Klima og klimaendringer Inger Hanssen-Bauer og Ole Einar Tveito Varangerhalvøya har et kaldere og tørrere klima enn andre kyststrøk i Norge. Beliggenheten i grensesonen mellom det milde vestavindsbeltet og kalde nordøstlige vinder gir store variasjoner i været, noe som gjør det vanskelig å varsle. Både temperatur og nedbør har økt de siste 100 år en trend som trolig vil fortsette utover i det 21ste århundre. Temperaturen beregnes å øke raskere framover enn den hittil har gjort. Norge ligger stort sett i det vi kaller «vestavindsbeltet», der vandrende lavtrykk adskilt av mer eller mindre markante høytrykksrygger kommer inn, oftest fra vest-sydvest. Nøyaktig hvordan lavtrykksbanene går varierer en god del, og vinden ved bakken styres både av de vandrende værsystemene, og av mer stasjonære trykksystemer som oppstår på grunn av topografi og kontraster mellom land og hav. Høyere opp i atmosfæren er det oftest vind fra vest, og lavtrykksbanene følger disse luftstrømmene. I havet vest for Norge strømmer relativt varmt vann med opprinnelse i Mexico-gulfen nordover mot Barentshavet og polhavet. Den storstilte sirkulasjonen i hav og atmosfære gjør at vinterklimaet i Norge er langt mildere enn de fleste andre steder på samme breddegrad. Varangerhalvøya har også et mildt klima sett i forhold til kyststrøk på samme breddegrad, men sammenlignet med andre kyststrøk i Norge er det kaldt på halvøya. I bio-klimatisk forstand defineres den nordlige delen av halvøya som lav-arktis (arktisk klima defineres ved at gjennomsnittstemperaturen i juli er under +10 C). Det varme vannet fra Atlanterhavet kommer ikke inn til land her. Halvøya ligger dessuten i en grensesone mellom vestavindsbeltet og området lenger nord, der kalde, nordøstlige luftstrømmer dominerer. Luftstrømmene fra Arktis kan bringe med seg små, intense polare lavtrykk, som dannes der iskalde arktiske luftmasser strømmer ut over åpent hav. I lange perioder dominerer likevel de vandrende lavtrykkene fra vest-sydvest været også her, og Varangerhalvøya har vintertemperaturer som typisk er ca. 15 C høyere enn gjennomsnittet for breddegraden. På grunn av vekslingen mellom milde og kalde luftmasser kan variasjonene i temperatur og vær fra dag til dag og fra år til år være veldig store. Det at Varangerhalvøya ligger i denne grensesonen er en ekstra utfordring for værvarsling i området. I tillegg til de storstilte sirkulsjonssystemene i hav og atmosfære påvirkes lokalklimaet av topografi og land-havfordeling. Om vinteren avkjøles landområder raskere enn hav. Kald (og derfor tung) luft fra land vil ha en tendens til å sige nedover i terrenget og utover mot det varmere havet langs fjorder og dalfører. Da blåser det oftest fra land mot hav, og i dalfører får vi i tillegg en kanaliseringseffekt som gir dominerende vindretning langs dalen/ fjorden ut mot havet. Om sommeren er tendensen motsatt: Landjorda varmes raskere enn havet, og den oppvarmede (og derfor lettere) luften over land stiger opp. Kjøligere luft trekker da inn fra havet, og havskodda kan ofte følge med. De sterkeste vindene forekommer stort sett i forbindelse med vandrende frontlavtrykk og polare lavtrykk, og ikke i forbindelse med lokale vindsystemer. Slike storstilte vindsystemer får friere spillerom på fjellet og langs kysten (for eksempel ved Makkaur fyr) enn i dalstrøk og fjordlandskap (for eksempel ved Rustefjelbma). Det er om høsten og vinteren vi får de sterkeste vindene. Ved Makkaur måles kulings styrke eller mer i 23 % av målingene vinterstid (des-jan-feb) Ottar 302 2014 (4): 31 36 31 Ottar nr.4/2014.indd 31 22.09.14 08:39
og 4 % sommerstid (jun-jul-aug). Ved Rustifjelbma er tilsvarende tall 2 % og 0,7 %. Temperatur og vekstsesong Vinterstid avtar temperaturen på Varangerhalvøya vanligvis med avstand fra kysten (se figur nederst på siden). Gjennomsnittlige vintertemperatur langs kysten (utenom fjordene) ligger på rundt -5 ºC mens den i innlandet, og innerst i de dype fjordene som avgrenser halvøya, er under -10 ºC. Forskjellen mellom ytre kystområder og indre fjordstrøk illustreres av januarnormalene fra Makkaur fyr og Rustefjelbma, på henholdvis -5,0 og -12,2 ºC. Sommerstid er det tendenser til det motsatte, skjønt kontrastene er mindre. Ved Rustefjelbma er gjennomsnittlig sommertemperatur (jun-jul-aug) +10,5 ºC, mens den på Makkaur er +8,8 ºC. Sommertemperaturen avtar oftest mer systematisk med høyde over havet (i gjennomsnitt ca. -0,65 ºC per 100 m) enn vintertemperaturene gjør, og de laveste temperaturene er da å finne i høyereliggende områder, der beregninger gir middeltemperatur ned til +5 ºC om sommeren. Det er store variasjoner omkring middeltemperaturene. I et gjennomsnittsår i lavlandet er den høyeste maksimumstemperaturen i juli gjerne opp i +25 C mens laveste minimumstemperatur ligger mellom 0 og +5 ºC. Disse temperaturene er typisk litt høyere i indre fjordstrøk enn ute ved kysten. I januar-februar ligger høyeste maksimumstemperatur gjerne i underkant av +5 ºC i et gjennomsnittsår. Laveste minimumstemperatur for Under: Temperaturklima på Varangerhalvøya basert på perioden 1961 1990. Venstre panel viser gjennomsnittlig månedsmiddel-, månedsmaksimums- og månedsminimums-temperatur i C representativt for ytre kyststrøk (representert ved Makkaur fyr) og indre fjordstrøk (Rustefjelbma).Midtre og høyre panel viser kart med beregnet gjennomsnittstemperatur for samme periode for vinter (des-jan-feb), vår (mar-apr-mai), sommer (jun-jul-aug) og høst (sep-okt-nov). 32 Ottar nr.4/2014.indd 32 22.09.14 08:39
januar-februar varierer mye mer. Ved kysten er den typisk -15 ºC, mens den i indre fjordstrøk er nesten 20 grader lavere. Vekstsesongen for gress er definert som antall dager per år Under: Nedbørklima på Varangerhalvøya basert på perioden 1961 1990. Venstre panel viser gjennomsnittlig månedsnedbør i mm representativt for ytre kyststrøk (representert ved Berlevåg, Makkaur fyr og Vardø) og indre fjordstrøk (Rustefjelbma, Bugøyfjord og Varangerbotn). Midtre og høyre panel viser kart med beregnet gjennomsnittsnedbør for samme periode for vinter (des-jan-feb), vår (mar-apr-mai), sommer (jun-jul-aug) og høst (sep-okt-nov). med middeltemperatur over 5 ºC. På Varangerhalvøya er gjennomsnittlig vekstsesong i lavlandet 3 4 måneder mens den i høyereliggende områder beregnes til 2 3 måneder. Dette er nokså typisk for tilsvarende områder i hele Finnmark og Troms. Forskjellen mellom Varangerhalvøya og tilsvarende steder på norsk fastland er at temperaturen gjennom døgnet er mye lavere. Det fører til at antall vekstgraddager som er summen av gjennomsnittlig døgn temperatur høyere 5 ºC er mye lavere. Nedbør og snø Varangerhalvøya har mindre nedbør enn mer vestlige kyststrøk i landet vårt. Årsnedbøren ligger typisk mellom 500 og 800 mm. Gjennomsnittet er ca. 600 mm. Det er vanligvis mest nedbør litt inn fra kysten, der terrenget tvinger luftstrømmene oppover, slik at nedbørintensiteten øker. De tørreste områdene finnes i indre fjordstrøk og i overgangen mellom halvøya og innlandet. Høst og vinter er mye av nedbøren forbundet med vandrende lavtrykk som passerer langs kysten fra vest mot øst. Nedbørsmønstret beskrevet ovenfor er da særlig utpreget, og det er også en tendens til mer nedbør i vest enn i øst. Våren er den minst nedbørrike årstiden i hele området. Om sommeren er en betydelig del av nedbøren knyttet til bygeaktivitet, og forskjellen mellom kyst og innland blir da mindre. Konsekvensen av dette blir at kyststasjoner 33 Ottar nr.4/2014.indd 33 22.09.14 08:39
A har nedbørmaksimum om høsten, mens indre fjordstrøk har maksimum om sommeren. Hyppigheten av nedbørdager er også større i ytre kyststrøk (35 40 %) enn i indre fjordstrøk (25 30 %). Perioden med snødekket mark starter oftest i oktober, og varer et stykke inn i mai i lavlandet (se figur på neste side). I høyere terreng har vi ikke målestasjoner, men både lokalkunnskap og modell-beregninger viser at snøen ofte blir liggende til juni her, slik at snøsesongens lengde øker fra ca. syv måneder ved kysten og i lavlandet til 8 9 måneder i høyereliggende strøk i innlandet Typisk maksimum snødybde for vinteren er ca. 70 cm ved Rustefjelbma, og forekommer stort sett i mars eller april. Under: Tidsserie av temperatur, fortid pluss fremtid. A) år og B) vår. Temperaturene er gitt som avvik fra middeltemperaturen i perioden 1961 1990. Tidsutvikling av temperatur og vekstsesong Middeltemperaturen på Varangerhalvøya var i perioden 1961 1990 ca. -0,6 ºC. Omkring denne verdien har Beregning av historisk og fremtidig klima De historiske klimabeskrivelsene i denne artikkelen bygger på observasjoner fra værstasjonene Rustefjelbma, Berlevåg, Makkaur, Varangerbotn og Bugøyfjord (se side 32 og 33). Værobservasjonene (som fritt kan hentes fra eklima.met.no) er brukt både til å beregne tidsutviklingen for de siste 100 år og værstatistikk for perioden 1961 1990. Dessuten er de brukt til å beregne klimakartene (se side 32 og 33). I produksjonen av slike kart brukes ikke bare klimaobservasjonene, men også sammenhengen mellom disse og for eksempel høyde over havet og avstand fra kyst. De beskrivelsene av framtidsklima for det 21 ste århundre som presenteres B årsmiddeltemperaturen variert med opp til 3 4 grader fra år til år gjennom de siste 113 år. Det har også vært en tendens til at kalde eller varme år opptrer i grupper. For eksempel var det relativt kjølige perioder på begynnelsen her bygger på mange forskjellige temperatur- og nedbørberegninger for Varangerhalvøya. Beregningene er gjort på grunnlag av forskjellige antagelser om framtidige utslipp av klimagasser, og forskjellige klimamodeller og beregningsmetoder. Dette er gjort fordi vi ikke vet hvor mye klimagasser vi kommer til å slippe ut, og fordi vi ikke vet hvilke modeller og metoder som er best. Spredningen mellom beregningene gir derfor et inntrykk av usikkerheten i beregningene. På bakgrunn av alle beregningene er det definert en høy (H), en middels (M) og en lav (L) beregning. De er definert slik at M er gjennomsnittet av alle beregningene, mens kun én av ti beregninger er høyere enn H eller lavere enn L. 34 Ottar nr.4/2014.indd 34 22.09.14 08:39
av århundret og på 1960-tallet, mens 1930-årene og de siste 20 år har vært nokså varme. I tillegg til de store variasjonene fra år til år og fra tiår til tiår, ser vi en langtidstrend mot høyere temperatur. Denne svarer til en oppvarming på nesten 1 grad fra år 1900 til 2013. Langtidstrenden har vært størst i overgangssesongene, og da særlig om våren, mens sommer og vinter viser en mindre systematisk endring. Vi ser likevel en tendens til temperaturøkning i alle sesonger de siste 50 60 år. Denne økningen kan antagelig delvis knyttes til global oppvarming på grunn av økte menneskeskapte utslipp av klimagasser. De særlig store utslagene om våren kan skyldes at tendensen til tidligere snøsmelting har forsterket oppvarmingen denne årstiden. Oppvarmingen forsterkes fordi snøfri mark, i motsetningen til snødekket mark, absorberer mer av solstrålingen. I figuren på forrige side er det lagt inn en lav, en middels og en høy beregning av framtidas middeltemperatur på Varangerhalvøya. Informasjon om hvordan disse er beregnet er gitt i en egen «faktaboks». Naturlige år-til-år variasjoner vil føre til betydelige avvik fra langtidstrendene i enkeltår, men hvis hovedtrekkene i klimamodellene er riktige, må vi likevel regne med at år som i dag anses som varme år, fram mot 2050 vil være ganske gjennomsnittlige. Merk at de modellerte langtidstrendene i middeltemperatur frem mot 2100 er betydelig større enn den observerte trenden de siste 113 år, men ikke så forskjellig fra trenden vi har sett de siste 30 år. Ved en middels høy klimautvikling beregnes vekstsesongen for gress å øke med 1 til 2 måneder på Varangerhalvøya fra perioden 1961 1990 til 2071 2100. Tidsutvikling av nedbør og snøforhold Årsnedbøren på Varangerhalvøya har de siste 90 år variert mellom 60 % og 130 % av gjennomsnittsverdien for1961 1990 (se figur på forrige side). Det har også vært en langtidstrend mot mer nedbør som svarer til en økning på over 25 % på 100 år. Det har vært størst økning om sommeren, men nedbøren har økt i alle sesonger siden 1924. I likhet med temperaturtrenden kan antagelig også nedbørtrenden delvis knyttes til global oppvarming. Modellberegninger for framtidige endringer tyder på at årsnedbøren kan fortsette å variere omkring det nivået vi har sett i det siste, eller den kan fortsette å øke i samme tempo som den har økt de siste 90 år. Det er en klar tendens til at maksimum snødybde gjennom vinteren, og spesielt i mai, har avtatt de siste årene. Modellberegninger tyder på at både snøsesongens lengde og maksimal snødybde vil fortsette å avta, særlig langs kysten. I høyereliggende strøk vil lengden av snø sesongen avta noe seinere enn ved kysten. Når det gjelder Kart med beregnet lengde av snøsesongen (antall dager per år) i perioden 1961 1990. Tidsserie av nedbør, fortid pluss fremtid. Kun årsverdier, og kun med 30-års glatting. Nedbøren er gitt i prosent av middelnedbøren i perioden 1961 1990. Beregnet endring i gjennomsnittlig antall dager per år med snø på bakken på Varangerhalvøya fra perioden 1961 1990 til 2071 2100. 35 Ottar nr.4/2014.indd 35 22.09.14 08:39
maksimal snødybde, avhenger den ikke bare av temperatur, men også av vinternedbøren. Selv om snøen legger seg seinere om høsten, kan økningen i vinternedbør føre til større maksimal snømengde enkelte år i noen fjellområder, særlig på kort sikt, men for et gjennomsnittsår beregnes snømengdene også i indre strøk på Varangerhalvøya å avta. Tidsutvikling av vind, bølger og havnivå Det er ikke klare signaler i klimamodellene når det gjelder hvordan vindforholdene i Norge og Barentshavet vil utvikle seg framover. Det er derfor heller ikke beregnet endringer i signifikant bølgehøyde. Det beregnes imidlertid en økning i havnivå som kan bli rundt 60 cm på 100 år i dette området. Denne økningen må beregnes både for middelvannstand og ved stormflo. Innerst i Austertanadalen. Foto: Jakob Iglhaut. Litteratur: Hanssen-Bauer, I., H. Drange, E.J. Førland, L.A. Roald, K.Y. Børsheim, H. Hisdal, D. Lawrence, A. Nesje, S. Sandven, A. Sorteberg, S. Sundby, K. Vasskog og B. Ådlandsvik 2009: Klima i Norge 2100. Bakgrunnsmateriale til NOU Klimatilpasning. Norsk Klimasenter. (Tilgjengelig fra: http:// klimaservicesenter.files.wordpress. com/2014/07/klima-norge-2100.pdf) Tveito, O.E., E.J.Førland, R.Heino, I.Hanssen-Bauer, H.Alexandersson, B.Dahlström, A.Drebs, C.Kern-Hansen, T.Jónsson, E.Vaarby-Laursen and Y.Westman, 2000: Nordic Temperature Maps, DNMI Klima 9/00 KLIMA (Tilgjengelig fra: http://www.smhi.se/ hfa_coord/nordklim/old/rapport0900. pdf) Inger Hansen- Bauer jobber ved Meteorologisk institutt (MET), der hun leder Norsk klimaservicesenter (NKSS). Hun er også professor II ved Foto: Bo Mathisen. Høgskolen i Telemark. Hun har arbeidet med klimaforskning i rundt 30 år, og har vært bidragsyter til rapporter fra FNs klimapanel og til rapporter med fokus på Arktis og Norge. E-post: inger.hanssen-bauer@met.no Ole Einar Tveito er seniorforsker og seksjonsleder for Seksjon for klimadata og romlig analyse på Meteorologisk institutt. Han har 25 års Foto: Bård Gudim. erfaring som forsker innen hydrologi og klimatologi. Tveito sitt speialfelt er romlig analyse av klimadata. E-post: ole.einar.tveito@met.no 36 Ottar nr.4/2014.indd 36 22.09.14 08:39