Allskonar hitasveiflur

Allt stefnir í að 2016 verði hlýjasta árið á jörðinni frá upphafi beinna mælinga. Stór ástæða þessara hlýinda er mjög öflugt El Nino ástand á Kyrrahafinu sem náði hámarki síðasta vetur en vissulega leggjast hlýindin samfara því ofaná almenna hlýnun jarðar vegna aukinna gróðurhúsaáhrifa af mannavöldum sem sér ekki fyrir endann á. Hvernig sem það fer allt saman þá er ekkert launungarmál að hitasveiflur hafa einkennt sögu jarðar frá upphafi en sú saga geymir bæði miklu hlýrri og kaldari tímabil en við búum við í dag.

Ýmsar langtíma- og skammtímaástæður eru fyrir því að hiti jarðar er ekki alltaf sá sami og koma þar við sögu allskonar náttúrulegar aðstæður og sveiflur af ýmsum toga. Það er einmitt það sem ég hef reynt að taka saman hér á eftir eftir minni bestu getu í stuttu máli og raðað eftir tímalengd.

Milljarðar ára. Aldurstengd virkni sólar sem nú er miðaldra sem sólstjarna. Orka sólar hefur aukist á æviskeiði hennar og verður svo áfram  sem þýðir að jörðin á eftir að verða of heit til að halda uppi lífi. Óðaútþensla  á sér stað eftir aðra 5 milljarða ára og mun hún þá gleypa innstu reikistjörnurnar. Eftir að sólin hefur lokið æviskeiði sínu fellur hún saman og verður að hvítum dverg. Heljarkuldi verður þá framvegs á jörðinni, lifi hún af umskipti sólarinnar.
Milljónir ára. Jarðsögulegar ástæður. Rek meginlanda veldur ýmsum breytingum ekki síst vegna áhrifa á hafstrauma. Þá skiptir einnig máli hvernig og hvort meginlöndin liggja að pólunum eða nálægt miðbaug. Síðasta stóra breytingin í þessa veru er tenging Norður- og Suður-Ameríku með Panamaeyðinu fyrir nokkrum milljónum ára en í kjölfar þess breyttust hafstraumar, jökulís fór að myndast á pólunum og í framhaldi af því, ísaldartíminn með vaxandi jökulskeiðum.
Þúsundir ára. Afstöðusveiflur jarðar gagnvart sólu eða hinar svokölluðu Milancovitch-sveiflur sem ganga yfir á tugþúsundum ára eða meir. Braut jarðar sveiflast á milli þess að vera regluleg eða sporöskjulaga á um 100 þúsund árum. Halli jarðar sveiflast til og frá á 41 þúsund árum og pólveltan er 21 þúsund ára skopparakringlusveifla sem ræður því hvort norður- eða suðurhvel er nær jörðu t.d. að sumarlagi. Samspil þessara sveiflna hafa skipt miklu máli á síðustu ármilljónum vegna þess hversu tæpt er að ísaldarástand ríki á norðurhveli eða ekki. Staðan er hagstæð núna enda erum við á hlýskeiði á milli jökulskeiða.
Áratugir/Aldir. Óreglulegur breytileiki í virkni sólar. Gæti útskýrt kuldaskeið á borð við litlu ísöld og ýmis hlýskeið á sögulegum tímum. Mannfólkið getur fundið fyrir slíkum breytingum á æviskeiði sínu. Sólin var með öflugara móti á síðustu öld en teikn eru á lofti um minni virkni á næstu áratugum. Breytileikinn í heildarvikni sólar er þó ekki nema eitthvað um 0,1%
Áratugir. Ýmsar sveiflur í virkni hafstrauma en alls óvíst er hversu reglulegar þær eru. Hér við land hefur verið talað um AMO sem er nú í hlýjum fasa en gæti snúist yfir í neikvæðan eftir einhver ár. Einnig eru uppi hugmyndir um slíkar áratugasveiflur í Kyrrahafinu og víðar.
10-13 ár. Reglulegar sveiflur í virkni sólar og tengjast sólblettahámörkum, oftast talað um 11 ára sveiflu. Um þessar mundir er niðursveifla og sólblettalágmark framundan sem gæti haft lítilsháttar áhrif til kólnunar.
1-7 ár. ENSO-sveiflurnar í Kyrrahafi, þ.e. El Nino og La Nina sem hafa víðtæk veðurfarsleg áhrif víða um heim. Ekki reglulegar sveiflur en búast má við að kalda eða hlýja ástandið komi allavega upp einu sinni á um það bil sjö ára tímabili. Mjög öflugt El Nino ástand er að baki sem á stóran þátt í því að meðalhiti jarðar hefur ekki mælst hærri en á þessu ári og jafnframt er nokkuð ljóst að meðalhiti næsta árs á jörðinni verður eitthvað lægri.
12 mánuðir. Árstíðasveiflan hin eina sanna og sú sveifla sem algerlega er hægt að stóla á. Orsakast af halla jarðar og göngu jarðar umhverfis sólu á rúmum 365 dögum.
Dagar. Óreiðuheimar veðursins koma hér við sögu en lúta þó sínum fjölmörgu lögmálum. Meðalhiti jarðar sveiflast þannig lítillega frá degi til dags eftir því hvernig vindar blása. Svæðisbundinn breytileiki er auðvitað mun meiri og gjarnan eru hlýindi á einu svæði ávísun á kulda annarstaðar.
24 klukkutímar. Þessi síðasti liður snýst um að jörðin snýst um sjálfa sig og sólin því ýmist ofan eða neðan sjóndeildarhrings á hverjum stað með tilheyrandi dægursveiflu. Þetta gildir þó ekki við pólana þar sem sólin er nánast jafn hátt á lofti innan hvers sólahrings.

Ofan á þessar sveiflur bætast við allskonar atburðir sem hafa áhrif til kólnunar eða hlýnunar til lengri eða skemmri tíma og má þar nefna eldgos og árekstra loftsteina. Sumir atburðir hafa verið örlagaríkir og leitt til varanlegra breytinga og fjöldaútdauða dýrategunda sem kunnugt er. Gróðurhúsaáhrif hafa alltaf verið mjög mismikil í gegnum tíðina og oft meiri en þau eru í dag. Breytingar á magni gróðurhúsalofttegunda hafa þó fram að þessu verið afleiðing breyttra aðstæðna af ýmsum fyrrnefndum ástæðum en ekki frumorsökin sjálf. Spurning er þá hvernig skal skilgreina nútímann. Lifnaðarhættir mannsins hér á jörðinni eru stundum skilgreindir sem ein af stóru náttúruhamförunum sem ekki sér fyrir endann á. Aukin gróðurhúsaáhrif fá þar mestu athygli enda er hinn mikli eldsneytisbruni nútímamanna atburður sem á sér ekki fordæmi og mun óhjákvæmilega leiða til hlýnunar jarðar næstu áratugi eða aldir. Sú hlýnun verður þó alltaf eitthvað trufluð eða mögnuð af þeim náttúrulegum atriðum sem hefðu átt séð stað hvort sem er.