Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Jarðvísindi

Hvað mundi gerast ef Norður-Atlantshafsstraumurinn stöðvaðist eða breytti um stefnu?

Jón Ólafsson

Eins og Norður-Atlantshafsstraumurinn er nú á dögum flytur hann hlýjan sjó og varma frá miðlægum breiddargráðum alla leið norður í Barentshaf og Íshaf. Á leiðinni miðlar yfirborðssjórinn varmanum til loftsins. Fyrir vikið er sjórinn í Norður-Atlantshafi tiltölulega hlýr og veðurfar í Vestur Evrópu og á Íslandi milt miðað við breiddargráðu, mun mildara en á landsvæðum á svipaðri breidd við Norður-Kyrrahaf eða á austurströnd Norður-Ameríku.

Rannsóknir undanfarinna áratuga hafa sýnt að Norður-Atlantshafsstraumurinn hefur breyst á jarðsögulegum tíma. Sjávarhiti núna er talinn vera allt að 7 °C hærri en á ísöld og lofthiti jafnvel meira en 10 stigum hærri. Af borkjörnum úr Grænlandsjökli og kjörnum úr seti hafsbotnsins hefur verið ályktað að ástæðan fyrir sveiflum milli kulda- og hlýskeiða á ísöld liggi í breytingum á straumakerfi Norður-Atlantshafsins og þá einkum því ferli sem nefnt er hita-seltuhringrásin (Thermohaline Circulation, THC). Flestir yfirborðsstraumar heimshafanna tengjast meginloftstraumum við yfirborð hafanna en hita-seltuhringrásin hefur áhrif niður á mikið dýpi, þar á meðal á djúpstrauma.

Hita-seltuhringrás heimshafanna felst í því að tiltölulega saltur hlýsjór sem flæðir norður eftir Norður-Atlantshafi (Golfstraumurinn) miðlar varma til andrúmsloftsins. Við það kólnar sjórinn og eðlismassi hans eykst þannig að hann sekkur að lokum og myndar djúpsjó, einkum í Norður-Grænlandshafi (milli Jan Mayen og Svalbarða), Labradorhafi (milli Grænlands og Labrador) og Irmingerhafi (milli Íslands og Grænlands, suðvestur af Íslandi).



Hér sést hringrás Norður-Atlantshafsstraumsins.

Til þess að sjórinn nái svo miklum eðlismassa við kælinguna að djúpsjór myndist verður selta yfirborðssjávarins að haldast há. Djúpsjórinn sem myndast í Norðurhöfum flæðir suður yfir hryggina milli Grænlands og Íslands, Íslands og Færeyja, Færeyja og Skotlands. Djúpsjávarflæði fer suður eftir Atlantshafi og áhrif þess eru talin ná allt til Norður-Kyrrahafs. Hringrás þessari er stundum líkt við færiband sem dregur hlýjan yfirborðssjó norður eftir Atlantshafi vegna þess að sjór verður að koma í stað þess sem sekkur. Heildarvelta þessa kerfis er talin vera á bilinu 16-20 Sv en Sv er eining fyrir flæði hafstrauma, 1 Sv =1 milljón m3/s (milljón rúmmetrar á sekúndu).

Hita-seltuhringrás heimshafanna er því nátengd veðurfari við Atlantshaf en hún er viðkvæm fyrir breytingum sem verða vegna sívaxandi gróðurhúsaáhrifa í lofthjúpi jarðar og hlýnunar andrúmsloftsins. Ein hlið málsins er sú að aukin bráðnun jökla og hafíss kunni að lækka seltu yfirborðssjávar og draga úr eða hefta djúpsjávarmyndun, og þar með minnka hlýsjávarflæði norður á bóginn og leiða til kaldara veðurfars á áhrifasvæði Norður-Atlantshafsstraumsins.

Miklu skiptir hve hratt breytingar verða. Talað er um að loftslagsbreytingar séu örar þegar þær taka áratugi eða fáar aldir, eins og til dæmis breytingarnar sem koma fram í ískjörnum Grænlandsjökuls. Síðasta sveiflan var fyrir um 10.000 árum og markaði lok ísaldar.

Það sem hér er spurt um er raunar eitt helsta viðfangsefni nútímans, ekki einungis í haf- og veðurfræði heldur teygjast þessar spurningar inn í hagfræði og félagsfræði.

Á alþjóðlegum vettvangi fræðanna er lögð mikil áhersla á að auka þekkingu á hita-seltuhringrásinni, einkum á þeim aðstæðum sem stýra því hvort hún minnkar eða vex. Ein leiðin er að færa þekkingu inn í reiknilíkön til að spá fyrir um samspil lofts og sjávar og þróun við mismunandi aðstæður. Þegar miðað er við sennilega framtíðaraukningu á styrk koltvíoxíðs í lofti benda niðurstöður margra líkana til þess að undir lok þessarar aldar hafi velta færibandsins minnkað um 20-30%. Þó verður að geta þess, að margt má gagnrýna í þessum líkönum en þau munu batna þegar reikniverkin og tölvurnar eflast enn frekar og gögnin sem lögð eru inn í líkönin verða jafnframt betri. Vísbendingar eru um það frá beinum mælingum í hafinu að nú þegar hafi dregið nokkuð úr flæði djúpsjávar til suðurs um skarðið milli Færeyja og Skotlands. Meiri mælingar og ítarlegri eru þó nauðsynlegar til að staðfesta þetta og fylgjast með djúpsjávarflæðinu úr Norðurhöfum.

Ef til vill hefur spyrjandinn séð kvikmyndina The Day After Tomorrow en sú mynd fjallar einmitt um breytingar sem verða á Norður-Atlantshafsstraumnum og hita-seltuhringrásinni. Söguhetjan, Jack Hall, sýnir á ráðstefnu í Nýju-Delí algenga skýringarmynd af hita- seltuhringrásinni og færibandinu. Í myndinni er lýst miklum hamförum, snöggar veðurfarsbreytingar verða á nokkrum dögum! Á Hollywoodvísu varð að koma mörgu fyrir í tveggja tíma bíómynd og sum fyrirbrigðin, til dæmis flóðaldan og ofurstormurinn, eiga sér ekki fræðilegar forsendur. Hins vegar er engin ástæða til að forsmá þessa mynd. Hún ætti að vekja áhorfandann til umhugsunar um það, að mannkynið er að breyta veðurfari á jörðinni og því kunna að fylgja breytingar á hafstraumum í Norður-Atlantshafi. Þó að meðalhitinn hækki á jörðinni sem heild kunna sum svæði að kólna og breytingar veðurfarsins geta komið okkur að óvörum með ýmsum hætti.

Mynd: Norður-Atlantshafsstraumurinn

Athugasemd frá ritstjórn Vísindavefsins: Hér er hafsvæðið milli Íslands og Grænlands, suðvestur af Íslandi kallað Irmingerhaf en í mörgum heimildum er það nefnt Grænlandshaf.

Höfundur

Jón Ólafsson

Jón Ólafsson

prófessor emeritus í haffræði við HÍ

Útgáfudagur

19.8.2004

Spyrjandi

Vésteinn Halldórsson

Efnisorð

Tilvísun

Jón Ólafsson. „Hvað mundi gerast ef Norður-Atlantshafsstraumurinn stöðvaðist eða breytti um stefnu?“ Vísindavefurinn, 19. ágúst 2004. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=4466.

Jón Ólafsson. (2004, 19. ágúst). Hvað mundi gerast ef Norður-Atlantshafsstraumurinn stöðvaðist eða breytti um stefnu? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4466

Jón Ólafsson. „Hvað mundi gerast ef Norður-Atlantshafsstraumurinn stöðvaðist eða breytti um stefnu?“ Vísindavefurinn. 19. ágú. 2004. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4466>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað mundi gerast ef Norður-Atlantshafsstraumurinn stöðvaðist eða breytti um stefnu?
Eins og Norður-Atlantshafsstraumurinn er nú á dögum flytur hann hlýjan sjó og varma frá miðlægum breiddargráðum alla leið norður í Barentshaf og Íshaf. Á leiðinni miðlar yfirborðssjórinn varmanum til loftsins. Fyrir vikið er sjórinn í Norður-Atlantshafi tiltölulega hlýr og veðurfar í Vestur Evrópu og á Íslandi milt miðað við breiddargráðu, mun mildara en á landsvæðum á svipaðri breidd við Norður-Kyrrahaf eða á austurströnd Norður-Ameríku.

Rannsóknir undanfarinna áratuga hafa sýnt að Norður-Atlantshafsstraumurinn hefur breyst á jarðsögulegum tíma. Sjávarhiti núna er talinn vera allt að 7 °C hærri en á ísöld og lofthiti jafnvel meira en 10 stigum hærri. Af borkjörnum úr Grænlandsjökli og kjörnum úr seti hafsbotnsins hefur verið ályktað að ástæðan fyrir sveiflum milli kulda- og hlýskeiða á ísöld liggi í breytingum á straumakerfi Norður-Atlantshafsins og þá einkum því ferli sem nefnt er hita-seltuhringrásin (Thermohaline Circulation, THC). Flestir yfirborðsstraumar heimshafanna tengjast meginloftstraumum við yfirborð hafanna en hita-seltuhringrásin hefur áhrif niður á mikið dýpi, þar á meðal á djúpstrauma.

Hita-seltuhringrás heimshafanna felst í því að tiltölulega saltur hlýsjór sem flæðir norður eftir Norður-Atlantshafi (Golfstraumurinn) miðlar varma til andrúmsloftsins. Við það kólnar sjórinn og eðlismassi hans eykst þannig að hann sekkur að lokum og myndar djúpsjó, einkum í Norður-Grænlandshafi (milli Jan Mayen og Svalbarða), Labradorhafi (milli Grænlands og Labrador) og Irmingerhafi (milli Íslands og Grænlands, suðvestur af Íslandi).



Hér sést hringrás Norður-Atlantshafsstraumsins.

Til þess að sjórinn nái svo miklum eðlismassa við kælinguna að djúpsjór myndist verður selta yfirborðssjávarins að haldast há. Djúpsjórinn sem myndast í Norðurhöfum flæðir suður yfir hryggina milli Grænlands og Íslands, Íslands og Færeyja, Færeyja og Skotlands. Djúpsjávarflæði fer suður eftir Atlantshafi og áhrif þess eru talin ná allt til Norður-Kyrrahafs. Hringrás þessari er stundum líkt við færiband sem dregur hlýjan yfirborðssjó norður eftir Atlantshafi vegna þess að sjór verður að koma í stað þess sem sekkur. Heildarvelta þessa kerfis er talin vera á bilinu 16-20 Sv en Sv er eining fyrir flæði hafstrauma, 1 Sv =1 milljón m3/s (milljón rúmmetrar á sekúndu).

Hita-seltuhringrás heimshafanna er því nátengd veðurfari við Atlantshaf en hún er viðkvæm fyrir breytingum sem verða vegna sívaxandi gróðurhúsaáhrifa í lofthjúpi jarðar og hlýnunar andrúmsloftsins. Ein hlið málsins er sú að aukin bráðnun jökla og hafíss kunni að lækka seltu yfirborðssjávar og draga úr eða hefta djúpsjávarmyndun, og þar með minnka hlýsjávarflæði norður á bóginn og leiða til kaldara veðurfars á áhrifasvæði Norður-Atlantshafsstraumsins.

Miklu skiptir hve hratt breytingar verða. Talað er um að loftslagsbreytingar séu örar þegar þær taka áratugi eða fáar aldir, eins og til dæmis breytingarnar sem koma fram í ískjörnum Grænlandsjökuls. Síðasta sveiflan var fyrir um 10.000 árum og markaði lok ísaldar.

Það sem hér er spurt um er raunar eitt helsta viðfangsefni nútímans, ekki einungis í haf- og veðurfræði heldur teygjast þessar spurningar inn í hagfræði og félagsfræði.

Á alþjóðlegum vettvangi fræðanna er lögð mikil áhersla á að auka þekkingu á hita-seltuhringrásinni, einkum á þeim aðstæðum sem stýra því hvort hún minnkar eða vex. Ein leiðin er að færa þekkingu inn í reiknilíkön til að spá fyrir um samspil lofts og sjávar og þróun við mismunandi aðstæður. Þegar miðað er við sennilega framtíðaraukningu á styrk koltvíoxíðs í lofti benda niðurstöður margra líkana til þess að undir lok þessarar aldar hafi velta færibandsins minnkað um 20-30%. Þó verður að geta þess, að margt má gagnrýna í þessum líkönum en þau munu batna þegar reikniverkin og tölvurnar eflast enn frekar og gögnin sem lögð eru inn í líkönin verða jafnframt betri. Vísbendingar eru um það frá beinum mælingum í hafinu að nú þegar hafi dregið nokkuð úr flæði djúpsjávar til suðurs um skarðið milli Færeyja og Skotlands. Meiri mælingar og ítarlegri eru þó nauðsynlegar til að staðfesta þetta og fylgjast með djúpsjávarflæðinu úr Norðurhöfum.

Ef til vill hefur spyrjandinn séð kvikmyndina The Day After Tomorrow en sú mynd fjallar einmitt um breytingar sem verða á Norður-Atlantshafsstraumnum og hita-seltuhringrásinni. Söguhetjan, Jack Hall, sýnir á ráðstefnu í Nýju-Delí algenga skýringarmynd af hita- seltuhringrásinni og færibandinu. Í myndinni er lýst miklum hamförum, snöggar veðurfarsbreytingar verða á nokkrum dögum! Á Hollywoodvísu varð að koma mörgu fyrir í tveggja tíma bíómynd og sum fyrirbrigðin, til dæmis flóðaldan og ofurstormurinn, eiga sér ekki fræðilegar forsendur. Hins vegar er engin ástæða til að forsmá þessa mynd. Hún ætti að vekja áhorfandann til umhugsunar um það, að mannkynið er að breyta veðurfari á jörðinni og því kunna að fylgja breytingar á hafstraumum í Norður-Atlantshafi. Þó að meðalhitinn hækki á jörðinni sem heild kunna sum svæði að kólna og breytingar veðurfarsins geta komið okkur að óvörum með ýmsum hætti.

Mynd: Norður-Atlantshafsstraumurinn

Athugasemd frá ritstjórn Vísindavefsins: Hér er hafsvæðið milli Íslands og Grænlands, suðvestur af Íslandi kallað Irmingerhaf en í mörgum heimildum er það nefnt Grænlandshaf....