np071804
Sørishavet. Foto: Rudi Caeyers - UiT, Foto: Rudi Caeyers - UiT

Sørishavet kontrollerer potensialet for global oppvarming

Varmeopptaket i Sørishavet har mye å si for stor den globale oppvarmingen blir, og samspillet med skyene er en viktig faktor, viser en ny studie.

Ada Gjermundsen
Ada Gjermundsen

I den nye studien i det anerkjente tidsskriftet Nature Geoscience mandag, viser forskere fra Meteorologisk Institutt og NORCE hvordan samspillet mellom atmosfæren og havet har en sterk påvirkning på beregnet global oppvarming av bakketemperaturen. Dette samspillet bestemmer om framtidig oppvarming skjer i løpet av få tiår eller om den kommer etter flere hundre år. 

For å belyse de innviklede mekanismene i dette samspillet har de hatt stor nytte av den norske klimamodellen NorESM. 

Klimafølsomhet (se faktaboks) brukes i hovedrapportene fra FNs klimapanel som et mål på fremtidig global oppvarming. For å beregne hvor følsomt klimaet er for våre utslipp av karbondioksid (CO2) brukes blant annet anerkjente klimamodeller. Klimamodellene som brukes i den sjette hovedrapporten gir en ganske ulik grad av oppvarming, fra ca. to til over fem grader. 

– En av hovedårsakene til denne spredningen i oppvarming skyldes skyenes påvirkning på klimaet, men i studien fant vi ut at skyene alene ikke gir hele svaret. Samspillet mellom skyene og oppvarmingen av havet, og da spesielt Sørishavet, er også viktig, forteller forsker Ada Gjermundsen ved Meteorologisk institutt, som har ledet studien. 

Skyene varmer opp og avkjøler

Skyene er viktige for klimaet på jorda og virker avkjølende på bakketemperaturen fordi de reflekterer mye sollys. Men skyer har også en oppvarmende effekt ved at de fanger opp varme på samme måte som drivhusgasser. Over Sørishavet finner vi store områder som er dekket av lave, reflekterende skyer med stor avkjølende effekt. 

– Om disse skyene fordamper, kan det føre til ytterligere oppvarming. Det skjer fordi sollys treffer den mørke havoverflaten, som absorberer strålingen istedenfor å reflektere den, forteller Gjermundsen. 

I klimamodeller med stor klimasensitivitet skjer dette i større grad enn i klimamodellene med lav klimafølsomhet. 

Sørishavet har evnen til å ta opp mye av overskuddsvarmen i atmosfæren, og bremser dermed den globale oppvarmingen. I den nye studien viser forskerne hvordan varmen som tas opp i havet transporteres og omfordeles, og hvordan denne transporten har stor påvirkning på den videre oppvarmingen av bakketemperaturen. Om denne varmen brukes til å varme opp havoverflaten, fordamper de lave skyene raskere. Solinnstrålingen øker og modellene viser en rask temperaturøkning og høy klimasensitivitet. 

Modellene gir ulike beregninger

Men noen modeller, deriblant NorESM, beregner at overskuddsvarmen blir transportert ned i dyphavet. Derfor vil ikke skyene bli like påvirket av oppvarmingen i disse modellene. Slike modeller kan dermed estimere en lav global oppvarming om man ser på de første hundre årene, men en mye høyere global oppvarming om man ser for eksempel tusen år fram i tid. 

Er den mer langsomme oppvarmingen som NorESM beregner mer realistisk?

–Observerte temperaturtrender som vi har inkludert i studien tyder på dette, men det er nødvendig med flere studier for å bedre forstå utviklingen av oppvarmingen som skjer under havoverflaten og i dyphavet over tid, sier Gjermundsen.

Konklusjonene i studien har vært mulige på grunn av den store dugnaden i “Coupled Model Intercomparison Projects” (CMIP6), som har samlet en enorm database med CPU-intensive klimamodellkjøringer fra ulike forskningsmiljøer verden over. Dette datagrunnlaget har også blitt brukt i analysene i den nylig publiserte hovedrapporten til FNs klimapanel. 

Sammenstilling av kurver
I denne studien har forskerne fokusert på to klimamodeller som er ganske like, men som gir veldig ulik oppvarming. Den amerikanske klimamodellen CESM2 gir en klimafølsomhet som er nesten tre grader varmere enn den norske klimamodellen NorESM. Tilbakekoblingsmekanismen mellom oppvarmingen ved havoverflaten (SST) og de lave skyene er tydelig når man ser på de fire øverste panelene. Figurene til venstre viser hvordan de lave skyene sør for 35°S, som har en sterk avkjølende effekt, fordamper i CESM2 (øverst) når havoverflaten varmes opp (midten). Dette fører til ytterligere oppvarming og reduksjon av de lave skyene. I NorESM endrer derimot skyene seg ganske lite og havoverflaten varmes sakte opp i NorESM. De to nederste figurene viser med en tykk, rød linje hvor oppvarmingen i havet skjer. I CESM2 er oppvarmingen størst ved havoverflaten, mens i NorESM fraktes varmen dypere ned i havet slik at oppvarming ved havoverflaten er liten.

Fakta om klimafølsomhet:

Klimafølsomhet er et mål på hvor mye oppvarming ved bakken en dobling  i karbondioksid-konsentrasjonen gir. Dette er vanskelig å måle fordi temperaturen fortsetter å stige en periode selv om utslippene av karbondioksid (CO2) skulle være konstante. Denne ubalansen skyldes en treghet i systemet fordi drivhusgassen har satt i gang prosesser som varmer opp atmosfæren over tid. Klimafølsomheten prøver derfor å beregne hvor stor oppvarmingen blir når klimasystemet har oppnådd en ny likevektstilstand ved en fordobling av karbondioksid-konsentrasjonen i atmosfæren.