Bliver den kommende vinter en isvinter eller en ’sjap-vinter’?
Det afgør trykforskelle i atmosfæren over Island og Azorerne.
Trykforskellene bestemmer nemlig, hvor varme og våde eller kolde og tørre vintrene bliver i både Europa, Nordamerika, Canada og Grønland.
Det har naturligt nok gjort, at forskellene mellem højtryk og lavtryk – et fænomen kendt som den nordatlantiske oscillation (NAO) – har fået meget opmærksomhed i forbindelse med bekymringer omkring global opvarmning og afsmeltning af den grønlandske is – ikke mindst i et historisk perspektiv.
Tidligere forskning har ved hjælp af blandt andet årringe i træ og drypstensaflejringer i huler frembragt uvurderlig viden om, hvordan oscillationerne har sat dagsordnen for vejret gennem de seneste 900 år.
Herigennem kan man blandt andet se, hvordan NAO-fænomenet har givet milde og våde vintre i Europa gennem ’den middelalderlige varmeperiode’ fra det 10. århundrede til det 14. århundrede og kolde og tørre vintre under ’den lille istid’ fra 1600-tallet til 1800-tallet.
Forskere skubber forståelsen af den nordatlantiske oscillation mere end 4.000 år tilbage
Nu har en international forskergruppe med dansk deltagelse dog sat den 900 år lange vejr-historik eftertrykkeligt til vægs. Deres nye forskning præsenterer en historisk vejrudsigt, der strækker sig hele 5.200 år tilbage i tiden.
Resultaterne er netop offentliggjort i det meget velansete videnskabelige tidsskrift Nature Geoscience.
»Vores nye forskning giver et bedre funderet indblik i NAO’ens sammenhæng med de overordnede klimaændringer på den nordlige halvkugle.«
»Vi kan således se, hvordan oscillationerne har bidraget til at forme vejret langt tilbage i tiden, hvilket kan være med til at forklare, hvordan temperaturerne i både Europa, Grønland, Nordamerika og Canada har varieret over lange perioder,« fortæller lektor ved Institut for Geoscience, Mads Faurschou Knudsen, der sammen med blandt andet adjunkt Jesper Olsen ved institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet står bag den nye forskning.
Sådan indvirker oscillationerne på vejret
De nordatlantiske oscillationer bestemmes af forskelle i høj- og lavtryk over Island og Azorerne:
-
Hvis der ligger et stort højtryk over Azorerne og et stort lavtryk over Island, resulterer dette i en positiv NAO-fase, et såkaldt positivt NAO-indeks. Det giver varme vinde over Europa, hvilket medfører milde og våde vintre. Det samme gør sig gældende i den østlige del af USA, mens Grønland og det nordlige Canada derimod får særdeles kolde og tørre vintre.
-
Hvis højtrykket over Azorerne og lavtrykket over Island til gengæld er mindre end normalt, resulterer det i et såkaldt negativt NAO-indeks, der bevirker at vindene i det nordatlantiske område blæser i et anderledes mønster. Et negativt NAO-indeks giver kolde vintre i Danmark, Nordeuropa og USA, men mildere og vådere vintre i Grønland og det nordlige Canada.
- Den findes selvfølgelig også trykforskelle, der resulterer i et mere neutralt NAO-indeks. Dette giver en mellemting mellem de varme og kolde vintre.
»Den nordatlantiske oscillation kan eksempelvis forklare, hvorfor vinteren 2009-2010 var usædvanligt kold i Danmark og Nordeuropa, mens den var usædvanligt varm i Grønland. NAO-indekset var i denne periode ekstremt negativt, hvilket gjorde, at de milde vinde fra Nordatlanten i langt mindre grad blæste over Danmark. Til gengæld var NAO-indekset fra 1980 til 2000 overvejende positiv, hvilket gav os mange relativt milde vintre i Danmark den gang,« forklarer Mads Faurschou Knudsen.
Grønlandsk sø er en guldgrube for klimaforskere
Forskere har længe ønsket sig en kilde til information omkring NAO, der kigger tusinder af år tilbage i tiden for at få et bedre overblik over klimaændringer.
Meteorologiske data strækker sig ikke længere end 150 år tilbage til tiden for de første systematiske barometer-målinger. Årringe i træer og drypstensaflejringer i huler har indtil videre skubbet denne grænse tilbage til for 900 år siden, men også her er der en naturlig begrænsning for den historiske rækkevidde.
Derfor måtte forskerne bag de nye resultater kigge andetsteds, hvis de ville finde information om vejret på den anden side af Jesus´ fødsel.
I deres søgen undersøgte de en grønlandsk sø, der havde en størrelse, beliggenhed og dimensioner, der gjorde den ideel til historisk vejr-kilde.
»Søen på Grønland er en lille sø med den helt rigtige vanddybde og dimensioner til, at information omkring NAO kan ekstraheres fra sedimentet. Desuden er Grønland et meget sensitivt område for klimaforandringer, så data fra søen er meget tydelige,« siger Jesper Olsen.
Særlige grundstoffer i sedimentet afslører fortidens NAO
I deres undersøgelser har forskerne udtaget sedimentkerner fra bunden af søen og kigget på forholdet mellem mangan og jern i sedimentet. Forholdet mellem de to metaller er afhængigt af iltindholdet i vandsøjlen over sedimentet, da sedimentet blev dannet.
Iltindholdet i søens bundvand styres af de lokale vejrforhold, såsom temperatur, isafsmeltning, varigheden af isens vækstsæson mm. Derfor kan forskerne bruge sedimentets skiftende iltindhold til at udtale sig om vejrforholdene historisk.
Her kunne forskerne se, hvordan varme perioder i Sydvestgrønland, karakteriseret ved meget nedbør og tidlig isafsmeltning, i højere grad havde oprørt vandet og dermed bragt ilt ned til bunden af søen.
Dette resulterede i et højt forhold mellem mangan og jern, hvilket vil sige mere mangan i forhold til jern end normalt.
I perioder med koldere vejr var vandet ikke i samme grad oprørt, og derfor var iltindholdet i sedimentlagene mindre, hvilket resulterede i et lavt mangan/jern-forhold.
»Efter vi havde lavet vores rekonstruktion af vandsøjlens iltindhold, kunne vi sammenligne med tidligere rekonstruktioner af den nordatlantiske oscillation. Her så vi, at vores NAO-rekonstruktion passede med andre NAO-rekonstruktioner over de sidste 900 år, samt at vejr-data fra søen stemte overens med meteorologiske NAO-observationer. Vi kunne derfor konkludere, at vores NAO-rekonstruktion afspejler de atmosfæriske forhold over de sidste 5.200 år,« forklarer Jesper Olsen.
Skiftende atmosfæriske forhold giver varme og kolde perioder i Europa
Når forskerne bruger deres nye rekonstruktion af den nordatlantiske oscillation til at kigge 5.200 år tilbage i tiden, kan de foruden den middelalderlige varmeperiode og den lille istid også se, hvordan et stort positivt NAO-indeks hang sammen med en varmeperiode i Europa, som sluttede for 4.500 år siden.
Siden hen gik der 1.500 år med et langsomt fald i NAO-indekset fra et meget stort positivt mod meget stort negativt indtil for 3.000 år siden, hvor en periode med meget koldt vejr kølede Europa ned i omkring 500 år.
»Vi kan se, hvordan NAO har haft en stor betydning for klimasystemet i det nordlige Atlanterhav i et historisk perspektiv. NAO-fænomenet vil også påvirke fremtidens vejr i Nordeuropa, USA samt Grønland. Vores studie bidrager til at øge forståelsen af, hvordan den nordatlantiske oscillation vil opføre sig i en fremtidig verden præget af globale klimaændringer,« fortæller Mads Faurschou Knudsen.
