Så langt har det nye året vært kaldt de fleste steder i Norge, og vi går inn i en svært kjølig helg, særlig på Østlandet.
Dette står i sterk kontrast til hvordan fjoråret oppsummeres globalt: 2023 ble det varmeste året som er registrert. Hva skyldes dette?
Det skriver Meteorologisk institutt i en pressemeding.
Sju forskere ved Meteorologisk institutt har sett nærmere på mulige drivere for den rekordhøye temperaturen.
– Ingen fenomen gir så langt en tilstrekkelig, entydig forklaring på det store spranget i temperaturen som er observert i 2023, sier Michael Schulz, klimaforsker i avdeling for klimamodellering og luftforurensing ved MET.
En mulighet, sier han, er at flere faktorer har sammenfalt, og at det har blitt forsterket av naturlige tilbakekoblinger i jordens klimasystem.
Tilbakekoblingsmekanismer er prosesser, naturlige eller menneskeskapte, som forsterker eller bremser klimaendringer.
Naturlig variabilitet
– 2023 ligger an til å bli cirka 0,25 grader varmere sammenlignet med 2022. Dette kan delvis forklares med en naturlig variabilitet, men det er sannsynligvis også andre årsaker, sier Schulz.
Det endelige tallet for 2023 er fortsatt ikke klart, men ventes i løpet av de neste ukene.
Tidligere i dette århundret har temperaturøkningen fra ett år til det neste maksimalt vært rundt 0,2 grader. I 1997–1998 og 2015–2016 sørget uvanlig kraftige El Niño-tilstander for et hopp fra året før på 0,15 grader.
El Niño
Årene 2020–2023 var preget av en usedvanlig langvarig La Niña som holdt jordens globale middeltemperatur i sjakk. Da den ble avløst av en ny El Niño sommeren 2023, skjøt den globale middeltemperaturen til værs. Både La Niña og El Niño-episodene oppførte seg på en ny måte som har gitt forskerne litt hodebry.
– Den startet tidlig og vokste seg stor og kraftig. Forskerne diskuterer nå om dens styrke kan påvirkes av klimaendringene, sier Rasmus Benestad, klimaforsker og leder for avdeling for modell- og klimaanalyse.
La Niña og El Niño oppstår som en dans mellom den tropiske delen av Stillehavet og atmosfæren, og involverer både passatvinden og temperaturer i store deler av havoverflaten.
La Niña og El Niño er to sider av et naturlig fenomen som er den sterkeste bidragsyteren til år-til-år-svingninger i jordens middeltemperatur sammen med store vulkanutbrudd. Vanligvis er et El Niño-år 0,06 °C varmere enn et normalår.
– Vi får en El Niño når store områder øst og sentralt i Stillehavet er varmere enn normalt. Disse høye temperaturene gir også et utslag i den globale middeltemperaturen. La Niña er El Niños motsats, forklarer Benestad.
Undersjøisk vulkanutbrudd
I januar 2022 var det et massivt vulkanutbrudd fra Hunga-Tonga sørvest i Stillehavet. Utbruddet slynget store mengder vann og partikler høyt opp i stratosfæren. Vanndampen økte med 10 prosent i stratosfæren, og kunne bidratt til at temperaturen på kloden steg.
– Men flere forskere har konkludert med at det er den avkjølende effekten av partikler fra vulkanen som dominerte klimapådrivet. Vulkanutbruddet er derfor ikke en del av forklaringen på hvorfor det ble så varmt i 2023, sier Michael Schulz.
Klimapådriv er et samlebegrep for alle faktorer som kan bidra til klimaendringer.
På vei mot en ny topp i solsyklusen
Sola er i konstant endring. Nå er vi i et solsyklus-maksimum , en periode som oppstår cirka hvert 11. år. Solflekker er den store indikatoren på solsyklusen. Mange solflekker betyr at sola er på sitt mest aktive, mens få eller ingen flekker betyr at den er på bunn av aktiviteten.
Solflekktallet for januar 2023 var 144,4 og steg ikke noe nevneverdig i løpet av året, sier Rasmus Benestad.
Solaktiviteten etter 2000-tallet er lav sammenlignet med tidligere tider. Det høyeste nivået vi har for solflekktallet er 398,2 fra mai 1778.
– I flere hundre år har forskere forsøkt å finne en kobling mellom solflekkene og jordens klima. Resultatet så langt tyder på at solaktiviteten i beste fall bare har en veldig svak effekt på jordens klima. Solaktiviteten alene kan derfor ikke forklare hvorfor 2023 er så varm, men kan ha bidratt litt, forklarer Rasmus Benestad.
Rekordvarme hav
– Aldri før har vi målt høyere temperaturer i havet enn vi gjorde i 2023, sier Marta Trodahl, oseanograf og klimaforsker ved Meteorologisk institutt.
I slutten av mars passerte gjennomsnittlig havoverflatetemperatur forrige varmerekord fra 2016, og holdt seg der. Nye rekorder ble nådd i de påfølgende månedene, og ved utgangen av 2023 var havoverflaten fremdeles varmere enn noen målinger gjort over 174 år.
I løpet av sommeren befant over 40 prosent av havoverflaten seg i en ekstremtilstand, også kalt marin hetebølge. Normalt kan vi forvente at 10 prosent av havet befinner seg i en slik tilstand under sommermånedene.
– Sommeren 2023 satte varmerekord for havoverflatetemperaturen i Nord-Atlanteren. Hva som har forårsaket hoppet i havtemperaturer er sannsynligvis sammensatt av flere faktorer, sier Trodahl.
Oppvarmingen skjedde samtidig med skiftet fra La Nina-tilstander til intensivering av El Niño-tilstander.
– El Niño-fenomenet er kjent for å øke den globale havoverflatetemperaturen med om lag 10–20 prosent av det observerte avviket i 2023. Men dens fulle effekt på havtemperaturer forventer vi i løpet av 2024, forklarer Trodahl.
I Nord-Atlanteren spekuleres det i at en uvanlig atmosfærisk sirkulasjon – knyttet til svakere vinder enn normalt – la til rette for en større oppvarming.
– Da reduseres avkjølingen av havoverflaten og transport av støv fra Sahara, og mengden solstråler som havet mottar øker, sier Trodahl.
Men selv om en rekke kortvarige faktorer kan påvirke temperaturen i havet, mener Trodahl at de usedvanlig store avvikene fra normalen ikke kunne oppstått uten en langsiktig oppvarmingstrend som bakteppe.
– I løpet av de siste 50 årene har havet absorbert over 90 prosent av varmeoverskuddet forårsaket av menneskelig aktivitet. Denne trenden øker sannsynligheten for stadig flere perioder med ekstreme havtemperaturer, som igjen kan gi stadig nye varmerekorder på land, avslutter Trodahl.
Økte klimagassutslipp av CO2 og metan
Både karbondioksid (CO2) og konsentrasjoner av metan har nådd nye rekordmålinger i 2023. Utslippeneøker jevnt, og selv om det er noen variasjoner fra ett år til et annet, er det ingen tendenser som kan forklare hvorfor akkurat 2023 var spesielt varmt.
– Tendensen indikerer at klimapådrivet fra klimagasser vil gjøre at temperaturen vil fortsette å øke med cirka 0,2 grader hvert tiende år, sier Ada Gjermundsen, klimaforsker i avdeling for klimamodellering og luftforurensing.
Den underliggende trenden forklarer ikke alene sterke år-til-år-svingninger i temperaturen, men den økte temperaturen kan føre til en aktivering av de prosessene som gjør at effekten av endret klimapådriv forsterkes og som ytterligere øker temperaturen.
– Et eksempel er redusert albedo fordi is og snø smelter, sier hun.
Økt solinnstråling etter reduksjon av partikler
Analyse av satellittdata de siste 20 årene viser at konsentrasjonen av forurensende partikler i luften – såkalte aerosoler – er betydelig redusert.
– At luften er blitt renere, er svært godt nytt for helsen og miljøet vårt. Men det har også stor betydning for klimaet, sier Michael Schulz
For mens utslippene våre av CO₂ til atmosfæren gjør at temperaturen på kloden øker, har de små partiklene en motsatt virkning: De reflekterer sollys og gjør også at skyene reflekterer mer stråling. Det har en kjølende effekt.
– Når det blir mindre partikler i luften, går oppvarmingen av kloden altså raskere, påpeker Michael Schulz.
Nedgangen i aerosoler samsvarer med økningen i den globale oppvarmingen de siste 20 årene.
Mindre sollys tilbake til verdensrommet
Rundt 70 prosent av lyset fra sola blir fanget opp (absorbert) og er med på å varme opp jorden. Resten blir reflektert tilbake av luft, skyer og jordens overflate.
– Nå observerer vi at jorden reflekterer mindre sollys tilbake til verdensrommet som følge av redusert albedo fra is, snø og skyer, forklarer Ketil Isaksen, klimaforsker, avdeling for modell- og klimaanalyse.
Jorden har blitt betydelig mørkere i løpet av de siste 20 årene.
– Satellittdata viser en reduksjon på omtrent 2 prosent i reflektert sollys. Noe av dette skyldes smeltende sjøis og redusert areal med snø og is på land. I år var det ekstra spesielt i Antarktis, med betydelig mindre sjøis enn normalt. Vi måler også endringer i skydekket. Når jorda varmes opp, reduseres området med skyer, spesielt lave skyer over havet.
Ekstremt lite sjøis og høye lufttemperaturer over Antarktis
Siden 2016 har sjøisen i Antarktis hatt rekord-lav utbredelse gjentatte ganger uavhengig av måned. 2023 var intet unntak med rekordlav utbredelse i alle måneder med unntak av mars, april, november og desember (som var andre og tredje laveste).
– Det er fortsatt uklart hva dette skyldes, men flere teorier peker på varmere vann som smelter isen nedenfra og høyere lufttemperaturer. Begge deler forsinker dannelse av ny is, sier Signe Aaboe, klimaforsker i avdeling for fjernmåling og dataforvaltning.
Med en arktisk isutbredelse som hele året har ligget under normalen (men ikke ekstremt lavt) betyr dette at den globale isutbredelse samlet har vært ekstremt lav for hele 2023.
Hun forklarer videre at i tillegg til at sjøisen forsvinner som en respons på et varmere klima, vil også et mindre isdekket hav medføre en forsterkning av den globale oppvarmingen fordi åpent hav tar opp mer sollys enn isdekket hav ( albedoeffekten ),
I tillegg vil en reduksjon av sjøis påvirke hvordan varme og CO₂ blir trukket ut av luften og sendt dypt ned i havet. Isen hjelper til med å flytte denne varmen og CO₂ ned i dypet.
– Med mindre is blir ikke denne prosessen så effektiv, og mindre varme og CO₂ blir fjernet fra luften og sendt ned i havet, påpeker Aaboe.
Nye utslippskrav av svovel for skipsfart
International Maritime Organization (IMO) kom med nye krav til all skipsfart i 2020. Svovelutslipp har siden blitt redusert fra 8,5 megatonn til 2,5 megatonn svoveldioksid (SO₂).
– Svoveldioksid fører til sulfatpartikler som reflekterer sollys og dermed virker avkjølende, sier Michael Gauss, forsker i avdeling for klimamodellering og luftforurensing ved MET.
Han forklarer at sulfatpartikler dessuten kan føre til økt skydannelse, særlig i lave høyder hvor skyer har en avkjølende effekt. En reduksjon i svovelutslipp kan derfor bidra til oppvarming globalt.
Kollega Michael Schulz viser til satellittbilder som indikerer at det har blitt 25 prosent mindre skydannelse på grunn av skipstrafikk siden 2020.
– Likevel reduserer dette bare 5 prosent av den globale aerosol-effekten som tilsvarer maksimalt 0,15 watt per kvadratmeter (W/m2) og kan altså bare bidra med 0,05 grader til den oppvarmingen vi har hatt i 2023, avslutter Michael Schulz.