KØBENH AV NS UNIVERSITET Hvad er klima? skrevet af Philipp von Hessberg (v 1.2,. 10. 2009) Klima er gennemsnitset for en lokalitet eller en region. Man bruger normalt 30 års gennemsnitsværdier til at beskrive klimaet. Når vi taler om globale klimaændringer og global opvarmning betyder det, at klimaet ændrer sig i mange regioner på jorden og at klodens overfladetemperatur midlet over f.eks. 30 år - stiger i gennemsnit for jorden, men ikke nødvendigvis alle steder. De væsentligste klimaparametre er: Temperatur Nedbør Skydække Vind (styrke og retning) Luftfugtighed En ændring af klimaet indebærer en ændring af en eller flere af disse størrelser. Klimaparametrene er indbyrdes koblede; f.eks. fører en temperaturstigning til øget fordampning af vand, hvilket vil medføre mere nedbør - et eller andet sted. Skyerne er en meget vigtig, men mindre godt forstået klima-spiller. Skyer påvirker jordens strålingsbalance (opvarmning/nedkøling) på to modsatrettede måder: 1. De reflekterer indkommende sollys, hvilket virker nedkølende på jorden 2. De absorberer varmestråling som kommer fra jorden, hvilket virker opvarmende. For de lave skyer vinder effekt 1., dvs. disse skyer er samlet set nedkølende, hvorimod effekt 2 (opvarmende) vinder for skyer i stor højde (typisk cirrusskyer). Samlet set er skyernes klimaeffekt kølende. Det er endnu ret uklart hvordan fordelingen af skyer påvirkes af den globale opvarmning 1. Klimaforskerne forventer dog at skyerne samlet set vil virke nedkølende også i et globalt varmere klima. Figur 1. Skyerne - en vigtig men mindre godt forstået spiller i det globale klimasystem 2. Klimaet er af væsentlig betydning for levevilkårene for dyr og planter på et givent sted. Sammenlign f.eks. vegetationen i en tropisk regnskov og på Svalbard (Nordpolarregionen) på Figur 2 på næste side.
Figur 2. Amazonas regnskov (nær ved ækvator) 3 og rensdyr på Svalbard (øgruppe mellem Norges fastland og Nordpolen) 4. Det er tydeligt at klimaet er afgørende for vegetation og dyrs levevilkår! Vegetationstype En vegetationstype er karakteriseret ved en specifik miks af plantearter. Eksempler på danske vegetationstyper er: Hede, strandeng og klit En given vegetationstype findes ofte i en såkaldt vegetationszone; indenfor en vegetationszone varierer temperatur og nedbør kun i et snævert interval. som er givet primært ved temperatur og nedbør et givet sted. Et eksempel på en vegetationszone er bæltet af tropisk regnskov som ligger på begge sider af ækvator (se Figur 3). Figur 3. Udbredelse af tropisk regnskov. Et eksempel på en vegetationszone. Klimaet er afgørende for, hvilke afgrøder vi kan dyrke og hvordan vi f.eks. bygger huse. Sammenlign f.eks. månedsmiddeltemperaturerne for Lahti (Finland) og Accra (Vestafrika) (Figur 4) og traditionelle bygninger fra begge regioner (Figur ). Chart2 3 Månedsmiddeltemperaturer Temp ( C) 30 2 20 1 10 København Lahti Accra 0 - Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec -10-1 Figur 4. Månedsmiddeltemperaturer for København 6, Lahti (Finland) 7 og Accra (Ghana, Vestafrika) 8. 2
Figur. Traditionelle bygninger fra Lahti-egnen (Finland) 9 og fra Togo (Vestafrika) 10. Ekstremt Ekstreme fænomeners hyppighed og intensitet bestemmes i høj grad af regionens klima (se Figur 6). Middeltemperatur op Middeltemperatur og varians op Klima før Klima efter Klima før Sandsynlighed Mindre koldt ekstremt Lidt mere koldt Klima efter Meget mere ekstremt Temperatur Temperatur Figur 6. Ekstreme fænomeners sandsynlighed - og dermed hyppighed - påvirkes af en klimaforandring. Her illustreres et varmere klima: 1. Figuren til venstre viser en forskydning udelukkende af middeltemperaturen. 2. Figuren til højre viser en kombination af en stigning i middeltemperaturen og variansen (et mere ustabilt klima). En hedebølge, som den der ramte Europa i 2003, er således blevet mere sandsynlig efter det sidste århundredes opvarmning 11. Den slags kan vi altså forvente mere af! Antallet af kraftige tropiske orkaner, der ligner stomen Katrina, som hærgede New Orleans i 200 (se Figur 7), er steget i Atlanterhavsregionen de sidste 3 år. Man kan se et iøjnefaldende sammenfald mellem stigningen i temperaturen af overfladehavvandet og styrken af tropiske orkaner i Atlanterhavet, og det er sandsynligt at der er en sammenhæng med den globale opvarmning 12. Figur 7. New Orleans oversvømmet efter den tropiske cyklon Katrina (200) 13. 3
4 De vigtigste pointer - Klima er gennemsnitset for et sted. Vi bruger normalt gennemsnit over 30 år. - Et givet klima skaber vækstbetingelser for en særlig type vegetation (plantesamfund). - En global opvarmning kan betyde både generelt varmere og mere ekstremt. Miniprojekter Monitér et (f.eks. temperatur og nedbør) over en periode og sammenlign med historiske data. Kig på daglige og månedslige udsving mellem normalklima og det lokale. Sammenlign temperaturen fra dage og nætter der er overskyede med dage og nætter der er klare. Kan du se en sammenhæng mellem temperatur og skydække? Sammenlign historiske temperaturdata fra enkelte steder med den globale temperaturtrend. [Historiske lokale temperaturdata: <data.giss.nasa.gov/ gistemp/station_data/>, Globale temperaturdata: <cru.uea.ac.uk/cru/climon/>]. Kan du f.eks. se den globale opvarmningstrend over de sidste 100 år i temperaturdata fra danske målestationer? Får vi mere ekstremt i Danmark? o F.eks. kraftige regnskyl [Ekstrem regn 1979-2001: <dmi.dk/dmi/ trendekstremregn.pdf>] o Hyppighed af kraftige storme? [Kraftige storme: <www.dmi.dk/ dmi/storme-2.pdf> o Sammenlign evt. med IPCCs og DMIs forudsigelser for udviklingen [Prudence projektet (forventede regionale klimaændringer i Europa): <prudence.dmi.dk/>] Er der ændringer i perioden med høfeber / pollen? Hvornår springer træerne ud om foråret? Hvornår springer æbletræerne ud om foråret? Kan I finde historiske data for dette? Sammenlign vegetationszoner med temperatur- og nedbørsdata. [Planter på vej op ad bjerget <sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/626/3> Skift i plantezoner for træer i USA: <arborday.org/media/map_change. cfm>]. [Oversigt over online vegetationskort: <lib.berkeley.edu/eart/vegmaps.html>] Taksigelser Tak til Aksel Walløe Hansen fra Niels Bohr Instituttet for nyttige kommentarer og forbedringsforslag til denne tekst. Referencer 1 Spencer, R. W., Braswell, W. D., Christy, J. R. & Hnilo, J. Cloud and radiation budget changes associated with tropical intraseasonal oscillations. Geophysical Research Letters 34, L1707, doi:10.1029/2007gl029698 (2007) 2 Skyer oppefra <en.wikipedia.org/wiki/image:clouds_from_above.jpg> 3 Amazonas regnskov <en.wikipedia.org/wiki/image:river_in_the_amazon_rainforest.jpg> 4 Rensdyr på Svalbard <en.wikipedia.org/wiki/image:svalbardrein_pho.jpg> Udbredelse af regnskov <en.wikipedia.org/wiki/image:800px-tropical_wet_ forests.png> 6 Månedsmiddeltemperaturer for København <wetterzentrale.de/klima/tkopenha.html>
7 Månedsmiddeltemperatur Lahti (Finland) <worldclimate.com> 8 Månedsmiddeltemperatur Accra (Ghana) <apps1.ere.energy.gov> 9 Municipal house Lahti <fi.wikipedia.org/wiki/kuva:municipal_ house.2001224_pm.hollola_of_finland.ojp.jpg> 10 Traditional house Togo <commons.wikimedia.org/wiki/image:togo_taberma_house_04.jpg> 11 Stott, P. A., Stone, D. A. & Allen, M. R. Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature 432, 610-614, doi:10.1038/nature03089 (2004) 12 Santer, B. D. et al. Forced and unforced ocean temperature changes in Atlantic and Pacific tropical cyclogenesis regions, <pnas.org/content/103/38/1390. abstract > 13 New Orleans flooded after Katrina <en.wikipedia.org/wiki/ Image:KatrinaNewOrleansFlooded_edit2.jpg>