Oppgave 5: Variabilitet og anomalier

Variabilitet og anomalier

Hvor mye vann strømmer inn i Norskehavet fra Atlanterhavet?

Det varme overflatevannet som strømmer inn i Norskehavet mellom Shetland og Færøyene, og mellom Færøyene og Island, er av stor betydning for klimaet i Skandinavia, særlig om vinteren. Beregninger for årsmiddelet av hvor mye vann som strømmer inn i Norskehavet fra Nord-Atlanteren varierer fra ca. 2.5 Sv til 7.5 Sv (1 Sv = 1 Sverdrup = 1 million m³/s). Hvorfor er det høyeste overslaget tre ganger så stort som det laveste?

En mulig forklaring på de sprikende tallene er at det er feil i metodene som er benyttet, eller at det er instrumentene som er benyttet har målefeil. Store målefeil er imidlertid ikke en sannsynlig forklaring, mens svakheter ved metodene kan være av større betydning. Det er for øvrig ikke mulig å gjøre direkte målinger av hvor stor vanntransporten inn i Norskehavet er med dagens teknologi.

Den mest sannsynlige forklaringen på forskjellen i beregnet årsmiddel er at målingene som er gjort ikke er direkte sammenliknbare. Noen av studiene kan ha tatt for seg en begrenset del av innstrømningsområdet. Andre kan være konsentrert om korte tidsperioder (ett eller noen få år). Vi er i dag sikre på at slike begrensninger kan medføre forskjellige resultater. I NOClims Oppgave 5 vil vi studere

i hvilken grad er det forskjeller fra år til år i innstrømningen

i hvilken grad er det forskyvninger av innstrømningsområdet fra en periode til en annen

hva som er årsakene til disse forskjellene

De to første punktene er studier av havsirkulasjonens variabilitet, mens det siste punktet kan være knyttet til anomalier.

Innstrømning av vann til Norskehavet (røde piler). De to innstrømningsveiene er angitt på figuren som 1 (mellom Færøyene og Shetland) og 2 (mellom Island og Færøyene).
Figur av Hansen og Østerhus.

Hvorfor varierer innstrømningen?

Årsakene til havsirkulasjons variabilitet kan enten være lokal, grunnet påvirkningen fra atmosfæren, den kan skyldes fjernvirkninger i havet gjennom vannmassenes egenskaper, og variabiliteten kan være knyttet til vekselvirkninger mellom havet og atmosfæren.

En indikator som er mye brukt for den lokale virkningen på havsirkulasjon fra atmosfæren er variasjoner i lufttrykket på havoverflaten. Den mest benyttede indikatoren for det aktuelle havområdet er "den nordlige atlanterhavssvingningen" (the North Atlantic Oscillation, eller NAO). Denne indikatoren angir trykkforskjellen mellom Island og Portugal, og er et mål på styrken til vestavinden i Nord-Atlanteren som driver vannmassene mot Norskehavet.

Hvis vi ser bort fra noen få meter øverst i havet, varierer havets temperatur svært sakte i forhold til lufttemperaturen. Havet har altså en lang hukommelse. Derfor vil en anomali som har sin opprinnelse langt vekk fra innstrømningsområdet kunne ha en virkning i dette området lenge etter at anomalien oppstod. Slike anomalier er oppdaget ved å studere hvordan overflatetemperaturen i havet varierer i rom og tid. Et eksempel er en varm anomali som ble funnet utenfor USAs østkyst rundt 1950, og som fulgte vannmassene i Golfstrømmen til den nådde havområdene vest for Irland om lag 10 år senere. Et annet eksempel er en varm anomali som ble oppdaget nordvest for Skottland i slutten av 1980-årene, og som kunne følges i om lag 5 år i Norskehavet og tilgrensende havområder.

Det er vekselvirkninger mellom havet og atmosfæren som skyldes utveksling av varme, fuktighet og bevegelsesmengde. Variabilitet i havet og endringer i atmosfæren kan være knyttet til hverandre, slik tilfellet er i forbindelse med El Niño-hendelser i det ekvatorielle Stillehavet. Det er mer usikkert om slike vekselvirkninger har den samme betydning på våre breddegrader.

Hva er en anomali?

Med anomali menes det her et område der en eller flere karakteristiske egenskaper avviker fra det som forventes (normalverdien). En anomali i havets overflatetemperatur kan dannes ved at det lokalt er unormalt sterke vinder av noe varighet. Havets overflatelag vil dermed bli blandet med underliggende vannmasser i større grad enn det som er vanlig. Da vil temperaturen i overflatelaget forandre seg slik at den blir mer lik temperaturen i vannmassene under.

anomali:
avvik fra reglene, uregelmessighet (Kilde: Bokmålsordboka)

Andre temaer som vil bli studert

I tillegg til det som er omtalt her, skal vi studere flere andre prosesser i Oppgave 5. Dette dreier seg om variabilitet knyttet til

is og havsirkulasjon i Arktis

blanding av varmt "atlantisk" vann og kaldt "polart" vann mellom Island og Jan Mayen og videre nordover

anomalier og deres forflyttning i Nord-Atlanteren

|Studiet vil bli gjennomført som et samarbeidet mellom forskere ved Geofysisk Institutt ved Universitetet i Bergen, Havforskningsinstituttet, Meteorologisk Institutt og Nansensenteret.

Figuren er hentet fra "Hansen and Østerhus, 2000: North Atlantic Nordic Seas exchanges, Progress In Oceanography, vol. 45, p. 109-208."