Läs mer |
|
Visst kan en koloss av is växa sig ändå större
Vad är det som gör att det finns glaciärer och hur kommer det sig att dessa enorma ismassor till och med kan röra på sig?
Glaciärer är mycket speciella och mäktiga företeelser i naturen. Det finns mer färskvatten i form av glaciäris än det finns vatten i floder, sjöar och grundvatten sammantaget på jorden, och nästan allt glaciärvatten är bundet i de antarktiska och grönländska inlandsisarna. Vi ska nu titta närmare på vad som gör att det finns glaciärer där de ligger idag. Vi ska också lära oss hur man räknar ut hur mycket en glaciär växer eller krymper på ett år.
En glaciär är en massa av is och snö som är så stor att den rör sig av egen kraft. Glaciärerna erhåller och förlorar kontinuerligt massa. På vintern faller snö över glaciärerna, vi kallar det ackumulation. Detta är deras inkomst som de skall leva av under året. På en typisk dalglaciär i Sverige kommer det allt från någon enstaka meter snö till kanske tio meter snö under en vinter. Allt detta faller inte i form av snöfall utan en hel del blåser också in som snödrev under vinterstormar. Här börjar vi närma oss en förklaring till glaciärernas uppkomst. Många glaciärer ligger i dalgångar i lä för de förhärskande vindarna och vi kan alltså tänka oss dem som snöfångare. De fångar mer snö än omgivningen.
När vinter ger vika för sommar har glaciärerna erhållit så mycket snö som de kan under vintern. Nu börjar smältningen, som vi kallar ablation. Det är framför allt temperaturen som styr hur mycket som smälter under sommarsäsongen. Ju varmare det är desto mer snö smälter. Det är dock viktigt att minnas att temperaturen avtar med höjden. I de lägsta kilometerna av atmosfären avtar temperaturen med cirka 0,5-0,9°C per 100 m höjd (graf över temperaturavtagandet). Det betyder att lufttemperaturen på Kebnekaises sydtopp (c:a 2114 m över havet är 10-20°C lägre än vid havsnivå vid liknande väderleksförhållanden När du klättrar i berg kan du märka att det blir kallare ju högre du kommer, och på Kebnekaise ligger också snön kvar längre ju högre du kommer. Snö smälter i mindre omfattning där uppe.
Vi kan nu se att två processer spelar mot varandra, snöfångst under vintern och smältning under sommaren. Om mer snö smälter än vad som fångas, finns ingen möjlighet att bilda en glaciär, allt smälter bort. Det krävs med andra ord ett någorlunda kallt klimat så att mer snö kommer till på glaciären än vad som försvinner. Vi finner därför glaciärer dels i polarområdena och dels på hög höjd i bergskedjor.
Det vi pratar om här kallas massbalans - det vill säga balansen mellan ismassor som växer och ismassor som smälter. Massbalans är en känslig klimatindikator då minsta lilla ändring i klimatet direkt påverkar glaciären. Av den anledningen görs många undersökningar av massbalans runtom i världen. Resultaten sammanställs av World Glacier Monitoring Service (WGMS) som är en organisation underställd FN (se länksidan). Hur gör man då massbalansmätningar? Vi skall titta på detta genom att följa ett exempel från "vår egen" Storglaciären i Kebnekaisefjällen, den glaciär som har den längsta serien av massbalansmätningar i världen. Den grundläggande tekniken att utföra massbalansmätningar utvecklades till stora delar under första halvan av 1900-talet och utav forskare aktiva på bl.a. Storglaciären. Vi måste kunna beräkna både hur mycket snö som läggs på glaciären under vintersäsongen, den s.k. vinterbalansen, och hur mycket snö och is som smälter bort under sommarsäsongen, den s.k. sommarbalansen.
Havet påverkar...
Is
Land
Luft
Havets påverkan på isen
För att is skall bildas måste vattnet först och främst kylas ner till fryspunkten. Till skillnad från sjöar är detta lite svårare att uppnå i havet eftersom havsvatten alltid får högre densitet när det avkyls. Avkylt ytvatten kommer därför att sjunka ner samtidigt som varmare vatten förs upp till ytan. Detta ger en omblandning av vattenmassan som man kallar för konvektion. För att ytvattnet ska frysa krävs en stabiliserande saltskiktning eller att hela vattenmassan ända ner till botten kyls ner till fryspunkten. En stabiliserande saltskiktning innebär att salthalten ökar med djupet. Ett bottenfrusen hav är svårt att uppnå i djupa områden. Om det däremot finns ett ytlager med låg salthalt som stabiliserar vattenmassan sker inte blandningen så djupt och det går lättare/snabbare att kyla av det övre skiktet till fryspunkten. Ett exempel på detta är fjordar med färskvattentillförsel från en flod där man kan få mycket snabb isbildning under hösten i det tunna sötvattenskikt som uppstår vid lugn väderlek.
På samma sätt är istäcket i Arktis beroende av att det finns ett skikt med låg salthalt i ytan. I vissa delar av Arktiska Oceanen är påverkan av flodvatten liten och ytskiktet är därmed saltare. Detta är fallet i området strax norr om Svalbard. Här kan man få mer än 100 meter välblandade skikt under isen som har kontakt med relativt varmt underliggande Atlantvatten. Is bildas därför inte lika lätt där. I detta speciella område smälter det förmodligen mer is än det bildas över året. Att det kan smälta mer än det fryser beror på att det driver in is från andra områden.
En annan viktig inverkan av havet på isen är att värme från djupare lager kan blandas upp mot ytan och minska istillväxten. I stora delar av Arktiska Oceanen under cirka 100 meters djup finns varmt Atlantvatten med temperatur över noll grader. Omblandning hindras effektivt och värmen från Atlantvattnet får svårt att nå isen, detta på grund av de låga salthalterna i ytan. Värmeflödet stoppas dock inte helt. En liten mängd värme når fortfarande isen och minskar istillväxten något. Om däremot salthalten i ytan skulle bli högre av någon anledning, eller temperaturen höjas väsentligt i Atlantvattnet kan man förvänta sig att istäcket blir tunnare.
Havets påverkan på land
Det Arktiska havet påverkar förhållandena på land via två vägar. Den direkta är att havsvågorna har stor betydelse för erosion av kustlinjen. Numera minskar mängden havsis och havsis som bildas på hösten når land allt senare på året. Detta har resulterat i att höststormarnas vågor som tidigare bröt mot havsisen nu bryter mot land, och därmed orsakas en mycket snabbare erosion än tidigare. Detta har blivit ett stort problem för många bosättningar längs Arktis kuster då en del byggnader kommit så nära kustlinjen att de till och med rasat ner i havet.
Den andra vägen för havets påverkan på land går via atmosfären. Här finns flera exempel som rör transport av gaser, vattenånga och energi. Energiöverföringen från havet varierar på grund av att havens reflektionsförmåga (albedo) ändras med hur mycket havsis respektive öppet vatten det finns. Detta påverkar värmeflödet till atmosfären som i sin tur påverkar värmeflödet till land. Denna påverkan sker även åt andra hållet då albedo på land påverkar värmeflödet till atmosfären som i sin tur påverkar värmeflödet från atmosfären till havet. Detta är ett typexempel på nära koppling i klimatsystemet, det vill säga exempel på att förhållanden i två olika medier starkt kan påverka varandra.
Vattenånga kan transporteras från havet till land eftersom havsvatten som avdunstar kan falla som nederbörd över land. Likadant är det med gaser. De som avges från havet till luften kan transporteras vidare in över land. De gaser som inte stannar kvar i luften kommer antagligen att åter tas upp av havet eller av land och då oftast av växtligheten.
Havets påverkan på atmosfären
Alla har kanske hört termerna havsklimat och inlandsklimat. Även här hemma skiljer sig klimatet vid kusten från det i inlandet. Just havsklimatet är en effekt av havets påverkan på luften. Luftmassor som kommer in från havet har ofta ungefär samma temperatur som havets ytvatten. Detta leder till att temperaturen vintertid blir högre vid kusten jämfört med inlandet. På sommaren blir det tvärtom svalare vid kusten. Havet är en mycket större värmereservoar än atmosfären. Värmen i en vattenkolumn som är 2.5 m hög motsvarar värmen i hela atmosfären, eller utryckt på ett annat sätt: om man sänker temperaturen med en grad i 2.5 meter vatten räcker motsvarande värme till att höja temperaturen i hela atmosfären med en grad. Det istäckta Arktis tenderar under vintern att få ett mellanting mellan inlands och kustklimat. Det blir sällan så extremt kallt över isen som på vissa platser i centrala Sibirien eller Alaska. Detta beror på att det läcker upp en del värme från havsvattnet genom isen och i sprickor mellan flaken. Man bör tänka på att havet är relativt varm i detta sammanhang även om temperaturen är vid fryspunkten ca -1.7 oC jämfört med luften som kan vara -30 oC. Nära kusterna på sommaren kan lufttemperaturen gå upp till flera plusgrader där havet är öppet och värms upp av solen.
Havet påverkar också molnbildning i atmosfären. Genom avdunstning tillförs vattenånga från havet till atmosfären vilket påverkar mängden vattenånga och hur mycket moln som kan bildas. En dramatisk påverkan av havet på atmosfären får man i Arktis när kalla luftmassor från kontinenterna eller den centrala istäckta bassängen strömmar ut över områden med öppet hav. När den kalla luften får kontakt med vattnet, som är mycket varmare än luften, kan man få stora värmeflöden på upp mot 1000 W/m2. Detta ger en snabb uppvärmning av luftmassan nära ytan som tenderar att bli instabil och blandas om uppåt samtidigt som det tillförs vattenånga och det blir kraftig molnbildning.