Forskere overrasket av «hikke» høyt i atmosfæren

Høyt over hodene våre tikker det en klokke. Tikk, takk, tikk, takk, har den sagt, jevnt og sakte, i alle de seksti årene vi har vært klar over den. Helt til i fjor. Mens vi var opptatte med 2015-årgangens juleribbe og nyttårsraketter, fikk den såkalte «kvasi-bienniale oscillasjonen» i stratosfæren plutselig hikke. Den la inn ett ekstra halvt «tikk» der det skulle vært et «takk». Hva skjer der oppe? Og betyr det noe for oss?

Atmosfæren er aldri i ro

Jordens atmosfære en en fantastisk greie. Vi tenker ikke kanskje ikke så mye over den til daglig. Den er der, i form av luften vi puster og beveger oss gjennom, men gjør ikke så mye vesen av seg. Først når det blåser, og vi flyr drage (gøy) eller passer oss for fallende trær og flygende takplater (mindre gøy), legger vi bakkevandrere merke til at luften så å si aldri står stille.

Ser vi på en direktevisning av alle de store vindsystemene på jorda, blir bildet straks et annet:

vinder

(Gå til den fantastiske websiden https://earth.nullschool.net/ for å se hvordan vindene på jorden ser ut akkurat nå.)

Her er det elver og bekker, strømninger og virvler, akkurat som om det var bevegelsen av vann i en våryr bekk vi så på. Analogien er god, for atmosfæren oppfører seg ganske likt en strømmende væske. Men hva forårsaker alle disse vindene? I et gitt øyeblikk kan mønsteret virke som det reneste kaos, men med litt tålmodighet kan vi lett finne et system.

Vindene drives først av at solen varmer jordoverflaten, som i tur varmer opp luften ved bakken. Varm luft er lettere enn kald (fordi den utvider seg, og dermed får mindre tetthet), og stiger derfor oppover. Så må vi ta med at jorda roterer, at den har kuleform, og dessuten at den har en ujevn fordeling av hav og land. Til sammen gjør alle disse sitt til å danne det globale vindmønsteret vi har kjent og utnyttet helt siden vi bygget de første stabile seilbåtene og satte ut over verdenshavene.

Stratosfæren er et spennende sted

Det bildet over imidlertid ikke viser så godt, og som vi er (enda) mindre klar over til daglig, er at det også skjer spennende ting oppover i atmosfæren. Den delen av den som vi lever i, her nede ved bakken og i ca. 10 kilometer oppover, kaller vi troposfæren. Det er her det er action av typen skyer, regn og kraftige stormer. Grunnen er at i disse kilometrene blir atmosfæren kaldere og kaldere jo lenger opp du kommer. Dermed vil varm og fuktig luft fra overflaten kunne stige, og sakte avkjøles på vei opp. Avkjøling betyr at den kan holde på mindre vann, og energien fra fordamping får den til å stige enda mer.

På et visst punkt slutter imidlertid atmosfæren å bli kaldere. 10-15 kilometer oppe, omtrent ved den høyden langdistansefly legger deg på, slutter troposfæren og blir erstattet av stratosfæren. Her gjør en større mengde ozon, som er god til å fange opp ultrafiolett solstråling, i samarbeid med et mye lavere lufttrykk, at temperaturen øker med høyden igjen. Dermed blir forholdene for vind og bevegelse helt annerledes enn nede ved bakken, og vi får nye, minst like spennende elver, bekker og strømninger av luft.

Jetstrømmen, som er ansvarlig for en god andel av det variable været i Skandinavia, er ett av disse fenomenene. Et annet, som forskere har holdt øye med siden 1950-tallet, er den ikke fullt så kult navnede «kvasi-bienniale oscillasjonen«. Den som nå tilsynelatende har fått hikke.

Den kvasi-bienniale oscillasjonen

Visualisering av den kvasi-bienniale oscillasjonen. Pent mønster til et slips, kanskje? Men nå er det altså brutt, og ikke like regulært lenger.

Visualisering av den kvasi-bienniale oscillasjonen. Pent mønster til et slips, kanskje? Men nå er det altså brutt, og ikke like regulært lenger. Kilde: Wikipedia.org

På 1950-tallet var man godt i gang med å kartlegge de uvante vindmønstrene i stratosfæren. Ved hjelp av radiosonder, som er ballongbårne måleinstrumenter for temperatur, fuktighet, vind med mer, fulgte man luftelvene og strømningene over flere år. De fleste mønstrene viste seg å følge året, slik vindene her nede i troposfæren stort sett gjør – men ikke alle.

Ett mønster skilte seg ut, ved at det gjentok seg hver 28. måned. Nesten annet hvert år, altså, men ikke helt. Derav navnet «kvasi-biennialt», eller «nesten toårig». Mønsteret går ut på at det først, høyt i stratosfæren (rundt 35 kilometer oppe), dannes en jevn, vestlig elv av vind rundt ekvator. Denne blåser jevnt og trutt, men synker i løpet av 14 måneder ned til rundt 20 kilometer. Der fisler den ut.

I mellomtiden har en ny vind-elv dannet seg i høyden, denne gangen mot øst. Som sin vestlige venninne synker også denne jevnt ned mot 20 kilometer i løpet av 14 måneder, før den gir seg.

Slik har det gjentatt seg, gang på gang, med nesten overraskende lite variasjon. Den «kvasi-bienniale oscillasjonen» er som en klokke som tikker der oppe i atmosfæren, like forutsigbar som pendelen i en gammel bestefarklokke.

Hva som driver denne jevne variasjonen i vind, har blitt diskutert helt siden den ble oppdaget. Man er ikke helt i mål enda, men både teori, observasjoner og beregninger i klimamodeller tyder på at kilden er ustabilitetene nede i troposfæren. Ad underlige veier blir kaoset her nede ved overflaten til et jevnt sett med bølger høyere oppe, omtrent som vakre bølger inn mot en strand skjuler virvlene og strømmene nede i dypet.

Et ekstra halv-«tikk»

Tidlig i 2016 tok en gjeng NASA-forskere en titt på utvikligen av den kvasi-bienniale oscillasjonen – og må, mistenker jeg, først ha trodd at noe var galt med målingene. I motsetning til de femten nesten helt like tikk-takk-periodene vi har sett til nå, gjorde den vestgående vinden helt uventede ting. Like etter nyttår delte den seg, omtrent som en sandwich, og sendte en del nedover – som vanlig – og en del oppover igjen mot toppen at stratosfæren. Vel oppe, rundt første april 2016, begynte den så å sige nedover igjen, og i tiden deretter har den oppført seg som en «vanlig» periode. Den eneste forskjellen fra tidligere er altså disse «innskutte» månedene, og at vi får en slags dobbelt-periode av nedadgående vestlige vinder.

Det blir litt som om pendelen på bestefarsklokken vår starter ytterst til venstre, svinger halvveis ned mot høyre, og så brått snur. Tikk-takk-tikk-takk-tikk-ta-tikk-takk.

Rart? Ja. Det føles kanskje ikke så relevant, siden det her er snakk om et værfenomen høyt, høyt over hodene våre, men betydningen er også en parallell til den rare bestefarsklokken. Om den teller et halvsekund feil så gjør ikke det så mye, men vi vet alle at en pendel bare ikke oppfører seg sånn. Det må være en grunn – og den vil vi gjerne vite!

Hva er grunnen, og hva kan det bety?

I sin ferske artikkel i Geophysical Research Letters, hvor de beskriver vind-hikket, har ikke forskerne noen fullgod forklaring på hva som har skjedd. De kommer likevel (så klart) med noen hypoteser og observasjoner for videre testing:

  • Et opplagt sammentreff er at «hikket» kom omtrent samtidig som toppen i en kjempesterk El Nino-episode i Stillehavet. Dermed var jordens overflatetemperatur veldig høy, noe som godt kan ha forplantet seg via atmosfæriske bølger helt opp i stratosfæren. Men samtidig var det en sterk El Nino i 1997-1998 også, og da så stratosfæ-vindene helt normale ut.
  • Samtidig observerer de at de unormale vindene er ganske jenve i styrke gjennom alle de aktuelle månedene. Dette antyder at det som driver dem, som må være et unormalt bevegelsesmønster fra lenger ned i atmosfæren (ingenting skjer uten grunn i atmosfæren heller) også bør ha vært jevnt og trutt over flere måneder. Her passer El Nino dårligere.

Et klart problem her er at vi strengt tatt ikke helt forstår mekanismene bak den kvasi-bienniale oscillasjonen. Dermed er et slikt «hikk» egentlig veldig godt nytt. Det gir oss noe nytt og uventet å prøve å forstå, som i tur kan gi informasjon om hele atmosfæren – og om hvordan energi fordeler seg rundt i klimasystemet.

Til slutt må vi så klart spørre: Kan «hikket» ha en dypere betydning, for eksempel som et hint om at global oppvarming alt påvirker stratosfæren mer enn vi har trodd? Kanskje, og flere internasjonale nyhetssaker har forsøkt å gjøre den koblingen. Enn så lenge er det imidlertid sånn at en enkelt hendelse, uten noen forståelse av mekanismene bak, ikke gir oss så veldig mye. Det er snarere et varsko om at stratosfæren bør studeres grundig – og at i klimasystemet kan lærerike overraskelser dukke opp bardust, selv etter 50 reltativt kjedelige år.

Kilder:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL070373/full
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-09/nsfc-ast090216.php

7 comments

  1. Kee · september 6, 2016

    Er det andre havstrømfenomener (utenom lillebarnet) som har skjedd nogenlunde samtidig? Sånn hvis vi tar hensyn til en viss forsinkelse før effektene når opp?

  2. Carbomontanus · september 6, 2016

    Samset
    Dette var mye på en gang, men det skal være mitt felt, musikkakustikk sett ifra realfagenes og vitenskapens synsvinkel og metodiske ståsted.

    Jeg har det på scop og jeg har også hatt det i chladniplatene, men det er helt vanlig i bekker og tjern og på sjøen.

    I maskinen er det mer skummelt. Da begynner man å drøfte troll. Men Fossegrimmen er meget sterk og streng må vite, og finner seg ikke i hvasomhelst av randbetingelser og menneskelige planer og begreper og kan plutselig slå seg vrang.

    Forskningsfeltet kalles idag «unlinear acoustics».

    Adekvate gloser er Wolf im Ton, Rumble, og Burble.

    På norsk har vi også at det romler og surkler og gurgler og skvaler og brummer og snøfter.

    Det er helt vanlig i naturen og fysikken

    Andre begreper er Draug og Troll og Rasmus og Klabautermann,…

    Klabautermannen leste jeg om først som en ond personlighet hos Axel sandemose. Men nyere forskning og wikipedia har oppklart at det er skipsnissen eller et vesen som er ombord og som er mer verdinøytral. Det er alle lydene og romlingen og knirkingen og klapringen i skipet som man skal se opp for, da det kan være teknisk alarm.

  3. Carbomontanus · september 14, 2016

    Samset & al

    Det er to innmarie orkaner cycloner ved Taiwan akkurat nå, verd å se på.

    Earth.nullschool.net , som henvist til.

    Så er det steika varmt akkurat her for tiden, se også Yr.no. Og det er høytrykk og sønnavind fra Spania.

    Vi har druer som henger og modner og som faktisk allerede er gode og søte. Eplene modner også suverent.

    Der er det mye å si og det har med «varmesum» å gjøre, som telles i døgngrader.

    For mulig gele med tilstrekkelig pektin så skal frukten ikke være for moden. Modningen inntrer ved tilstrekkelig varmesum, og plantene skiller ut eten, H2C=CH2 i vevet, som er signalet om at nå er det høst og på tide. Veksten stopper og vevet begynner å mørne, det skilles ut pektinase som gjør at frukten mørner og blir mere lettspist. Chlorofyllet nedbygges, og gule og røde carotenoider kommer til syne.

    Eplene og pærene regnes som spisemodne når frøene blir brune, atter et fotokjemikalium. Det er nøttebrunt, juglon , et quinon.

    De viste på forskningsdagene Eplemos eller eplegrøt. Den skal være så den står i kjelen, bruk gjerne litt syrlige, heller en tanke umodne epler. Preparatet kan også fryses vekk for vinteren..
    Så tilsatte de pektinase, som vi eplespisende pelsdyr vel alle har i maven, og eplegrøten ble til tynn suppe bare på få sekunder.

    Så hadde de en bjørkekubbe ved siden av og sa at nå forsket de på å lage bjørkekubbase for å få også den varen over i tyntflytende form. .

  4. Sverre Munthe · oktober 22

    Jeg leste litt om dette for en måneds tid siden og synes det mangler et par ting her. Den ene er muligvis noe jeg har misforstått, men det virket, av det jeg leste tidligere, som om denne vindene og den polare jetstrømmen sammen bestemmer klimaet vårt hva gjelder høytrykk og lavtrykk gjennom sesongene mens du skriver at den påvirker de polare jetstrømmene. Det andre punktet synes jeg derimot er så vesentlig at det definitivt burde vært understreket et oar ganger, ikke stille forbigått som du ser ut til å gjort. Dette vindfenomenet er meget lite studert, det finnes lite historisk data om det, så lite at det faktisk ikke nødvendigvis er en anomalitet i det hele tatt.

  5. per klaveer · oktober 22

    Det rare er at ingen vil diskutere chemtrails sprayingen og HARP som pågår for å kunstig lage drivhuseffekt…De sprayer nå konduktive aluminiums partikler i aerosol form over atmosfæren… Så folk trenger ikke gruble på hvorfor så mye rart skjer med div klima…

  6. per klaveer · oktober 22

    Når de kunstig driver å tilfører atmosfæren konduktive stoffer og partikler samtidig som de sender opp støtvis microbølge stråler slik at skylagene formelig koker på monokyl nivå..Da er det jammen ikke rart de påvirker både magnetfelt og andre naturlige strømmer… Nå driver vitenskapsfolk å eksperimenterer .. Følgene blir som vi alle ser klimaendringer med drivhuseffekt… Disse eksperimentene pågår under falskt flagg da det er helt latterlig å tro at de skal klare å kjøle ned kloden ved hjelp av å stenge sola ute med å legge ut kunstig eter lignende lag over atmosfæren med chemtrails… De lager nå istedenfor drivhuseffekt slik at både nord og sørpolene står i fare for å smelte… Det er vel isen de vil ha vekk så de kan begynne med oljeboring.. 😉

  7. Carbomontanus · oktober 22

    @ Samset

    Jeg ser du er kommet inn og underviser på Yr.no, et nettsted jeg selv bruker og anbefaler videre varmt til Sverige og Danmark.

    Men du ser jeg er sannspådd. Jeg er en stor SHAMAN you see ved sjells år og alder som er temmelig høyt oppe i gradene nå, men jeg prøver allikevel å følge med.

    Vi har hatt det noe innmari og ganske særlig varmt nå i september og oktober men dette er vær og ikke klima..

    Men det synes å kunne være Midgardsormen jetstrømmen som har gått seg fast i en bestemt fase / figurasjon.

    Det fenomenet der er også en Kelvin- Helmholzbølge, Hvor den ene fase stryker over den andre og det kan gå i sving som en violinstreng under en bue.

    Derfor må vi også vite om, og ta kvern- knurren alvorlig.

    Se P.Chr Asbjørnsen Kvernsagn. Det sier » Brrrrmmm .. Grrrr.. Rrrrrmmmm..» og er lagere som sperrer. Iflg Asbjørnsen kunne det også rommle i renna der det er rent viskøst og ikke mekanismer i det hele tatt.

    Er det klassisk fysikk?

    Både ja og nei. Mekanismene må være istand og forstått og inspiserte. Men så er det også viskøst og der må man nok investere et solid stykke kjøtt og ikke bare et tørt ben ut i studiene avstrømmende og oscillerende, dispergert materie i vill natur, og man må gjøre det usett ellers tror folk at man tror på gamle myter. Dette skal ifølge gammel regel holde for mulig sustainable møllerbedrift.

    Asbjørnsen nevnte en som drev og mol på overtid og dette gikk værre og værre. Knurren varslet,.. men det bare dreit han i inntl det sa «BANG!»
    Hele huset løftet seg og skaftet gikk av bånnlageret, den ene kvernstenen brakk og den er drit- dyr.

    Han ble vettaskremt og løp ut døra,… men der sto det bare et troll med et svart gap som rakk fra terskelen og opp på øvre karmen, utafor døra og ventet på ham.

    Sett sånt,…. og det er så sant som det er sagt.

    Asbjørnsen ble da også myrmester i Akershus og lanserte videre Darwins lære her på bjerget.

    Det er viktig serrusann, og da NASA skulle til månen utvidet de rakettmotorene til dobbelt størrelse og 2^3 =8 og gikk også over til å fuele med hydrogen. De fikk en «rumble» så platene spratt. Fossegrimmen er meget sterk og streng må vite, og finner seg ikke i hvasomhelst av randbetingelser. Det tvang dem tilbake på prøvebenken og forsinket prosjektet i 2 år. De måtte studere og utvikle den heller laminære og lydløse rakettmotor. «Hikke» i rakettmotoren,.. det er jo katastrofe,….

    Det skal gå likevektig og laminært ved penest mulig lyd og male mel på sekk, det er virkningsgraden, jevnt og trutt.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s