Þetta kemur okkur öllum við

 

 

Orkuver í Bandaríkjunum dæla út um 38% af öllum koltvísýringi sem berst út í loftið og veldur neikvæðum loftslagsáhrifum.  Obama vill skera þetta niður um 30% á næstu árum, sem er ekki nóg en spor í rétta átt. Það þýðir að 550 kolakyntar og skítugar orkustöðvar verða að loka og aðrar orkulindir koma í staðinn eða meiri orkusparnaður.  Stóra vonin er að Ameríkanar snúi sér fremur og enn meir að kjarnorkuverum, og þá sérstaklega orkuverum sem keyrð eru af þóríum en ekki úran.  Það er hægt að draga úr mengun frá kolakyntu verunum.  Frá árinu 2005 hefur mengun frá þeim þegar minnkað um 13%.  Obama mun beita sér fyrir svipuðum aðgerðum í öðrum löndum, þegar hann fundar með erlendum ráðamönnum síðar í súmar.   Að sjáfsögðu er Obama nú með þessu að hanna fallegan minnisvarða um valdaskeið sitt og er það hið besta mál.

Obama fer í stríð við loftslagsbreytingar

 

 

Í vikunni lýsti Obama forseti Bandaríkjanna því yfir að stjórn hans muni vinna að því að draga úr losun koltvíoxíðs frá orkuverum sem nemur 30%.   Reynt verður nú að loka sem flestum orkuverum, sem kynt eru með kolum, en kol eru talin allra mesti mengunarvaldurinn hvað snertir bæði koltvíoxíð og brennistein.  Hætt er við að barátta Obama´s við mengunarvöldin verði erfið og pólítísk.  73% Ameríkana trúa nú að loftslagsbreytingar séu að gerast.  En skoðunin á þessu máli er mjög klofin eftir flokkum.  Þannig eru 65% af Demókrötum sannfærðir um að mikil ógnun stafi af loftslagsbreytingum en aðeins 25% af Repúblikönum.  Baráttan gegn mengun og loftslagsbreytingum er ekki talin ´good for business´, en samt sem áður er þjóðin að síga hægt og hægt í rétta átt.  Þetta er stórt útspil hjá Obama og ef til vill stefnir hann á að byggja upp arfleifð sína á þessu sviði áður en kjörtímabili hans lýkur.

Golfstraumurinn hægir á sér?

 

 

Ég ólst upp í þeirri trú, að Golfstraumurinn væri lífæð íslensku þjóðarinnar. Hann færir okkur yl úr suðri, rakt loft og tiltölulega milt loftslag og gerir landið  byggilegt  hér á nyrstu mörkum norrænnar byggðar.  Hnattræn hlýnun sem nú er í gangi ætti að gera loftslag enn mildara, en getur svo farið að hnattræn hlýnun dragi úr Golfstraumnum og orsaki staðbundna kólnun á norðurslóðum í kjölfarið?  Hingað til hafa flestir ekki tekið þennan möguleika alvarlega, en þetta er mikið alvörumál, sem þarf að kanna frekar.

Nú eru að koma í ljós ný gögn, sem benda til þess að Golfstraumurinn sé að hægja á sér. Þessar upplýsingar koma frá austur strönd Bandaríkjanna og hafa valdið mikilli umræðu, þar sem hækkandi sjávarborð kann að vera bein afleiðing af hægari Golfstraumi.  Málið er svo viðkvæmt, að efri deildin í Norður Karólínu fylki reyndi að banna vísindamönnum að birta gögn um hækkun sjávarborðs.   Á sama tíma hafa tveir íhaldssamir sjóðir í Bandaríkjunum, Donors Trust og Donors Capital Fund, veitt $120 milljónir til áróðurshópa sem afneita hnattrænni hlýnun.  Það er ekki einungis Norður Karólína, sem verður fyrir áhrifum, heldur hækkar sjávarborð nú þrisvar sinnum hraðar meðfram allri austurströnd Bandaríkjanna heldur en meðal hækkun í heimshöfunum. Flóðin miklu í New York og New Jersey, sem fylgdu fellibylnum Sandy í október 2012 eru tengd þessari hækkun.

En hvernig tengist Golfstrumurinn breytingum sjávarborðs meðfram austurstönd Ameríku?  Í sterkum straum er sjávarborð hærra í miðjum straumnum en á jöðrunum.  Þannig er miðjan á Golfstraumnum meir en meter hærri en sjávarborð við austurströnd Bandaríkjanna. Þetta sést til dæmis á fyrstu myndinni. En takið eftir að árið 2000 var sjávarborð lægra og straumurinn nær landi og sterkari, en árið 2011 var sjavarborð við ströndina hærra og straumurinn veikari.   Hið sama er sýnt á skematískan hátt á næstu mynd.  Þegar straumurinn hægir á sér þá rís sjávarborð við ströndina. 

En það er ekki aðeins sjávarborð, sem er mælikvarði á straumhraðann, heldur er rennsli Golfstraumsins undan ströndum Flórida mælt á ýmsan hátt.  Ein aðferðin er að fylgjast með breytingum á rafstraum í rafmagnsköplum á hafsbotni. Þeir liggja milli Bandaríkjanna og Bahamaeyja.

Til að mæla Golfstraumin og aðra strauma hafsins beita haffræðingar einingunni sverdrup.  Mælieiningin sverdrup (Sv)  er ein milljón rúmmetrar á sekúndu (0.001 km³/s), en þetta er sennilega stærsta mælieining fyrir rúmmál sem vísindin beita.  Hingað til hefur Golfstraumurinn verið að meðaltali um 32  Sv  undan ströndum Flórida, en nýlega hefur dregið úr straumnum um 36%,  niður í  um 20 Sv í nóvember 2012.  Þetta er ekki einstakt fyrirbæri og gerðist til dæmis einnig árið 1994.

Þessar mælingar á breytingum á rennsli og magni Golfstraumsins eru gerðar undan austur strönd Bandaríkjanna.  Hvað gerist norðar, í Norður Atlantshafsstraumnum, sem umlykur Ísland? Hvaða áhrif hefur það á Ísland? Hvað er það sem veldur þessum breytingum á Golfstraumnum?  Sumir segja að það kunni að vera vegna þess að djúpi og kaldi suður straumurinn meðfram hafsbotni milli Íslands og Grænlands sé að hægja á sér.

Áhrif hnattrænnar hlýnunar á fiskveiðar

Hvaða áhrif mun hnattræn hlýnun hafa á fiskveiðar í norðri?  Þetta er stór spurning fyrir íslendinga, en fátt er um svör.  Nýlega var haldin ráðstefna í Tromsö, sem var helguð þessu mikla vandamáli, en um fimmti partur af öllum fiskafla heims kemur frá norðurslóðum.

Það eru margar hliðar á þessu vandamáli. Hnattræn hlýnun orsakar mildara loftslag, hitar sjóinn, kann að hafa áhrif á hafstrauma og mun minnka súrefnismagn í hafinu.  Hnattræn hlýnun er töluvert meiri á norðurslóðum en annarsstaðar á jörðu. Árin 1951 til 1980 hækkaði til dæmis meðal hiti jarðar um 0,5 stig en 2 stig á norðurheimskautssvæðinu.  Það sem við sjáum strax gerast í dag er að hafís dregst saman ár frá ári og hnattræn hlýnun er að svifta íshellunni ofan af Íshafinu. Þá kemur fram í dagsljósið mikið nýtt hafsvæði.  Er það vænlegt til fiskveiða?  Margir halda að svo sé ekki.  Íshafið er mjög djúpt, um 4000 metrar víða, og virðist vera dautt. Lítið um svif og átu og lítill fiskur, helst pólarþorskur. 

Hlýnunin hefur mikilvæg áhrif á efnafræði hafsins. Þegar sjór hlýnar, þá  minnkar súrefnismagn hafsins, eins og fyrsta myndin sýnir. Sama er að segja um koltvíoxíð, en uppleysanleiki þess minnkar í heitari sjó.  Báðir þessir þættir geta haft neikvæð áhrif á lífríkið í hafinu. En málið er ekki alveg svo einfalt, því að hækkandi magn af koltvíoxíð í andrúmslofti getur orsakað hærra magn í hafinu einnig.  Það er talið að hafið taki við um fjórða parti af öllum útblæstri okkar mannkynsins af koltvíoxíði og þess vegna er mjög mikilvægt að rannsaka örlög koltvíoxíðs í hafinu.   Vaxandi koltvíoxíð gerir hafið súrara og það hefur áhrif á lífríkið, einkum á skeldýr þar sem skelin getur bókstaflega leyst upp í súrari sjó. En sjórinn virðist nú taka við stöðugt minnkandi magni af koltvíoxíði, eins og bláa línan á senni myndinni sýnir.

Hvaða áhrif hafa þessar breytingar á fiskistofna?  William W. L. Cheung og félagar hafa gert líkön af þróun um 600 fisktegunda í hafinu við hlýnandi loftslag, þar sem sjávarhiti, minnkandi súrefni og breytingar á koldíoxíð eru teknar til greina.   Þeir telja að árið 2050 muni stærð einstaklinga í flestum fisktegundum hafa minnkað um 14 til 24% miðað við árið 2000.  Það er minnkandi súrefnisinnihald hafsins sem hefur hér sennilega mest áhrif. 

Samt sem áður telja Cheung og félagar að fiskaflinn í norðurhöfum muni vaxa í framtíðinni, eins og sýnt er á síðustu myndinni. Þar er gert ráð fyrir meiri afla á svæðum sem nú eru undir hafís, en það verður smærri fiskur.  Þeir spá um 10 til 15% meiri afla fyrir Ísland næstu árin vegna hnattrænnar hlúynunar.  Stærra veiðisvæði, smærri fiskar en ef til vill fleiri.  Annað sem veldur áhyggjum er að því er spáð, að fisktegundir muni flytja sig norðar í leit að kaldari sjó, og jafnvel um 30 til 40 km norðar á hverjum áratug. Það mun því gjörbreyta fiskstofnunum á Íslandsmiðum, ef sú spá rætist.

Er kjarnorkan lausnin?

 

Við íslendingar höfum nokkra sérstöðu í orkumálum, með fremur hreinar orkulindir í vatnsorku og jarðhita. En við erum ennþá undantekningin, þar sem virkjun jarðvarma er enn stutt á veg komin í hinum stóra heimi.  Á meðan halda nær allir jarðarbúar áfram að brenna olíu, gasi og kolum og spúa miklu magni af koltvíoxíði út í andrúmsloftið, menga lofthjúpinn og orsaka hnattræna hlýnun.  

Nýlega kom út merk skýrsla frá þeirri alþjóðastofnun vísindamanna, sem nefnist Global Carbon Project (GCP).  Í skýrslunni Global Budget 2012 er tekinn saman mikill fróðleikur um bruna kolefna og losun koltvíoxíðs.  Eins og fyrsta myndin sýnir, þá vex losun koltvíoxíðs í heiminum stöðugt, og er nú um tíu petagrömm á ári (petagramm er sama og gígatonn, sem er sama og einn milljarður tonna).  Þetta er ógnvænlegt og ekkert virðist hægja á, þar sem meðal hnattræn aukning losunar er um 3% á ári.

En það sem kom mér mest á óvart í skýrslunni er það, að í nokkrum löndum (Belgíu, Frakklandi, Svíþjóð, Bretlandi) hefur dregið töluvert úr losun koltvíoxíðs undanfarinn áratug, eins og kemur fram á mynd númer tvö hér til hliðar.  Hið sama er að sega í Bandaríkjunum, eins og þriðja myndin sýnir, þar sem minna koldíoxíð losnar út í andrúmsloftið vegna þess að kolanotkun hefur dregist saman en hagkvæmara og umhverfisvænna jarðgas komið í staðinn.  En hvers vegna hefur þá heildarlosun á koltvíoxíði í heiminum vaxið svo mikið, eins og sýnt er á fyrstu myndinni? Jú, það er auðvitað vegna kola- og olíunotkunar í Kína (og að nokkru leyti í Indlandi), eins og kemur fram á fjórðu myndinni. Í Kína er árleg aukning losunar  koltvíoxíðs langmest, eða um 10%.  Kínverjar munu að sjáfsögðu halda áfram að brenna sínum kolum til að keyra verksmiðjur sínar, á meðan vesturlandabúar halda uppi mikilli eftirspurn á kínverskum vörum.

Snúm okkaru aftur að mynd númer tvö, sem sýnir losun koltvíoxíðs í Evrópulöndunum fjórum: Belgíu, Frakklandi, Svíþjóð og Bretlandi.  Hér er smá vonarneisti sjáanlegur. Í þessum löndum hefur tekist að draga úr losun koltvíoxíðs til andrúmsloftsins um 1 til 5% á ári. Það er kraftaverki líkast og þessari staðreynd þarf að halda á lofti. En hvað er það sem gerðist? Í öllum þessu löndum hefur notkun kjarnorku vaxið til muna, sem mikilvæg orkulind.

 Ég hef lengi haft þá skoðun, að kjarnorka verði megin orkugjafi á jörðu í framtíðinni, en auðvitað mun nýting jarðhita, sólar og vinda vaxa samhliða því.  Það eru mörg vandamál, sem þarf að leysa varðandi kjarnorkuverin og eitt það stærsta er: hvað gerir maður við geislavirka úrganginn af cesíum, strontíum og öðrum hættulegum efnum? Hann er geislavirkur í allt að því tíu þúsund ár!  Japanir fengu skrekk,  þegar jarðskjálftinn mikli  skall yfir í marz árið 2011. Flóðbylgja sem fylgdi í kjölfar skjálftans lamaði Fukushima kjarnorkuverið, enda var það byggt fast við ströndina.  Slík slys valda afturkipp í nýtingu kjarnorku, en það er að mínu áliti óhjákvæmilegt fyrir margar þjóðir að kanna betur þennan kostinn í orkumálum sínum, ef við viljum halda loftslagsbreytingum í skefjum. 

Kjarnorka er enn mjög dýr og ekki samkeppnishæf við olíu og kol, nema þar sem ríki hafa niðurgreitt kjarnorkuna með stórum fjárframlögum. Samt sem áður er talið að kjarnorkuver sé ódýrari lausn fyrir framleiðslu raforku en vindorkustöðvar.   Og svo er það hráefnið: málmar eins og úraníum eru fremur sjaldgæfir og alls ekki óþrjótandi í jarðskorpunni.  Nú eru um 439 kjarnorkuver á jörðu og þar af 104 í Bandaríkjunum.  Ég er því sammála hinum þekkta breska umhverfisvini og vísindamanni James Lovelock, en hann sagði árið 2004: "only nuclear power can now halt global warming".

Sjórinn hitnar

 

Það eru meir en eitt hundrað ár síðan menn fóru að mæla hita heimshafanna. Nú hafa þeir

Gouretski og félagar tekið saman öll gögnin og spyrja: er hafið að hitna?  Hafið er lengur að bregðast við loftslagsbreytingum en loftið, en hafið er að sjálfsögðu um eitt þúsund sinnum stærri hitageymir en andrúmsloft jarðar.  Myndin hér fyrir ofan sýnir gögnin um meðal hitafar allra heimshafanna.  Rauðu línurnar eru fyrir meðalhita við yfirborð sjávar (SST), þær bláu er hiti hafsins á  20 metra dýpi. Græna línan á neðri hluta myndarinnar sýnir feril fyrir hita hafsins á 400 metra dýpi.  Þar kemur einnig fram hlýnun, sem sýnir að hlýnunin er ekki einungis yfirborðsfyrirbæri.  Niðurstaðan er sú, að heimshöfin hafa hitnað að meðaltali um 0,5 til 0,6 oC á einni öld, frá 1900 til 2000. 

Breytingar á hita heimshafanna hafa fjölmargar afleiðingar. Hér eru nokkur dæmi. Sjórinn þenst út við að hitna og sjávarborð hækkar af þeim sökum  um heim allan. Áhrifin á lífríki eru mjög mikilvæg en að mörgu leyti óþekkt.  Við þekkjum vel í hafinu umhverfis Ísland að sumar fisktegundir færa sig um set þegar sjór hitnar, en aðrar koma í staðinn. Hlýnunin hefur einnig bein áhrif á loftslag vegna eðliseinkenna koltvíoxíðs. Uppleysanleiki koltvíoxíðs í hafinu minnkar nefnilega þegar sjórinn hitnar.  Þá streymir CO2 gas upp úr sjónum og vex í andrúmsloftinu, sem eykur þannig hlýnun jarðar. Þannig fer á stað jákvæð hringrás (positive feed-back) sem eykur árhrif hlýnunar.

Obama tekur loksins af skarið í loftslagsmálum

 

Í gær, þegar Obama tók embættiseið sem forseti Bandríkjanna, var eitt atriði mikilvægast í ræðu hans. “Við munum bregðast við hættunni sem blasir nú við vegna loftslagsbreytinga, þar sem við vitum að annars erum við að svíka börn okkar og kynslóðir framtíðarinnar.”  Í ræðu hans voru átta setingar um loftslagsbreytingar, eða meiri umfjöllun en um nokkuð annað efni.  Eins og aðrir stjórnmálamenn, þá hefur Obama til þessa forðast umræður um loftslagsbreytingar eins og heitan eldinn.  Áhrif olíufélaganna í Washington eru gífurleg en nú hefur hann engu að tapa í þessu efni. Hann gengur ekki eins langt og Al Gore gerði fyrir tíu árum, en þessi ræða lofar góðu um önnur viðhorf í orkumálum vestra.  Ef Obama myndar nú ákveðna stefnu í orkumálum, dregur úr losun koltvíoxíðs og vinnu á annan hátt að málum sem varða loftslagsbreytingar næstu fjögur árin, þá verður það tvímælalaust stærsta og merkasta arfleifð hans.

Bráðnunin mikla á Grænlandi

 

Dagurinn 12. júlí árið 2012 var merkisdagur á Grænlandi. Þá í fyrsta sinn bráðnaði yfirborðið á um 98,6% af íshellunni, sem þekur Grænland.  Fyrsta myndin sýnir Grænland eins og bráðnunin kom fram á mælingum frá gervihnetti NASA.  Ég kom til Grænlands þrisvar á síðastliðnu sumri og var vitni af stórkostlegum atburðum, sem fylgdu í kjölfar bráðnuninnar: stór stöðuvötn voru á víð og dreif um yfirborð jökulsins, stórfljót runnu yfir jökulinn milli vatnanna og steyptust niður í hyldjúpar jökulsprungur, jökulhlaup brutust út undan jöklinum og eyddu brúm og vegum. Bráðnun af  þessu tagi hefur ekki gerst síðan árið 1889, og þar á undan fyrir um 700 árum.  Jöklafræðingar sjá vitnesku um slíka bráðnun í ískjörnum við borun í jökulinn. Í kjörnunum koma gömul bráðnunarlög fram mjög greinilega, sem lag af hreinum og tærum ís, alveg eins og sá ís, sem þú færð út úr kæliskápnum og inniheldur enga loftbólur.  Bráðnunin fyrir 700 árum gerðist á hlýskeiði.

Eins og önnur mynd sýnir, þá hafa verið miklar sveiflur á loftslagi á Grænlandi í gegnum aldirnar. Skömmu eftir Krists burð var hlýskeið, sem er kennt við Rómverja (Roman Warm Period RWP). Því fylgdi kuldatími, sem varði í nokkur hundruð ár (DACP á myndinni).  Þá í kringum 800 til 900 eKr. tók við annað hlýskeið sem kennt er við Miðaldir (MWP).  Í byrjun þessa hlýskeiðs hófst landnám á Íslandi  og íslendingar settust að á Grænlandi í kjölfar landnáms Eiríks Rauða. Þetta hlýskeið gerði löndum okkar fært að nema land hér á Grænlandi. En seint á miðöldum kólnaði aftur og í kringum 1450 var byggðin komin í eyði vegna loftslagsbreytinga.  Litla ísöldin gekk nú í garð (LIA á myndinni).

Það þarf ekki að leita lengra til að fá skýringu á hvarfi byggðar norrænna manna á Grænlandi. Hnignandi veðurfar gerði þeim illmögulegt að heyja fyrir sauðfé og annan búpening og forfeður okkar vildu ekki aðlaga sig að háttum eskimóa, sem kunnu að nýta sér sel, hval og annað sem hafið hefur uppá að bjóða.  Af þeim sökum varð einangrun, hnignun samfélagsins, samdráttur, fólksfækkun og að lokum útdauði og endir á hinni merkilegu tilraun Eiríks Rauða að gera bólfestu hér á nyrsta útjaðri hins byggilega heims.

Loftslagsbreytingar á öðrum hnöttum

 

Stundum heyrir maður þetta:  “Já, en það eru loftslagsbreytingar og hnattræn hlýnun í gangi á öðrum hnöttum:  Það getur auðvitað ekki verð af manna völdum, og þess vegna er hnattræn hlýnun á jörðinni bara eðlilegt og náttúrulegt fyrirbæri.”   Á þennan hátt vilja sumir reyna að afgreiða umræðuna um hnattræna hlýnun jarðar af mann völdum.  Þetta er alröng rökfærsla, sem mig langar til að fjalla um lítið eitt hér. Auðvitað eru loftslagsbreytingar á öðrum hnöttum, alveg eins og þær, sem voru ríkjandi á jörðu fyrir uppruna mannsins og fyrir iðnbyltinguna á átjándu öldinni.  Síðan höfum við mannkynið verið að dæla út miklu magni af koldíoxíði og öðrum gösum, sem hafa djúpstæð áhrif á loftslag og umhverfið allt. Tökum til dæmis plánetuna Mars.  Þar hafa gengið yfir ísaldir öðru hvoru, alveg eins og á jörðu, en ekki á sama tíma. Eins og jörðin, þá hefur Mars  sólbaugshalla:  þ.e. snúningsmöndull plánetunnar er ekki þvert á braut hennar umhverfis sólu. Á jörðinni er sólbaugshallinn (obliquity) nú um 23,4 gráður.  Þessi halli er auðvitað ástæðan fyrir árstíðum á jörðu.  Á Mars hefur sólbaugshallinn sýnt miklar sveiflur undanfarnar 3 milljónir ára, eða allt að 35 gráður, eins og sýnt er á fyrstu myndinni. Á myndinni eru stóru sveiflurnar ferill plánetunnar Mars, en litlu sveiflurnar eru fyrir jörðina.  Á Mars var ísöld á þeim tíma, sem eru sýndur með gráum lit á myndinni, en hlýskeið annars.  Auk þess er braut Mars umhverfis sólu sporöskjulaga og af þessum sökum hafa miklar loftslagsbreytingar átt sér stað á rauðu plánetunni.   Þar hafa skiftst á ísaldir og hlýskeið, eins og á jörðu.  En það er töluvert hlýrra á Mars í dag en gert hafði verið ráð fyrir. Jeppinn Curiosity hefur verið á ferðinni á yfirborði Mars síðan hann lenti hinn 5. ágúst og stöðugt skráð hitastig.  Mælarnir sýna allt að 6 stiga hita á daginn, rétt fyrir sunnan miðbaug, en á nóttinni fellur mælirinn niður í um mínus 70 stig.  Hitinn er því ekki óbærilegur.  En þunna loftið er vandamálið og á Mars er það aðeins um 1% af lofti jarðar.  Nú hafa sumir vísindamenn stungið uppá að það sé hægt að bæta og auka andrúmsloft á Mars með því að hita upp jarðveginn og jarðmyndanir nærri yfirborði með kjarnorkuafli. Þannig væri hægt að skapa lofthjúp, sem menn gætu búið við.  Það er mikið magn af ís í jarðveginum,  svo þetta kann að vera fært.  En aðdráttarafl plánetunnar er aðeins brot af því á jörðu.  Sýður þá ekki gasið beint út í geiminn?  Á Mars er lausnarhraði  um 5.027 km/sek.  Þetta er sá hraði, sem reikul efni þurfa að hafa til að losna úr viðjum aðdráttarafls plánetunnar og sleppa út í geiminn.  Það er sá hraði, sem eldflaug þarf að ná, til að sleppa út fyrir aðdráttarafl plánetunnar. Á jörðu er lausnarhraðinn helmingi hærri en á Mars.  Í gasi eru allar frumeindir á sífelldu iði og á fleygiferð. Önnur myndin sýnir hraða fyrir mólekúl af súrefni O2 á Mars, reiknað við um 7 stiga hita.   Þar kemur í ljós að hann er um eða innan við 1000 metra á sekúndu fyrir megnið af súrefni og því langt fyrir neðan 5 km/sek. lausnarhraða plánetunnar.  Það er því tæknilega hægt að framleiða andrúmsloft á Mars, ef næg orka er fyrir hendi. 

Staðhæfingar um að núvernadi hnattrræn hlýnun jarðar sé af náttúrlegum öflum eru því fjarstæða. Stærsta náttúrulega aflið er auðvitað sólin.  Sumir (þeir eru reyndar örfáir) telja að hnattrænu 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 óháð sólarorkunni.  Við vitum vel að sólorkan er ekki stöðug, heldur sveiflast hún í bylgjum, eins og myndin til hliðar sýnir.  Takið eftir að sólorkan er sýnd sem Wött á hvern fermeter. Þetta er orkan sem berst að ytra borði lofthjúps jarðar. Aðeins partur af þessu nær niður á yfirborð jarðar. Myndin sýnir einnig hvernig meðalhiti hefur breyst á jörðu á sama tíma. Síðan um 1980 hefur ekkert samhengi verið í sólargeislun og hitaferli á jörðu. Hnattræn hlýunun er ekki vegna breytinga í sólinni, heldur af okkar völdum.  Sama er að segja um aðra geimgeisla. Þeim hefur ekki fjölgað á þeim tíma sem hlýnar hér á jörðu. Þetta kemur fram í nýrri skýrslu frá Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), sem nýlega “lak”  út til vísindamanna, en er enn óbirt.

Þensla hafsins

 

Það er oft sagt að hafið muni drekka í sig mestan hitann, sem bætist nú við vegna hnattrænnar hlýnunar og þar með sé málið leyst. Látum sem svo sé, en þá kemur fram annað vandamál:  hafið þenst út þegar það hitnar og sjávarmál hækkar. Sjórinn er nær þúsund sinnum eðlisþyngri en loftið (1030 kg/m³ á móti 1.20 kg/m³ við 20ºC).  Eitt kíló af vatni getur innihaldið 4,18 sinnum meiri hita en sambærilegur massi af lofti.  Og enn frekar: sama rúmmál af vatni getur innihaldi 3558 sinnum meiri hita en jafnt rúmmál af lofti.  Aðeins efstu 260 cm af heimshöfunum innihalda jafn mikinn hita og allur lofthjúpurinn!   Eðlisþyngd vatns (og sjávar) er breytileg eftir hita, eins og fyrsta myndin sýnir.  Vatn er þyngst við 4oC, en með frekari hitun eykst eðlisþyngdin: vatnið þenst út.  Ef meðaldýpt hafsins er 3 km, þá hækkar sjávarborð um 60 cm fyrir hverja gráðu sem sjórinn hitnar. En þetta dæmi er of mikil einföldun á raunveruleikanum.   Það þarf að taka til greina marga þætti, þegar við könnum útþenslu hafsins við hitun. Hversu hratt berst hitinn niður í hafið frá yfirborði?  Sumir telja að það taki 30 ár fyrir hitann að hafa áhrif á 100 metra dýpi.  Aðrir telja að straumar færi hitann hratt niður í djúpið.  Í flestum tilfellum er reiknað með því að hafið hitni niður í um 700 metra dýpi.  Samt sem áður sýna mælingar að hafdjúpin eru einnig að hitna enn neðar. Útþensla hafsins er því raunveruleiki, en skoðanir eru enn skiptar um hvað áhrifin á hæðina á yfirborði sjávar verði mikil.   Catia M. Domingues og félagar hafa nýlega komist að þeirri niðurstöðu, að hlýnun og þensla hafdjúpsins hafi nú mikil áhrif á hækkun sjávarborðs.  Önnur myndin sýnir niðurstöður þeirra (efri hluti). Lóðrétti skalinn er greyting sjávarmáls í millimetrum.  Lárétti ásinn er tímabilið frá 1960 til 2010.  Rauða línan á myndinni er sú hækkun, sem orsakast af þenslu efstu 700 metra hafsins. Gula línan er þensla af völdum dýpri hluta sjávar, dökk fjólubláa línan er vegna bráðnunar á Grænlandi og Suðurheimskautinu og bláa línan er bráðnun annara jökla.  Neðri hluti myndarinnar sýnir, að niðurstöður þeirra passa vel saman við mælingar á sjávarborði frá gervihnöttum ofl.  Á þessu má sjá að þensla heimshafanna hefur mikil áhrif á sjávarmál, og slagar hátt upp í áhrif bráðnunar jöklanna á heimskautunum.  Það er því ekkert einfalt svar við því, hvað hluti þenslu heimshafanna er stór í hækkun sjávarborðs. Eitt er víst: með vaxandi hlýnun þenst hafið út hlutfallslega hraðar og sjávarmál hækkar hraðar.