ENSO som solas enerådende og allmektige eksekutør

[Okular]

Det snakkes jo en del om sola og hennes veier å gå for å påvirke jordas klima for tida.

I den forbindelse vil jeg fremme en tanke som kanskje kan forekomme litt underlig: Er det sånn at solas innflytelse på atmosfærens langtidige temperaturutvikling ikke er mulig å se direkte, men kun og helt og holdent indirekte, bakt inn i ENSO-fenomenet og, i forlengelsen av dette, AMO, ved på ulike måter å regulere den storskala tilførselen av energi til Stillehavet i store svingninger, sakte, men sikkert over tid?

Hvorfor Stillehavet? To ting. 1) Det omfatter nærmere 60% av planetens tropiske havområder (20°N–20°S), der hvor den absolutte majoriteten av solenergien til enhver tid entrer jordsystemet. Og 2) det strekker seg ut i ett veldig belte uavbrutt av land, slik at visse avgjørende havsirkulasjonsprosesser får rom til å spille seg ut i sin fulle bredde og styrke. (Til sammenlikning er de resterende tropiske havområdene (i Atlanterhavet og Indiahavet) relativt begrensede og oppstykket av land.) Deler vi de globale temperaturkurvene opp regionalt, ser vi også fort hvordan Stillehavet er den store delegatøren. Mer om dette etter hvert.

La meg så forklare litt nærmere hva jeg mener. En rekonstruksjon av den globale (atmosfæriske) temperaturkurven siden rundt 1870 til i dag, vil kunne vise en forbløffende likhet med den reelle (representert ved HadCRUT3) når kun basert på ENSO og AMO; og da snakker jeg trend, syklisitet og detaljnivå. Man trenger rett og slett ikke å tilføre et direkte solpådriv for at kurvene skal stemme overens.

Med andre ord, ENSO (og AMO) forklarer praktisk talt hele temperaturutviklingen siden 1870. Man kan også forklare hvordan de gjør det. På et første, overflatisk nivå. Spør man seg imidlertid hva som igjen er bakgrunn for denne forklaringen, slik at hvordan nesten blir et hvorfor (som i "Hvorfor er det en trend?"), får man et problem. Og det er her sola finner sin rolle, som den endelige dukkemester, den som sitter skjult bak teppet, hevet over selve scenen, og trekker i trådene. (Det kan iblant virke som om Stillehavets interne oscillasjoner lever sitt eget liv, diametralt ute av synk med solas pådriv. Men hva bunner selve oscillasjonene til syvende og sist i? Når man går inn i et slikt emne, vil man alltid oppdage at det finnes flere elementer og nyanser enn det man først la opp til. Nye spørsmål dukker alltid opp.)


Vel, kanskje foreløpig litt ullent. Men i hvert fall ...

I slutten av 2008 presenterte Bill Illis sitt forsøk på rekonstruksjon av HadCRUT3 sin globale (atmosfæriske) temperaturkurve ved å forene de fluktuerende verdiene til ENSO og AMO fra 1871 til 2008. Sånn her så det ut:



Det som slår en umiddelbart når en kikker på Illis sin røde kurve, er at den mangler trenden til HadCRUT sin blå. Ellers gjenskaper den modellerte kurven den ’reelle’ nesten perfekt i detaljene (og det er jo imponerende i seg selv), og den får endog med seg syklenes timing ganske så fint. Problemet er bare at den til syvende og sist, slik den framstår her, ikke synes å være i stand til å besvare det egentlige spørsmålet – hva har fått snittemperaturene til å stige fra 1800-tallet og fram til i dag?

Så hva mangler ved Illis’ ENSO+AMO-kurve?

Se på de to originalkurvene som han slo sammen til én:





To ting står ut. Ingen av indekskurvene har noen reell trend over tid. Og AMO har en tydelig syklisitet (på ~65 år – lyder kjent?), ENSO har det tilsynelatende ikke.

For det første, AMO-indeksen representerer tross alt rett og slett utviklingen i Nord-Atlanterens (0-70°N, 0-80°V) havtemperaturanomalier – avtrendet. Det vil si at for å framstille den som en indeks har man kunstig fjernet den naturlige trenden, som jo faktisk er der.



Her presenterer Ole Humlum på sin hjemmeside AMO-indeksen med den reelle trenden. Hvor kommer så denne trenden fra? Vel, fra ENSO, så klart. Og her kommer vi inn på det avgjørende. For det som unnslapp Bill Illis' øyne (og ingen kan egentlig klandre ham for det), var at det faktisk finnes en syklisitet i ENSO-kurven også, den er bare veldig godt skjult. Og denne syklisiteten finner vi igjen, amplifisert, i AMO. AMOs sykler kommer også fra ENSO!

Entré Bob Tisdale, mannen bak dette ganske så viktige, men av mainstreamen helt oversette, columbi-egget.

Men dette kommer i neste post.

(Her vil jeg også prøve å rettferdiggjøre hvorfor jeg mener det holder å bruke ENSO og AMO (men at AMO må med), og slik utelukke de resterende delene av verdenshavene.)


For litt mer om Bill Illis' rekonstruksjon, som dessverre når alt kommer til alt gjør et besynderlig knefall for CO₂-doktrinen (jeg tror han har distansert seg fra det standpunktet siden den gang – jeg anser ham som en god mann), kan dere gå hit: http://wattsupwiththat.com/2008/11/25/adjusting-temperatures-for-the-enso-and-the-amo/


P.S.: La dere nå ikke provosere av min tilsynelatende skråsikkerhet . Den er kun ment som et fortellergrep. Plukk den for all del fra hverandre.


Mer seinere, altså ...

[ConTrari]

P.S.: La dere nå ikke provosere av min tilsynelatende skråsikkerhet . Den er kun ment som et fortellergrep. Plukk den for all del fra hverandre.


Mer seinere, altså ...

Merkelig...hvorfor skriver ikke alarmistene sånt? Ser frem til fortsettelsen.

[Jostemikk]

En tolking som i stor grad samsvarer med min egen, og du skal ha takk for dette innlegget, Okular. Jeg har så store kunnskapshull angående hvert eneste emne innen det temaet du tar opp her, at det er flott å få bekreftet noenlunde felles tanker om fenomenet.

En liten kommentar angående stigningen i trenden til Hadcrut, så har jeg tatt opp dette i en del tråder. Når Arktis ifølge IPCC og resten av mainstream har opplevd minst det dobbelte av temperaturstigningen etter 1905, og det ikke kan dokumenteres signifikant temperaturøkning der etter 30- og 40-tallet, må det pr. definisjon ha blitt kaldere på resten av jorda.

AMO-indeksen er mye mer å stole på som redskap for å se for seg temperaturutviklingen på den nordlige halvkule, selv om også den må tas med ei stor klype salt. Jeg kan ikke i min villeste fantasi forestille meg annet en meget stor usikkerhet før 1950. Selv etter 1950 er det mye re-konstruerte data.

Stillehavet, de 40 midtre breddegrader. Direkte solinnstråling. Variasjon i siktedyp i forbindelse med algeoppblomstring, skydekke etc. What you see is what you get. Aner du lys på 90 meters dyp, så er det solstråler. Og ser du dem, varmer de.

Så en videre distribusjon via passaten, variasjon i atmosfærisk trykk, varmt vann nord- og sydover. Nedkjøling der og tilbake til de 40 midtre. Store usikkerheter når det gjelder tidsaspektet i disse havsirkulasjonene. Videre er det enorme mengder å grave i når det gjelder enhver kobling mellom hav og atmosfære. Høytrykk, lavtrykk, arktisk oscillasjon. Jetstrømmene.

Egentlig er det litt trist at pengene går til forskning som skal koble CO2 til alle variasjoner. Det er en stygg propp i systemet.

[Amatør1]

Takk til Okular for denne pedagogiske framstillingen, veldig nyttig og interessant. Dette vil jeg gjerne høre mer om!

[Okular]

(Ble tydeligvis for mange figurer for én post, så stykker den opp.)


Denne posten henter mye av sin argumentasjon og alle sine figurer fra Bob Tisdale sin hjemmeside (bobtisdale.wordpress.com). For den som ønsker å undersøke på egenhånd, finner man dataene på KNMI Climate Explorer (climexp.knmi.nl), som Tisdale selv benytter seg av.

Datagrunnlaget bak havtemperaturgrafene nedenfor er NOAAs såkalte Reynolds OI.v2-sett (Optimum Interpolation) (www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.oisst.v2.html). De skal være blant de mest solide kildene til slike data per i dag, men siden de er satellittbaserte, så strekker de seg bare tilbake til november 1981 (dog dekker jo dette mesteparten av den siste oppvarmingsperioden).

For bare å si et par ord først om mitt forhold til Bob Tisdale, som selv sier han er en selvlært lekmann, så har stort sett alltid mitt inntrykk vært at han virker gjennomstødig. Han har satt seg grundig inn i det temaet han undersøker, og trekker nødig sine slutninger for langt. Han jobber seg framover i materien kun ved hjelp av og med referanser til empiriske observasjoner og data. Han er tørr, men ytterst poengtert, kan være skarp og korthuggen mot meningsmotstandere, og framstår faktisk til tider som en smule selvhøytidelig. Men i de aller aller fleste tilfellene så har han rett. Selv om del nekter å innrømme det – case in point: vår godeste Tamino/Grant Foster. Der han vakler, er på statistiske metoder, og dette innrømmer han også selv. På dette området har han tatt sin munn for full ved i hvert fall én anledning, men han var samtidig snar til å innrømme feilen da den ble påpekt. I ledtog med McIntyre ville han trolig kunne utgjøre en dødelig duo.

Ok,

Jeg avsluttet åpningsinnlegget med å introdusere Tisdales aha-opplevelse, da han skjønte hvordan ENSO-fenomenet faktisk var drivkraften bak den allerede godt anerkjente syklisiteten man ser, særlig i AMO, men også i den globale temperaturen.

Hvordan kunne han så forklare dette? Tidligere anså nemlig ingen at ENSO som prosess kunne være i stand til å endre de globale temperaturene over tid (viktig: de fleste i mainstreamen nekter fortsatt å anerkjenne det). Man så på NINO(ENSO)-kurven og konkluderte med at påvirkningskraften var stor, men kun i korte tidsrom. For systemet falt alltid tilbake i likevekt, som en pendel – ergo ENSO-indeksens flate langtidstrend. Og følgelig trakk man den slutningen (logisk nok, kanskje) at ENSOs globale innflytelse må fungere på samme måte. Tisdales store brannfakkel, og hans fremste kjepphest den dag i dag, var at man ikke får det fulle bildet av ENSO som prosess ved kun å se på denne indeksen. Det skjer forandringer i det globale systemet under ENSO-episoder som ikke blir fanget opp av NINO-indeksen (som jo er en temperaturanomalioversikt kun over det ekvatoriale havstykket i de sentrale delene av Stillehavet (dog i den østlige sektoren (se under))). Han kikket nærmere på de forskjellige delene av verdenshavet, og oppdaget at i løpet av den siste oppvarmingsperioden så er det først og fremst to regioner som står fram som ’mottakere’ av det mer langsiktige ENSO-signalet. Men de reagerer via ganske ulike mekanismer. Til sammen, viste det seg, står disse to (som representerer litt over 40% av jordas havareal) for stort sett hele stigningen i globale havtemperaturer siden 1980.

Vi starter letingen med å vise en oversikt over den globale SST-kurven. Merk trenden. Snittemperaturene har steget med ~0,22°C mellom 1981 og 2012.



Deretter begynner vi runden. Først det østlige Stillehavet, selve åstedet for utviklingen av ENSO-fenomenet, følgelig også omfattende den såkalte NINO-regionen, hvor de berømte ENSO-indeksene baserer seg. Selv om dette er et 90°N–90°S-utsnitt, og et område som omfatter nesten ¹/₃ av jordas havareal, så er det åpenbart at de ekvatoriale prosessene (ENSO) regjerer denne regionen fullstendig. Det går ikke an å gå glipp av den svakt fallende trenden gjennom perioden, praktisk talt den samme trenden som NINO-indekskurven følger gjennom samme tidsrom. Det er altså ikke her ting skjer. Det vil si, det er det jo, men resultatene ser du andre steder. Dette er rett og slett selve dynamoen.


90°N–90°S / 180–80°V

Sammenlikn med NINO under:


5°N–5°S / 170–120°V

[Okular]

Deretter kan vi kikke på de to polare havene. Først Arktis:


65–90°N

En forholdsvis jevnt stigende trend over perioden, men ikke enorm akkurat (stigningen fra ende til annen (81-12) ligger på 0,3–0,4°C), og heller ikke akselererende. ENSO ser ikke ut til å ha noen direkte innflytelse her. (Legg merke til de store varmtvannspulsene på høstparten hvert år fra 07 til 11! De er der også i 04 og 05, men ikke i 06.)

Så Sørishavet:


60–90°S

Ja, hva skal man si? Ser også tilsynelatende ut til å leve sitt eget liv. En flat til svakt, svakt oppadgående trend mellom 81 og 06/07, deretter et tydelig dropp til hva som kan synes som et trinn ned.

Hva med Sør-Atlanteren?


0–60°S / 70°V–20°Ø

Helt flat trend mellom 84 og 08. En underlig topp rundt 09–11, men så muligens ned igjen. Ingen åpenbaring å skue i denne grafen.

[Okular]

Nå har vi vært igjennom det østlige Stillehav, Arktis, Sørishavet og Sør-Atlanteren. La oss sjekke det indiske hav:


30°N–60°S / 20–120°Ø

Her begynner det kanskje å likne noe. Her kan vi i hvert fall tydelig øyne de store El Niñoene i 82/83, 87/88, 97/98 og 2010, og flere til. Samt La Niñaene i 84/85, 88/89, 99/00 og 2008. Men hva er det vi liksom skal lese ut av det her? Det er en oppadgående trend, den går i rykk og napp. Men hvor kommer signalet fra? Det kommer østfra. Sammenlikn grafen over med den under:


65°N–60°S / 80–180°Ø

Stigningen i temperatur for Indiahavet som helhet ligger på opp mot 0,35 grader over drøyt 30 år, men for Øst-Indiahavet/Vest-Stillehavet (27% av verdenshavene) er den på +0,45°C i samme periode. Mye kan tyde på at jo lenger øst man kommer i denne delen av verdenshavet, jo brattere blir trenden. Grafen for Vest-Indiahavet alene har jeg ikke klart å finne, men trolig ligger den (i trend) et sted mellom Sør-Atlanterens (det tilstøtende havområdet i vest) og den til det indiske hav som helhet. Det som imidlertid er interessant, er hvor de to kurvene ovenfor skiller seg fra hverandre. Den nederste følger i mye større grad en trappetrinnsutvikling, hvor den øverste mer slynger seg oppover med store topper og bunner på veien. Alt, i begge grafene, er tett relatert til ENSO, men mens den nederste i stor grad preges av direkte oseaniske forbindelser til det som til enhver tid skjer i det østlige Stillehav, så inneholder den øverste trolig også klare elementer fra såkalte atmosfæriske teleforbindelser (mer om dette senere).

Jeg vil uansett si vi har funnet den ene regionen.

Og nå har vi bare én igjen. Nord-Atlanteren:


0–70°N / 80–0°V

Dette er i realiteten AMO-kurven, inkludert langtidstrend. Hevingen i havtemperaturer 81-12 er på ~0,6°C, den klart største hos de ulike havområdene (sammenlikn bl.a. med Arktis (det er en viss overlapp på nettopp atlanterhavssida), som hadde en stigning på bare litt over halvparten av denne!)

Dette er utvilsomt region nummer to. Her er de så avgrenset:



Dersom vi vekter dem mot hverandre, så oppviser de to samlet en SST-stigning på temmelig nøyaktig 0,5°C siden 1981/82. Og det over et område som dekker 40-42% av verdenshavet. Sett så denne stigningen opp mot den globale i samme periode, +0,22°C, så skjønner man fort tegninga. En kjapp utregning viser at de resterende delene av verdenshavet (rundt 60%) til sammen da må ha opplevd en temperaturheving på svimlende 0,02°C over de siste 30+ årene. Og ser man på grafene som er blitt presentert over, så er ikke det så vanskelig å anerkjenne.

Vel, så har man kommet så langt. Men det er nå spørsmålene melder seg: Hvorfor akkurat disse to regionene? Og hvorfor (og hvordan) skjer det som skjer? Og hva så med ENSO oppi dette? Tisdale sammenstiller her ganske enkelt hva andre før ham har funnet ut, men aldri satt inn i sin fulle sammenheng, eller sett med sin fulle innebyrd.

Først er det verdt å observere hvordan både Øst-Indiahavet/Vest-Stillehavet og Nord-Atlanteren har en forsinket respons i forhold til ENSO (de enkelte episoder). I tilfellet Nord-Atlanteren varierer det mellom 2 og 6 måneders etterheng, i tilfellet Øst-Indiahavet/V-Stillehavet dreier det seg som oftest om 6 måneder, men også faktisk opptil 9. Dette kan gjenspeile forskjellen i mekanismer i operasjon.

(I forbindelse med disse responstidene kan det være verdt å nevne et punkt hvor mange (deriblant Tamino og Steve Mosher) har det med å snuble i sine attribusjonsresonnementer. De hevder nemlig at siden f.eks. Nord-Atlanterens temperaturendringer i snitt over tid henger etter atmosfærens, så må det være sistnevnte som driver førstnevnte. Det ironiske er at dette, skal det vise seg, jo på et vis er riktig, men ikke på den måten som AGW-forfekterne ønsker det – gjennom CO₂-styrt oppvarming.)


Jeg innser her at denne framstillingen ble mer omfattende enn jeg hadde regnet med i utgangspunktet.

Så jeg må nesten fortsette den i senere poster ...

[Amatør1]

Dette er jo nesten som en detektivhistorie, Okular. Du har evner til å presentere dette stoffet, og takk for det. Jeg har hatt problemenr med å følge Tisdale, så dette er meget velkomment!

[Okular]

En stund siden sist nå, gitt. Har hatt litt ting å stå i med.

Den har blitt lang og til tider tungrodd, denne posten her, det skal innrømmes.
Det er som et kaninhull; når man først begynner å grave ...

Uansett, for å ta opp tråden:

Jeg satte opprinnelig ut for å vise at ENSO er drivkraften bak både syklisiteten og den totalt sett oppadgående trenden vi kan skue i den globale temperaturutviklingen (v/HadCRUT3) siden målingene startet på midten av 1800-tallet. Dette kan virke som en relativt enkel øvelse, for alle observasjoner vitner om at 1) havets globale overflatetemperaturer (v/OI.v2) leder atmosfærens (v/UAH, nedre troposfære) med et overraskende konsekvent forsprang på 1-2 mnd. (som oftest 1), et nokså utvetydig tegn på at varmeutvekslingen går opp, ikke ned, og 2) de tropiske delene av Det indiske hav og Atlanterhavet, kombinert eller hver for seg, preges til en slående grad av de samme markante sykliske temperaturutslagene som det tropiske Stillehavet (figurer senere), men Stillehavet leder alltid an, med 1-6 mnd.

Disse markante sykliske temperaturutslagene er ENSO-signalet.

Siden tropene dernest så til de grader dominerer fordelingen av varme utover planeten, så skulle dette en gang for alle understreke ENSOs dominerende rolle. Og ingen er for så vidt uenig i det.

Men så var det dette med trenden og syklisiteten over lange tidsstrekk. Tilnærmingen over ser jo ikke ut til å få oss noe nærmere svaret på disse.

Så vi må begynne med å forklare hvordan ENSO styrer. Jeg tar i denne posten utgangspunkt i den siste oppvarmingsperioden, den med de mest pålitelige dataene (satellitter; OI.v2-datasettet jeg benytter omfatter perioden nov’81–feb’12). Hvordan presterer ENSO i dette tidsrommet på over 30 år å markant presse de globale temperaturene opp, når dens egne trend (NINO3.4 SST) ikke går noe annet sted enn ned? Den leverer sin gjennomsnittlige overskuddsvarme til resten av verden, kan man si. Jo, men hvordan gjør den det? Utvekslingen med atmosfæren er temmelig rettfram. Men hva med resten av verdenshavet? For eksempel Nord-Atlanteren (AMO-regionen). Varmen transporteres jo ikke direkte fra Øst-Stillehavet og ned i Atlanterens vannmasser på andre siden av Amerika via atmosfæren. Atmosfæren kan ikke bringe varme (i form av langbølget stråling) ned i havet. Like fullt ser ENSO ut til å styre temperaturutviklingen i havene vekk fra Øst-Stillehavet så vel som i atmosfæren mer eller mindre parallelt – sistnevnte har faktisk i snitt vesentlig kortere responstid.

Vi må altså skille mellom de to reservoarene (hav & atmosfære). Forklaringen hvordan i denne posten dreier seg om utviklingen i havenes overflatetemperatur (SST – Sea Surface Temperature(s)).

I forrige post utskilte jeg to regioner av verdenshavet hvor stort sett hele stigningen i totaltemperaturen siden rundt 1980 er å finne. Dette var Nord-Atlanteren og Øst-Indiahavet/Vest-Stillehavet. Det er først og fremst her ENSO gjør sitt arbeid. Grunnen til det vil komme fram i teksten, men det har i første omgang med verdenshavets tropisk/subtropiske sone å gjøre.


Alle standardgrafer over de ulike deler av havet i denne posten er generert i og hentet fra KNMI Climate Explorer (climexp.knmi.nl), et utrolig hendig verktøy for alle ’hobbyklimatologer’.

Glem ikke nå at alt jeg skriver og kommer fram til her (for jeg har gjort oppdagelser og revurderinger underveis) kun er min forståelse av saken (det opprinnelige tankegodset tilhører fortsatt for en stor del Bob Tisdale). Les det med sedvanlig skeptisk/kritisk innstilling …


Altså,

ENSO-episoder (El Niño og La Niña) driver (på årsbasis) jordas samlede havtemperaturer opp (eller ned) via to forskjellige mekanismer: direkte oseaniske og indirekte atmosfærisk telekoblede. Den første av disse mekanismene forekommer i selve Stillehavet, gjennom de veldige vannforflytningsoscillasjonene som finner sted mellom den østlige og den vestlige delen. (NINO-indeksen fanger som nevnt i forrige post kun opp det som skjer i østdelen.) Hver enkelt av episodene forårsaker dessuten endringer i den atmosfæriske sirkulasjonen, som igjen vil påvirke visse prosesser som har innflytelse på overflatetemperaturen. Ettersom det varme overflatevannet i det tropiske Stillehav under en El Niño sprer seg fra vest, nord for Australia, og østover i retning Amerika, trekker det med seg konveksjonen, skyene og nedbøren, alle typisk assosiert med varmt hav og lavtrykk. Denne omfattende forskyvningen forrykker i vesentlig grad den globale Walker/Hadley-sirkulasjonen*, altså ikke bare i Stillehavet selv, men i forlengelsen også i de to andre verdenshavene, Det indiske hav og Atlanterhavet.

* Storskala atmosfæriske sirkulasjonsceller i jordas tropisk/subtropiske belte (30°N–30°S), i realiteten forflytning av luftmasser i vertikal og
   horisontal retning som følge av trykkforskjeller. Konveksjon utgjør den vertikale, oppadstigende biten, og passatene utgjør i all vesentlighet
   den horisontale biten nærmest havoverflaten. Walker-delen av sirkulasjonscellene er sonal, altså øst-vest, Hadley-delen er meridional, altså
   nord-sør.


Enkel framstilling av Stillehavet under normale tilstander.

Vi sammenlikner planetens tre store havbassenger. Det generelle oppsettet med kjølig vann og høytrykk i øst og varmt vann og konveksjon (og lavtrykk) i vest, med passatvinder strømmende fra førstnevnte mot sistnevnte, alt satt i stand av jordrotasjonen, er i vanlige fall godt etablert i Stillehavets og Atlanterhavets tropiske soner. I Det indiske hav er situasjonen en ganske annen, for her ligger det en landmasse i nord (Asia) heller enn åpent hav. Dette forpurrer dannelsen av passater i det nordlige bassenget. I stedet får vi den ’land kontra hav’-drevne monsunen med sine årvisse skiftninger mellom nord- og sørgående vinder. Monsunen er imidlertid ikke et fokus for akkurat denne posten – bare ha i mente at den vil ha innvirkning på den spesifikke utviklingen i denne regionen. Men vit også at ENSO utøver stor makt selv over denne.

Uansett, forskyvningen av konveksjonssenteret østover i Stillehavet under en El Niño, vil indirekte kunne lede til en økning i SST i det tropiske Atlanterhavet ved å forstyrre den normale Walker/Hadley-sirkulasjonen her. Dette beskrives utførlig i Wang (2005), ”ENSO, Atlantic Climate Variability, and the Walker and Hadley Circulation”
(http://www.aoml.noaa.gov/phod/docs/Wang_Hadley_Camera.pdf):

The Walker and Hadley circulations can serve as a “tropospheric bridge” for transferring the Pacific El Niño SST anomalies to the Atlantic sector and inducing the TNA [Tropical North Atlantic] SST anomalies just at the time of year when the warm pool is developing. As the Pacific El Niño warming culminates near the end of the calendar year, an alteration of the low latitude direct circulation occurs, featuring (1) an anomalous weakening of the convection over northern South America, (2) Walker circulation anomalies along the equatorial strip to the east and west, and (3) a weakened northward Hadley flow aloft. The Hadley weakening results in less subsidence over the subtropical North Atlantic, an associated breakdown of the anticyclone, and a weakening of the NE trades in the TNA.

El Niño i Stillehavet svekker altså konveksjonen (lavtrykket) over det nordlige Sør-Amerika og følgelig også høytrykket i den subtropiske sonen av Nord-Atlanteren (som det er forbundet med via Hadley-cellen). (Det samme skjer for øvrig i Sør-Atlanteren). Den stupende trykkgradienten mellom subtropene og det ekvatoriale konvergensbeltet, leder naturlig til svekkede passatvinder i hele området. Dette er hva den atmosfæriske teleforbindelsen mellom Stillehav og Atlanterhav i all hovedsak består i. Atmosfæren kan ikke varme opp havet direkte, men den kan legge forholdene til rette for at det skal skje.

For når først passatene i Atlanterhavet, på begge sider av ekvator, er svekket, skjer følgende: Reduksjonen i generell vindstyrke forårsaker mindre fordampning fra havoverflaten i den tropiske sonen, og slik stiger temperaturen (havet får ikke frigitt like mye av den varmen som kommer inn fra sola som før). De svakere vindene gjør også overflatevannet mer stillestående, og slik vil kjølig vann fra lenger ned i vannmassene i mindre grad kunne trekkes opp til overflaten. En tredje effekt som påvirker Nord-Atlanteren spesifikt, er havstrømarrangementet i området. En stor del av vannet i tropisk Sør-Atlanteren, som har blitt oppvarmet av de samme prosessene som i nord, transporteres naturlig nordover, over ekvator. Dette skyldes faktisk i hovedsak kontinentenes geometri i denne regionen (figur senere). Strømmene frakter vannet opp kysten av Sør-Amerika til Karibia og Mexico-golfen. Det er ikke for ingenting at den vestlige halvkules såkalte ’Warm Pool’ (nevnt i sitatet fra Wang over), motstykket til ’The Pacific Warm Pool’ i det vestlige Stillehav, skjøvet dit av nettopp passatvinder og havstrømmer, i Atlanterhavet i sin helhet ligger nord for ekvator.

Under en La Niña i Stillehavet vil passatene i Atlanterhavet i utgangspunktet, via samme mekanisme, bare motsatt, styrkes.

Det kan altså på overflaten virke som om mye av det samme skjer i de atlantiske tropene som i Stillehavet under ENSO-episoder – svekkede trykkforskjeller og passater. Men det er avgjørende her å se den fundamentale forskjellen mellom forløpene i de ulike havbassengene. ENSO er en ’selvdreven’ prosess, per definisjon en tett koblet samvirkning mellom hav (El Niño) og atmosfære (Southern Oscillation – som beskriver balansen mellom trykkcellene i Stillehavet) og slik kan man si at Stillehavet på en måte styrer sin egen SST-utvikling. Atlanterhavets (og Det indiske havs) SST-utvikling er i stor grad en respons på ENSOs utslag. En grei måte å illustrere denne forskjellen på, er å se på utviklingen i de ulike bassengenes totale varmeinnhold (OHC – Ocean Heat Content, 0-700m; data fra NODC):


Det tropiske Stillehav (ENSO-området).


Det tropiske Atlanterhav.

Stillehavet avgir (mister) som helhet varme under en El Niño. Atlanterhavet mottar (erverver) som helhet varme under en El Niño. SST i førstnevnte stiger fordi tidligere oppvarmet vann trekkes opp fra dypere lag i vest og spres utover overflaten i øst. SST i sistnevnte stiger fordi lagringen i vannmassene av den direkte solinnstrålingen øker og slik skaper en ubalanse i varmeutvekslingen med atmosfæren, som kun kan bøtes på ved å heve overflatetemperaturen.


Ok,

Alt er vel og bra. Ingen bestrider seriøst det observasjonelle grunnlaget bak ideen om den atmosfæriske telekoblingen mellom Stillehavet og de to andre tropiske verdenshavene, og følgelig om ENSOs innflytelse.

Men igjen var det denne oppadgående trenden (samt syklisiteten, men denne kommer ikke klart til uttrykk under tidsrommet jeg undersøker i denne posten).

Det er denne som må forklares.

[Telehiv]

Okular,

takk for en suveren kraftanstrengelse, til glede for alle oss andre!
Du beriker forumet til de grader med å gjøre slike kvalitetsøvelser.

Du sier selv at du i stor grad bygger på Tisdale, og det er helt greit for meg. I ettertid vil vi kanskje finne at ikke alle vurderinger var perfekte ut fra det man visste i april 2012  , men hele poenget er jo at du har lagt fram en egen oversikt (på norsk, med innslag av selvstendige og opplysende kommentarer) som kan etterprøves og studeres i all ettertid.

For: Vi må ikke la alarmistene få både dekke og servere alt på bordet! Den eneste måten å komme fram til suppebollen på er å gjøre slike anstrengelser med egne synspunkt! Takk skal du ha!

PS: Jeg ser i farten ikke tydelig om vi to er helt enige (men mye tyder på det) om hva som likevel er fyrkjelen: Her er jeg veldig tydelig på at det er Solen. Som når du setter en kjele vann på plata og varmer opp: Du ser at vannet begynner å bevege seg på ulike måter etter som temperaturen varierer, men ÅRSAKEN til hele bevegelsen er den ytre påførte varmeenergien fra PLATA (=solen). Tar du vekk solen vil alle se at jeg har rett - hvis man lever lenge nok til å se at alle sol-genererte havstrømmer til slutt stopper opp....men trolig vil da den underkjente varmen fra jordens indre (som nesten ingen har husket å tenke på i sine modeller så langt, synes det som?!) stadig mer overta og gi nye "strømningsopplevelser" (for de gjenværende med termodress og gassovn?!)

[Okular]

Jeg begynner med å se litt nærmere på de oseaniske (direkte) prosessene i Stillehavet. For her finner vi en del av interesse. Faktisk skjer store saker nettopp her, og ikke minst da i det vestlige Stillehav, men det påvirker også Det indiske hav.

- - -
Bare et innsmett før vi går videre, for å unngå forvirring. Jeg mener ikke å påstå at det tropiske Stillehavets SST er drevet kun av oseaniske prosesser, mens de andre tropiske havområdene i verden (i Det indiske hav og Atlanterhavet) kun drives av atmosfærisk telekoblede prosesser. Dette er selvsagt en forenklet framstilling.

Også over Stillehavet foregår til enhver tid atmosfærisk modifikasjon av havtemperaturene. Skyer og vinder vil påvirke mengden solinnstråling som trenger ned i havets vannmasser samt havets evne til å frigi varme igjen via fordampning i dette området akkurat som i alle andre havområder. Men dette er direkte effekter som følge av interaksjonen mellom havet og atmosfæren like over det som foregår til enhver tid, og tross alt er en integrert del av selve ENSO-fenomenet, og ikke ’overførte’ effekter i form av påvirkning av Walker/Hadley-sirkulasjonen.

På samme måte foregår også til enhver tid forflytning og omorganisering av vannmassene via havsirkulasjonsprosesser i Det indiske hav og i Atlanteren som i Stillehavet.

Det er de store trekkene og mønstrene som trer fram over disse allmenne og unikt variable prosessene vi er ute etter.
- - -

Vel,

Her er det vestlige Stillehav (120–180°Ø / 65°N–60°S):




Dette er altså, som Øst-Stillehavet, først og fremst en oseanisk drevet SST-region, hvor den ene halvdelen, kall det gjerne pendelposisjonen, av ENSO-fenomenet utspiller seg, i så måte at temperaturene her på generelt basis svinger i direkte motfase med nettopp Øst-Stillehavets. Enkelt sagt, når havoverflaten i øst netto er varm, er den samme i vest netto kald, og motsatt:



På tross av hva figuren over (fra Tisdale) både sier og viser, kan ikke den østlige delen av Det indiske hav sies å være oseanisk drevet som det vestlige Stillehavet. Mange av de oseaniske pulsene i Vest-Stillehavet påvirker også utvilsomt Øst-Indiahavet, i større eller mindre grad, men SST-utviklingen i sistnevnte (grafen under) løper påfallende nok i det store og det hele i fase med Øst-Stillehavet, med 1-4 mnd. etterheng, så den primære driveren her synes like fullt å være indirekte atmosfæriske telekoblinger:




Det som slår en ved Vest-Stillehavets graf, mer vagt ved Øst-Indiahavets, er hvordan snittemperaturene i all hovedsak ser ut til å gå opp i trinn. Temperaturene svinger noenlunde om en middelverdi før de gjør plutselige rykk opp og legger seg på et høyere snittnivå i etterkant. To slike trinn er å finne her. De gjør praktisk talt hele økningen fra november 1981 til februar 2012 på rundt 0,45 grader:



Disse trinnene finner vi igjen i alle tropisk/subtropiske hav (foruten Øst-Stillehavet), samt forplantet nordover i Nord-Atlanteren. De er særdeles tydelige på den globale SST-grafen, setter sitt klare avtrykk så vel i troposfæren (UAH/RSS) som på land+hav-kurven til HadCRUT3 (se under):


Jordas tropisk-subtropiske hav utenfor Stillehavet.
Total stigning nov ’81–feb ’12: 0,35°C. (Legg merke til de tre store El Niño-toppene.)


Nord-Atlanterens (AMO-regionens) midlere og høyere breddegrader.
Total stigning nov ’81–feb ’12: 0,8°C.


Globale SST-anomalier (1982-2012) (OI.v2).


Globale anomalier i den lavere troposfære (1982-2012) (UAH).


Globale anomalier, land+hav (1982-2012) (HadCRUT3).

- - -
På dette tidspunktet, før vi går videre, vil jeg gjerne at dere skal se på følgende graf, som AGW-forfekterne ofte tyr til for å vise at ENSO ikke kan ha noe med trenden i snittemperaturer å gjøre:



Her er HadCRUT3-kurven (rød) overlagt MEI-kurven (blå) (MEI – Multivariate ENSO Index (NOAA), én av de vanligste indeksene brukt for å beskrive ENSO-fenomenet, basert i stor grad på NINO3.4 SST-anomalier). MEI er skalert med 0,12 ift. HadCRUT3. Den loddrette streken markerer Det store klimaskiftet i Stillehavet, 1976.

Observer hvor HadCRUT3-kurven gjør rykk oppad i forhold til MEI (de sorte ringene). Det er nettopp trinnene våre. MEI viser, som NINO3.4, bare den østlige delen av ENSO, ikke fenomenet som helhet.
- - -

For så å komme tilbake til rekken av grafer over: Trinnene synes allestedsnærværende. Og de etableres til samme tid overalt.

Hvor og hvordan oppstår de? Vel, svaret på det første er enkelt og selvsagt: Stillehavet. Svaret på det andre krever litt mer forklaring.

Trinnene ses, som allerede vist, tydelig i det oseaniske Vest-Stillehavet, men ikke i Øst-Stillehavet. Trenden i Øst-Stillehavet er, som vist i forrige post, flat til lett fallende over perioden.

Propageres så trinnene som de framstår i Vest-Stillehavet ganske enkelt til de resterende havområdene i verden? Nja, det er ikke fullt så enkelt. Det finnes ingen umiddelbare mekanismer for dette annet enn havstrømmer. Sånn sett vil ’avtrykket’ deres i form av generelt høyere SST-anomalier nok til en viss grad spre seg og etableres vestover til de tropisk/subtropiske delene av Det indiske hav, som på mange måter jo er direkte koblet med Stillehavet rent oseanisk.



Men til Nord-Atlanteren? Neppe i særlig stor grad.

Husk dessuten at Vest-Stillehavets SST er i generell motfase med Øst-Stillehavets, så trinnene i førstnevnte løfter seg opp under La Niña-episoder, snarere enn under El Niño-episodene forut for dem, som i alle andre relevante deler av verdenshavet.

Men her ligger også cluet. For det er en forbindelse.

[Okular]

Takk skal du ha, Telehiv! Det kommer mer.

Jeg syns det er spennende å grave. Og jeg tror vel, som alle her på forumet, at drivet etter å finne ut hva som egentlig foregår, ligger sterkt hos meg. Så får de som vil knytte hver minste lille ting som skjer til Satan-gassen CO₂ drive med sine ting. At sola gjennom havet (og da, mener jeg, via ENSO i all hovedsak) styrer butikken, kan det ikke være mye tvil om.

Så får andre enn meg være de som eksponerer motpartens alle fiffige påfunn for å forlenge sin dyrebare illusjon.

Jeg syns dere gjør en glimrende jobb!

[Telehiv]

Okular,

kjør på! jeg gleder meg til hvert innlegg fra deg!
Håper at du også kommer til å ta nærmere for deg en annen rimelig antakelse:

At nordre og søndre hemisfære synes å gå tilnærmet i motfase (men ikke helt, jfr. nettopp dine havstrømsbeskrivelser som viser tendens til "emulgeringer" over store avstander  over tid), slik at Arktis varmes opp når Antarktis kjøles ned, og vice versa.

Jeg skrev derfor et sted på nettet en gang for noen år siden (da Steigs tjuvtriks med å bytte data fra halvøyen med massivet ble dratt som et første forvarsel, vil jeg tro..?), at snart vil The Team sende hovedtroppen av sine kolloboratører til Antarktis for å lage oppvarming-stories derfra, etterhvert som Arktis blir mer og mer pinlig for dem.

[Okular]

Hvordan oppstår så de oseaniske trinnene i Vest-Stillehavet?

Igjen, i et ideelt Stillehav i normale tilfeller er forholdene slike:

La Niña: kaldt vann i øst, varmt vann i vest

El Niño: varmt vann i øst, kaldt vann i vest

La Niña --> El Niño: fra kaldt mot varmt i øst, fra varmt mot kaldt i vest

El Niño --> La Niña: fra varmt mot kaldt i øst, fra kaldt mot varmt i vest

Under trinnendringene i vest skjer noe som avviker fra denne fine oseaniske pendelbalansen.


Vi sammenlikner det vestlige Stillehav med NINO3.4-regionen i det østlige Stillehav. Her først en oversikt over regionene. Jeg har også avgrenset den tropiske delen av Vest-Stillehavet (23°N–23°S):



Observer at NINO3.4-regionen ligger i et smalt belte langs ekvator midt ute i havet. Her befinner man seg i kjernen av den store oseaniske vannforflytningstraseen mellom øst og vest i Stillehavet, noe den jevnt oscillerende og rimelig støyfrie kurven i Graf 2 lenger ned visualiserer ganske godt. Relativt kaldt vann kommer inn fra øst under nøytrale og i særlig grad under La Niña-tilstander, relativt varmt vann kommer inn fra vest under El Niño-tilstander. Fargene på figuren under representerer absolutte temperaturer, ikke anomalier. NINO3.4-regionen er å finne i de sorte rektanglene. (De blå pilene er ment å vise passatene under de ulike ENSO-fasene.)




Her er SST-grafene for de to regionene mellom nov 1981 og feb 2012. Først Vest-Stillehavet nok en gang (65°N–60°S / 120–180°Ø; graf 1):


Graf 1.


Deretter NINO3.4-regionen (5°N–5°S / 170–120°V; graf 2):

       
        Graf 2.

- - -
Før vi ser på hva som kan ha skjedd, er det viktig å bringe noe på det rene. NINO3.4-regionens temperaturanomalier brukes som grunnlag for noen av de mest anvendte ENSO-indeksene. Disse indeksene skildrer ENSOs oscillatoriske natur samt de ulike episodenes relative styrke og varighet. Dette er imidlertid ikke det samme som at NINO3.4-regionen er ENSO-fenomenets opprinnelsessted. ENSOs skifter oppstår øst og vest for den sentrale regionen (så sant vi ikke snakker El Niño Modoki, som av visse årsaker oppstår og sentreres i det sentrale Stillehav, men denne posten er omfattende nok som den er, om vi ikke skal ta for oss alle mulige varianter og variasjoner i tillegg).

Det hele dreier seg som tidligere nevnt om en koblet oseano-atmosfærisk samvirkningsloop med en rekke variabler, men man kan f.eks. hoppe inn i den og begynne med en endring i trykkforskjellen mellom det østlige og vestlige Stillehav. Dette vil starte en feedbackkjede som med tiden vil føre til at de store vannforflytningsprosessene i de tropiske delene av havet stopper opp og reverseres. NINO3.4-regionen ligger midt i hendelsenes sentrum, og utgjør således et glimrende vindu inn mot fenomenets generelle forløp. Men dette må altså ikke forveksles med rollen som forløper og igangsetter.
- - -

Ok,

Nivåhevingene i graf 1 ser i hvert fall ut til å etableres gjennom et totrinns forløp: Selve opprykket, før stabiliseringen på et høyere nivå. De to grafene er altså vanligvis i motfase:

           1)  Først inntrer kombinasjonen av at temperaturene i Vest-Stillehavet under oppgangen til El Niño i øst synker mindre enn normalt
                og/eller at de under den påfølgende nedgangen til La Niña i øst stiger mer enn normalt.
           2)  Etter at selve det gjeldende El Niño/La Niña-paret har spilt ut, stiger på ny NINO-verdiene markant i øst, fra La Niña i retning El Niño-
                land. Men havtemperaturene i vest faller ikke tilsvarende – de forblir opphøyde (markert med ringene i graf 1 og 2 over).

Og med dette etableres det nye nivået. For etter at denne første overgangen La Niña-El Niño i øst ’overses’ i vest, ser ting ut til å falle tilbake i samme svingende motfasemodus, bare elevert.

Så kan man spekulere og diskutere opp og ned i mente hvilke spesifikke oseaniske prosesser som bevirker dette forløpet. Her er et enkelt forslag:

Legg merke til i graf 2 over hvordan de markerte El Niñoer begge er sterke og/eller langvarige samt at de begge etterfølges direkte av sterke og/eller langvarige La Niñaer. Bob Tisdale kaller disse ’signifikante El Niño/La Niña-par’.

Men disse parene trenger også noe å jobbe med. En El Niño frigir bare varmen lagret opp av den foregående La Niña. Det peker seg altså ut et åpenbart idealforløp:

                a) La Niña 1 lagrer opp mer varme enn normalt i vest -->
                b) El Niño henter fram og sprer mer av varmen enn normalt i øst -->
                c) La Niña 2 har mer restvarme igjen å jobbe med og pusher den tilbake til vest -->
                d) Overskuddsvarmen finner veien også nord- og sørover fra varmepoolen og er omfattende nok til at neste El Niño-prosess ikke
                    makter å ’dra’ den helt ut av regionen igjen (østover).


Bob Tisdale:

The warming during a La Niña [sikter til La Niña 2 i kjeden over] is direct for the East Indian and West Pacific Oceans. During a La Niña, ‘leftover’ warm water from the El Niño is pushed to the west and carried to the higher latitudes by the western boundary currents. And some works its way into the Indonesian Throughflow and on into the East Indian Ocean. Also, during the La Niña, the strengthened trade winds shift cloud cover to the west, allowing more downward shortwave radiation to heat the tropical Pacific ocean, and like the ‘leftover’ warm water, it is carried to the Kuroshio Extension, the SPCZ, and the eastern tropical Indian Ocean.

Jo sterkere La Niña, jo mer av alt dette vil altså finne sted. Og jo sterkere den foregående El Niño, jo mer ‘leftover warm water’ er å finne. Ikke glem at mesteparten av varmtvannet som dras mot øst fra varmepoolen i vest under en El Niño, hentes fra dypere ned i vannmassene (for lagrene her kan bli enorme; se figuren under).




Den ’nye’ varmen er altså ikke skapt av El Niñoen, men brakt opp i form av tidligere oppvarmet vann til overflaten, hvor de blir en del av SST-beregningene. Noe de ikke var før. De var imidlertid en del av OHC – varmeinnholdet. Tilbake til grafen for det tropiske Stillehavets OHC. Legg merke til den enorme økningen i varme under særlig La Niña ’95/’96, den som kom forut for den store El Niño ’97/’98. Sammenlikn med grafen for den tropiske delen av Vest-Stillehavet (23°N–23°S) (begge nedenfor):






Om det kun er mengden overskuddsvarme skaffet til veie av disse signifikante ENSO-episodene som så i neste runde gjør det ekstra vanskelig for havprosessene i vest å fjerne den i tide før ny varme tilføres med nye episoder, det vet jeg ikke. Jeg vet ikke om noen vet det.

Det er åkkesom ikke så vanskelig å observere at varmen tross alt forblir i regionen, og at det skjer nettopp etter slike bastante ENSO-par/tripletter. Legg merke til utviklingen i ’time lapse’-serien under (igjen fra Tisdale), i forbindelse med El Niño/La Niña-paret ’97-’01. Fra starten av 2000 og helt ut perioden burde temperaturene i vanlige fall ha sunket markant i Vest-Stillehavet, for da stiger de i øst. Men det gjør de ikke. Snarere ser de ut til for et utstrakt tidsrom å gå i medfase med øst:




Vel, det var de oseaniske trinnene. De dominerer Vest-Stillehavets SST-utvikling, og yter innflytelse også på Det indiske havs snittemperaturer.

Men de kommer seg ikke ordentlig rundt Afrikas Kapp det gode håp eller Sør-Amerikas Kapp Horn. (Tisdale mener faktisk at de gjør det. Men jeg har ikke klart å observere noe varmetrinn rundt disse kontinentendene, som begge dessuten strekker seg godt ut av den tropiske sonen og ned mot Sørhavet. Så der får vi være litt uenige, Bob og jeg ...)

(Og via Arktis, da? Jeg funderer på i hvilken grad et varmere Nord-Stillehav påvirker den Arktiske atmosfæriske sirkulasjonen (’The Polar Vortex’) som har tett sammenheng med de nordlige jetstrømmene. Men dette vil uansett neppe kunne være mer enn av regional (boreal/arktisk) betydning, og i hvert fall ikke global. Og er følgelig ikke et tema for denne posten.)


Dette bringer oss uansett tilbake til Atlanterhavet, og i sin ytterste konsekvens til AMO-regionen, Nord-Atlanteren.

[Okular]

Ja da, vi er helt enige om at sola er fyrkjelen, Telehiv. Mitt poeng med disse postene er ikke å undergrave det på noen som helst måte. Men det må et hav til for å få det unike klimaet vi har på jorda, som et reservoar og en gigantisk omfordeler av energien vi mottar fra oven.

At noen i fullt alvor kan mene at en sporgass i den tynne, tynne atmosfæren skulle kunne overstyre disse to elefantene er for meg et mysterium

Ellers, denne 'see-saw'-ideen mellom nord og sør er ganske omstridt. Don Easterbrook, tror jeg, mener den er svært oppskrytt. Men at det i det minste er en anselig 'lag' i forbindelse med pådrivsendringer mellom Arktis og Antarktis som i perioder kan framstå som en motfase, bør nok kunne være tilfelle. Arktis og Antarktis lever jo ellers temmelig ulike liv. Førstnevnte er veldig koblet til hva som skjer på resten av sin halvkule. Sistnevnte er i stor grad blokkert ut fra resten av verden av de cirkumpolare strømmene og stormbeltene. Med tanke på Antarktis' effektive isolasjon fra de store hav- og vindsystemene ellers på planeten (all støyen fra 'de jordiske klimadriverne'), så burde jo kontinentet egentlig være en glimrende plass for å bevitne CO₂ sin effekt ettersom dens innhold i atmosfæren øker (jevnt utover ifølge hypotesen, i virkeligheten ikke fullt så jevnt). Men hva ser vi? Ingen verdens ting. Det har ikke vært noen oppvarming der nede på i hvert fall 40 år. Snarere tvert imot.