Lesbók Morgunblaðsins - 05.06.1993, Síða 6

3. mynd. Mældur styrkur CO2 í and-
rúmsloftinu á Mauna Loa fjalli á Hawaii
1958-1990.3
ins. Erfitt er að skýra veðurfarssveiflur
milli áratuga og alda með innri breytileika
andrúmsloftsins eingöngu. Hringrás hafsins
tekur hins vegar árhundruð og er talið að
breytingar á henni geti skýrt tilviljana-
kenndar veðurfarssveiflur milli áratuga og
alda sem erfitt er að skýra á annan hátt.
ísland er norðarlega á jarðarkringlunni.
Hér er mjög hlýtt miðað við hnattstöðu
landsins. Það getum við þakkað flóknu sam-
spili varmaflutnings hafs og lofts. Lengi
hefur verið ljóst að trúlega hafi Golfstraum-
urinn farið aðra leið á jökulskeiðum en á
hlýskeiðum og ekki veitt hingað þeim varma
sem hann nú gerir. Fyrir nokkrum árum
kom bandarískur vísindamaður, Broeeker
að nafni, fram með hugmynd um heildar-
hringrás heimshafanna. Þó að sjálfsagt
megi sitthvað út á hana setja í smáatriðum,
hefur hún reynst mjög öflugt skýringartæki
í ajlri umræðu um veðurfarsbreytingar.
í grófum dráttum er inntak hugmyndar
Broeckers það að höf jarðar séu tengd með
hringrás sem knúin er af djúpsjávarmynd-
un. Varmaflutningur hafsins til N-Atlants-
hafs á sér að miklu leyti stað (80-90%)
vegna lóðréttrar hringrásar sem tengist
djúpsjávarmynduninni, en að mun minna
leyti með hinni láréttu hringrás yfirborðs-
straumanna. Lóðrétta hringrásin er mjög
öflug og er talið að straumurinn sé hvorki
meiri né minni en 15-20 milljónir rúm-
metra á sekúndu sem er nokkur þúsund
sinnum meira en rennsli allra áa sem renna
til hafs á íslandi. Mikil djúpsjávarmyndun
á sér stað í N-Atlantshafi. Djúpsjórinn
streymir síðan suður allt Atlantshaf inn á
Indlandshaf og síðan Kyrrahaf þar sem
hann kemur aftur upp á yfirborðið. Síðan
berst hann eftir yfirborði til baka (sjá 6.
mynd). Veruleg djúpsjávarmyndun á sér
einnig stað í suðurhöfum undan ströndum
Suðurskautslandsins. Hringrásin sem sýnd
er á 6. mynd gengur meðal fræðimanna
undir nafninu „færibandið“.
Við rannsóknir á djúpsjávarkjörnum und-
an ströndum Brasilíu hefur komið í ljós að
djúpstraumar hafa þar stundum skipt um
stefnu og vísbendingar um miklar breyting-
ar á hringrás hafsins hafa einnig fundist í
N-Atlantshafi. í ískjörnum frá Grænlands-
jökli hafa fundist merki um mjög snöggar
sveiflur í veðurfari ísaldar sem skýrðar eru
með því að hafstraumar í N-Atlantshafi
hafi hrokkið skyndilega í annan gír ef svo
má segja.6 Þessar vísbendingar úr rannsókn-
um á ískjörnum styðja hugmyndina um að
fleiri en eitt jafnvægisástand í djúpsjávar-
hringrásinni sé mögulegt. Þessar breytingar
virðast tengdar jökulskeiðum og hlýskeiðum
ísaldar. Sú hugmynd hefur komið fram að
á jökulskeiðum hætti djúpsjávarmyndun að
mestu í N-Atlantshafi.
Menn hafa í framhaldi af þessu reynt að
gera sér grein fyrir því hversu stöðugt þetta
„færiband" sé. Flestar tilraunir í líkönum
benda til þess að það sé nokkuð stöðugt
langtímum saman enda hafa engar grund-
vallarbreytingar orðið á því í þúsundir ára.
Djúpsjávarmyndun í N-Atlantshafi tengist
mjög seltu hafsins en eðlisþyngd sjávar
eykst með seltu. Sem stendur er N-Atlants-
haf mun saltara á yfirborði en N-Kyrrahaf
og djúpsjávarmyndun í N-Kyrrahafi er lítil
sem engin. Líkanareikningar benda til þess
að jafnvægisástand þar sem þetta snýst við
eða djúpsjávarmyndun í norðurhöfum hætt-
ir jafnvel með öllu sé einnig mögulegt. Þetta
merkir að komi nægilega mikill „hiksti“ í
færibandið geti hafstraumar sveiflast yfir í
annað jafnvægisástand sem geti einnig ver-
ið stöðugt í árþúsundir. Undir slíkum kring-
umstæðum reiknast mönnum til að um
6-8°C kaldara yrði á stórum hluta N-Atl-
antshafs í grennd við ísland (sjá 7. mynd).
Með öðrum orðum þá væri meðalhiti á ís-
landi vel undir frostmarki ef ekki nyti við
varmaflutnings sem þakka má djúpsjávar-
myndun í N-Atlantshafi og lóðréttri hring-
rás hafsins. Að sjálfsögðu er veruleg óvissa
í slíkum reikningum, en þetta sýnir þó
hversu veigamiklar afleiðingar breyting á
hringrás hafsins getur haft. Hér er komin
ný og öflug skýring á veðurfarssveiflum,
skýring þar sem ekki þarf eingöngu að leita
til landreks eða stjarnfræðilegra aðstæðna
í leit að orsökum veðurfarssveiflna. En geta
aukin gróðurhúsaáhrif valdið röskun sem
sveiflar færibandinu yfir í annað og gjör-
ólíkt jafnvægisástand? Það er talið ólíklegt,
en ekki ómögulegt.
Ein af óteljandi furðum jarðarinnar er
hversu köld höfin eru. Þó meðalhiti jarðar
við sjávaryfirborð sé um 15°C, er megin-
hluti heimshafanna ekki fjarri frostmarki,
að slepptu tiltölulega þunnu yfirborðslagi.
Til að þetta ástand viðhaldist þarf stöðugt
að myndast djúpsjór í norður- og suðurhöf-
um til þess að vega upp á móti varma-
streymi frá yfirborði og úr iðrum jarðar.
Höfin hafa ekki ætíð verið svona köld. Á
miðlífsöld jarðar (fyrir 250-65 milljónum
ára) er talið að djúpsjórinn hafi lengst af
verið 10-15°C heitur og um 10°C heitur
þar til fyrir um 35 milljónum ára. Þá er
talið að jökull hafí byijað að myndast á
Suðurskautslandinu og djúpsjávarmyndun
hafist í suðurhöfum. Djúpsjávarmyndun á
norðurslóðum hófst síðar. Síðan virðist djúp-
sjávarmyndunin hafa vegið á móti varma-
streymi að ofan og neðan og höfin sífellt
kólnað. Vegna breytinga á afstöðu megin-
Ianda og þar með hafstrauma virðist ljóst
að djúpsjávarmyndunin og þar með „færi-
bandið" hafi verið með ýmsu móti, en ör-
uggt er að það hefur átt mikinn þátt í hin-
um miklu veðurfarsbreytingum þessa tíma-
skeiðs.
Djúpsjávarmyndun Og
Yeðurfar
Eins og fram hefur komið er það ekki
síst djúpsjávarmynduninni hér í N-Atlants-
hafi að þakka að byggilegt er á íslandi.
Þegar litið er nánar á hana kemur í ljós að
hún er mjög flókin. Djúpsjávarmyndunin er
ekki samfellt og hægfara niðurstreymi, síð-
ur en svo. Hún gerist jafnvel í áföngum
með breytingum gegnum ýmsar sjógerðir.
Miklar og mikilvægar rannsóknir standa
yfir sem væntanlega munu á næstp árum
skýra margt af því sem nú er óljóst. íslensk-
ir Vísindamenn taka virkan þátt í þessum
rannsóknum, haffræðingar, veðurfræðingar
og fleiri. Hér er rétt að nefna tvennskonar
ástæður djúpsjávarmyndunar. Hin fyrri er
sú að selturíkur Atlantssjór kólnar á yfir-
.borði og sekkur. Hin síðari að þegar hafís
myndast skilst ósalt vatn að nokkru frá og
skilur eftir saltari sjó en fyrir var. Þessi
saltari sjór sekkur síðan. Fyrri mátinn, að
sjórinn sökkvi vegna kælingar, gerist ekki
jafnt og þétt, heldur virðist þetta að lang-
mestu Ieyti eiga sér stað tiltölulega stuttan
tíma á ári hveiju þegar svellkalt heims-
skautaloft streymir frá meginlöndunum eða
hafísbreiðum út yfir auðan sjó. Einnig virð-
ist sem langmest af djúpsjávarmynduninni
eigi sér stað á tiltölulega afmörkuðum svæð-
um hveiju sinni í e.k. niðurstreymisstrokk-
um. Að þessu leyti er djúpsjávarmyndunin
ekki ósvipuð niðurstreymi sem á sér stað
þegar ísmoli bráðnar í viskíglasi og kalt og
glært bræðsluvatn úr ísmolanum leitar niður
vegna þess að það er eðlisþyngra en litað
viskíið. Margur maðurinn hefur eytt dijúg-
um stundum í að skoða síbreytilega niður-
streymisfingurna sem myndast undir þess-
um kringumstæðum.
Þó að „færibandið" margnefnda virðist
vel varið fyrir áföllum virðist sem nokkrar
sveiflur séu í þunga þess. Sumar þessara
sveiflna eiga uppruna sinn í N-Atlantshafi
og hafa mest áhrif hér. Talsverð óregla virð-
ist vera í djúpsjávarmynduninni sem og ferli
hinna ýmsu sjógerða. Ekki hefur tekist að
greiða að fullu úr orsakasamhengi í sam-
spili sjávar og lofthjúps þannig að ljóst sé
hvað á uppruna sinn í hafinu og hvað í loft-
hjúpnum.
Kringum 1965_ birtist allt í einu mjög
seltulítill sjór við íslandsstrendur úr norðri.
Síðan mátti fylgja þessu seltulágmarki
kringum allt N-Atlantshafið. Seltulágmark-
ið og afbrigðilegt veðurfar sem því fylgdi
(,,hafísárin“) má e.t.v. túlka sem lítilsháttar
gangtruflun í „færibandinu“. Hver veit? Lík-
legt er að slíkar truflanir, bæði stærri og
minni, hafi komið áður og muni koma aft-
ur. En verða gangtruflanir algengari eða
fátíðari þegar og ef hiti á norðurhveli fer
að hækka vegna vaxandi gróðurhúsaáhrifa?
Mjög mikilvægt er fyrir strandþjóðir N-Atl-
antshafs að þetta sé rannsakað svo vel sem
verða má.
En mikilvægi N-Atlantshafs er annað og
meira. Mismunandi hlutverk stærstu úthaf-
anna í heildarhringrás „færibandsins" hefur
einnig veruleg áhrif á veðurfar hitabeltisins
og þar með á allan orkubúskap gufuhvolfs-
ins. Dreifing veðurkerfa í hitabeltinu er
ekki eingöngu háð breiddarbaugum, heldur
einnig lengdarbaugum, t.d. er mjög mismun-
andi úrkoma í Sahara og SA-Asíu þó svæði
þessi séu í svipaðri fjarlægð frá miðbaug.
Ljóst er að skipan lands og hafs ræður þar
miklu um. Það hefur sýnt sig að fremur
staðbundnir atburðir í A-Kyrrahafi, þ.e.
veruleg óregla í hafstraumum sem nefnist
„E1 Nino“, hefur áhrif á veðurfar í hitabelt-
inu öllu, líka í Afríku. Þessir óreglulegu
straumar í Kyrrahafi eru hluti af samtengdu
kerfi hafstrauma, sem að furðumiklu leyti
virðist knúið af djúpsjávarmyndun í N-Atl-
antshafi. Umbyltingar í okkar heimshluta
eru því nátengdar veðurfarssveiflum um
heim allan. Sú var tíðin að gróður var í
Saharaeyðimörkinni og regnskógar Amasón
virðast hafa verið mun minni en nú er. Lík-
legt er að þetta hafi tengst öðru ástandi í
hringrás heimshafanna en nú ríkir. Síðustu
árin hafa rannsóknir leitt í ljós að óhjá-
kvæmilegt er að taka tillit til hugsanlegra
breytinga á hringrás hafanna og þá sérstak-
lega breytinga á djúpsjávarmyndun þegar
reynt er að segja fyrir um breytingar á
veðurfari af völdum vaxandi gróðurhúsa-
áhrifa.
Síðari hluti greinarinnar birtist í næstu Lesbók og
heimildalisti birtist þar.
í þeirri grein verður fialiað um niðurstöður nýjustu
rannsókna á hlýnun af völdum vaxandi gróðurhúsa-
áhrifa á næstu áratugum og rætt hvort hugsast geti
að áhrifa þessarar hlýnunar sé þegar farið að gæta
í veðurfari jarðar.
Ekkert mál fyrir vana menn: Egill 1
og drepið hann.
138. kafla Egils sög
er að skýra hvers
menn hafa komið
sögu en í formák
Bergljót S. Kristján
Höfundarnir: Trausti Jóns-
son er veðurfræðingur og
starfar á Veðurstofu jís-
lands. Tómas Jóhannesson
er jöklafræðingur lyá
Orkustofnun.
Þannig var umhorfs
í Reykjavík á 1. degi
maimánaðar í ár.
Enginn furða þótt
sumir séu vantrúað-
ir á kenninguna um
hlýnandi loftslag af
völdum gróður-
húsaáhrifa.
Við dráp uxanna slævði
öxin og á sama hátt vild
Skalla-Grímur að hugui
Eiríks slævðist og bit
vopna hans deyfðist.
Eiríkur hafði unnið það
illvirki að drepa bræðui
sína og slíkt átti að nægj
til að svipta hann hylli
guðanna.
Eftir ÞORGEIR
SIGURÐSSON