AktuelltRapporterFritextsökInnehållGamla klimatfaktaOmWebbsidorLogga in

Klimatfakta.info

2020-06-26

Arktis

Innehåll

  • Översikt
  • Norra ishavet, Arktiska havet
  • Klimatet
  • Molnlighet
  • Isens utbredning
  • Mätning av utbredning
  • Isens volym
  • Temperaturen
  • Havstemperatur
  • Strömmar
  • Källor
  • Översikt

    Sedan 1979 har utbredningen av arktis is minskat med 36%, dvs 9%/decennium (inte 13% som NASA anger nedan) Utbredningen beror inte primärt på solstrålning utan på att havsströmmar för upp varmare vatten till det arktiska havet. Strömmarna förändras cykliskt styrt av krafter som i allt väsentligt är okända.

    Isens utbredning har inte minskat sedan 2007, även om svängningarna år för år varit stora. Även mellan 1979 och 2000 var utbredningen i stort sätt densamma. Hela minskningen skedde under sju år, från år 2000 till 2007.[1]

    Average september extent NASA
    Arctic Sea Ice Minimum, NASA

    Jordens breddgrader
    Arktis omfattar Norra ishavet runt jordens norra pol samt omkringliggande landområden i Ryssland, Alaska, Kanada, Grönland, Island, Skandinavien (med Svalbard och Jan Mayen). Någon naturlig avgränsning mot söder finns inte.

    Isen utbredning har minskat sedan mätningarna med satellit inleddes 1979. Det är ingen nämnvärd förändring under större delen av året, men det är stor skillnad under sensommaren och tidig höst.

    Norra ishavet, Arktiska havet


    Norra ishavet, eller Arktiska havet, är det minsta av världshaven, oceanerna, och täcker ungefär tre procent av jordens yta. Norra ishavet har förbindelse med Atlanten via Grönlandshavet och med Stilla havet via Berings sund. Av de fem världshaven är Norra ishavet det grundaste med ett medeldjup på 1 050 meter.

    Stora delar av Norra ishavet är täckt av packis. Under vintern täcker isen det mesta av Norra ishavets yta. På sommaren krymper isytan till halva sin vinterstorlek. Mellan packisen i norr och det ryska fastlandet i söder finns en remsa av farbart vatten som benämnts nordostpassagen.[2]

    I eller vid Norra ishavet finns större mängder naturtillgångar som petroleum, naturgas, mangannodul samt sand och grus.[3]

    Klimatet

    Klimatet karaktäriseras av ihållande kyla och relativt små temperaturvariationer. Vintrarna kännetecknas av polarnatten, extrem kyla och stabila väderförhållanden. Somrarna har ständigt  dagsljus (midnattssol) och temperaturer kan stiga över smältpunkten. Januaritemperaturen ligger mellan -40 to 0 °C. Julitemperaturen ligger mellan -10 to +10 °C.

    Cykloner är vanligare på sommaren och kan ge regn eller snö. Det är molnigt år- runt, med en genomsnittlig molntäckning som sträcker sig från 60% på vintern till över 80% på sommaren. [4]

    Molnlighet

    Molnigheten har stor inverkar på klimatet i Arktis genom sin inverkan på kortvågig strålning från solen och långvågig strålning från jorden.[5]

    Vid långvågig strålning (IR) värmer moln. Vid kortvågig strålning kyler moln. Moln på låg höjd har större effekt beroende på större vatteninnehåll. På vintern finns det endast långvågig strålning och då värmer molnen. Under vår och höst ökar den kortvågiga strålningen och moln värmer mindre. Under sommaren är det mer kortvågig strålning. Då kyler moln och det blir varmare utan utan moln. Under oktober till april är molnigheten större längre ifrån nordpolen. Under maj till september är det större molnighet närmare nordpolen.[6]

    Isens utbredning

    polarportal.org, redovisar danska institutioner resultat av sina forskningar gällande Grönland och Arktis sjöis.

    Diagrammet över sjöisens utbredning uppdateras dagligen. Utbredning definieras som områden där ytan täcks till minst 15% av sjöis. Underlaget kommer ifrån Ocean and Sea Ice, Satellite Application Facility project (OSISAF)

    Arkis
    Skillnaderna är små de senaste åren.Sea Ice Extent, Polar portal

    National Snow and Ice Data Center (NSIDC) har publicerat att interaktiv graf över den arktiska isen, som gör det möjligt att välja vilka år som ska visas. Bilden nedan är tyvärr inte interaktiv, men länken under går till den interaktiva versionen.

    Arctic Ice Extent
    Interaktiv graf Arctic Sea Extent NSIDC

    NSIDC har just lanserat en ny interaktiv sida.[7]  Den visar t.ex. 2020 års maximala utbredning:

    Arctic Ice Extent
    Sea Ice Analysis Tool

     

    IPCC säger i AR5 att Arktis is minskar med mellan 0,4% per år sedan 1979. Den fleråriga isen har under perioden minskat med ca 1,4% per år. [8]

    Uppgifter om isens utbredning redovisas sedan satellitmätningarna började 1979, men det finns rapporter om isen i Arktis från tidigare perioder. 

    Tony Heller har hittat ett intressant dokument publicerat av amerikanska  Office of Energy Research från 1980. Diagrammet nedan visar att isens utbredning var låg 1930-1950, men ökade sedan mycket kraftigt 1960 för att sedan minska igen. Det senaste året i diagrammet 1977 var ytan 6200000 km2. Tydligen växte isen sedan snabbt för att 1979 åter ligga på 7000000 km2.

    Isens utbredning
    Arctic Sea Ice Refuses To Melt As Ordered

    Det finns inga direkta mätningar av isens utbredning före 1979. Diagrammet Four arctic seas visar förändringen av havsisens utbredning sedan 1900 utefter den ryska kusten och Alaskas kust. Det blå området visar mätningarna med satellit.[9]

    Four arctic seas
    Four arctic seas. Timeseries showing the August ice-extent anomalies (x 1000 km) in the Arctic Ocean along the coast of Russia, Siberia and Alaska.

    AR5 redovisar studier baserade på rapporter från fartyg, flygplan och landundersökningar. De ger en bild av en oförändrad utveckling mellan 1870-1953. En studie12), baserad på iskärnor, trädringar och bottensediment, antyder att utbredningen varit oförändrad de senaste 1450 åren. 

    Mätning av utbredning

    Sedan 1979 har ett antal satelliter levererat fortlöpande nästan fullständiga rapporter om utbredningen av jordens sjöis. Satellitsensorer som mäter mikrovågorna som avges från isytan. Till skillnad från synligt ljus passerar den mikrovågsenergi som strålas av is genom molnen. Det betyder att vågorna kan mätas året runt, även genom den långa polarnatten.

    Den kontinuerliga mätningen började med Nimbus-7-satelliten (1978-1987) och DMSP satelliter (1987 till idag). NASA:s Aqua-satellit bidrog också med data (2002-2011), som förlängdes med lanseringen 2012 av JAXAs GCOM-W1 satellit.

    Omfattningen av jordens sjöis kan anges i isområdets yta och isens volym. Andelen havsis beräknas för varje mätområde. National Snow and Ice Data Center använder gränsvärdet 15%, vilket innebär att ett område anses istäckt om isytan överstiger 15%. [10]

    Isens volym

    Det är svårt att mäta isens tjocklek och därmed isens volym.

    Unfortunately a long term record of sea ice volume is much more difficult to establish, since it depends on reliable information about ice thickness in addition to ice extent. In situ measurements of thickness are spotty in time and space, yielding a poor sampling of the spatial and temporal variability. Satellite based retrievals of ice thickness using RADAR or LIDAR altimeters [Giles et al., 2008; Kwok et al., 2009] have recently become available but their record is still relatively short and the retrieval techniques are subject to a variety of errors. [11]

    Sea Ice Thickness 17-Feb-2020
    Sea Ice Thickness 17-Feb-2020, DMI

    Diagrammet Arctic Sea Ice Volume visar den dagliga utvecklingen av isens volym i Arktis. [12]

    2019 slutade med en årlig genomsnittlig isvolym som var den näst lägsta som uppmätts. Den var ca 600 km3 över 2017 års volym. och var ungefär densamma som 2011, 2012, 2016 och 2017. Volymen är ungefär densamma sedan 2010.  Den genomsnittliga årsvolymen var 25000 km3 1979 och 14000 km3 2019. Volymen har således minskat med 44% [13]


    Jämförelse mellan olika samtida mätningar av isen tjocklek. MDPI

    Skillnaden i tjocklek mellan olika system för mätning av isens tjocklek är påtaglig.[14]

    Temperaturen

    Nord- och sydpolen anses vara nyckelregioner vid bedömning av klimatförändringarna då temperaturen förväntas stiga snabbare där. Det har främst två orsaker:

    1. CO2 absorberar mer IR-strålning vid lägre temperaturer vilket är strålning från ic och snö
    2. Den överlägset kraftigaste växthusgasen vattenånga. Vattenånga har överlappande absorptionsband med CO2, men volymen vattenånga är lägre vid lägre temperaturer, vilket gör CO2 verkan större. [15]

    Nordpolens temperatur
    Avvikelser genomsnittlig marktemperatur norr om 70oN från WMO 1961-1990 enligt HadCRUT4, Climate4you

    IPCC konstaterade i AR4 (2007) stora temperatursvängningar i Arktis.: “Arctic temperatures have high decadal variability. A slightly longer warm period, almost as warm as the present, was also observed from the late 1920s to the early 1950s, but appears to have had a different spatial distribution than the recent warming.” [16]

    Liknande konstaterande gjorde IPCC också AR5 Chapter 10 att Arktis temperatur var lika hög under 30-talet som under 1990- och 2000-talen: “Arctic temperature anomalies in the 1930s were apparently as large as those in the 1990s and 2000s. There is still considerable discussion of the ultimate causes of the warm temperature anomalies that occurred in the Arctic in the 1920s and 1930s.”[17]

    Judith Curry går igen en rad rapporter som dokumenterar den tidigare värmeperioden i Arktis.[18]

    Havstemperatur


    Isbrytaren Oden

    Norra ishavet är kallare idag än under den senaste istiden. Ett internationellt forskarteam, med forskare från Stockholms universitet, har med hjälp av geokemiska metoder rekonstruerat bottenvattentemperaturer i Norra ishavet under de senaste 50 000 åren.

    Resultaten visar överraskande att vattnet i den centrala arktiska bassängen på mellan 1 000 och 2 500 meters djup, under den senaste istiden var 1-2 °C varmare än idag. Detta tyder på att havscirkulation i Norra ishavets fungerade på ett distinkt annorlunda sätt under den senaste istiden än idag. I studien som publicerats i tidsskriften Nature Geoscience visar forskarteamet med hjälp av en oceanografisk modell att Norra ishavet har en mycket hög känslighet för förändringar i tillflödet av sötvatten. Detta har lett till att Norra ishavet haft olika cirkulationsmönster och genomgått stora temperatursvängningar.[19]

    Strömmar

    Arktis havsvatten är vid ytan betydligt mindre salt än längre ned. Bottenvattnet är mycket salt. Vattnet roterar medurs under istäcket beroende på vinden som blåser medvinds. Det är bara ytvattnet som rör sig då höga undervattenåsar förhindrar flödet i djupet.

    Den sk Beaufortvirveln vrider långsamt runt ytvattnet och istäcket moturs i den Arktiska bassängen norr om Kanada och Alaska. Varje varv tar fyra år.[20]

    En annan ström kallad, Transpolarströmmen, för vatten och is från Sibirien förbi polen och nedför Grönlands östkust och går där samman med den Östra Grönlandsströmmen och vidare in i Atlanten. 39)

    I Barents hav finns en mindre motsolsvirvel som blandar varmare vatten från Atlanten med kallare vatten från norr. Virveln drivs av en motsolsvind.40)

    Strömmen i Barents hav, Norska havet och Grönlandshavet är relativt svaga. En annan ström Västra Grönlandsströmmen förenar sig med Labradorströmmen in i Baffin Bay och kyls snabbt ned.41)

    Beaufort Gyre är en cirkulär ström i artiska havet som samlar in friskt sötvatten från Alaska och Kanada. Detta sötvatten lagras ovanför det något varmare saltvattnet och skyddar därmed isen. Strömmen drivs av vind. Sötvattnet sipprar sedan ut i Atlanten. Sedan 1990-talet har strömmen ökat takten vilken kanske kan leda till att Atlanten kyls med inverkan på klimatet.[21]

    Källor

    Fotnoter

    1) Arctic Sea Ice Minimum, Global Climate Change, NASA
    2) Norra ishavet, Wikipedia
    3) Norra ishavet, Wikipedia
    4) Climate, Arctic Ocean, Wikipedia
    5) Naturliga faktorer som påverkar klimatet, SMHI
    6) Interannual Variations of
    7) Seeing sea ice: A new tool shows dynamic changes 2020-03-04
    8) Chapter 4: Observations: Cryosphere, AR5, IPCC
    9) Sea ice extension in a longer time perspective, Climate4you
    10) Övervakning av Sea Ice, Earth Observatorium, NASA
    11) Uncertainty in modeled Arctic sea ice volume
    12) DMI recent Arctic sea ice extent and thickness, Climate4you
    13) PIOMAS Arctic Sea Ice Volume Reanalysis
    14)
    15) Polar regions as key regions for global climate change
    16) Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis, AR4, IPCC
    17) Chapter 10: Detection and Attribution of Climate Change: from Global to Regional, AR5, IPCC
    18) Early 20th century Arctic warming, Judith Curry, Climate etc
    19) Norra ishavet kallare idag än under den senaste istiden, Naturvetenskapliga fakulteten, Stockholms Univrsitet (2012-08-27)
    20) Main artic curents, Canada?s Aquatic Environments
    21) Arctic ice melt is changing ocean currents

    Klimatfakta

    Klimatfakta.info
    Adm: Hans Iwan Bratt, hibratt@gmail.com