Hvad er klima?
Hvad er klima egentlig? Alle taler om det, men kender du den præcise definition af begrebet? Bliv klogere på klima-begrebet i denne artikel.
Klima og vejr
Klima er et gennemsnit af vejrmålinger
Menneskets levevilkår er stærkt afhængig af vejret, som varierer med årstiden og de geografiske forhold. For at skaffe sig overblik over disse faktorer, har man indført begrebet klima, dvs. gennemsnitsvejret over en given årrække.
Der er international enighed om, at definitionen af begrebet “klima” er gennemsnittet af vejrmålingerne over en periode på mindst 30 år. Heraf følger, at enkelte særligt kolde, varme eller våde år ikke umiddelbart kan tages som udtryk for, at klimaet har ændret sig.
Klima beskrives ved de årlige svingninger af:
- Temperatur
- Nedbør
- Vind
- Lufttryk
- Skydække
- Solindfald
- Luftfugtighed
- Dugpunkt (bruges sjældent)
- Antal ekstreme vejrhændelser (orkaner og cykloner, frekvensen af frontpassager)
Diagrammet viser det årlige temperaturgennemsnit i perioden. Figuren bruger perioden 1961-1990 som udgangspunkt eller normalen. Kilde: DMI, 2007.
I diagrammet kan man aflæse, at gennemsnitstemperaturen er steget med 0,8˚C over en periode på 150 år. Hvis temperaturgennemsnittet i den 150-årige periode er lig 0, er temperaturen steget fra -0,4˚C under gennemsnittet i 1850 til godt 0,4˚C over gennemsnittet i år 2000. I løbet af perioden har der, som det kan ses, være mange variationer, fx faldt temperaturen i 1860 helt ned til -0,6˚C under gennemsnittet.
Klimaet er bestemt af følgende geografiske forhold:
- Geografisk position (bredde- og længdegrad) – solindstrålingen er en vigtig faktor.
- Placering i forhold til hav og land og bjerge.
- Højde over havets overflade.
- Termisk cirkulation i oceaner og atmosfæren.
Hvornår er det ‘vejret’ og hvornår er det ‘klimaet’?
Vejr: øjebliks-observationer af parametre (nedbør, temperatur, fugtighed, solskinstimer og vind).
Klima: det gennemsnitlige vejr, middelværdien, på det pågældende sted.
Klimaet beskrives ved middelværdier af vejrmålinger (nedbør, temperatur, fugtighed, solskinstimer og vind) over 30 år, samt ved variationer i disse størrelser og ved størrelsen og hyppigheden af ekstremværdier for disse størrelser.
Jordens klimasystem
Jorden er et stort økosystem. Der er mange faktorer, der spiller ind på udviklingen af jordens økosystem, og en af disse er det globale klimasystem.
Jordens naturlige klimasystem består af forskellige mekanismer, som justerer klimaet på jorden, så det er relativt konstant. Der er mange klimaeksperter, der forsker i jordens klima mht. påvirkninger og udsving i fortiden, nutiden og i fremtiden.
Klimasystemet er en balance med naturlige variationer, der bliver reguleret af forskellige mekanismer. Disse mekanismer regulerer ligevægten mellem jordens forskellige elementer. Overskrides ligevægten, vil der ske en uoprettelig reaktion i hele systemet, og ikke kun ’lokalt’ i en af systemets elementer.
Eksempler på uoprettelige ændringer i det globale økosystem:
- ekstrem udryddelse af dyrearter: dinosaurerne uddøde – næsten, bortset fra fuglene. Det gav plads til at pattedyrene kunne udvikle sig ekstremt hurtigt til den mangfoldighed de har i dag.
- kontinenternes bevægelser har påvirket det globale økosystem permanent – nye mønstre i havstrømme, ny fordeling af frodige og tørre, varme og kolde områder, som igen har påvirket de lokale økosystemer.
Eksempler på mindre ændringer, som ikke påvirker de globale økosystem:
- små istider eller varme perioder (fx den varme periode i middelalderen), som ændres lokalt i en periode, men så falder tilbage igen. Det globale økosystem er altså stadig intakt.
Et økosystem
Et økosystem består af alle biologiske organismer og deres interaktion med omgivelserne. Det inkluderer dyr og planter, jord og sten, vandet og klimaet.
Et økosystem kan beskrives på mange niveauer; helt fra det globale økosystem ned til en lille vandpyt. Fælles for dem er, at flere faktorer spiller ind på udviklingen af økosystemet. Ændres en faktor, får det større eller mindre konsekvenser for resten af økosystemet.
Inddeling af klimasystem
Groft sagt kan man inddele jorden i tre overordnede elementer i det globale økosystem, som indeholder de mekanismer, der er med til at opretholde klodens klima:
- Atmosfæren
- Landoverfladen (inkl. søer og floder)
- Oceaner
Atmosfæren
Foto: Anne Sofie Høffding Nissen
Atmosfæren er en tynd skal, der dækker jordens overflade. I tykkelse svarer den ca. til et lag lak på en globus. Fordi atmosfæren er så tynd, er den også mere sårbar overfor påvirkninger fra fx menneskets udledning af drivhusgasser.
Atmosfæren består af en række forskellige luftarter (gasser), bl.a. CO2 og vand, se faktaboks. Disse gasser er med til at stabilisere atmosfærens temperatur. Atmosfæren indeholder også aerosoler: små partikler af fx salte, støv, jord og aske, som holdes svævende i kortere eller længere perioder i atmosfæren.
Læs mere om gas og partikler i atmosfæren.
Det, vi kan ‘se’ i atmosfæren er skyer og nedbør (sne og regn). Dannelsen af skyer og nedbør fremprovokeres dels af vandmængden i luften (jo højere temperatur jo højere potentielt indhold af vand) og af aerosoler, se faktaboks.
Læs mere om skyer.
Fordelingen og mængden af luftarter og aerosoler er en af de mekanismer, der har en meget markant indflydelse på jordens klimasystem, og helt specifikt den globale temperatur. En anden vigtig mekanisme i atmosfæren, er vind. Vind transporterer luftarter og aerosoler, varme og kulde, fugtig og tør luft rundt på kloden, hvilket er afgørende for de klimazoner, vi har på jorden.
Luftarter i atmosfæren
Jordens atmosfære består af forskellige luftarter (eksklusiv vanddamp):
- 78,08% N2
- 20,95% O2
- 0,93% Ar
- 0,034% CO2
Herudover er der mindre mængder af Ne, He, Kr, H2 og X2, samt variable mængder af H2O, CH4, N2O, O3 o.a.
Mængden af gasser i atmosfæren stabiliseres med en ligevægt med oceanerne. Mere CO2 i atmosfæren betyder mere CO2 i oceanerne, og derved en forsuring (lavere pH værdi) i oceanerne.
Skyer
Skyer består af vandråber der skiftevis:
- falder ned, pga. tyngdekraften
- fordamper, når de når varmere luftlag
- stiger op igen, hvor de fortættes til dråber, når de når de koldere luftlag.
Skyen ‘regner’, når dråberne bliver store nok til at nå jordoverfladen, inden de fordamper.
Når der er areosoler i luften, vil vandet nemmere fortættes på disse, hvilket fremprovokerer dannelsen af skyer.
Oceaner
Oceanerne rummer en overflod af liv. Vandet indeholder også en lang række kemiske bestanddele, bl.a. opløste salte og CO2. Disse kemiske bestanddele er en del af den naturlige ligevægt. Oceanerne har etableret en kemisk balance med atmosfæren, hvilket betyder, at oceanet optager atmosfærens CO2, hvis der er overskud. Optag af CO2 resulterer i en lavere pH-værdi i oceanerne, som påvirker oceanernes økosystem.
Læs mere om oceanerne
Is, og specielt havis ved polerne, udgør en vigtig del af klimasystemet, idet isen har en ekstrem høj albedo (se faktaboks). Isen reflekterer solens stråler tilbage til rummet, hvilket mindsker opvarmningen af atmosfæren. Det er en såkaldt feedbackmekanisme. Hvis der ændres på mængden af is på jorden, ændres den samlede globale indstråling, som er afgørende for den globale temperatur og dermed klodens klima.
Læs mere om is og sne
En anden vigtig mekanisme i oceanerne er havstrømmene, som fx Golfstrømmen. Golfstrømmen er en del af et større globalt havstrømssystem, som bringer varmt overfladevand fra ækvator op til den nordlige halvkugles oceaner, som derved bliver 5˚C varmere, end det ville have været uden Golfstrømmen.
Havstrømme er livsvigtige for mange livsformer, både på land, i vand og i luften. Hvis der ændres på en havstrøm, har det konsekvenser for mange økosystemer både på land, i luften og i oceanerne.
Læs mere om oceanerne
Albedo
Når lys rammer en overflade, er der stor forskel på hvor meget af dette lys, der reflekteres tilbage til atmosfæren. Mængden af lys, der reflekteres, kan måles og betegnes som overfladens albedo. En overflade med en høj albedo reflekterer altså en stor mængde af solens stråler tilbage til atmosfæren.
- Helt ren is og sne har en meget høj albedo. Ca. 60-80 % af lyset reflekteres fra overfladen.
- Skyer kan have en albedo helt op til 70 %.
- Landjord og mørke bygninger har en lav albedo, fx har ny asfalt en albedo på 4%.
- Havets albedo varierer meget. Det afhænger af bølgerne, bl.a. af vinklen på lysindfaldet og om toppen af bølgen er skummet (høj albedo) eller ej, men generelt kan man sige, at vand har en lavere albedo end is og sne.
Landjorden
Landjordens overflade og jordskorpen er beriget med mængder af liv (både planter og dyr). De er vigtige elementer i jordens klima, fordi de bidrager til at vedligeholde den naturlige ligevægt i klimasystemet. Der sker en vekselvirkning mellem atmosfæren og overfladens organismer med hensyn til de kemiske bestanddele. Bl.a. er det planterne (primært træer), som optager en del af den atmosfæriske CO2, og dermed er en af de mekanismer, som naturen benytter sig af for at opretholde den kemiske balance. Dyrene bidrager til produktion af bl.a. metan, som også er en drivhusgas.
Udover dyr og planter rummer jordoverfladen en række andre elementer, som er med til at opretholde vores klima og derved også det globale økosystem: Is og sne, vand i floder og søer, de topografiske (jordoverfladens forskelle i geografisk placering og højde) variationer mellem dale, sletter og bjerge, samt fastland og kyster. Hvis der kommer ubalance i forholdet mellem de forskellige elementer, kan det få konsekvenser for vores velkendte klima. Et eksempel er afsmeltningen af indlandsisen og gletsjere. Et andet eksempel kan være perioder med ekstrem høj vulkansk aktivitet.
Vand på land i floder og søer, grundvand og jordfugtighed (det vand der fastholdes i mikroskopisk små hulrum i jorden, som ikke trækkes ned til grundvandet = jordfugtighed) er essentielt for liv på jordens overflade. Mængden af tilgængeligt ferskvand på jordens overflade er i balance med og meget afhængig af klodens klima, specielt luftens temperatur og vindsystemer. Ændringer i disse vil få store konsekvenser for fordelingen og tilgængeligheden af ferskvand. Mange økosystemer vil opleve store konsekvenser, hvis der ændres på tilgængeligheden af vand.
Påvirkninger af klimasystemet udefra
Der er også mekanismer, der ligger uden for klodens klimasystem, altså ydre påvirkninger. De mekanismer påvirkes ikke af menneskelige aktiviteter, men vi har til gengæld heller ikke mulighed for at påvirke dem. Det gælder fx variationer i solens aktivitet, som har indflydelse på jordens klima. Indstrålingen ændres fx i forbindelse med jordens banebevægelse, som giver periodiske variationer i solens indstråling (se Jordens bane omkring solen), og i forbindelse med solens egen aktivitet. Indstrålingen er, som sagt, en meget vigtig mekanisme i det globale klimasystem. Ændringer har konsekvenser – globalt.
Et andet eksempel er Månen. Månens tiltrækningskraft påvirker jorden, og det kan ses ved tidevandet.
For mange forskere er det væsentligt at undersøge, hvor stor den menneskelige påvirkning er i forhold til de ikke-menneskeskabte variationer i det naturlige klimasystem. Det giver en indikation på, hvor stor indflydelse menneskelige aktiviteter egentlig har på de klimaforandringer, vi mærker nu, og om vi kan gøre noget for at formindske vores påvirkning.
Læs mere om klimaforståelse
Klimaforståelse
– Klimaforandringer og global opvarmning
– Hvad er klima? (denne side)
– Drivhuseffekten
– Klimazoner
– Drivhusgasser
– Klimamodeller
– Kulstofkredsløbet
Kilder
DMI, Tema: Klima, aug. 2008
Geoviden 2006, 2: Klima
EU kommisionen: Måling af drivhusgasser
Denne artikel stammer oprindeligt fra Climate Minds, som er udviklet af Experimentarium i samarbejde med Dansk Energi og Energyminds.
