18 aug. 2012

Angående Grönlands is

För ungefär en månad sedan, den 11-15 juli, observerades smältning på 97% av Grönlands inlandsisyta. Något som fick stor uppmärksamhet. Den 24-31 juli inträffade en till smältperiod över 74% av ytan som fick mindre uppmärksamhet. Nedan följer några reflektioner kring detta.

Vad är det som observerats?
Vad som observerats är tillräckligt mycket smältning för att skapa ett lager från smältningen i snön. Se bild och beskrivning här. Normalt är det inte tillräckligt varmt tillräckligt länge i de centrala delarna av inlandsisen för att detta ska inträffa. Det har alltså inget direkt att göra med avsmältningen av inlandsisen. Sedan 30 år kan vi med satelliter observera dessa fenomen. Vid Summit, uppe på centrala isskölden, har iskärnor använts för att studera tidigare smälthändelser senaste 10 000 åren.

Hur ofta inträffar det?
NASAs pressutskick ledde till en del förvirring då det rubricerades med "Unprecedented" (aldrig tidigare observerats/inträffat) samtidigt som texten angav att
"Ice cores from Summit show that melting events of this type occur about once every 150 years on average. With the last one happening in 1889, this event is right on time," says Lora Koenig
Inte blev det bättre av att TT inte noterade "on average" i sin version något som slog igenom i svensk press. NASAs rubrik är uppenbart diskutabel men kanske mer intressant är frågan om hur det förhåller sig med smältningshändelserna genom historien.

Alley och Anandakrishnan fann nedanstående fördelning av smälthändelsena vid Summit (de gröna linjerna visar år med smältlager och den röda kurvan är 100-årsmedel för frekvensen):
Som synes är händelserna inte jämnt fördelade över tiden vare sig periodiskt återkommande eller över de 10 000 åren. De var betydligt vanligare för 6 till 8 tusen år sedan än de varit senaste 4 000 åren. Snittet för hela 10 000 årsperioden mellan två smältlager är 150 år, vilket är det medelvärde som Koenig anger i pressmeddelandet. Ser man till senaste 4 000 åren är snittet närmare en händelse per 250 år.

Andrew Rvekins vid New York Times har en artikel om pressmeddelandet som även innehåller ett klargörande av Koenig. Rekommenderas för den intresserade av debatten kring detta.

Smälthändelserna i ett sammanhang
Det kan vara intressant att sätta smälthändelserna i slutet av juli i ett större sammanhang. Glaciologen och Grönlandsspecialisten Jason Box har på sin blogg (som varmt rekommenderas) gjort just detta och nedanstående bygger till stor del på hans artiklar.

Till skillnad från de i Antarktis når temperaturen på Grönlands inlandsis upp till kring noll under sommaren även i centrala delar. Sommartemperaturen över Grönlandsisen har också stigit på liknande sätt som den globala medeltemperaturen. Denna ökning av medeltemperaturen under smältsäsongen bildar bakgrund till fenomenet.

Sommarens sol med tillhörande värme får även isytan att mörkna. I kalla områden i första hand då iskristallerna rundas av och klumpar ihop sig. I varmare då smältning av snön exponerar glaciäris och smuts, stenar mm. (Box et al 2012). Mörkningen av isytan kan mätas med satelliter som mäter Grönlandsisens albedo. Albedot på sommaren har sjunkit tydligt senaste decenniet som synes nedan.
Det är stora mängder energi det är frågan om i ökad absorption. Albedominskningen senaste decenniet motsvarar en ökning av absorberad energi under juni månad med 1020 Joule. Det motsvarar USAs årliga energiförsörjning (9*1019 J). Under hela sommaren har albedominskningen gett ett extra energitillskott på 1,5*1020 J.

Det sjunkande albedot är en viktig återkoppling som ökar smältning och framför allt värmer snön under. Snön har nu mer värmeinnehåll på hösten vilket inför nästa år gör den lättare att smälta efter vinterns avkylning. I år slogs även rekord i lågt albedo med stor marginal, se diagrammet nedan. (Större snöfall under sommaren syns som toppar på kurvan.)


De direkta orsakerna till smälthändelserna beskriver Box som
The negative NAO combined with the ice albedo feedback delivered a 1-2-3-4-5 punch… 1.) the high pressure suppressed cloud formation that could reduce (slightly, its a minor effect) the solar energy reaching the surface; 2.) less cloud development reduces snowfall which can brighten the surface reducing absorbed solar heating; 3.) the “cold content” of the snowpack and ice surface had been reduced from the previous years of warming and in summer the NAO had been negative just like in 2012; 4.) warm south air (and enhanced solar absorption) heated the snowpack  and ice surface to the melting point; and 5.) the heating rounded the jagged snow crystal edges, reducing the snow’s reflectivity, allowing more solar absorption, a process that amplifies melting.
 Frågan är nu: När bildas nästa smältlager vid Summit?

6 kommentarer:

  1. Tre kommentarer:
    I vad mån är (de lokala) observationerna vid "Summit" relevanta för hela Grönlandsisen=

    Det finns, enligt notisen, trettio års satellitdata. I figur redovisas åren 2000-2012. Var är det tidigare 20 åren?

    Jämförelsen med USA energiförbrukning ca 10^19 J kan vara sann, men solinstrålningen årligen, på samma sätt över USA är 10^23 J, bara för att få ett annat perspektiv.

    SvaraRadera
  2. 1) Summit ligger högst upp på iskalotten. Se bilden här. Ett område där smältning är mycket ovanligt. Man kan ju tänka sig ett lokalt smältfenomen som spänner över en mindre del av isen just kring Summit. Hur rimligt det är får vi nog vända oss till experterna för att få svar på.
    Man kan nog vanligen utgå från att om det smälter vid Summit så gör det det även på stor del av de lägre liggande områdena också.

    2) Det är baserade på olika satellitdata. Smältande snö mäts med mikrovågsanalys medan albedot mäts med analys av reflekterat ljus. Den albedoanalysen som finns i diagrammet har gjorts sedan 2000.

    3) USA har en stor solenergipotential uppenbarligen.
    En kanske bättre jämförelse är att den extra energin pga albedominskningen räcker för att smälta ~140 miljarder ton nollgradig is.

    SvaraRadera
    Svar
    1. 3)
      Eller 0,1 meter som också kan uttryckas som 1/15.000del av istjockleken.

      Radera
    2. Att ange ökningen av energiupptaget under senaste decenniet pga av albedominskningen som andel av isens tjocklek är att jämföra äpplen med päron: "Jag har 10 000 m kvar att falla men lyckligtvis är hastighetsökningen senaste sekunden bara en knapp 1/1000 av hela höjden."

      Radera
  3. Det var varmare för 6000-8000 år sedan, men det förringar inte de sista 100 årens uppvärmning.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Ja. Vi kan dra nytta av denna period för att förstå hur isen uppför sig under pågående uppvärmning då denna värmeperiod bidrog till att Grönlandsisen smälte i kanterna och krympte i centrala delar.
      Se: Vinther et al 2009
      Se även en ny studie av Wang & Zwally som visar hur isen dynamiskt ändras efter en avsmältningsperiod.

      Radera

Tips: Använd gärna signatur när du kommenterar. Det underlättar samtalet