Sólin Sólin Rís 10:44 • sest 15:49 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:54 • Sest 10:46 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:19 • Síðdegis: 18:35 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:09 • Síðdegis: 12:33 í Reykjavík

Hvað er loftslag og hvernig getur það breyst með tímanum?

Þorsteinn Vilhjálmsson

Með orðinu ‚loftslag‘ er átt við heildarmynd veðurs á tilteknum stað eða svæði, þegar veðrið er skoðað yfir lengri tíma, þannig að skammvinnar sveiflur veðursins jafnast út. Þegar við segjum til dæmis að loftslag í Kaupmannahöfn sé hlýrra en í Reykjavík, þá meinum við ekki að hitamælirinn þar standi hærra en hér akkúrat núna, heldur að hann geri það að meðaltali, til dæmis yfir eitt ár eða fleiri.

Loftslag getur breyst af ýmsum ástæðum með tímanum, bæði á einstökum stöðum og svæðum og jafnvel á jörðinni sem heild. Umsvif lífvera á jörðinni hafa þó lengst af verið svo lítil og lítt breytileg að þau hafa ekki haft veruleg bein áhrif á loftslag eða náttúruna að öðru leyti. Þetta fór að breytast fyrir rúmum hundrað árum þegar mönnum fór að fjölga mjög, umsvif þeirra jukust gríðarlega og þeim fylgdu skýr áhrif á umhverfið sem höfðu áður verið óþekkt í sögu jarðarinnar.

Ýmis öfl sem hafa áhrif á loftslagið nú á dögum eru að verki kringum okkur. Við getum skipt þessum áhrifum í tvennt og sagt að sum þeirra séu af manna völdum en önnur ekki, heldur séu þau af völdum náttúrunnar. Þó þurfum við þá að vera við því búin að sumt sé að hluta af manna völdum en að öðrum hluta af völdum náttúrunnar. Miklu skiptir að gera sér ljóst að við þekkjum býsna vel nú á dögum hvernig loftslagið á jörðinni breytist með stað og tíma enda beitum við öflugustu tölvum nútímans til að henda reiður á þessu og skýra það, ekki síst hvers konar breytingar og orsakir þeirra.

Vitað er að meiri háttar eldgos valda yfirleitt kólnun í nokkurn tíma vegna gjósku í lofthjúpnum.

Rannsóknir jarðfræðinga leiða í ljós ýmsar breytingar á loftslagi jarðar á þeim óratíma sem jarðsagan spannar, og oftast eru orsakirnar þekktar. Sem dæmi má nefna meiri háttar eldgos sem valda yfirleitt kólnun í nokkurn tíma vegna gjósku í lofthjúpnum. Stórir loftsteinar sem falla til jarðar þyrla ryki og öðrum efnum upp í lofthjúpinn og valda svipuðum áhrifum. Þetta tvennt kemur saman í hinum miklu hamförum sem urðu í lok krítartímans, fyrir um það bil 65 milljónum ára, þegar risaeðlurnar dóu út ásamt meginhluta þeirra líftegunda sem þá lifðu á jörðinni. Breytingar á hreyfingu jarðar um sól hafa einnig þekkt áhrif á loftslagið, og má þar nefna breytingar á möndulhalla, miðskekkju jarðbrautar, pólveltu, og á stefnu jarðbrautarsléttunnar miðað við fastastjörnur. Sumar þessar breytingar eru lotubundnar (e. periodic) sem þýðir að þær endurtaka sig með tilteknu millibili. Þær eru oft kenndar við serbneska jarðeðlis- og stjörnufræðinginn Milutin Milanković (1879-1958).

Þessar breytingar af völdum náttúruaflanna eru yfirleitt dável þekktar og vel viðráðanlegar í útreikningum og forsögnum. Menn hafa gert um þær reiknilíkön eftir því sem best er vitað á hverjum tíma. Hægt er að prófa líkönin með því að bera þau saman við þekkta fortíð, og þá kemur í ljós að þessi þekktu náttúruöfl hafa valdið óverulegri marktækri hlýnun á síðustu 100-150 árum, eins og mynd 1 sýnir.

Hitabreytingar á 20. öld. Daufu línurnar sýna niðurstöður útreikninga úr 17 líkantilraunum frá 10 mismunandi loftslagslíkönum, sem miðast öll við óbreytt ytri skilyrði, til dæmis óbreytt magn gróðurhúsalofttegunda og sóts. Engin líkantilraun með þessum forsendum sýnir langtímabreytingu á meðalhita. Brotna línan sýnir meðaltalið úr þessum útreikningum og við sjáum að hitabreytingin víkur ekki marktækt frá núlli. Heildregna línan sýnir hins vegar raunverulegan meðalhita samkvæmt mælingum og við sjáum glöggt skýra hlýnun sem hlýtur þá að stafa af gróðurhúsahrifum, samanber texta svarsins.

Hér gegnir hins vegar öðru máli ef við gaumgæfum þau atriði sem við þekkjum og vitum að þau valda hlýnun af manna völdum. Þar ber fyrst að nefna gróðurhúsagösin: koltvísýring, metan, óson og vatnsgufu, ásamt klórflúorkolefnum og nituroxíði sem myndast eingöngu við athafnir manna. En gróðurhúsagösin eru ekki ein um hituna því að einnig má nefna svonefnt svart kolefni (e. black carbon), það er að segja sót og aðrar kolefnisagnir sem setjast til dæmis á snjó og ís. Þær gleypa ljós og hitna við það og flýta fyrir bráðnun og hlýnun (Romm, 21).

Samantekt

Lykilatriðið í þessu svari er það að loftslag lýsir heildarmynd veðurs og byggist á meðaltali. Þegar talað er um hlýnun jarðar er átt við að loftslag á jörðinni sem heild fari hlýnandi og þá er byggt á mælingum um alla jörð. Einstakar mælingar á tilteknum stöðum og á ákveðnum tíma segja okkur harla lítið um það hvort hlýnun jarðar sé veruleiki eða ekki. Margir sem tjá sig um þessi mál í fjölmiðlum átta sig því miður ekki nógu vel á þessu.

Nokkrar heimildir, lesefni og myndir:
  • Edvarð Julius Sólnes, 2019. Global Warming: Cause – Effect – Mitigation. [Rafbók og á pappír].
  • Halldór Björnsson, 2008. Gróðurhúsaáhrif og loftslagsbreytingar. Reykjavík: Hið íslenska bókmenntafélag.
  • Halldór Björnsson, Bjarni D. Sigurðsson, Brynhildur Davíðsdóttir, Jón Ólafsson, Ólafur S. Ástþórssson, Snjólaug Ólafsdóttir, Trausti Baldursson, Trausti Jónsson, 2018. Loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á Íslandi – Skýrsla vísindanefndar um loftslagsbreytingar 2018. Reykjavík: Veðurstofa Íslands.
  • Henson, Robert, 2008. The Rough Guide to Climate Change. London: Rough Guides.
  • Romm, Joseph, 2018. Climate Change: What Everyone Needs to Know. 2. útgáfa. New York: Oxford University Press.
  • Mynd frá eldgosi: Pikist. (Sótt 12.8.2020).
  • Graf: Halldór Björnsson (2008) Gróðurhúsaáhrif og loftslagsbreytingar. Hið Íslenska Bókmenntafélag, Reykjavík. bls. 97.

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

2.9.2020

Spyrjandi

Brynjar Örn Ragnarsson, Jóhanna Jónsdóttir,

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað er loftslag og hvernig getur það breyst með tímanum?“ Vísindavefurinn, 2. september 2020. Sótt 30. nóvember 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=79841.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2020, 2. september). Hvað er loftslag og hvernig getur það breyst með tímanum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=79841

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað er loftslag og hvernig getur það breyst með tímanum?“ Vísindavefurinn. 2. sep. 2020. Vefsíða. 30. nóv. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=79841>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað er loftslag og hvernig getur það breyst með tímanum?
Með orðinu ‚loftslag‘ er átt við heildarmynd veðurs á tilteknum stað eða svæði, þegar veðrið er skoðað yfir lengri tíma, þannig að skammvinnar sveiflur veðursins jafnast út. Þegar við segjum til dæmis að loftslag í Kaupmannahöfn sé hlýrra en í Reykjavík, þá meinum við ekki að hitamælirinn þar standi hærra en hér akkúrat núna, heldur að hann geri það að meðaltali, til dæmis yfir eitt ár eða fleiri.

Loftslag getur breyst af ýmsum ástæðum með tímanum, bæði á einstökum stöðum og svæðum og jafnvel á jörðinni sem heild. Umsvif lífvera á jörðinni hafa þó lengst af verið svo lítil og lítt breytileg að þau hafa ekki haft veruleg bein áhrif á loftslag eða náttúruna að öðru leyti. Þetta fór að breytast fyrir rúmum hundrað árum þegar mönnum fór að fjölga mjög, umsvif þeirra jukust gríðarlega og þeim fylgdu skýr áhrif á umhverfið sem höfðu áður verið óþekkt í sögu jarðarinnar.

Ýmis öfl sem hafa áhrif á loftslagið nú á dögum eru að verki kringum okkur. Við getum skipt þessum áhrifum í tvennt og sagt að sum þeirra séu af manna völdum en önnur ekki, heldur séu þau af völdum náttúrunnar. Þó þurfum við þá að vera við því búin að sumt sé að hluta af manna völdum en að öðrum hluta af völdum náttúrunnar. Miklu skiptir að gera sér ljóst að við þekkjum býsna vel nú á dögum hvernig loftslagið á jörðinni breytist með stað og tíma enda beitum við öflugustu tölvum nútímans til að henda reiður á þessu og skýra það, ekki síst hvers konar breytingar og orsakir þeirra.

Vitað er að meiri háttar eldgos valda yfirleitt kólnun í nokkurn tíma vegna gjósku í lofthjúpnum.

Rannsóknir jarðfræðinga leiða í ljós ýmsar breytingar á loftslagi jarðar á þeim óratíma sem jarðsagan spannar, og oftast eru orsakirnar þekktar. Sem dæmi má nefna meiri háttar eldgos sem valda yfirleitt kólnun í nokkurn tíma vegna gjósku í lofthjúpnum. Stórir loftsteinar sem falla til jarðar þyrla ryki og öðrum efnum upp í lofthjúpinn og valda svipuðum áhrifum. Þetta tvennt kemur saman í hinum miklu hamförum sem urðu í lok krítartímans, fyrir um það bil 65 milljónum ára, þegar risaeðlurnar dóu út ásamt meginhluta þeirra líftegunda sem þá lifðu á jörðinni. Breytingar á hreyfingu jarðar um sól hafa einnig þekkt áhrif á loftslagið, og má þar nefna breytingar á möndulhalla, miðskekkju jarðbrautar, pólveltu, og á stefnu jarðbrautarsléttunnar miðað við fastastjörnur. Sumar þessar breytingar eru lotubundnar (e. periodic) sem þýðir að þær endurtaka sig með tilteknu millibili. Þær eru oft kenndar við serbneska jarðeðlis- og stjörnufræðinginn Milutin Milanković (1879-1958).

Þessar breytingar af völdum náttúruaflanna eru yfirleitt dável þekktar og vel viðráðanlegar í útreikningum og forsögnum. Menn hafa gert um þær reiknilíkön eftir því sem best er vitað á hverjum tíma. Hægt er að prófa líkönin með því að bera þau saman við þekkta fortíð, og þá kemur í ljós að þessi þekktu náttúruöfl hafa valdið óverulegri marktækri hlýnun á síðustu 100-150 árum, eins og mynd 1 sýnir.

Hitabreytingar á 20. öld. Daufu línurnar sýna niðurstöður útreikninga úr 17 líkantilraunum frá 10 mismunandi loftslagslíkönum, sem miðast öll við óbreytt ytri skilyrði, til dæmis óbreytt magn gróðurhúsalofttegunda og sóts. Engin líkantilraun með þessum forsendum sýnir langtímabreytingu á meðalhita. Brotna línan sýnir meðaltalið úr þessum útreikningum og við sjáum að hitabreytingin víkur ekki marktækt frá núlli. Heildregna línan sýnir hins vegar raunverulegan meðalhita samkvæmt mælingum og við sjáum glöggt skýra hlýnun sem hlýtur þá að stafa af gróðurhúsahrifum, samanber texta svarsins.

Hér gegnir hins vegar öðru máli ef við gaumgæfum þau atriði sem við þekkjum og vitum að þau valda hlýnun af manna völdum. Þar ber fyrst að nefna gróðurhúsagösin: koltvísýring, metan, óson og vatnsgufu, ásamt klórflúorkolefnum og nituroxíði sem myndast eingöngu við athafnir manna. En gróðurhúsagösin eru ekki ein um hituna því að einnig má nefna svonefnt svart kolefni (e. black carbon), það er að segja sót og aðrar kolefnisagnir sem setjast til dæmis á snjó og ís. Þær gleypa ljós og hitna við það og flýta fyrir bráðnun og hlýnun (Romm, 21).

Samantekt

Lykilatriðið í þessu svari er það að loftslag lýsir heildarmynd veðurs og byggist á meðaltali. Þegar talað er um hlýnun jarðar er átt við að loftslag á jörðinni sem heild fari hlýnandi og þá er byggt á mælingum um alla jörð. Einstakar mælingar á tilteknum stöðum og á ákveðnum tíma segja okkur harla lítið um það hvort hlýnun jarðar sé veruleiki eða ekki. Margir sem tjá sig um þessi mál í fjölmiðlum átta sig því miður ekki nógu vel á þessu.

Nokkrar heimildir, lesefni og myndir:
  • Edvarð Julius Sólnes, 2019. Global Warming: Cause – Effect – Mitigation. [Rafbók og á pappír].
  • Halldór Björnsson, 2008. Gróðurhúsaáhrif og loftslagsbreytingar. Reykjavík: Hið íslenska bókmenntafélag.
  • Halldór Björnsson, Bjarni D. Sigurðsson, Brynhildur Davíðsdóttir, Jón Ólafsson, Ólafur S. Ástþórssson, Snjólaug Ólafsdóttir, Trausti Baldursson, Trausti Jónsson, 2018. Loftslagsbreytingar og áhrif þeirra á Íslandi – Skýrsla vísindanefndar um loftslagsbreytingar 2018. Reykjavík: Veðurstofa Íslands.
  • Henson, Robert, 2008. The Rough Guide to Climate Change. London: Rough Guides.
  • Romm, Joseph, 2018. Climate Change: What Everyone Needs to Know. 2. útgáfa. New York: Oxford University Press.
  • Mynd frá eldgosi: Pikist. (Sótt 12.8.2020).
  • Graf: Halldór Björnsson (2008) Gróðurhúsaáhrif og loftslagsbreytingar. Hið Íslenska Bókmenntafélag, Reykjavík. bls. 97.
...