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.

Varmetap styrker gyre-sirkulasjonen

En ny Bjerknes-studie forklarer langsomme variasjoner i havsirkulasjonen sør for Grønland og Island. 

Sør for Grønland og Island går havsirkulasjonen hovedsakelig mot klokken, tilsvarende vindene rundt et lavtrykk i atmosfæren. Denne havsirkulasjonen kalles den subpolare gyre.

Et observasjonsstudie viser at når den subpolare gyre styrkes, så vil varmere og saltere vannmasser transporteres nordover mot Norskekysten (Hátún et al. 2005, Science).  
 

Tre faktorer
En simulering over 600 år fra Bergen Klimamodell viser at det eksisterer variasjoner i denne sirkulasjonen som strekker seg over perioder på rundt ti år. Hva er årsaken til disse langsomme variasjonene?

Forskere fra Bjerknessenteret viser i en nylig publisert artikkel (Langehaug et al. 2012, Journal of Climate) at kombinasjonen av tre ulike faktorer bidrag vesentlig til disse variasjonene; kalde vannmasser fra De nordiske hav og Labradorhavet, og vindstyrken over den subpolare gyre.

Dette modellstudiet gir derfor en økt forståelse av hvilke faktorer som kan forårsake endringer i styrken på sirkulasjonen. Dette er viktig å forstå, da denne sirkulasjonen er essensiell i fordelingen av varme og salt i våre havområder.

 


Figur 1: En skisse av havsirkulasjonen sør Grønland og Island. Den varme nordatlantiske strømmen (bred rød pil) splittes i to grener når den nærmer seg den undersjøiske fjellryggen som strekker seg fra sydspissen av Grønland til Skottland (markert som GSR). Den kalde arktiske sørgående strømmen over ryggen (svart kurve) og den kalde strømmen fra Labradorhavet (grønn kurve) utgjør til sammen en dyphavsstrøm som følger den Amerikanske kontinentalsokkelen.  

 

Fra varme til kalde vannmasser
Forlengelsen av Golfstrømmen – Den nordatlantiske strømmen – bringer med seg varme og salte vannmasser nordover (Figur 1). For å nå Norskekysten må strømmen krysse en undersjøisk fjellrygg, som strekker seg fra sydspissen av Grønland til Skottland (Grønland – Skottland ryggen).

De varme ”atlantiske” vannmassene endrer karakter i havområdet mellom Norge og Grønland før de returnerer sørover igjen. Kalde arktiske vinder samt tilførsel av ferskvann gir vannmassene en ”arktisk” karakter. Bergen Klimamodell simulerer utvekslingen av atlantiske og arktiske vannmasser over den undersjøiske ryggen overraskende realistisk. 

Den returnerende kalde strømmen fortsetter sørover i dypet langs den Amerikanske kontinentalsokkelen. Denne strømmen består ikke bare av arktiske vannmasser som velter over fjellryggen, men også av kalde vannmasser som dannes i Labradorhavet mellom Grønland og Canada (Figur 1).

Dannelsen av disse vannmassene øker når lavtrykkene over Island er kraftigere enn normalt og kalde arktiske vinder blåser over Labradorhavet.

 

Havsirkulasjonen styrkes når returtransporten av kalde vannmasser øker
Havsirkulasjonen sør for Grønland og Island (den subpolare gyre) styrkes både når den arktiske transporten over fjellryggen øker og ved kraftigere dannelse av kalde vannmasser i Labradorhavet.

Ved å summere variasjonene i disse to faktorene sammen med variasjonene i vindstyrken, over havområdet mellom Canada og England, kan forskerne forklare omtrent halvparten av de langsomme variasjonene i havsirkulasjonen (Figur 2).

 


Figur 2: Variasjoner i styrken på havsirkulasjonen sør for Grønland og Island (svart kurve). Omtrent en tredjedel av disse variasjonene kan forklares ved å summere variasjonene i dannelsen av kalde vannmasser som i Labradorhavet og den arktiske strømmen over den undersjøiske fjellryggen (grønn kurve). Ved å inkludere variasjonene i vindstyrken mellom Canada og England, kan 44% av variasjonene i havsirkulasjonen forklares (rød kurve).  

 

Referanse 

Hátún, H., A. B. Sandø, H. Drange, B. Hansen, and H. Valdimarsson (2005), Influence of the Atlantic subpolar gyre on the thermohaline circulation, Science, doi:10.1126/science.1114777

 

Langehaug, H. R., I. Medhaug, T. Eldevik, and O. H. Otterå (2012), Arctic/Atlantic exchanges via the Subpolar Gyre, Journal of Climate, doi:10.1175/JCLI-D-11-00085.1