Hva er "klima"?

Klima: Vær over lengre tid

Klimaet er værforholdene over lengre tid beskrevet ved hjelp av statistiske informasjoner. Grunnlaget for de statistiske informasjonene, klimainformasjonene, er observasjoner av været over en så lang periode at enkeltvise ekstreme værsituasjoner ikke vesentlig påvirker resultatene. Vi kan også si at klimaet er et konsentrat av været.

Vi skal senere se litt på hva som bestemmer klimaet. Til sammen gir normaler, variasjoner, ekstreme verdier og annen klimainformasjon en systematisk statistisk beskrivelse av værforholdene på et sted. Klimainformasjonene forteller i virkeligheten både hva som er vanlig vær og hva som er mulig vær på et sted.

Normaler

Her skal vi foreløpig slå fast at selv om det er store variasjoner i været, har det et hovedmønster som gjør at det kan lages en statistisk beskrivelse av det. Det meste av denne beskrivelsen kan være meget enkel. Grunnlaget for alle klimainformasjoner er systematiske observasjoner av været over en lengre periode. Den vanligste klimainformasjonen som lages ut fra observasjonene er middelverdier og variasjoner rundt disse. Middelverdier eller gjennomsnittsverdier for bestemte 30 års perioder som 1901-1930, 1931-1960 og 1961-1990 kalles normaler. Det er en internasjonal avtale om at normalene skal benyttes som offisielle middelverdier slik at det blir likt over hele verden. Nå benyttes normalene for 1961-1990.

Variasjoner

Men normalene er ikke alene tilstrekkelige for å beskrive klimaet på et sted. Like viktig er variasjonene rundt dem. Variabiliteten er ut uttrykk for hvor mye været kan variere uten at noe unaturlig har skjedd. Variabiliteten beregnes ved hjelp av forskjellige statistiske metoder, og den uttrykkes ofte som sannsynlighet for avvik fra normalene.

Som eksempel kan vi se på temperaturobservasjoner for juli på Meteorologisk institutt på Blindern. De gir en månedsnormal eller middeltemperatur i årene 1961-1990 for juli på 16.5°C. Samtidig sier observasjonene at i halvparten av årene har juli månedstemperaturer mellom 15.8°C og 17.4°C og at i gjennomsnitt hvert 20. år er månedstemperaturen over 18.5°C. Så hvis månedstemperaturen for juli et år blir 16.0°C, så er det en helt vanlig månedstemperatur, mens en månedstemperatur på 19.0°C er en uvanlig månedstemperatur. Men de er begge en del av de naturlige variasjonene i været, og forekomst av en så høy månedstemperatur for juli er en del av klimaet på Blindern.

Ekstreme verdier

En viktig klimainformasjon er informasjon om mer ekstreme værbegivenheter. De beskriver ytterpunktene av klimaet på et sted. Dette gjelder både observerte og beregnede verdier. Observerte ekstreme verdier er som oftest enkeltobservasjoner av for eksempel maksimums- og minimumstemperaturer og høyeste nedbørmengder. Størrelsen på disse er avhengige av hvor lenge en observasjonsstasjon har vært i drift. Men når vi har lang nok observasjonsrekke kan vi ved hjelp av statistiske metoder beregne hvilke verdier som for eksempel i gjennom-snitt overskrides hvert 100 år eller hvert 1000 år. Det vil si at vi kan si hvor ofte en verdi forekommer, men vi ikke akkurat når den vil komme. Det er en viktig forskjell mellom et værvarsel og en klimainformasjon.

Utnyttelse av klimainformasjon

Klimainformasjon benyttes til planlegging av ting og virksomheter som påvirkes av været og til forklaring av avvik i forhold til planer. Vekslingene i været skaper store vanskeligheter for dem som skal planlegge ting eller virksomhet som er avhengig av været. Her er det ofte et spørsmål om sikkerhet og økonomi. Klimainformasjon er grunnlag for dimensjonering for mange konstruksjoner og systemer:

• Hus, veger, jernbaner, TV master, vannkraftanlegg må bygges slik at de er tilpasset klimaet i Norge. Skal en konstruksjon tåle alt vær som den vil bli utsatt for, eller er det mer økonomisk å regne med skader gjennomsnittlig for eksempel hvert 25. år? Og hva kan skadene føre med seg? Hvor høyt må forsikringspremier settes? 
  
• Været i vekstsesongen bestemmer både om eller hvor et planteslag kan dyrkes i Norge og i tilfelle det kan dyrkes hvor stor årsveksten blir hver enkelt år. Så er det mulig å innføre planten og dyrke den med tilfredsstillende økonomi? 
  
• Nesten all energiproduksjon i Norge er basert på vann og derfor er det meget viktig å vite mest mulig om nedbørforholdene og hvordan de varierer for å sikre en mest mulig stabil og stor nok kraftproduksjon. Og når årsrapportene skal legges frem er det viktig å vise hvor mye avvik i været fra klimanormalene er årsaker til de økonomiske resultatene til virksomhetene. Det kan være at lave sommertemperaturer reduserte salg av mineralvann og iskrem, mye tåke reduserte trafikk på flyplasser, stort salg av fyringsolje på grunn av kald vinter, det var lite snø i alpinanlegg, frost ødela eplehøsten, godt vær gjorde byggeprosjekter billigere og tidligere ferdig.

Hva bestemmer klimaet

Sola

Ordet klima er gresk og betyr skråning eller helning. Årsaken til navnet ligger hos de greske filosofene, som før Kristi fødsel begynte å studere årsakene til og systemer i værforholdene. Helningen er her solstrålenes innfallsvinkel som bestemmes av solens høyde over horisonten. Solhøyden er avgjørende for hvor mye varme solen tilfører lufta og gjør avstanden til ekvator til den viktigste faktoren for å bestemme klimaet på et sted. Det er strålingsenergien som kommer fra sola som er grunnlaget for værforholdene. Den er kilden til mer enn 99.9 % av all naturlig energi på kloden. Områdene rundt ekvator mottar mer strålingsenergi enn høyere breddegrader og her kommer det inn mer energi enn den som jorden stråler tilbake til verdensrommet. Lenger nord og sør stråler imidlertid jorden ut mer energi enn den som kommer inn fra solen. Så selv om det samlet for hele kloden kommer like mye energi inn fra solen som det som stråles ut igjen til verdensrommet, er det en positiv strålingsbalanse rundt ekvator og en negativ nærmere polene. Norge ligger så langt mot nord at her er det på årsbasis et stort energitap til verdens-rommet, og Norge ville vært ubeboelig hvis solstrålingen alene var avgjørende for lufttem-peraturen.

Vinden

Men forskjellene i energibalansen setter opp horisontale trykkforskjeller i atmosfæren og dermed blir det ubalanse i atmosfæren. Atmosfæren søker å gjenopprette likevekten ved å sette i gang store vindsystemer. Gjennom vindsystemene overføres energi fra områder med overskudd til områder med underskudd. Atmosfæren klarer imidlertid aldri å oppnå likevekt, fordi fordelingen av solstråling forandrer seg hele tiden. Jordas stilling i forhold til sola endrer seg gjennom året, og jorda roterer om sin egen akse en gang i døgnet. Atmosfæren er derfor alltid i bevegelse og det gjør at det blir kaldere nær ekvator og varmere nær polene enn om temperaturforholdene bare var bestemt av solstrålingen.

Vannet

Det er også andre ting som er med på å bestemme temperaturfordelingen. Vann er et mer effektivt lager for varme enn landjorda, og temperaturen i vann endrer seg langsommere enn i jord og fjell. På samme måte som solstrålingen setter i gang store vindsystemer i atmosfæren, setter den i gang store strømsystemer i havet. Og siden havene dekker 71 % av jordoverflaten har havstrømmene stor påvirkning på værforholdene. Den varme nordatlantiske havstrømmen som er en forlengelse av Golfstrømmen, en positiv virkning på lufttemperaturen i Norge. Luft som kommer fra vest og sørvest blir varmet opp på veg til Norge. Andre steder har havstrømmer mer dramatisk effekt på været som El Nino som er en havstrøm som i enkelte år opptrer i Stillehavet vest for Sør-Amerika.

For å gjøre det hele enda mer komplisert påvirkes retningene til både vind- og strømsystemene av jordrotasjonen, vindsystemene påvirkes av fjellkjeder og strømsystemene av bunnforholdene. Og forskjellene i evnen som vann og jord har til å holde på varme, gjør at temperaturforholdene i kystområdene blir forskjellige fra i innlandet.

Drivhuseffekten

Men solenergien, vind- og havstrømmene er ikke nok for å gjøre jorden levelig for mennesker. Hvis varmeenergien hadde gått uhindret gjennom atmosfæren ville middeltemperaturen bare vært -18 °C. Den avgjørende faktoren for å gjøre jorden levelig er den kjemiske sammensetningen av atmosfæren. Den er slik at det meste av solstrålingen går gjennom ned til jord- og havoverflaten, men mye av strålingsenergien tilbake blir holdt igjen i lavere deler av atmosfæren. Siden effekten forenklet kan sammenlignes med hvordan et drivhus virker, så har den fått navnet atmosfærens drivhuseffekt. Den gjør at middeltemperaturen nær havnivå på jordoverflaten er 15 °C. Drivhuseffekten er en helt naturlig effekt som har vært i atmosfæren hele tiden, og den er ikke et resultat av menneskers aktiviteter. Men når menneskenes aktiviteter blir så omfattende at de gjennom utslipp av såkalte klimagasser som karbondioksid, metan og andre, påvirker atmosfæren kjemiske sammensetning globalt, da vil de også påvirke drivhuseffekten i atmosfæren.

av Bjørn Aune

Sist oppdatert: April 2005