Artikkel

Snøsmelting forsterker klimaendringer

Snøsmelting
Jo mindre snø det er, jo mindre solstråling blir reflektert – mens desto mer solenergi blir tatt opp i bakken. Det gir igjen økt oppvarming og kan føre til mindre snø. Foto: Colourbox

Snøsmelting forsterker klimaendringer

Lokale prosesser bidrar til å forsterke klimaendringene i Europa, viser forskningen til Irene Brox Nilsen.

Europa varmes opp raskere enn kloden forøvrig. Men hva kommer det av?

Mens man på globalt nivå gjerne deler inn årsaker til klimaendringer i menneskeskapte og naturlige årsaker, kan det være nyttigere med en annen inndeling på regionalt nivå – nemlig å skille klimaendringer skapt av endringer i atmosfæresirkulasjon – vannets forflytning i atmosfæren – fra andre årsaker. Disse endringene spiller nemlig en mye større rolle regionalt enn globalt. Og de påvirkes av både menneskeskapte og naturlige årsaker.

Orforklaringer

Hydrologi:  Den geofysiske vitenskapen om vannet på Jorden.
Albedo: Jordoverflatens evne til å reflektere sollys. Snø reflekterer mer enn gress, derfor absorberes mer solenergi når det er bart enn når det er snø.
Tilbakekoblingsmekanisme:  Forsterkende effekt i klimasystemet. En endring i A (for eksempel temperaturen) fører til en endring i B som igjen forsterker endringen i A.
Atmosfæresirkulasjon: Forflytning av vann, energi og kjemiske komponenter i atmosfæren.  Var grunnlaget for værvarsling før numeriske modeller ble utviklet midt på 1900-tallet.
Synoptisk klimatologi: Studiet av forholdet mellom atmosfæresirkulasjon og lokale og regionale klimaprosesser.

Så Irene Brox Nilsen har sittet bøyd over måned for måned-analyser fra 1981 til 2010 som del av sin nylig avlagte doktorgrad i hydrologi ved Institutt for geofag ved UiO. Temaet for avhandlingen er årsakssammenhengene bak oppvarmingen i Europa de siste tre tiår. Nærmere bestemt har hun tatt for seg forholdet mellom atmosfæresirkulasjon og temperaturen lokalt, et fagområde som kalles synoptisk klimatologi. Og hun har kombinert dette fagfeltet med tradisjonell klimamodellering.

– Det gjorde vi for å ha to innfallsvinkler til problemet, den ene metoden er god på atmosfæresirkulasjon og den andre er god på andre effekter, det vil si lokale prosesser, sier Nilsen.

Vestavær gir milde vintre

Regionale klimaendringer skyldes ikke bare utslipp av drivhusgasser, men også endringer i atmosfæresirkulasjonen. Globalt jevnes denne effekten ut, for et gjennomsnitt over hele kloden tar ikke hensyn til om det fraktes varm luft fra ekvator til Europa. Men regionalt er det viktig. For eksempel bringer vestavær med seg mild luft om vinteren, så mer vestavær gir mildere vintre. I tillegg er det en rekke andre faktorer og prosesser som virker inn på klimaet lokalt og kan gi endringer.

Irene Brox Nilsen har utviklet en ny og forbedret statistisk metode for å finne ut hvor de lokale klimaendringene kan tilskrives atmosfæresirkulasjonen og hvor de skyldes andre prosesser, deriblant tilbakekoblinger – som betyr at noe er selvforsterkende.

Interessert i mer forskningsnytt om geologi, klima, teknologi og realfag? Følg oss på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt.

Hva med Norge?

For områder i Norge der atmosfæresirkulasjonen ikke kan forklare hele temperaturtrenden, har Nilsen valgt ut to prosesser som har særlig betydning.

  1. Den ene handler om snøens innvirkning på mengden sollys som blir reflektert, såkalt snø – albedoeffekt (albedo er et uttrykk for flaters evne til å reflektere lys).
  2. Den andre handler om markvann, altså vann eller fuktighet i bakken, og fordampningens påvirkning på temperaturforholdene.
Irene Brox Nilsen
Irene Brox Nilsen har studert samspillet mellom vannbalansen lokalt og temperaturendringer. Foto: Dag Inge Danielsen/UiO Bruk bildet.

Samspillet mellom lite markvann lokalt og temperaturendringer er trolig ikke tidligere blitt dokumentert for Norge.

– Vi studerte sesongvise temperaturtrender i Europa og Norge i perioden 1981 – 2010 og sammenholdt disse med endringer i atmosfæresirkulasjonen. Mye av temperaturendringene kunne tilskrives sirkulasjonsendringer, men det var også mye som vi fant ut måtte ha andre årsaker, forteller hydrologen.

– Sammen med veilederne mine kom jeg fram til at det ville være mest interessant å se nærmere på snøforholdene i Norge i april måned og hvor mye vann som befinner seg i bakken om sommeren.

Et komplisert samspill

Både snø – albedo og markvann – fordamping er såkalte tilbakekoblingsmekanismer. For snøforholdenes del innebærer det at mindre snø fører til at mindre solstråling blir reflektert og mer solenergi blir tatt opp i bakken, noe som igjen gir oppvarming og kan føre til mindre snø.

Sagt med andre ord: Høyere temperatur forsterker nedkortingen av snøsesongen, noe som igjen forsterker temperaturtrenden. Effekten er større om våren enn om høsten fordi døgnet har flere soltimer ved snøsmeltingen i mars – juni enn når snøen legger seg i oktober – desember.

– Størst reduksjon i snømengden finner vi om våren. De sterkeste temperaturendringene finner vi også om våren. Disse resultatene er robuste over store områder. Men jeg må understreke at det er mange forhold vi ikke har tatt i betraktning. Vi har i vår studie sett på to av faktorene som påvirker klimaet, dette fordi vi mener de er blant de viktigste. Imidlertid bestemmes klimaet av et samspill mellom mange ulike faktorer og prosesser, og det er flere tilbakekoblingsmekanismer som virker sammen og påvirker hverandre, påpeker Nilsen.

– Det kan eksempelvis dreie seg om sjøis i Arktis eller tining av permafrost. 

LES OGSÅ: Mer vegetasjon i Arktis gir mer oppvarming

Snømann
Vinterlige Geilo kan få samme snittemperatur som Drammen har i dag, ifølge Irene Brox Nilsen. Foto: Colourbox

Tror på presis informasjon

I dag jobber Irene Brox Nilsen ved Norsk Klimaservicesenter, som er et samarbeid mellom NVE, Meteorologisk Institutt, UniResearch og Bjerknessenteret. Hun trives med å formidle klimafakta til dem som skal tilpasse norske kommuner og infrastruktur til klimaendringene.

Noen ganger bruker hydrologen Geilo og Drammen som en illustrasjon for å vise hva en oppvarming på 4,5 grader innen 2100 betyr i praksis. Geilo har nå en gjennomsnittlig årstemperatur på 1,4 grader, mens Drammen har 5,9.  Mye tyder på at temperaturøkningen fram til år 2100 kan komme til å bli på ca 4,5 grader, hvis ikke utslippene av drivhusgasser kuttes drastisk.  Det tilsvarer altså forskjellen i årsgjennomsnitt mellom Geilo og Drammen.

– Jeg liker utfordringen med å forklare kompliserte sammenhenger på en enkel og forståelig måte. Jeg merker at jo mer spesifikke vi er, og jo mer lokale, desto mer interessert blir folk. Når de får høre at Geilo kan få Drammens-klima, utløser det typisk en ”ojsann”-reaksjon, forteller Nilsen.

Hvorfor hydrologi?

Da hun begynte å studere realfag, vinglet hun mellom fysikk, kjemi og matematikk, men fant ut at geofag og hydrologi kombinerer flere av fagretningene.

– Jeg tror at mange som velger studium, ikke vet hva hydrologi handler om.  Det er ikke bare vann i elver, men handler også om å finne ut hvor mye vann som er tilgjengelig i form av snø, markvann, fordampning osv. Hydrologi er et fag med stor betydning for mange fagfelt og samfunnssektorer. Å vite hvor mye vann som er tilgjengelig, er for eksempel viktig for landbruket, for skiturisme og for vannkraftbransjen. Og flom og skred berører så å si alle kommuner og arealplanleggere i Norge, påpeker hun.

– Klimaendringene og det grønne skiftet vil gi behov for flere hydrologer i framtida.

Les mer:

Irene Brox Nilsens doktorgradsavhandling: Detecting and attributing recent warming in Europe

Mer på Titan.uio.no:

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Fossekall

Svekket livsgrunnlag for fossekall og røye

Nedgang i sur nedbør fører til endret vannkvalitet og går ut over det biologiske mangfoldet i vann og elver.

På 1970- og 80-tallet kunne man daglig lese dommedagsoverskrifter i avisene om hva som vi

Luc Girod

Gamle fotografier gir ny innsikt i klimaendringene

Hvordan kan vi bruke flyfoto av isbreer fra 1930-tallet til å få ny kunnskap om klimaendringene på Jorden?  Det er et av de viktigste spørsmålene Luc Girod har tatt for seg i sin doktoravhandling.

Blekksprutene i Nautilus-slekten er et kjent eksempel på Fibonaccis tallrekke i naturen.

Litteraturtips for matematikk-interesserte

Professor Tom Lindstrøm er muligens den eneste matematikeren i Norge som også skriver bokanmeldelser og publiserer dem på sin egen blogg. Her kommer Lindstrøms tips til dem som ønsker å lese skjønnlitterære verker med innslag av mer eller mindre tung matematikk.