www.lars-kamel.se

Varför smälter isen kring Nordpolen?

Det har varit mycket uppmärksamhet över att istäcket i Arktis, i området runt Nordpolen, var rekordlitet under sommaren 2007. Detta rekord har setts som ett bevis för att människans utsläpp av växthusgaser värmer världen och smälter isen.

Men är verkligen orsaken till isens försvinnande fastlagd? Är det ens så att uppvärmning orsakar mindre is? Det kan ju faktiskt vara så att mindre is ger uppvärmning. För is är ju ljus och reflekterar en stor del av solstrålningen tillbaka till rymden. I öppet hav, däremot, kan en stor del av solstrålningen tränga ner i vattnet och absorberas där. Så mindre is ger uppvärmning och uppvärmning ger mindre is. De förstärker till och med varandra. Men vad kom först?

Vi kan också fråga oss hur mycket havsytan stiger när isen runt nordpolen smälter. Längst ner i avsnittet om världens smältande isar, föreslår jag ett experiment för att ta reda på det. Den som känner till Archimedes' princip kan räkna ut svaret utan att göra exeperimentet. Annars ger jag svaret längst ner på denna sida.

Det är också värt att lägga märke till att heltäckande mätningar av isens utbredning i Arktis bara finns sedan 1979, då satelliter började mäta. Vi har ingen aning om rekordet från sommaren 2007 är extremt eller normalt jämfört med till exempel 1930-talet, 1700-talet eller europeisk medeltid.

Vad kännetecknar sommaren vid Nordpolen? Vad finns där som till exempel inte finns vid ekvatorn? Jo, under sommarhalvåret är solen uppe dygnet runt. Visserligen står den ofta lågt, men den är faktiskt uppe dygnet runt under ett halvår. Dygnet runt tär den på isen, som smälter. Det är vanligt att stora områden i Arktis blir isfria under sommaren. Trots det blev det stor uppmärksamhet för ett par år sedan när en båtlast med påstådda klimatexperter åkte till Nordpolen på sommaren och fann öppet vatten där. Det gav stora rubriker i bland annat New York Times om vad en ökande växthuseffekt håller på att ställa till med. Den ansedda tidningen fann dock en tid senare anledning att ta tillbaka allt, eftersom redaktionen hade fått klart för sig att öppet vatten förekommer i närheten av Nordpolen varje sommar, oavsett om världen blir varmare eller inte.

En liten ökning av solstrålningen själv eller dess effektivitet vid havsytan kan just i Arktis ha en drastisk effekt på istäckets utbredning under sommaren. Finns det möjligheter att så kan ha skett?

Jo då, det finns flera möjligheter. En är att isen kan ha blivit mörkare, för att den har blivit förorenad av mänskliga utsläpp som transporterats söderifrån. Blir isen mörkare, absorberas ju mer av solstrålningen och isen värms upp snabbare och smälter lättare. Några riktiga bevis för att så har varit fallet finns dock inte. Kanske har detta skett, kanske inte.

En annan möjlighet är förståss att solen själv har ökat sin utstrålning. Det har den faktiskt gjort, vilket följande diagram visar:

Sedan 1978 har satelliter, högt ovanför den störande atmosfären, mätt hur mycket solstrålning som når jordbaran. Vad de mäter kallas TSI, eller Total SolInstrålning. Före 1978 går solinstrålningen att beräkna utifrån mätningar vid markytan och utifrån parametrar som är känsliga för inkommande solstrålning. Av hustoriska skäl kallas det som mäts vid markytan, korrigerat för atmosfärens störande effekt, för solarkonstanten, men någon konstant är den som synes inte. Den varierar till exempel i fas med solfläckscykeln, och förändras dessutom över längre tidsrymder.

Under 1900-talet ökade solstrålningen med ungefär en promille. Sedan 1979 är det dock tveksamt om den har ökat. Så om detta ska vara förklaringen, måste istäcket till stora delar ha reagerat med fördröjning på den ökande solstrålningen.

Solstrålningen vid mark- och havsytan kan öka även om inte strålningen från solytan ökar. Jordens atmosfär kan ju börja släppa igenom mer strålning. Det i sin tur sker enklast genom förändringar i molnigheten. Det uppenbara är att färre moln ger mer solstrålning vid ytan. Även en förändring i fördelningen av molnen kan göra det, eftersom låga moln ofta är tjocka och bra på att reflektera tillbaka solstrålning, medan höga moln ofta är tunna och släpper igenom mycket av strålningen. Och en sådan förändring har faktiskt skett. Titta på detta diagram, av molnighet mätt från satellit, från området norr om 60 graders latitud:

Den röda kurvan visar andelen av ytan som är täckt av höga moln. Den blå kurvan visar andelen av ytan täckt av låga moln. Det senaste decenniet har det tydligen bildats allt färre moln på låg höjd och allt fler moln på hög höjd i området runt Nordpolen under sommarhalvåret. Det betyder i sin tur att isen det senaste decenniet har anfrätts allt mer av solstrålning under den arktiska sommaren.

Det behövs inga utsläpp av koldioxid för att förklara varför istäcket i Arktis under sommaren är rekordlågt. Det finns andra förklaringar och den bästa är förändringar i molnigheten. Huruvida dessa förändringar i molnighet på något vis är orsakade av människan kan man bara spekulera i. Det kan dock knappast bero på utsläppen av växthusgaser. Dessa utsläpp har ju pågått kontinuerligt sedan 1800-talets början, medan förändringen i molnighet i Arktis tydligen började först omkring år 1997. Förändringen av istäcket i Arktis är helt enkelt inget som helst bevis för att människan påverkar klimatet genom utsläpp av växthusgaser.

Hur mycket höjs då havsytan när isen i Arktis smälter? Isen flyter ju på vatten och är delvis nedsänkt i vattnet. Därmed tränger isen, enligt Archimedes' princip, undan vatten av samma tyngd som isen själv. När isen smälter, tar smältvattnet upp lika stor volym som den del av isen som befann sig under vattenytan. Därmed ändras inte vattenytans läge alls. Det gäller även en smältande isbit i ett glas med vatten. Är förändringen noll, så spelar det ingen roll vad du multiplicerar den med. Resultatet blir fortfarande noll.

Tillbaka till startsidan för min vetenskapsavdelning.