Klimaendringer i norsk Arktis- ekstremvær r og konsekvenser for samfunnet NorACIA-Seminar Seminar,, Oslo, 24-25. 25. sept 2007 Ekstremvær utvikling til nån og scenarier for utvikling fremover V/ Eirik J. Førland F & Inger Hanssen-Bauer, Meteorologisk institutt, Oslo
Mean ice extent for month 09 over the years 1970-1999 Mean ice extent for month 09 of the year 2007 Fra: Frode Dinessen, VNN, Tromsø
Fra National ice and snow data center Frode Dinessen, VNN, Tromsø
Svalbard Lufthavn Year 0 Temperature ( C) -2-4 -6-8 -10-12 -14 1910 1930 1950 1970 1990 2010 Normal årsmiddeltemperatur : -6.7ºC Hittil i år: 4.4ºC over normalen ( ~-2.3 ºC )
Kritiske klimaekstremer i norsk Arktis Nedbør Snø, flom, skred og ras (L. Roald, A.Sorteberg, A.Aaheim) Vind Bølger, strømforhold og stormflo (B. Hackett, J.Debernard) Polare lavtrykk (T.E.Nordeng) Permafrost
Arctic vs Global annual temperature anomalies ( C) Note different scales Fra: IPCC, 4AR, 2007 Oppvarmingen over de Arktiske landområder er >dobbelt så stor som den globale oppvarmingen fra 19 de til 21 de århundre og fra slutten av1960-tallet til i dag. Oppvarmingen fra 1925 til 1950 i Arktis omfattet ikke så store områder som under den nåværende globale oppvarming.
Fra ACIA, 2005
IPCC 4AR (2007): Scenarier for temperaturendring Den projiserte oppvarmingen i det 21de århundre er forventet å være størst over landområder og på meste-parten av høyere nordlige bredder, og minst over havområdene rundt Antarktis og deler av Nordatlanteren
ACIA: Temperatur scenarier (1981-2000) (2071-2090)
Oppsummering: temperatur (ACIA & IPCC 4AR) Nord for 60 o N projiserer ACIA-modellene i middel en oppvarming på ca 2.5 o C i midten av det 21 de århundre, både for utslippsscenario A2 og B2 Tilsvarende projisert oppvarming ved slutten av det 21 de århundre er ca 7 o Cfor A2 og 5 o Cfor B2. Størst oppvarming projiseres for høst og vinter. Den modellerte oppvarmingen over landområdene nord for 60 o N mot slutten av det 21 de århundre er nesten dobbelt så stor som den modellerte globale oppvarming, både for utslippsscenario A2 og B2. Både den store naturlige klimavariabilitet så vel som usikkerhet i klimamodellene, fører til størres spredning mellom ulike scenarier og klimamodeller i Arktis enn i de fleste andre regioner
Oppsummering, nedbør i Arktis Frem til 2050 projiserer ACIA-modellene en 8% økning i nedbør nord for 60 o N for (scenario: B2). Tilsvarende er den projiserte økningen mot slutten av det 21 århundre ca. 15%. I middel gir ACIA modellene mer enn dobbelt så høy prosentvis økning i nedbør i Arktis enn for kloden som helhet frem til slutten av det 21 de århundre. For nedbør er forholdstallet mellom signal og støy høyere enn de fleste andre steder. Spesielt stor usikkerhet i scenarier for Arktis
RegClim: Projisert endring på 110 år (fra 1961-90 til 2071-2100) Temperatur Nedbør RegClim: Gjennomsnitt av to globale modeller (Hadley og Max Planck) Utslippsscenario B2
NorACIA: REGIONAL CLIMATE MODEL FOR NORDIC ARCTIC Regional climate model based upon HIRHAM version II (RegClim p.t. HIRHAM-I) Spatial resolution at the surface: ca. 24x24 km (HIRHAM-I: 55x55 km) Vertical resolution: 31 levels (HIRHAM-I: 19 levels) Other improvements compared to HIRHAM-I: New scheme for integration in time new scheme for forcings in the boundary layer Improved description of processes for modeling soil temperature and soil moisture Improved snow model (better description of albedo over snow covered ice)
Temperatur Nedbør NorACIA RCM: 25*25 km. Global modell: MPI-B2. Tidsrom: 2071-2100 vs 1961-1990
Høyeste 1-døgns nedbør, Nord-Norge Nedbør, mm 60 50 70 45 60 50 40 35 50 40 30 40 30 25 Maximum 1-døgnsnedbør, Karasjok Tromsø Vardø MAX M5 Lineær (MAX) 30 20 20 15 20 10 MAX 10 10 M5 5 Lineær (MAX) 0 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Høyeste 1-døgns nedbør, Svalbardregionen Nedbør, mm 40 30 50 25 40 30 20 30 20 15 Maximum 1-døgnsnedbør, Ny-Ålesund Jan Bjørnøya Mayen 80 60 45 MAX 70 40 M5 50 Lineær (MAX) 35 60 20 10 MAX 10 105 M5 Lineær (MAX) 00 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Trend i årets høyeste 1-døgns nedbør 1900-2004
Relative endringer i 5-års returverdier for 1-døgns ekstremnedbør fra 1961-1990 til 1975-2004
Scenarier for endring i ekstrem 1-døgns nedbør (95%) Max-Planck, IS92a (2000-2024)/(1980-1999) (2025-2049)/(1980-1999)
Hyppighet av 1-døgns nedbørverdier med returperiode på 5 år. Beregningene er basert på en kombinasjon av nedskalering av 8 globale klimamodeller (fra Haugen & Iversen, 2007) For hele Norge og norsk Arktis beregnes øket hyppighet av ekstreme nedbørepisoder
Oppsummering ekstrem 1-døgns nedbør Siste 100 år: Små endringer, men på Vestlandet har det vært en tendens til høyere verdier de siste dekadene Scenariene tyder på en svak økning i ekstreme nedbørverdier de neste 25 år over store deler av Norge, men med kraftigere økning frem til år 2050. Den projiserte økningen er størst (15-20%) i deler av regionen Vestlandet, Sør-Trøndelag og Nordland. For hele Norge og norsk Arktis beregnes øket hyppighet av ekstreme nedbørepisoder (verdier med 5 års returperiode) Stor usikkerhet i scenarier for ekstrem nedbør (ulike modeller og utslippsscenarier kan gi forskjellig resultat)
VIND Stormvariasjon i perioden 1961-2006 200 % 150 % 100 % 50 % 0 % 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Langtidsvariasjon i geostrofisk vindhastighet Kysten av Østlandet og Sørlandet V estlandskysten Kysten av Nord-Norge Norge (kyststrøk) Hyppighet av stormdøgn 1961-2006 Kurvene viser prosentvise avvik i forhold til normalperioden 1961-90, og er gitt som 3-års glidende middel
Projisert vindendring fra 1961-60 til 2071-2100 (To klimamodeller (Had & MPI), utslippsscenario B2) Vinter Vår Sommer Høst
Hyppighet av maksimal vindhastighet med returperiode 5 år. Beregningene er basert på en kombinasjon av nedskalering av 8 globale klimamodeller (fra Haugen & Iversen, 2007) For hele Norge beregnes øket hyppighet av ekstreme vindhastigheter Arktis: Områder med minking
NARVE 19-20.01.2006 i Troms (fra VNN) Natt til fredag (20.01.2006) økte vinden til full storm, også på innlandet i Troms. Det ble registrert minst like sterke vinder i indre strøk som ute ved kysten, noe som også skaderapportene tyder på. Dette var trolig det første ekstremvarselet VNN har sendt for fralandsvind, og det oppførte seg annerledes enn pålandsvind ved at: Vinden ga svært sterke vindkast og det var store lokale variasjoner Vinden traff steder pålandsvind vanligvis ikke tar Vinden var langvarig (minst liten storm i 5-6 dager) I denne situasjonen ble det etter hvert svært lave temperaturer; som bl.a. førte til fare for forfrysningsskader, ising på fartøy og frosne vannrør pga barmark Stormen slo denne gang til på områder som ligger utsatt til for sørøstlige vinder, mange av disse stedene ligger indre strøk. I Troms var det områder som Kvænangen, Nordreisa, Kåfjord og Altevann som ble mest berørt.
Oppsummering ekstrem vind Store variasjoner fra (år, tiår) i hyppighet av vind av storm styrke i Norge i perioden 1961-2006 Analyse av geostrofisk vind tyder på at det ikke har vært noen klar trend i stormhyppighet over hav- og kystområdene i Norge siden 1880. Projeksjonene for endringer i vindforhold de neste 50-100 år gir heller ikke noe entydig resultat, men flere analyser studier tyder på at de aller kraftigste stormene vil bli mer hyppige For hele Norge beregnes øket hyppighet av ekstreme vindhastigheter (> 5 års returperiode) Arktis: Områder med minkende hyppighet av ekstreme vindhastigheter Endring i vindretning også av betydning IPCC 2007: Extratropical storm tracks are projected to move poleward, continuing the broad pattern of observed trends over the last halfcentury."
SNØ: Endring (%) i nedbørmengde som snø NorACIA RCM: 25*25 km. Global modell: MPI-B2. Tidsrom: 2071-2100 vs 1961-1990
ENDRING I MAKSIMALT VANNINNHOLD I SNØMAGASIN (NVE/met.no)
PERMAFROST Temperaturutvikling i 30 m dyp i permafrost Janssonhaugen, Svalbard Year Fra Ketil Isaksen, met.no Temperature ( C) 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 1910 1930 1950 1970 1990 2010 Isaksen et al. In press. Journal of Geophysical Research.
Trend i bakke-temperatur Lineære trender 1999-2005, Janssonhaugen Observert oppvarming statistisk signifikant ned til 60 m dybde Lineære trender i 40-50 m dybde er brukt til å beregne oppvarmingsrate I overflaten av permafrosten Oppvarming i løpet av de ti siste år ved overflaten av permafrostlaget: Isaksen et al. 2007, Journal of Geophysical Research 0.06-0.07 C yr -1
The extreme event 2005/2006 Air temperature anomaly (oc) Air temperature anomaly Dec 2005 May 2006 Image provided by the NOAA/ESRL Physical Sciences Division Boulder Colorado
Permafrost termal respons Minimum temperatur i ulike dybder 1998-2006, Janssonhaugen
Oppsummering: Fremtidige klimaendringer i Arktis Både ACIA & IPCC 4AR indikerer at endringene i Arktis, både for temperatur og nedbør (i prosent) kan bli dobbelt så store som globalt frem til 2100. Årstemperatur: N.Norge: +3ºC (Vestlige kyststrøk) til 5ºC (indre Finnmark). Svalbard: 4-5ºC i sydvest, >6ºC i nordøst. Jan Mayen: Ca. 3ºC. Nedbør: Økt årsnedbør og økt nedbør alle sesonger i N.Norge og på Svalbard. Det beregnes øket frekvens av intens nedbør over hele det aktuelle området Vind: Beregnede endringer i gjennomsnittlig vindhastighet er små. Øket hyppighet av ekstreme vindhastigheter i N.Norge, minking i deler av Arktis Snø: I hele N.Norge beregnes kortere snø-sesong, og gjennomsnittlig snødybde beregnes å avta hele året i alle nivå. Permafrost: Økning i temperatur og minkende utbredelse Spesielt stor usikkerhet i klimascenarier for Arktis. Skyldes dels stor naturlig variasjon og dels feil og mangler i klimamodellene på høye bredder. Endringene i temperatur, nedbør, snø og vind vil ha store konsekvenser for ulike samfunnssektorer i nordområdene våre.