Lea Svendsen ble først overrasket over hvordan Stillehavet påvirker temperaturen i Arktis om vinteren. Nå er resultatene publisert i Nature Climate Change, samtidig som Stillehavet igjen er på vei inn i en ny varmeperiode.
Temperaturen i ulike deler av Stillehavet svinger mellom varme og kalde faser. Det påvirker vær og klima i verdensdeler langt unna. Illustrasjonsfoto: Gudrun Sylte
Overflatetemperaturen i Stillehavet svinger naturlig mellom varme og kalde perioder på omtrent 20 år. Når Stillehavet er varmere enn normalt, bidrar denne varmen også til høyere vintertemperatur i Arktis.
Det viser en studie publisert i tidsskriftet Nature Climate Change i dag. Arbeidet er utført av forskere fra Bjerknessenteret, Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen, Uni Research og Nansensenteret for miljø- og fjernmåling.
– Resultatene antyder at varmere vann i Stillehavet de kommende tiårene vil kunne akselerere oppvarmingen i Arktis, sier Lea Svendsen, som har ledet arbeidet med studien.
At temperaturforholdene i Stillehavet påvirker den globale temperaturen, har vært kjent lenge. Det nye arbeidet viser at Stillehavstemperaturen i tillegg har en direkte effekt på tiårige temperaturtrender i Arktis.
Stillehavet kan akselerere oppvarmingen i Arktis
Svingningene mellom varme og kalde faser i Stillehavet kalles Pacific Decadal Oscillation. De ligner på det mer kjente fenomenet El Niño, men er av mer langvarig karakter og involverer en større del av Stillehavet.
Mellom 1999 og 2013 var Stillehavet inne i en kald fase. Det kompenserte for noe av den globale oppvarmingen som skyldtes utslipp av drivhusgasser. Derfor økte den globale gjennomsnittstemperaturen mindre enn ventet.
Selv om temperaturen i Arktis har steget drastisk de siste årene, kan det at Stillehavet har vært kjølig ha bidratt til å dempe oppvarmingen. Nå er Stillehavet igjen på vei inn i en varm periode.
Overrasket over resultatene
At de store verdenshavene kan påvirke temperaturen i Arktis er ikke nytt. Men til nå har Atlanterhavet blitt sett på som en mer opplagt kandidat enn Stillehavet. Varme transporteres nordover gjennom Golfstrømmen og atmosfæren. Dette er en av grunnene til at det forskes mye på koblingen mellom Atlanterhavet og Arktis.
Lea Svendsen ble derfor overrasket da hun først så resultatene fra Stillehavseksperimentene. Det er hun ikke lenger.
– Her i Norge, med Atlanterhavet som nærmeste nabo, er det lett å glemme det enorme Stillehavet på andre siden av kloden, og det har vært litt utfordrende å overtale mine kollegaer her i Bergen at Stillehavet kan være så viktig for Arktis. Jeg ble selv overrasket da jeg først fikk se resultatene mine, men etter å ha jobbet med dette i noen år nå ville jeg heller være overrasket om Stillehavet ikke har noen påvirkning på Arktis. Snakker man med kolleger i Japan som kjenner Stillehavet godt, er de klart mindre overasket over resultatene våre enn her hjemme i Bergen.
Tidligere varmeperiode
I den nye studien har Bjerknessenterets forskere sett spesielt på tiårene fra 1910 til 1940-tallet. I løpet av disse tiårene steg temperaturen i Arktis mer enn én grad. Det tilsvarer temperaturstigningen i fra 1970 til 1990, da utslippene av drivhusgasser til atmosfæren var betraktelig større enn på 1920- og 30-tallet. Det er derfor usannsynlig at drivhusgassutslippene alene kan forklare temperaturstigningen i Arktis som utspilte seg mellom 1910 til 1940-tallet.
Fra før var det kjent at både menneskeskapte drivhusgassutslipp, økt solinnstråling og det at det var få vulkanutbrudd, var med på å gjøre Arktis varmere fra 1910 til 1940-tallet. De nye resultatene viser at høy overflatetemperatur i Stillehavet også bidro.
Forskerne brukte den norske klimamodellen NorESM til å eksperimentere med Stillehavstemperaturen. I noen modellkjøringer inkluderte de de naturlige 20-årssvingningene i overflatetemperaturen, i andre ble slike svingninger utelatt. Forskjellen i resultatene ble brukt til å skille ut effekten av temperatursvingningene.
Påvirkning fra lavtrykk og gjennom stratosfæren
Modellstudien viste at det varme Stillehavet påvirket temperaturen i Arktis på to måter. For det første er lavtrykket nord i Stillehavet, ved Aleutene, sterkere i perioder med varmt havvann. Med et sterkere lavtrykk transporteres mer varm luft fra lengre sør i Stillehavet nordover og inn i Arktis.
I varme faser blir lavtrykket ved Aleutene sterkere. Det fører til at mer varm luft transporteres nordover og inn i Arktis. I tillegg svekker lavtrykket polarvirvelen i stratosfæren. Da synker mer luft over Arktis. Også dette bidrar til mer oppvarming ved bakken. Illustrasjon: Lea Svendsen / Ellen Viste, Bjerknessenteret
I tillegg oppdaget forskerne en påvirkning via stratosfæren. Det sterke lavtrykket forsterker bølgeaktiviteten i atmosfæren som svekker den polare virvelen. Med en svakere polar virvel synker luften over Arktis som gir oppvarming ved bakken.
Om det er Atlanterhavet eller Stillehavet som i størst grad vil påvirke vintertemperaturen i Arktis er likevel ikke gitt. Når Stillehavet og Atlanterhavet begge er varmere enn normalt, kan vi vente at også Arktis blir varmere. I praksis vil det være en tautrekning mellom de to, på toppen av de menneskeskapte klimaendringene.
– Det gjenstår å se om det blir Atlanterhavet eller Stillehavet som vinner kampen om de arktiske temperaturene de neste tiårene, sier Lea Svendsen.
Referanse
Svendsen, Lea.; Keenlyside, N.; Bethke, I.; Gao, Y. og Omrani, N-E (2018): Pacific contribution to the early twentieth century warming in the Arctic. Nature Climate Change. https://doi.org/10.1038/s41558-018-0247-1.
