Klima og orkanar

Sigbjørn Grønås

er professor i meteorologi, Geofysisk institutt, UiB.

Herjingar frå tropiske orkanar er ofte framme som nyhende sommar og haust, spesielt dei mange orkanane over Dei karibiske hav. Flest orkanar er det likevel i Stillehavet der dei blir kalla tyfonar. Øydeleggingane er enorme der lågtrykka treff land, til dømes utgjer dei rundt 5 % av nasjonalinntektene på Filippinane. Mange liv går tapt, orkanen «Mitch» tok i 1998 åleine minst 10.000 liv i Mellom-Amerika.

Det er svært viktig å finne ut korleis den globale oppvarminga vi no er inne i påverkar tropiske syklonar (eit samlenamn som også omfattar lågtrykk som ikkje når vindstyrken orkan). Vil vi få fleire syklonar, vil intensiteten kunne auke, vil banane deira endrast? Heile fire kraftige orkanar nådde Florida, USA i fjor og 10 kom inn over Japan. I år har det vore svært mange i Dei karibiske hav. Orkanen «Katrina» har herja. Er dette teikn på auka aktivitet, og kan i så fall ein aukande trend tilskrivast menneskeskapt global oppvarming? Dette er tunge spørsmål langt framme i klimaforskinga. Parallelt kjem liknande spørsmål om sterke stormar i våre område.

Ei rekkje storstilte meteorologiske tilhøve må oppfyllast om tropiske syklonar skal danna seg. For det første må sjøtemperaturen (SST, sea surface temperature) vere over 26 ºC over store område. Varme frå havet er drivkrafta i utviklinga av syklonane. Berre med tilstrekkeleg høg SST er det mogeleg å trekkje ut nok energi frå havet for å setje ei utvikling i gong. I Atlanterhavet er det viktig med storstilte vindar som gjev syklonbanar mot aust mot Dei karibiske hav. Vinden må ikkje endre seg mykje med høgda over havet. År med El Niño gjev slik ugunstige vindvariasjonar. Tropiske syklonar blir danna ved ein organisering av regn- og torebyger over eit avgrensa geografisk område. Ein temperaturskikting gjennom troposfæren som favoriserer danning av regnbyer, blir derfor eit viktig vilkår. Frigjering av latent varme når vassdampen frå havet kondenserer (ved danning av skydråpar), gjev det meste av energien. Lågtrykka veks i styrke ved at stadig meir energi frå havet blir pumpa inn ettersom vinden aukar (ein ustabil prosess).

I Nord-Atlanteren er det viktig med høg SST i området mellom 10 og 20 grader nord. Gjennomsnittleg SST for dette området varierer ein god del frå år til år og frå tiår til tiår. Spesielt finn ein variasjonar over fleire tiår knytt til endringar i havstraumane, det vi kallar vertikalomveltinga i Nord-Atlanteren. Data frå 1870 til i dag viser i tillegg til slike variasjonar ein aukande trend mot høgare SST (Trenberth, Science, 17. juni 2005). I det minste skuldast noko av denne trenden menneskeskapt global oppvarming (IPCC 2001).

Ein auke i sjøtemperaturen gjev ein tilsvarande auke av innhaldet av vassdamp i nedre lag av troposfæren. Ein auke i vassdamp betyr ein auke i latent varme. Observert variasjon og trend i innhaldet av vassdamp går i takt med variasjonar i SST. Dette stemmer godt med teoretiske utgreiingar og blir støtta av simuleringar i klimamodellar som viser at relativ fukt - aktuelt innhald i prosent av innhald når lufta er metta med vassdamp ved same temperatur - vert halden konstant ved klimaendringar. Høgare temperatur og meir vassdamp i lufta betyr såleis meir energi til danning av regnbyer. Frå dette har ein rekna ut at tilgjengeleg energi for å danne syklonar har auka sidan 1958.

Det er definert ein indeks for akkumulert syklonaktivitet regionalt over kvar sesong (ACE Accumulated Cyclone Energy) uttrykt i prosent av den mest vanlege aktiviteten (medianen). I USA har ein gode anslag for ACE sidan cirka 1950 for sine område. Frå 1995 har indeksen klårt vore over det normale, bortsett frå år med El Niño (1997 og 2002). Gjennomsnittleg tal på syklonar har vore 13,6 og tal på kraftige syklonar 3,8 per år. Indeksen ACE var 169 % i gjennomsnitt. I perioden 1970-1994 var ACE tilsvarande 70 %. Men variasjonane har vore store og enkelte år på 1950-talet hadde like stor aktivitet som dei siste åra.

Sjølv om aktiviteten har vore stor dei siste ti år, finst det ikkje grunnlag for å trekkje ein bastant konklusjon om at global oppvarming har endra talet på syklonar. Klimaendringar har gjeve gunstigare tilhøve for danning av byger, men ein veit ikkje sikkert om dette har resultert i fleire syklonar. Kunnskapen er også enno usikker om korleis global oppvarming vil endre dei meteorologiske vilkåra som kjem i tillegg til høg SST, slik som vindvariasjonen med høgda i områda der tropiske syklonar blir danna. Det er og usikkert korleis El Niño, som verkar på denne storstilte vindvariasjonen, vil endre seg i ein varmare atmosfære.

Den sikraste kunnskapen er altså ein stigande SST. Teoretisk tenking viser klårt at dersom ein syklon først blir danna, vil ein auke i SST gje meir tilgjengeleg energi for utvikling. Dette indikerer at stormane vil kunne bli kraftigare i et varmare klima. Er orkanane alt no blitt kraftigare? Styrken på orkanar kan målast ved vindstyrken, men det finst heller få direkte målingar. Dei kan også målast ved nedbørsmengdene som ein ofte har betre anslag for. Forsking viser ein aukande trend i nedbøren i syklonane dei siste ti år, men dataseriane er korte. Gunstigare tilhøve for å danne syklonar og teoretisk kunnskap om sterkare syklonar i ein varmare atmosfære gjer det likevel sannsynleg at intensiteten av orkanane har auka og vil auka meir i framtida (Trenberth, Science).

Klimamodellar har ikkje tilstrekkeleg oppløysing for å få fram tropiske syklonar. Ein veit heller ikkje kor gode dei er til å simulere endringar i dei meteorologiske tilhøva som bestemmer om syklonar kan utvikle seg eller ikkje. Dette vil truleg krevje modellar som gjev betre resultat for regionale klimavariasjonar enn dagens modellar. Spesielt er det naudsynt med realistisk representasjon av variasjonar som El Niño og omveltinga i Nord-Atlanteren.

Nyttårsorkanen på Nordvestlandet i 1992 er truleg den sterkaste orkanen vi kjenner til i vårt land og det nærmaste vi kjem øydelegging som minner om dei frå tropiske orkanar (Grønås & Rytter, Cicerone 5/2004). Frigjering av latent varme står for minst 50 prosent av utviklinga av slike lågtrykk. Prosjektet RegClim i Forskingsrådet finn heller små endringar i vind i våre område under global oppvarming (sjå nytt nummer av Cicerone i september). Vi kan likevel ikkje utelukke at eit varmare klima, med potensielt meir vassdamp i lufta, kan gje fleire orkanar som Nyttårsorkanen. Argumenta for dette liknar dei for sterkare tropiske syklonar.

Trendar i dei meteorologiske tilhøva i orkanområda viser gunstigare vilkår for utvikling av tropiske syklonar. Det er grunn til å hevde at dette har auka intensiteten i tropiske orkanar, men det er usikkert om talet på syklonar har auka. Viktigare enn forsking for å finne endringar i talet på stormar og deira banar er studiar om korleis tropiske orkanar blir endra i ein varmare atmosfære. Den globale oppvarminga vil ikkje nødvendigvis gje fleire stormar i våre område, men det er grunn til å tru at meir vassdamp i atmosfæren vil gje eit potensial for fleire stormar som Nyttårsorkanen.