Energiophobning i klimasystemet

Energiophobning i klimasystemet er den vigtigste størrelse at tage med i overvejelserne, når vi taler om klimaforandringer.

Relativt små udvekslinger af varme mellem det enorme hav på den ene side og atmosfæren på den anden kan føre til hurtigere og langsommere stigninger i overfladeklimaet. At benytte den globale overfladetemperatur som indikator for klimaforandringer vil derfor være mindre præcist.

Som figuren nedenfor viser, ophobes der energi med omtrent den samme hastighed siden sidst i 1980erne.

Når vandet opvarmes, sker det ikke bare ved overfladen, hvor vi normalt observerer det, men også i dybden, hvor vi ikke kan se det fra overfladen. Der er derfor misvisende kun at betragte overfladetemperaturen, som i nogle år så ud til ikke at stige så hurtigt.

Global varmekapacitet i havene

Forandringer i indhold af energi i havets øverste 2000 m i forhold til en periode midt i 1980erne. Den blå kurve viser 5-års midler frem til perioden 2012-2019. Figur: NOAA.

Havets enorme varmefylde

Havets enorme varmefylde betyder, at blot små ændringer i havets varmeoptag kan ændre opvarmningen i atmosfæren betragteligt. Havet spiller hovedrollen og er i stand til at dominere klimaforandringernes udvikling.

Som det ses i figuren går mere end 90 procent af energien ned i havene, mens de resterende knap 10 procent bruges til at opvarme atmosfæren og landjorden samt til at smelte iskapper, gletsjere og havis.

Den igangværende energiophobning svarer omtrent til 20 gange af verdens energiforbrug (2010-niveau). Et energiforbrug som jo netop er skyld i udledning af drivhusgasser i første omgang.

Kører man altså en tur i sin bil, fører det til et energioptag i klimasystemet, der er mange gange større end den energi, der frigives alene ved forbrændingen i bilens motor.

Fordeling af energiophobning i klimasystemet

Fordeling af energiophobningen mellem de forskellige dele af klimasystemet. Data: IPCC AR4.

Mængden af energi, der oplagres i havet, er ganske enkelt enorm. Hvor stor en varmefylde, der egentlig er tale om, fremgår tydeligt ved at sammenligne med klimaets andre aktører.

Betragt i det følgende den mængde energi, der skal til for at opvarme de øverste 2000 m af havet med 1 grad. Denne energi er omtrent:

  • 600 gange mere, end der skal til for at opvarme hele atmosfæren med 1 grad.
     
  • 300 gange mere, end der skal til for at opvarme landjorden med 1 grad.
     
  • 150 gange mere, end der skal til for at smelte alverdens havis.
     
  • 20 gange mere, end der skal til for at smelte nok gletsjer-is til at hæve havniveauet med 1 m.
     
  • 6000 gange af hele verdens årlige energiforbrug (2010-niveau). 

Havet opvarmes ved overfladen på grund af absorberet solindstråling og forøget drivhuseffekt, der hindrer det modsvarende varmetab. Dette - og ikke blot det at være i kontakt med en varmere atmosfære - er, hvad der driver ophobningen af energi i havet.

Energien fordeles siden hen over stor dybde. Vi behøver altså store mængder energi til at opvarme havet, mens der skal langt mindre energi til for at opvarme atmosfæren og landjorden. Forskelle i varmefylde bidrager derfor til en hurtigere opvarmning af landmasserne sammenlignet med havene.

Vildt hav under Storebælt

Havet spiller en stor rolle i klimaets energiregnskab. Foto: Lene Holck.

Den gennemsnitlige lufttemperatur

Den mest benyttede indikator for klimaforandringer er den gennemsnitlige lufttemperatur målt ved Jordens overflade (Jordens middeltemperatur). 

Det er denne størrelse, som vi har de mest nøjagtige og ældste målinger af. Om end den er relevant og let at forstå, er den i sidste ende ikke den bedste indikator for klimaets tilstand.

På grund af den store mængde energi i havet sammenlignet med atmosfæren kan meget små udvekslinger af energi imellem dem føre til betydelige ændringer i klimaet ved overfladen. I begyndelsen af 2000erne var der således en periode, hvor den gennemsnitlige lufttemperatur ikke steg så hurtigt som i 1990erne.

Der er adskillige årsager til dette. For eksempel sås en relativt lav solindstråling og en forøget afkølende effekt fra svovludledninger.

Afgørende var dog også, at mængden af varme, der ophobes i havet, er så stor, at blot små variationer i havets energioptag nemt kan føre til midlertidige accelerationer eller opbremsninger i opvarmningen ved overfladen.

Bliver varmen transporteret til dybere vandlag med oceanstrømningerne, kan vi ikke se den ved overfladen og antager fejlagtigt, at der ikke er sket opvarmning.

Omvendt er det i årene 2014-2016 gået ekstraordinært hurtigt med overfladeopvarmningen, og på lignende vis kunne man forledes til at tro, at opvarmningen var accelereret kraftigt.

Dette er dog også misvisende, og den størrelse, vi skal overvåge, når vi taler om klimaets tilstand, er altså ikke overfladetemperaturen, men klimasystemets totale energiophobning.

Dette tal afspejler direkte den ubalance i energien, som driver systemet. Vi har dog ikke lige så lang en serie af observationer af de dybere lag i havene (ca. 50 år), som vi har for temperaturen ved overfladen (ca. 150 år).

Temaansvarlig Martin Stendel
Opdateret 3. juli 2018