumarkið um eina gráðu. Í botninum á 3 km þykkum jökli er bræslumark því um það bil mínus 2 stig (Clausius-Clapeyron 0,0742 K MPa).

Boranir í gegnum Grænlandsjökul sýna okkur hver hinn raunverulegi hiti er nærri botninum. Fyrri myndin sýnir hvernig hitastig í ísnum hækkar frá um -32 stigum á yfirborði, upp í um -25 stig á um 2500 metra dýpi, þegar dýpra er borað í meginjökulinn. Það var almennt álitið að hitastig hækkaði vegna uppstreymis af hita úr jarðskorpunni undir. En undir skriðjöklum og undir meginjöklinum í grennd við þá er sagan önnur. Þriða myndin sýnir til dæmis hita í borholum, sem voru gerðar um 50 km inná Jakobshavn jökli á vestur Grænlandi. Þar kemur vel í ljós að botninn er við frostmark eða bráðinn. Eins og vel kemur fram á þversniðinu af jöklinum á síðustu myndinni, er mun hlýrra lag neðar í jöklinum og hann situr víða á vatni (svart). Að hve miklu leyti er þetta vatn, sem myndast við bráðnun frá hita jarðskorpunnar undir, eða þá vatn sem myndast við bráðnun á yfirborði jökulsins vegna hnattrænnar hlýnunar og fellur niður í gegnum jökulinn í sprungum og jökulgöngum? Skrið jökulsins til sjávar verður að sjáfsögðu mun hraðar þegar slíkt botnvatn er fyrir hendi.

Svarið vuð upprunalegu spurningu okkar er því NEI.  Grænlandsjökull er ekki botnfrosinn, heldur er mikið magn af vatni rétt við frostmark í neðstu lögum hans. Það mun hafa mikil áhrif á skrið jökulsins.

Bruðl Reykjavíkur

 

Fjölmiðlar bera okkur þá furðu frétt að tólf manns muni fara út á vegum Reykjavíkurborgar á loftslagsráðstefnu Sameinuðu Þjóðanna í París í byrjun næsta mánaðar. Þetta er rausnarlegt! Ókeypis flug, fínt hótel, kokkteil, gaman, gaman! Þeir get gert jólainnkaupin um leið í fínustu magazínum Parísar. En bíðum nú við: hvað gerist ef allar borgir jarðar með 120 þúsund íbúa og fleiri senda álíka sendinefnd til Parísar? Einn fulltrúa á hverja tíu þúsund borgara jarðar? Er pláss fyrir milljón manns á fundinum? Og svo í viðbót kemur sendinefndin frá ráðuneytunum og umhverfisstofnunum. Losun á koltvísýring við að senda allt þetta fólk í þotum yfir hafið hefur sennilega meiri neikvæð áhrif en þau jákvæðu, sem af fundinum kemur. Manni verður einnig að spurn: Hvaða vit hafa oddvitar borgarstjórnarflokkanna á loftslagsbreytingum yfirleitt?

Er baráttan á móti hnattrænni hlýnun töpuð?

Allt bendir nú til að hnattræn hlýnun stefni á hækkun á meðal hitastigi á jörðu um allt að 4^oC á næstu árum. Nær allir vísindamenn gera sér grein fyrir þessu og átta sig á að hér eru að gerast miklar hamfarir, sem munu hafa mjög djúptæk áhrif á allt líf og efnahag á jörðu. Losun á koldíoxíði út í andrúmsloftið, vegna bruna á olíu og kolum, er höfuðorsökin. Þetta er að gerast þrátt fyrir heila röð af alþjóðafundum í nafni Sameinuðu Þjóðanna, fyrst árið 1992 í Ríó, síðan í 1997 í Kyoto, árið 2009 í Kaupmannahöfn, árið 2012 í Doha, og næst í París nú í desember 2015. Reynslan sýnir að Sameinuðu Þjóðirnar eru máttlaus og tannlaus félagsskapur, sem hefur litlu orkað á þessu sviði sem öðrum. Bjartsýnin um slíka alþjóðastofnun var að vonum mikil eftir heimsstyrjaldirnar á tuttugustu öldinni, en ekki var sú bjartsýni verðskulduð.  Hersveitir Sameinuðu Þjóðanna hafa til dæmis ekki hleypt af einu einasta skoti á móti hryðjuverkamönnum, en á meðan hafa hermenn SÞ, með skrautlegu bláu hjálmana, verið sekir um nauðgun kvenna í ríkjum Afríku og að hafa flutt inn kólerufaraldur inn til Haítí. Ýmis rök hafa verið færð fyrir því að samþykktir innan alþjóðastofnana á við SÞ muni bera lítinn eða engann árangur í baráttunni við hnattræna hlýnun. Er þetta orðin vonlaus barátta?

Kanadíski rithöfundurinn Naomi Klein hefur fært málið í nýjan búning í bók sinni This Changes Everything: Capitalism vs The Climate (2014) . Hún heldur því fram, að baráttan á móti hnattrænni hlýnun sé vonlaus innan banda auðvaldsskipulagsins eða Kapítalismans, sem nú stjórnar nær öllum helstu efnahagskerfum jarðar. Aðeins pólítísk bylting á heimsmælikvarða getur breytt þessu ástandi, að hennar mati. Sósíalistar, jafnréttisinnar og aðrar vinstri hreyfingar þurfi að ná völdum, til að takast í sameiningu á við stóra vandamálið um hnattræna hlýnun. En slík skrif, eins og koma fram hjá Naomi Klein, eru nú að sjálfsögðu litin hornauga af hinni fámennu en valdamiklu sérstétt eiginhagsmuna, sem nú stýra bæði efnahag þjóða, pólitískum öflum og ekki síst nær öllum fjölmiðlum.

 

 

Stærsti stormurinn

 

Fellibylurinn Patricia er rétt í þessu að skella á vesturströnd Mexikó. Hann er sá stærsti sem mælst hefur, með allt að 300 km á klst. (allt að 90 m á sek.) vind og einnig lægsta loftþrýsting sem mælst hefur. Fylgist með storminum á þessari frábæru vefsíðu, sem sýnir vindinn í rauntíma:

http://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/orthographic=-104.69,18.92,3000

Vísindamenn eru agndofa yfir þessum ósköpum. Skýringin fyrir hinum mikla styrk er tengd því hvað Kyrrahafið er heitt í dag. Nú er í gangi El Nino, en orkan í fellibylnum kemur úr hita hafsins. Oftast rótar fellibylurinn upp heita yfirborðssjónum og lendir í kaldari sjó undir. Þá dettur krafturinn niður. En nú er dýpri sjórinn einnig mjög heitur, vegna El Nino. Að minnsta kosti 8 milljón manns eru á hættusvæðinu og tjón verður gífurlegt í Mexíkó.

Verður 2015 heitast?

Myndin sýnir meðalhita á jörðinni í hverjum mánuði fyrir fimm heitustu árin til þessa og einnig hitann það sem af er árinu 2015. Við höfum hvert hitametið á fætur öðru, en allt bendir til að árið 2015 slái öll met. Það er svo miklu heitara en fyrri ár, að það vekur töluverðan ótta um áframhaldið.  Takið eftir að hitinn er sýndur í Fahrenheit gráðum.

Kólnar Norður Atlantshafið?

Árið 1987 birti Bandaríski vísindamaðurinn Wally Broecker fræga grein í ritinu Nature, sem ber nafnið “Unpleasant surprises in the greenhouse?”  Hann benti á að ein afleiðing af hnattrænni hlýnun gæti verið staðbundin kólnun á Norður Atlantshafi vegna veikari Golfstraums. Síðan greinin birtist fyrir 28 árum hafa stöðugt komið fram meiri upplýsingar sem styrkja kenningu Broeckers. Við félagar fjölluðum um þetta í sambandi við umhverfi Íslands í ítarlegri skýrslu til forsætisráðherrra árið 2006 (ESSI) og sýndum fram á þá að miklar breytingar eru að gerast á hitafari jafnvel djúpsjávar norðan og vestan Íslands. Einnig hef ég fjallað um breytingar í hafinu hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1283642/

Kenningin er sú, að hnattræn hlýnun geti hægt á Golfstraumnum og valdið staðbun dinni kólnun hér í norðri. Margir telja að hringrás hafstraumanna sé þegar byrjuð. Í þessu smabandi við ég benda á mynd, sem fylgir hér með.  Stefan Rahmsdorf og félagar hafa nú í ár tekið saman öll gögn sem varða hitafar á yfirborði sjávar í Norður Atlantshafi, eins og myndin sýnir. Þetta er fyrir tímabilið frá 1900 til 2013. Takið eftir bláa blettinum í hafinu rétt sunnan Íslands og Grænlands. Hann sýnir kólnun á þessu svæði sem nemur um háfri til einni gráðu á öld. Þetta svæði er mjög vel kannað og mælingar traustar, ólíkt og blái bletturinn í miðri Afríku, þar sem gögn vantar.   Blái bletturinn kemur einnig vel fram í nýjum gögnum sem NOAA hefur tekið saman fyrir tímabilið desember 2014 til febrúar 2015, sýnt á annari myndinni. Þar kemur í ljós að kólnunin á þessu svæði er einstök á heimsmælikvarða.   Blái bletturinn eða kólnunin í Norður Atlantshafi er einmitt það sem líkön hafa spáð fyrir um, þegar Golfstraumurinn hægir á sér. Sérfræðingar kalla þennan straum AMOC (Atlantic meridional overturning circulation) eða hringrás Atlantshafsins.  Sérfræðingar hafa spáð að það muni draga úr hringrásinni á milli 12 til 54% fyrir árið 2100. Rahmsdorf og félagar hafa notað ýmis gögn (ískjarna, trjáhringi ofl.) til að sýna hvernig hiti í Norður Atlantshafi sunnan Grænlands og Íslands hefur verið undanfarin eitt þúsund ár, eins og sýnt er á mynd númer þrjú. Myndin sýnir mismuninn á hita í bláa blettinum, og hita á yfirborði alls Norður Atlantshafs.  Kónunin í bláa blettinum sunnan Grænlands of Íslands síðan um 1975 kemur hér vel fram og að hún fer vaxandi.   Hverjar verða afleiðingarnar af þessum breytingum fyrir Ísland, miðin okkar, veðurfar? Enginn veit, og lítið eða ekkert fjallað um málið hér á landi.

Litla Ísöldin endurtekin?

Loftslagsbreytingar eru að gerast á jörðu. Það er ekki deilt um þá staðreynd. Hins vegar er deilt um orsökina. Er breytingin af manna völdum eða eitthvað náttúrulegt fyrirbæri? Sumir (þeir eru reyndar örfáir) telja að breytingarnar séu vegna misumnandi geislunar sólarinnar. Auðvitað er sólin stærsta orkulind okkar. Hún gefur ylinn með sólskininu og einnig hefur sólin skapað þá jarðolíu og jarðgas, sem við brennum. Það eru aðeins jarðhitinn og kjarnorkan, sem eru orkulindir óháðar sólinni.   Línuritið hér fyrir ofan sýnir breytingar á meðalhita á yfirborði jarðar frá 1950 til dagsins í dag (blátt). Einnig sýnir myndin hvernig koltvíoxíð hefur risið stöðugt (grátt), á sama hátt og hitinn. Nær allur vísindaheimurinn er á þeirri skoðun að hækkandi hiti stafi af vaxandi magni af koltvíoxíði, sem við mannfólkið losum við brennslu á jarðefnum eins og kolum og olíu. Að lokum sýnir myndin sveiflur í virkni sólarinnar (gult).   Það er ljóst að breytingar á virkni sólar hafa ekki haft nein áhrif á meðalhita jarðar á þessu tímabili.

Nú hefur rússneskur eðlisfrðingur Valentína Zharkova sett fram þá tilgátu að breytingar á sólinni eftir 15 ár muni valda mikilli kólnun á jörðu, jafnvel annari lítilli ísöld. Aðrir sólfræðingar hafa ekki enn birt álit sitt á kenningu hennar, en það verður fróðlegt að fylgjast með því.

Hvernig Grænlandsjökull myndaðist

Ísöldin hófst fyrir um 2,7 milljón árum síðan, en þá hafði norðurhvel jarðar verið ísfrítt í meir en 500 milljón ár. Hvers vegna myndaðist þessi mikli jökull á Grænlandi? Var það eingöngu vegna þess að það tók að kólna, eða voru einhverjir aðrir þættir að verki? Það voru þrír þættir, sem virkuðu allir saman til að skapa aðstæður fyrir myndun Grænlandsjökuls. Í fyrsta lagi varð jarðskorpa Grænlands að lyftast upp þar til fjallatopparnir tóku að safna á sig snjó og ís í kaldara lofti. Í öðru lagi varð Grænland að reka nægilega langt norður, þar sem geislun sólar gætti minna að vetri til. Í þriðja lagi varð breyting á snúningsás jarðar, sem færði Grænland enn nær norðurpólnum. Þetta hafa Bernhard Steinberger og félagar hans í Þýskalandi rannsakað rækilega og birt í tímaritunum Terra Nova og Nature. Þeir hafa reynt að sameina þessi þrjú atriði á myndinni, sem fygir hér með. Sagan hefst fyrir um 60 milljón árum, þegar Grænland rak norðvestur á bóginn, yfir heita reitinn, sem nú er undir Íslandi (rauði hringurinn á myndinni). Af þeimn sökum þynntist jarðskorpa Grænlands og mikið magn af basalt hraunum safnaðist fyrir á yfirborði Grænlands frá vestri til austurs. Síðar streymdi möttull frá heita reitnum norður á bóginn (bleikar örvar) undir skorpu Grænlands, lyfti henni upp og þynnti skorpuna. Þetta möttulefni streymdi aðallega til austur Grænlands og lyfti upp svæðinu sem nú er Scoresbysund og Gunnbjarnarfjall, hæsti tindur Grænlands (rúml. 3700 metrar). Þá rak Grænland norðvestur á bóginn vegna þess að Norður Atlantshafið tók að opnast (dökkbláir hringir sýna hreyfinguna frá 60 milljón árum til okkar tíma). Að lokum hefur snúningsás jarðar mjakast töluvert (um 12 gráður), eins og grænu hringirnir sýna, frá 60 milljón og til okkar daga, en við það hefur Grænland færst enn nær norður pólnum. Í heildina hefur færslan norður á við verið um 18 gráður, nóg til að færa Grænland inn á svæði þar sem loftslag veldur jökulmyndun.