Mindre vanddamp i stratosfæren dæmper global opvarmning

Klimaet på jorden påvirkes af både menneskets udledning af drivhusgasser og af naturlige variationer som fx koncentrationen af vanddamp i stratosfæren. Nye undersøgelser viser, at de seneste års dæmpning af global opvarmning dels kan forklares med effekten af mindre stratosfærisk vanddamp.

Amerikanske klimaforskere anført af Susan Solomon offentliggør i dag i det ansete videnskabelige tidsskrift Science Express en undersøgelse af betydningen af stratosfærisk vanddamp for klimaudviklingen på mellemlange tidsskalaer.* Susan Solomon er kendt som en af de ledende forfattere på den seneste IPCC-rapport.

Stratosfæren ligger som et lag over den nederste atmosfære i højder over 10-17 km. Stratosfæren indeholder meget lidt vanddamp – kun omkring 4-5 ud af hver million molekyler er vand i den del af atmosfæren (4-5 ppm). Ikke desto mindre spiller den stratosfæriske vanddamp en forholdsvis stor rolle for klimaudviklingen på jordens overflade.

I løbet af det seneste århundrede er den globale middeltemperatur ved jordens overflade steget med omkring 0,75 °C. Navnligt i den sidste halvdel af århundredet er temperaturen steget, svarende til ca. 0,13°C/årti. Denne temperaturstigning er hovedsagelig tilskrevet forøgede koncentrationer af menneskeskabte drivhusgasser.

Den globale middeltemperatur i perioden fra 1850 til september 2009. Grafik: DMI

Imidlertid er der siden slutningen af 1990’erne sket en udfladning af temperaturstigningen til trods for de stadigt stigende udledninger af drivhusgasser. Denne udfladning kan forklares som naturlige variationer i klimasystemet, der overlejrer virkningen af forøgede påvirkninger fra drivhusgasserne.

De nye undersøgelser giver nu en mere uddybende forklaring på udfladningen i temperaturstigningerne, idet undersøgelsen peger på, at et fald i stratosfærisk vanddampindhold, som blev observeret siden omkring 2001 kan være en del af forklaringen.

Faktaboks
Der findes kun sparsomme observationer af stratosfærisk vanddamp. Siden begyndelsen af 1980’erne er vanddamp blevet målt systematisk fra balloner, men kun fra et sted, nemlig Boulder i Colorado, USA. Siden begyndelsen af 1990’erne er der kommet flere satellitmålinger til, som giver et mere globalt dækkende sæt af observationer. De tidligste stratosfæriske vanddampmålinger antyder, at den stratosfæriske vanddamp kan være steget med omkring 1 ppm i perioden 1980-2000 kan. Imidlertid viser de senere, men mere sikre og næsten globalt dækkende målinger et fald på omkring 0,5 ppm siden omkring 2001.
Modelberegninger i den nye undersøgelse viser, at det veldokumenterede fald i stratosfærisk vanddamp efter 2001 har sænket opvarmningsraten fra 0,14°C/tiår til 0,10°C/tiår. Beregningerne viser endvidere, at dersom den globale vanddamp i stratosfæren vitterligt skulle være steget, som ballonmålingerne antyder, ville det have forøget den globale opvarmning mellem 1990 og 2000 med 30%, sammenholdt med tilfældet, hvor en sådan vanddampstigning udelades af beregningerne. Stratosfærens vanddamp kan således have en væsentlig betydning for klimasystemet.
Vanddamp trænger op i stratosfæren i troperne. I adskillelsen (tropopausen) mellem den nedre atmosfære (troposfæren) og den overliggende stratosfære er temperaturerne meget lave, og den opstigende luft i troperne frysetørres for stort set al sin vanddamp undtagen de resterende 4-5 ppm. Netop omkring 2001 blev der observeret et markant fald i temperaturen i den tropiske tropopause, hvilket kan forklare faldet i stratosfærisk vanddamp. Hvad der er årsagen til dette temperaturfald er uklart, men skyldes formentlig mere kortvarende(dekadiske) naturlige svingninger i klimasystemet og globalt ændrede cirkulationsmønstre.

Af Niels Larsen, nl@dmi.dk
Redaktion Martin Olesen, mol@dmi.dk
© DMI, 30. oktober 2009.

*Solomon et al.,
Contributions of Stratospheric Water Vapor to Decadal Changes in the Rate of Global Warming
Science 28 January 2010: science.1182488v1-1182488
DOI: 10.1126/science.1182488

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Tilmeld dig DMI's varsler om farligt vejr på SMS
Mobile vejrudsigter, farvandsudsigter og nyheder på mobil.dmi.dk
DMI's -nyheder