Varsler for kommende måneders værstatistikk utnytter ikke all den informasjonen som er tilgjengelig om hav, is, snødekke og atmosfære.
Av Rasmus Benestad, Y Orsolini (NILU), Arne Melsom, Ina K. T. Kindem og Retish Senan
Artikkelen har tidligere vært publisert i tidsskriftet KLIMA.
Sesongvarsler med globale modeller som beskriver hav og atmosfære, gir noenlunde gode treff for tropene, men er langt mer usikre for Nord-Europa. Hvorfor er de så usikre for våre områder? Er det viktige faktorer som sesongvarslingsmodellene har neglisjert? Hva med havisen? Eller snødekket? Kanskje stratosfæren spiller en viktigere rolle enn vi trodde? Dette er spørsmål som forskningsprosjektet «Seasonal Predictability over the Arctic Region» (SPAR) har forsøkt å belyse. Vi baserte studien vår på en rekke modellberegninger, og hensikten var å se hvor følsom prognosemodellen er overfor endringer i havis, snødekke og prosesser i stratosfæren.
Mindre havis
Havisen i Arktis har siden 1979 minket i utstrekning, spesielt i august og september. Reduksjonen er ikke tidligere blitt fanget opp av sesongvarslingsmodellene på en god måte. Spørsmålet er om dette har noe å si for varslene. For å belyse dette brukte vi en modell som benyttes for operasjonelle sesongprognoser ved Det europeiske værsenteret (ECMWF). Det nære samarbeidet med ECMWF og muligheten for å bruke deres tungregneressurser har bidratt til å utvikle en ny metode for å beskrive havisen i den nye sesongvarslingsmodellen, som ble gjort operasjonell i november 2011.
Forskningen vår har avdekket at sommertemperaturene i Arktis er følsomme for endringer i isforholdene, men at det er vanskelig å se noen systematisk sammenheng over Europa. Usikkerheten i sesongvarslene framtrer som sprik i prognoseberegningene som tar utgangspunkt i litt ulike inngangsverdier for havtemperaturen eller beskrivelsen av havisen. Vi ser at usikkerheten i beregningene av sommertemperaturen er størst nær iskanten. I andre områder har beskrivelsen av isdekket bare begrenset betydning for usikkerhetene i sesongvarselet. For høsten ser vi derimot større betydning av havisen. Åpent hav som har samlet opp solenergi om sommeren, avgir denne om høsten, noe som medfører mildere vær over deler av Arktis, og når vi tar dette i betraktning, får vi en bedre beskrivelse av temperaturutviklingen (Figur 1). For høsten antydet modellberegningene at områdene utenom Arktis med størst følsomhet overfor havis, er langs Asias stillehavskyst.
Sirkulasjonsmønstre
Man kan forklare noen av disse resultatene ved at det har skjedd en endring i sirkulasjonsmønstrene vinterstid. Dette innebærer at mild luft trekker seg ut fra de arktiske havområdene og påvirker hele dybden av troposfæren. Lavtrykkene ved øygruppa Aleutene nær Beringstredet og over Island forsterker seg, og jetstrømmene i atmosfæren over havområdene blir mer intense. Over Nord-Amerika og Eurasia ser vi også mer etablerte høytrykkssituasjoner. Disse er forbundet med en sørlig forskyvning av de atmosfæriske jetstrømmene, noe som medfører en transport av kald polarluft lenger øst langs østkysten av kontinentene.
Vi kan tenke oss at havisen påvirker overflate-temperaturen over lange avstander ved at den påvirker stormbanene. Men her har vi ennå ikke funnet noen klar og systematisk sammenheng.
Snø og vind
Det er ikke bare havisen som bør tas i betraktning. Flere studier har antydet at snødekket over Eurasia kan ha betydning for vindmønsteret over de nordlige delene av Stillehavet og Nord-Atlanteren. Vi gjorde en rekke modellberegninger for perioden 2004–2009 for å belyse hvilken innflytelse snødekket har på sesongprognosene. Et dypt snødekke har en isolerende effekt, noe som gir nedkjøling nær bakken for de første to ukene av modellkjøringene. Vi ble overrasket over at vi fikk best samsvar mellom beregninger og observasjoner over arktiske havområder en måned ut i modellperioden, noe som tyder på at snødekket har betydning for vindmønstrene.
Det skjer alltid flere ting samtidig, og den lokale værstatistikken er et resultat av flere faktorer. Vi så på responsen av en kombinasjon av ulike forhold, som havis, stratosfæreprosesser og havtemperaturer, for å belyse spørsmålet om temperaturene bare er summen av de ulike forholdene eller om sammenhengen er mer komplisert. Foreløpige analyser tyder på at beregningene blir berørt hvis vi tilføyer stratosfære på toppen av troposfæren i modellen. Valg av modelloppsett har derfor betydning for prognosene, og hvordan man tar høyde for havisen og stratosfæren vil ha betydning for resultatene.