Gå til hovedinnhold

The Bjerknes Centre is a collaboration on climate research, between the University of Bergen, Uni Research, the Institute of Marine Research, Nansen Environmental and Remote Sensing Centre.

Richard Davy. Nansensenteret Bjerknessenteret

"An improvement of the boundary-layer physics in climate models would very likely reduce our uncertainty in projections of temperture change", says Richard Davy, scientist at the Nansen Center and Bjerknes Centre for Climate Research. 

Natten varmes raskere enn dagen 

Richard Davy og kollegaer står bak en ny studie som forklarer hvorfor nattetemperaturene påvirkes mer av global oppvarming enn dagtemperaturene. Forklaringen finnes i en naturlig syklus i luftlaget nærmest jorden. 

Observasjoner de siste femti årene viser at nettene blir varmere i større grad enn dagene. I løpet av de siste femti årene er antallet ekstremt kalde netter halvert. Til sammenligning er ekstremt kalde dager redusert med en fjerdedel.

I en ny studie ledet av Richard Davy, forsker ved Nansensenteret og Bjerknessenteret og kollegaer, har forskerne undersøkt årsakene til ulikheten i oppvarming av netter og dager på bakgrunn av observasjoner og i modellrekonstruksjoner av klimaet i det tjuende århundret. Gjennom modellrekonstruksjoner kunne man fastslå hvor mye av denne asymmetriske oppvarmingen som skyldes ulike prosesser.

 

Fra noen hundre meter til noen kilometer

Tidligere forsøk på å forklare årsaken til den nattlige oppvarmingen har fokusert på endringer i klimaprosesser som kan ha oppstått på denne tiden av døgnet, som økning i skydekke, nedbør eller fuktighet i jordsmonnet. Det Davy og kollegaer har gjort er derimot å vise at deler av denne raske oppvarmingen er en del av klimasystemet i seg selv, ettersom nattetemperaturene fra naturens side er mer sensitive for påvirkning.

 

Cartoon on the boundary-layer day and night by Richard Davy.
En forenklet framstilling av døgnsyklusen til grenselaget. Illustrasjon: Richard Davy. 

Årsaken finnes i den naturlige syklusen i det meteorologene kaller grenselaget. Atmosfæren er inndelt i ulike lag, der troposfæren er det nederste laget nærmest jorden. Det er her alt været foregår. Det aller nederste luftlaget av troposfæren er grenselaget. Dette luftlaget skiller seg på flere måter, luften her blir i større grad påvirket av varmen fra jorden enn andre luftlag. Grenselaget er tynt, og det endrer seg i løpet av døgnet. Om dagen kan grenselaget strekke seg noen kilometer oppover, mens det om natten kan begrense seg til bare noen hundre meter. Det er nettopp denne syklusen i grenselaget som gjør nattetemperaturene mer sensitive for oppvarming.

De menneskelige utslippene av karbondioksid hoper seg opp i atmosfæren og gir oss drivhuseffekten der mindre varme slippes ut i verdensrommet. Det gir igjen en økning i temperaturer på jorden, både om natten og om dagen. Men fordi det om natten er et mindre volum av luft som blir oppvarmet, gir den ekstra varmeenergien mer oppvarming om natten enn om dagen.

Ettersom nattetemperaturene er mer sensitive for oppvarming, har det også påvirket antallet ekstremt kalde netter vi har sett de senere årene. Analyser av global oppvarming viser at dette er en trend som vil fortsette i de kommende tiårene.

Påvirker matvareproduksjonen

Forståelsen av forskjellen i oppvarming av dag- og nattetemperatur er viktig for vår forståelse av klimaendringer, så vel som helsespørsmål og matproduksjon. Færre ekstremt kalde netter påvirker dødelighet knyttet til kulde., og nattetemperaturen påvirker vegetasjon og veksthastighet, i tillegg til lengde og stabilitet for vekstsesongen til ulike avlinger.

I den siste hovedrapporten fra FNs klimapanel ble forskjellen mellom oppvarmingen om natten og dagen diskutert som et uløst problem, ettersom klimamodellene fremdeles ikke klarer å tegne et korrekt bilde av grenselaget om natten. Studien til Davy og kollegaer viser hvor viktig det er at modellene klarer å gi et godt bilde av grenselaget, for at de skal kunne regne ut korrekte nattetemperaturer. 

– For å forbedre framskrivingene av framtidige temperaturendringer må vi forbedre fysikken rundt grenselaget i klimamodellene. Dette gjelder både for regionale framskrivinger rundt lokale temperaturendringer og for globale framskrivinger i forbindelse med klimafølsomhet. Ved å jobbe med problemet rundt grenselaget, mener jeg vi kan redusere dagens usikkerhet rundt endringer i global gjennomsnittstemperatur i respons til en økende mengde karbondioksid i atmosfæren, sier Richard Davy. 

Referanse:
Davy, R., Esau, I., Chernokulsky, A., Outten, S. and Zilitinkevich, S. (2016), Diurnal asymmetry to the observed global warming. Int. J. Climatol.. doi:10.1002/joc.4688