Arktis som Norra halvklotets AC under sommaren.

Avsmältningen av Arktis ismassa beskrivs vanligen och korrekt i termer av hur mycket värmeenergi som krävs. Jag funderar på hur den fungerar som luftkonditionering under sommaren i våra trakter. Läs eller skumma igenom citatet nedan så blir det lättare att följa mitt resonemang.

It takes energy to melt sea ice. How much energy? The energy required to melt the 16,400 Km3 of ice that are lost every year (1979-2010 average) from April to September as part of the natural annual cycle is about 5 x 1021 Joules. For comparison, the U.S. Energy consumption for 2009 (www.eia.gov/totalenergy) was about 1 x 1020 J. So it takes about the 50 times the annual U.S. energy consumption to melt this much ice every year. This energy comes from the change in the distribution of solar radiation as the earth rotates around the sun.

To melt the additional 280 km3 of sea ice, the amount we have have been losing on an annual basis based on PIOMAS calculations, it takes roughly 8.6 x 1019 J or 86% of U.S. energy consumption.

http://psc.apl.uw.edu/research/projects/arctic-sea-ice-volume-anomaly/
Under perioden 1980 – 2020 (40 år) sjönk isvolymen från 25.000 km3 till 13.000 km3. I citatet ovan utgår man från 280 km3 per år.

Isen i Arktis omsätts säsongmässigt, 16,400 km3 smälter och nästan allt återfryser varje år. ‘Nästan’ är ett försiktigt ord, i siffror blir underskottet i genomsnitt 280 km3 per år. Det motsvarar värmeenergin 8.6 x 1019 J [1] eller 86% of USA:s årliga energiförbrukning.

Runt Jorden på cirka 10 km höjd rör sig jetströmmar i hög hastighet. De fungerar ungefär som de luftslussar varuhusen tidigare använde i entréerna när det var kallt. Jetströmmen skiljer polarkyla från värme närmare ekvatorn. En del av temperaturskillnaden utgör också dess drivkraft, Corioliseffekten [2] gör att jetströmmen rör sig i huvudsak tvärs mot tryckdifferensen.

Skärmbilden är tagen 210731 strax efter 14.00. Länken visar hur det ser ut när du klickar på den. Grafiken gäller på den höjd där lufttrycket är ungefär 1/4 av det vid havsytan, cirka 10-11 km upp. https://earth.nullschool.net/#2021/07/31/0300Z/wind/isobaric/250hPa/orthographic=4.15,87.44,393/loc=7.543,51.565

När temperaturskillnaden minskar gör drivet det också. Det blir lite som att cykla långsamt, man vinglar medan jetströmmen bildar vågor, meandrar. Ibland kommer jetströmmen i resonans med sig själv runt Jorden och vågorna ‘fastnar’. Vädret kan då bli väldigt stabilt under lång tid, likt den hetta och torka som hemsökt den amerikanska västkusten de senaste veckorna.

Då ‘sommaruttagen‘ överstiger ‘vinterinsättningarna‘ minskar på sikt den Arktiska köldreserven, polarjetströmmen påverkas negativt. Det ökar sannolikheten för låsningar i vädersystemen och vi (Jorden) upplever oftare extremare väder i form av hetta, torka, köld, vindar och regn. Lite som vädret varit sedan årsskiftet.


[1] 1 Joule (J) motsvarar 1 Ws (1Watt under 1 sekund). För den som är van vid kalorier (egentligen kcal, alltså 1000 cal) i samband med mat så motsvarar de 4184 J

[2] ”Luften inuti högtryckssystem roterar i en sådan riktning att corioliskraften riktas radiellt inåt och nästan balanseras av den utåt radiellt riktade tryckgradienten. Som ett resultat, färdas luften medurs runt högtryck på norra halvklotet och moturs på södra halvklotet. Luft inuti lågtryckssystem roterar i motsatt riktning, så att corioliskraften är riktad radiellt utåt och nästan balanserar en inåt radiellt riktad tryckgradient.” https://sv.wikipedia.org/wiki/Corioliseffekten

Risker för översvämningar i Sverige

Minst 150 personer har omkommit i extrema skyfall i Europa under de senaste dagarna. I Sverige pågår ett idogt arbete med att förbereda sig för möjliga så kallade 100-årsregn, då flera städer beräknas vara i riskzonen. Göteborg, Jönköping och Örebro är några av de orter som hotas.

https://www.nyteknik.se/samhalle/har-ar-riskerna-for-oversvamning-storst-7018173

Det är vanligen fråga om statistiska hundraårsrisker för extrema regnväder, alltså knappt en gång under en livstid. Dock finns många platser där snabb vårflod ger lokala och återkommande problem.

Riskområden vid skyfall, Kristianstad. https://www.kristianstad.se/sv/omsorg-och-hjalp/trygg-och-saker/skydd-mot-oversvamningar/skyfallskarta/

Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) har identifierat 25 områden med betydande översvämningsrisk:

Alingsås, Borås, Falsterbo/Höllviken, Falun, Göteborg, Halmstad, Haparanda, Helsingborg, Jönköping, Kalmar, Karlshamn, Karlskrona, Karlstad, Kristianstad/Åhus, Kungsbacka, Landskrona, Malmö, Norrköping, Stenungsund, Stockholm, Trelleborg, Uddevalla, Uppsala, Ystad, Örebro

Om förutsättningarna ändras, t.ex. genom klimatförändringar, kan konsekvensernas omfattning eller hundraårsrisken påverkas.

För de större städerna, Stockholm, Göteborg och Malmö, består riskerna i en förhöjning av havsvattennivån, alternativt skyfall som riskerar att orsaka främst materiella skador.

– De häftiga regn vi ser i Europa nu drabbar ofta städer eftersom vi hårdgjort våra ytor med till exempel asfalt. Då koncentreras vattnet där och kan ställa till med skador på hus, vägar och gator, säger Lars Nyberg.


Stora delar av Kristianstads kommun är lågt belägna med vattnet nära samhället i form av hav, åar, sjöar och våtmarker. Det ständigt närvarande översvämningshotet har gjort att kommunen kontinuerligt arbetar med att anpassa sig till kommande klimatförändringar.

https://www.kristianstad.se/en/bygga-bo-och-miljo/samhallsutveckling-och-hallbarhet/klimat-och-miljo/klimatanpassning/

Översvämningarna i Tyskland

Over the past several weeks, Germany has experienced a roller coaster ride of high temperatures and dryness followed by episodes of heavy precipitation.

On Wednesday and Thursday, that phenomenon was punctuated by catastrophic flooding in multiple regions across western Germany and neighboring countries. Experts say such extreme weather used to happen once in a generation but may happen more frequently in the future — and with more intensity — a sign that climate change is impacting our lives.

https://www.dw.com/en/is-climate-change-fueling-floods-in-germany/a-58282637
Bilden från den länkade artikeln

Väder händer lokalt/regionalt och i det korta tidsperspektivet timmar – dagar/veckor. Allt väder beror av energiflöden i atmosfär och vatten, särskilt tydligt märkbart vid katastrofer likt de som drabbat Tyskland de senaste dagarna. Ju mer energi i form av värme som ska skyfflas runt i Jordens atmosfär och hav innan det slutligen lagras, dess intensivare väder.

Väder beror av långsiktigt klimat. Numera anses 30 år eller mer nödvändigt för att bedöma om klimatet förändras. Märk väl att det gäller i båda riktningar, både uppvärmning och avkylning.

”This is the new normal,” said Johannes Quaas, a meteorologist at Leipzig University in eastern Germany. ”Climate change is also changing the definition of normal weather. We are slowly approaching a new normal that includes different rainfall patterns.”

När atmosfärens temperatur stiger 1° ökar dess kapacitet att innehålla vatten med 7%. 2° innebär 14,5% och 3° 22,5% mer. Detta förutsätter att det finns hav, sjöar, vattendrag, växtlighet eller annat som kan bidra. Moln är vatten, just på gränsen av atmosfärens förmåga på den höjden. Regnar eller snöar det har den överskridits.

Two weeks before the flood, research done by a group of scientists in the United Kingdom found that global warming will increase the likelihood of intense rainstorms across Europe. The study suggests that, due to reduced temperature differential between the poles and tropics, storms move slower than they did in past summers. That could lead to heavy rainfall in one particular area, and also raise the risk of flash floods.

Min markering

Har du förslag på faktorer som påverkar Jordens klimategenskaper?

Vi kan inte -veta- vad som förorsakar ett visst väder.” är en vanlig kommentar från väl insatta i ämnen som väder och klimat. De är väldigt noga med att användningen av ordet veta för med sig ett stort ansvar.

Klimatstrutsar, å andra sidan, lider inte av sådana kunskapsberoende begränsningar. ”Vädret har alltid varierat och människan har -inget- inflytande.

  • Solen är vår yttre energikälla vars flöde (TSI) i genomsnitt är anmärkningsvärt likformigt. [1] [2]
  • Jorden är en ”mottagare” vars egenskaper varierar, både i korta och långa perspektiv.
  • Rotationen ger dygnsvariationer och exponerar olika delar av ytan för energflöde, både in och ut.
  • Moln och snö reflekterar solljus [3] medan mark och hav absorberar.
  • Jordaxeln lutar cirka 23.5° mot banplanet vilket är huvudorsaken till årstidsväxlingarna.
  • Jordens bana är något elliptisk vilket gör att avståndet till Solen varierar, det är som minst i början av Januari vilket bidrar till ett förhållandevis milt vinterklimat norr om ekvatorn. Södra halvklotet upplever vinter ett halvår senare när Jorden är som längst från Solen.

Dessa och många fler faktorer bidrar till en ojämn uppvärmning av jordytan, något som utjämnas av havsströmmar, vindar, atmosfärens fuktighet och annat.

Kombinera alternativ från rutan och följ hur vädret ser ut just nu. Vrid och vänd på klotet, zooma in och peka på en plats för att se detaljer. Länk här under.

https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/overlay=temp/orthographic=-355.76,61.16,305

Ju mer energi Jorden sparar på sig dess häftigare blir energiflöden i form av väder, lägg gärna några minuter av din dag på denna artikel:

Climate simulations may not accurately capture what really happens during extreme heat waves. “Climate science has been a bit complacent” about simulating heat waves, assuming that heat wave temperatures would increase linearly along with rising global temperatures, Otto said. But now, Earth’s climate system may have entered a new state in which other climatic factors, such as drier soils or changes to jet stream circulation, are exacerbating the heat in more difficult-to-predict, less linear ways.

https://www.sciencenews.org/article/human-driven-climate-change-pacific-northwest-heat-wave-temperatures

[1] I genomsnitt cirka 1361 W/m² med en variation på någon W upp och ner beroende på Solens magnetfält som resulterar i antal solfläckar.

[2] Solfläckar bildas när och där magnetflödet bryter igenom ytan. Där hindras lokalt värmeflödet och temperaturen sjunker bortåt 2000°, ytan mörknar avsevärt. Energiproduktionen inne i Solen förändras inte nämnvärt under solfläckscykler (cirka 11 år) men strålningen ändrar karaktär. Runt de mörka fläckarna bryter istället intensiv UV-strålning igenom och kompenserar för det minskade värmeflödet.

[3] Reflektionen kallas albedo och anger hur stor andel av inkommande strålning som reflekteras. Albedo för moln och snö närmar sig 1.

Skilj på väder och klimat

Klimat är anledning till att väder över tid ändrar skepnad.

Den taggiga kurvan med cirklar beror på -väder- (månadsvis?). Den röda kurvan illustrerar också -väder- men utjämnat över 13 månader. Linjalen har jag lagt in med avsikt att visa trenden från grafikens början till nu.

Under de 42 år som grafiken omfattar har ”medelvädret” visat en uppåtgående temperaturtrend om cirka 0,6°C, lite drygt 1,4°/100 år.

Global ökning av exergi under 2020

Covid-19 har medfört mindre koldioxidutsläpp under det gångna året men de nivåer vi redan nått ger ingen väsentlig dämpning av Jordens energiupptag. [1]

Housebound by a pandemic, humanity slowed its emissions of greenhouse gases in 2020. But Earth paid little heed: Temperatures last year tied the modern record, climate scientists reported today. Overall, the planet was about 1.25°C warmer than in preindustrial times, according to jointly reported assessments from NASA, the U.K. Met Office, and other institutions.

Källa: https://www.sciencemag.org/news/2021/01/global-temperatures-2020-tied-record-highs

Väder beror i huvudsak av relativt kortsiktiga [2] energiomlagringar i vatten, främst i hav och is men även det som finns i atmosfären. Av allt vatten som finns på jorden befinner sig cirka 0,001 % i atmosfären. Sammantaget knappt 13000 km³, men skulle allt samlas till ett skikt som täcker hela Jordens yta blir det bara cirka 2.5 cm tjockt! Se tidigare inlägg: https://urminsynvinkel.com/2021/06/26/jordens-samlade-energi-okar/

Ökningen av världshavens energi motsvarar 5-6 atombomber av Hiroshimastorlek per sekund 24/7/52 (varje timme, 7 dagar i veckan, 52 veckor per år!)

Temperaturförändring, lagring och transport av energi i atmosfären är kraftigt beroende av dess vatteninnehåll. Om du vistats ett dygn i eller nära en öken så vet du säkert hur fort och högt temperaturen stiger när solen går upp och hur kallt det kan bli under natten. Det beror på ökenatmosfärens ringa mängd vatten.

Större delen av vattnet som befinner sig i atmosfären är i gasform, det vill säga vattenånga, och 99% av detta vatten befinner sig i troposfären det vill säga under cirka tio km höjd.

https://www.smhi.se/kunskapsbanken/vattnet-i-atmosfaren-1.31841

Jämfört med en ordinär prydnadsjordglob motsvarar troposfären inte mer än ett par-tre lager fernissa. (10 km jämfört med Jordens radie som är 6371 kilometer, 0,157%) Det är i detta tunna skikt majoriteten av allt väder utspelar sig. Men jämfört med haven är vattenmängden och därmed energiinnehållet ringa.


[1] Märk väl att jag anser att Jordens upplagring av energi är viktigare förhöjda temperaturer.

[2] Det är kutym att se trender över 30 år eller mer som beroende av klimat, kortare än så räknas mer som mer eller mindre tillfälliga väderförändringar.

Jordens samlade energi ökar

Data i bilden visar avvikelser (anomalies) i temperatur från 1951 – 1980. Den taggiga kurvan visar årliga vädervariationer, energiförändringarna sprids inte jämnt och omedelbart. Den heldragna linjen visar trenden under betydligt längre tid och visar långsiktiga klimatförändringar.

Temperatur är ett mått som ligger nära till hands. Vi kan lätt mäta, registrera och känna hur den varierar men temperatur i luften representerar en bråkdel av energi jämfört med samma temperatur i vatten. Bättre vore om anomalier i temperatur över land och i hav redovisas var för sig.

Havsströmmar blandar om vatten och utjämnar temperaturskillnader. Ytvatten påverkar temperaturen tydligt ner till cirka 700 meters djup men skillnader mäts ända ner till 2000 meter under ytan. Anomalier på tiondels grader i vatten innebär en enorm skillnad i värmeenergi, mångfalt den i en motsvarande atmosfärsvolym. Vatten i atmosfären är dess dominerande energibärare.

Ett annat sätt att få en uppfattning om denna mängd vatten (i atmosfären) vore att förvandla om det till ett vattenskikt som jämnt fördelades ovanpå hela jordens yta. Detta vattenskikt skulle då bli cirka 2,5 cm tjockt.

https://www.smhi.se/kunskapsbanken/vattnet-i-atmosfaren-1.31841

Vattenmängd och därmed värmeenergi i atmosfären ska jämföras med det som finns i haven. Det är uppenbart att haven både tar upp och lagrar avsevärda mängder energi trots att temperaturvariationerna är små.

https://www.theguardian.com/world/2020/oct/22/alarm-as-arctic-sea-ice-not-yet-freezing-at-latest-date-on-record


Källa: https://data.giss.nasa.gov/gistemp/

Bara väder eller ändrat klimat?

Källa: https://www.theguardian.com/us-news/2021/jun/18/us-heatwave-west-climate-crisis-drought

Jag utgår från att det finns de som viftar bort detta och menar att ”…det är bara väder…” och Jorden har klarat större påfrestningar. Det vi upplever i närtid (timmar, dagar och upp till några år) beror på väder. Men vädret beror på klimatet.

The heatwave gripping the US west is simultaneously breaking hundreds of temperature records, exacerbating a historic drought and priming the landscape for a summer and fall of extreme wildfire.

Intensiv värme och torka är vad som krävs för att amerikaner ska koppla till klimatförändringar.

Still, public opinion data shows that there’s a disconnect, where even though about 72% of people in the US say global warming is happening, only 40% say that they think that it will affect them directly. But we actually did a recent study, looking at climate and weather extremes – and we found that really hot, dry conditions are the only thing that most people in the US directly connect to climate change. So right now is a really important time for scientists to communicate with the public that climate change is here, and climate action matters.

Källa i länken: Katharine Hayhoe

Jag undrar just över nästa uppkast från de som ifrågasätter klimatförändringar och mänsklighetens ansvar. Då få eller inga av dessa klarar att tolka faktiska data kommer det antagligen att bli misstänkliggöranden av klimat- och närstående forskares motiv.