Loftslag og stóra færibandið

Í loftslagsmálum velta menn því nú fyrir sér hvers vegna lítið sem ekkert hafi hlýnað á jörðinni undanfarin 10-15 ár, á sama tíma og magn gróðurhúsalofttegunda eykst stöðugt. Er virkilega hætt að hlýna og ef svo er - hvers vegna? Ég skal ekki segja, en það sem ég ætla að velta fyrir mér hér og nú, er með hvað hætti sjórinn gæti verið að spila inn í og hvort mögulegt sé að aukinn kraftur í hinu stóra færibandi heimshafanna gæti verið að draga úr hlýnun tímabundið en um leið að valda aukinni bráðnun heimskautaíssins á norðurhveli. Menn ráða hvort þeir taka mark á þessum skrifum enda eru þetta áhugamannapælingar um hluti sem eru örugglega mun flóknari en hér er gefið til kynna.

Fyrst kemur hér súlurit frá Bandarísku veðurstofunni sem sýnir hnattrænan hita frá 1950 en þar sést vel að síðustu 10 ár hafa öll verið mjög hlý en þó í nokkuð góðu jafnvægi, þ.e. hitinn helst hár en hækkar ekki. Svo eru þarna mislitar súlur. Þær rauðu þýða að þá hafi hið hlýja El Nino ástand verið ríkjandi á miðbaugssvæðum Kyrrahafsins, en þær bláu þýða að hin kalda La Nina hafi ráðið ríkjum. Athyglisvert er að frá árinu 1999 er bara ein rauð súla á móti átta bláum. Aukið uppstreymi af köldum djúpsjó á La Nina árum og ýmsar veðurbreytingar samfara því virðist hafa sín áhrif á hnattrænan hita á sama hátt og El Nino árin hafa áhrif til hlýnunar, en þá berst einmitt minna af köldum djúpsjó upp til yfirborðs Kyrrahafsins. Spurningin er síðan af hverju hefur La Nina árum fjölgað á kostnað El Nino?

Næsta mynd er heimatilbúin og sýnir einhverskonar vatnsgeymi sem mætti heimfæra að hluta á heimshöfin. Í fyrri myndinni er mikil lagskipting í hita þar sem heitt vatn flýtur ofan á mun kaldara og þar með þyngra vatni. Heita yfirborðið ætti við þessar aðstæður að stuðla að ágætum lofthita fyrir ofan sig. Seinni myndin sýnir hins vegar aðstæður þegar búið er að blanda öllu saman, meðalhiti vatnsins er sá sami en yfirborðið hefur kólnað og er því mun líklegra til að hafa kælandi áhrif á lofthita - sé hann á annað borð hærri en þessar 13 gráður. Úthöfin eru einmitt lagskipt í hita. Djúpsjórinn er ekki nema um 3 gráður hvar sem er á jörðinni á meðan yfirborðshitinn fer yfir 20 gráður þar sem hlýjast er. Talsverðu máli hlýtur því að skipta hvort kaldi sjórinn nái upp til að kæla yfirborð sjávar þar sem sjórinn er heitastur við miðbaug, þótt blöndunin verði aldrei nálægt svona mikil enda eru hreyfingar á færibandi heimshafanna í afar miklum hægagangi.

Út frá þessari einföldu mynd er hægt að draga þá einföldu ályktun að aukið hringstreymi og aukin lóðrétt blöndun í heimshöfunum geti stuðlað að lægri yfirborðshita sjávar með kælandi áhrifum á loftið fyrir ofan. Stóra færiband heimshafanna er vel þekkt fyrirbæri. Heitur yfirborðssjórinn er léttari í sér og sekkur ekki niður nema þar sem hann nær að kólna nálægt pólasvæðunum. Þannig myndast kaldur djúpsjór sem flæðir með botninum en sogast upp á stöku stað vegna áhrifa vindknúinna strauma. 

Aðal niðurstreymissvæðið á norðurhveli er hér í Norður-Atlantshafi og Íshafinu. Atlantshafssjórinn er talsvert saltur og þar með eðilsþyngri en ferskari sjór og sekkur því auðveldlega þegar hann kólnar og mætir ferskari og kaldari yfirborðsjó úr norðri. Það hversu langt hlýji sjórinn nær norður áður en hann sekkur er auðvitað mjög mikilvægt atriði fyrir loftslag hér á okkar slóðum, en einnig hversu mikill að magni þessi aðkomni hlýsjór er. Ef krafturinn eykst í kerfinu ætti því að hlýna hér (sem hefur gerst) og jafnfræmt ætti hafísinn að minnka í Norður-Íshafi (sem er líka að gerast).
Í Kyrrahafinu er að finna mikilvægasta uppstreymissvæðið í heimshöfunum og aftur komum við að því að ef krafturinn í stóra færibandinu eykst, þá ætti meira magn af köldum djúpsjó að berast upp til yfirborðs, sem einmitt gerist þegar hin kalda La Nina er við völd eins og reyndin hefur verið frá aldamótum. Kyrrahafið er ekki nærri því eins salt Atlantshafið og ræður það sennilega því að djúpsjór myndast ekki í norðurhluta Kyrrahafs.

Umhverfis Suðurskautslandið er sjórinn á stöðugri réttsælis hringferð bæði í efri og neðri lögum og þar myndast kaldur djúpsjór eins og hér norður í Ballarhafi. Aðstæður þarna suðurfrá er þó allt aðrar en hér fyrir norðan. Hafísinn hefur heldur aukist á suðurhveli sem samkvæmt nýlegri rannsókn stafar af breytingum á vindum umhverfis Suðurskautslandið sem ber ísinn lengra norður að vetrarlagi.

Að þessu sögðu þá kemur hér hitafarskort fyrir yfirborðshita sjávar eins og aðstæður voru undir lok árs 2007 þegar eitt af þessum La Nina fyrirbærum hafði komið upp í Kyrrahafi. Á bláu svæðunum í Kyrrahfinu er yfirborðssjórinn kaldari en venjulega enda mikið kalt uppstreymi í gangi undan vesturströndum Ameríku. Hinsvegar er rauði liturinn ríkjandi nyrst í Atlantshafi eins og verið hefur síðustu ár. Allt rímar þetta við mögulegan aukinn kraft stóra færibandsins.

Nú er spurningin hvort menn sætta sig við hröðun stóra færibandsins sem skýringu á því að skort hefur á hlýnun jarðar frá aldamótum á sama tíma og hlýsjór ríkir á Norður-Atlantshafi og Norður-Íshafinu. Margt fleira getur spilað inn í og kannski er ekki hægt að fullyrða að heimshöfin virki bara eins og eitthvað einfalt færiband sem fer mishratt og samtenging Kyrrahafsins og Atlantshafsins er kannski ekki eins mikil og ég hef gefið í skin. En þetta er þó allavega umhugsunaratriði.
Hvernig þetta tengist svo hlýnun jarðar er síðan annað mál. Ef aukinn kraftur færist í lóðrétta blöndun sjávar til lengri eða skemmri tíma, ætti djúpsjórinn að hlýna smám saman og því væri hægt að segja að hlýnun jarðar fari í það um þessar mundir að bræða norðurpólsísinn og hita djúpsjóinn frekar en yfirborðið. Ef svo er og verður eitthvað áfram, gæti það líka frestað þeirri óðahlýnun lofthjúpsins sem áður hafði verið auglýst svo kröftuglega. Hlýnunin mikla gæti þó skilað sér að lokum en á lengri tíma en áður var talið og að sama skapi með langvinnari afleiðingum.

- - -
Þetta var nú frekar langur pistill sem lengi hefur verið í bígerð og hann gæti alveg verið lengri. Textinn er allur frumsaminn en eins og yfirleitt hjá mér eru heimildir héðan og þaðan og sumar þeirra týndar. Ég "bookmarkaði" þó á sínum tíma gestapistil Williams Kininmonth á bloggsíðunni hennar JoNovu, sem reyndar flokkast sem "skeptíkisti", en mér er sama hvaðan gott kemur. The deep oceans drive the atmosphere.

Höfin hafa annars verið að fá aukna athygli undanfarið samanber nýbirta rannsókn Balmaseta, Trenberth og Kallen sem virðast hafa fundið eftirlýsta hlýnun jarðar ofan í hafdjúpunum. Um það má lesa hér: Deep ocean warming helps prove climate change is accelerating.

Koltvísýringur í sögulegu hámarki