Merijään albedovaikutus


Kuva 1. Keltaisella merkitty pituuspiirit 60S ja 70S. Pohjakuvat: Nasa

Kuva 1. Keltaisella merkitty pituuspiirit 60S ja 70S. Pohjakuvat: Nasa

Eteläisen merijään kasvu on ollut eräs niistä ilmiöistä(Linkki), joita käytetyt ilmastomallit ovat olleet kyvyttömiä ennustamaan.  Kun merijään albedo eli heijastuskyky on ilman luntakin 0,5(Linkki) ja merivesi taas imee miltei kaiken auringonsäteilyn, herää kysymys, miten paljon auringonenergiaa tuo jään lisääntyminen heijastaakaan pois ilmastojärjestelmästämme, eli millaista globaalia säteilypakotetta se vastaa?  Jos jää muodostuisi ja sulaisi jossain varjoisassa paikassa, sen merkitys olisi vain paikallista vuosittaista lämpötilavaihtelua hillitsevä eikä sen määrä tarvitsisi ottaa huomioon pitkäaikaisessa energiataseessa.

Meillä on siis keittiöklimatologin mieltä kiehtova ongelma. Kuvassa 1 on vasemmalla eteläisen merijään peitteen vuoden suurin laajuus (syyskuu 2012) ja vuoden vähäisin peitteen laajuus (helmikuu 2009). Kuvia löytyi siis vähän eri vuosilta, mutta se ei ole ongelma.

Kun säteilypakote ilmoitetaan watteina neliömetriä kohti, tämä olisi käypäsä yksikkö, kun löytyy tiedot auringon säteilystä maanpinnan neliömetriä kohti(Linkki) eri pituuspiireillä. Nuo tiedot muunnettuina yksikköön W/m² antavat lukemat 241,7 (60S) ja 206,25 (70S) keskimäärin vuoden aikana. Kun huomioi tähän tarkasteluun liittyvät epätarkkuudet, tasaluku 200 W/m² säteilynergiaa jääneliömetrille sopinee ihan hyvin. Käyttämällä albedon erona jään ja meriveden välillä pyöreää lukemaa 0,5 saadaan päässälaskienkin tulokseksi 100 W/m² säteilyenergian menetys.  Tämä on sinänsä isohko lukema, mutta maailmanlaajuisesti miljoonaa jääneliömetriä kohti tulee 1/510*(-100) W/m² = n. -0,2 W/m².

Kuva 2. Eräitä tunnettuja säteilypakotteita. Lähde: IPCC/AR5

Kuva 2. Eräitä tunnettuja säteilypakotteita. Lähde: IPCC/AR5

Kun tulosta verrataan IPCC:n ilmoittamiin säteilypakotteisiin kuvassa 2, voinemme todeta, ettei saamamme karkea arvio vaikuta ihan olemattomalta. Toisaalta se ei ole niin suuri, että sillä voisi selittää globaaleja muutoksia. Toiveikkaat voinevat ajatella, että eteläisen jään lisäkasvu 5…10 miljoonaa km² riittäisi kompensoimaan ihmisen vaikutuksen. Samalla kuvan 1 kysymysmerkki alkaisikin olla paikallaan. Eli Etelä-Georgia voisi olla merijään ympäröimä kerran vuodessa.  Jäänmurtaja-avun tarve Kap Hornin kiertäjillä ei vaastisi sen enempää merijään laajuutta. Sille suunnalle ei jään kasvu näytäisi kuitenkaan nykyisissä virtausolosuhteissa olevan suosiollista.

Netistä löytyi sitten nimimerkki Taminon aiemmin tekemä päiväkohtaisiin arvoihin perustuva laskelma(Linkki),  jossa globaaliksi energia-arvoksi saadaan -0,10 W/m², mutta sitten albedoeron huomioinnilla tulokseksi tuleekin tuntemattomia arvoja käyttäen -0,02 W/m².  Huomioiden oman laskemani karkeus pidän ensimmäistä noista luvuista ”yhtäpitävänä”. Taminon laskelmahan on ajalta, jolloin eteläisen merijään laajuus ei ollut miljoonaa neliökilometriä yli keskiarvonsa.

Tamino saa pohjoisen merijään tuolloisen hävikin 6 kertaa merkittävämmäksi albedon kannalta kuin eteläisen kasvun. Oman laskelmani mukaan pinta-alaa kohti pohjoinen jää on ”vain” n. 20% vähemmän energiaa heijastavaa, jolloin n. miljoonan km²:n pohjoinen lisähävikki kesäkuussa olisi painoarvoltaan 0,8-kertainen(Linkki). Syyskuussa hävikkiä on enemmän, mutta albedon vaikutus jo varsin vähäinen. Taminon blogistakin ilmenee, että tämä pohjoinen hävikki on myös tutkimuksissa aiemmin huomioitu, jolloin voinee olettaa sen olevan mukana ilmastomalleissakin. Eteläisen jään kasvu on malleista jätetty ennakoimatta tai pikemminkin ennakoitu väärään suuntaan. Eteläinen merijää on jo myös ohittanut pohjoisen keskimääräiseltä pinta-alaltaan. Tämähän korostaa eteläisen jään merkitystä ilmastovaikutusten kannalta.

Edellä oleva ”vain” paljastaa myös sen itsellänikin olleen aiemman väärän käsityksen, että merijään albedon heijastusvaikutus olisi paljonkin merkittävämpi eteläisellä merijäällä pinta-alaansa kohti. Näin ei sitten olekaan, silloin kun jään pinta on yhtäläinen. Tarkemmin eron saa selville mittaamalla, jolloin tulee huomioiduksi myös mahdollisesti likaisempi pohjoinen lumi ja jää.

Merijäällä on muitakin ilmastovaikutuksia kuin auringonvalon heijastus. Jää mm. heikentää haihduntaa ja toimii lämmöneristeenä. Siksi edellä saatu ”säteilypakote” ei antaisi koko kuvaa lisääntyvän merijään merkityksestä silloinkaan, kun laskelman lukema olisi sattumalta lähellä oikeaa.

Kun globaali merijäätilanne on nyt varsin lähellä satelliittiajan keskiarvoaan, voisi siitäkin tehdä useammanlaisia päätelmiä ja kysymyksiä. Tässä esitetty albedovaikutus voikin olla juuri nyt varsin vähäinen globaalisti tarkasteltuna.

Entä käykö merijää globaalin ilmastonmuutoksen osoittimeksi, jos merijää ei osoita lämpenemistä, siis sulamista? Tämän hetken ilmastotieteen 97& konsensus lienee, että pohjoinen merijää kelpaa kuitenkin osoittimeksi, vaikkakin välillä osoitin tarkentuu monivuotiseen jäähän, kunnes tämän määrä lisääntyy jne.  Ei voi kuin odottaa sitä tilannetta, jolloin sekä eteläinen että pohjoinen merijää kasvavat pinta-aloiltaan ja tilavuuksiltaan samoina vuosina. Silloin saamme taas nauraa uusille selityksille ja maksaa niistä.

Kuva 3. Keltaisella merkitty karkeasti pituuspiirit 80N ja 70N Lähde: NASA

Kuva 3. Keltaisella merkitty pituuspiirit 80N ja 70N. Pohjakuva: Nasa

Linkkejä

http://www.nasa.gov/topics/earth/features/arctic-antarctic-ice.html(Linkki)  Nasan tietoja kuvan 1 tilanteesta ym.

http://wattsupwiththat.com/2008/12/20/polar-albedo-feedback/ (Linkki) Geologisen koulutuksen saanut stevengoddard kiinnitti tähän eteläisen merijään albedoasiaan huomioita jo yli viisi vuotta sitten. Valitettavasti kuvat artikkelissa ovat päivittyneet nykyhetkeen.

Advertisement

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.