Husk mig
▼ Indhold

Southern Annular Mode – SAM


Southern Annular Mode – SAM22-08-2014 22:08
kfl
★★★★☆
(1707)
Southern Annular Mode – SAM
I forbindelse med diskussionen om udviklingen af havis og temperaturen i havet omkring Antarktis, er det vigtigt at kende til Southern Annular Mode eller forkortet SAM.

The Southern Annular Mode (SAM) beskriver den nord-sydgående bevægelse vestenvindsbæltet omkring Antarktis. Dette bælte dominerer middel til højere breddegrader på den sydlige halvkugle. Dette bælte af vestenvind er så kraftigt, at man taler om Wikipedia: Polar Vortex, der holder varmen væk fra Antarktis og omdanner Antarktis til en ismaskine. Der er sket en krafttig stigning i den omtalte vestenvindsbælte i de sidste 50 år og der er mange overvejelser om hvad dette skyldes. Der er måske konsensus om, at det er en kombination af den globale opvarmning og ozonhullet. At udviklingen skyldes naturlige udsving /årsager nævnes næsten ikke i de forskningsartikler jeg har studeret, men mere om dette senere.

SAM kan være i en positiv og negativ fase

Positive fase:
Vestenvindsbæltet samler sig omkring Antarktis og tiltager i styrke
Der opstår højere tryk over det sydlige Australien
Det kan medføre stabilt og tørt vejr over det sydlige Australien.

Negativ fase:
Båndet af vestenvind udvider sig mod ækvator og aftager i styrke
Flere og stærkere lavtryk systemer over det sydlige Australien
Det kan medføre flere storme og mere regn.

Der er næppe mange danskere, der har interesse i SAM, idet den ikke påvirker europæerne i nævneværdi grad, men til gengæld er der fuld fokus på SAM i Australien, idet SAM er en indikator for ekstremt vejr i Australien.

Årsagen til at SAM er så interessant ligger også i, at klimaforskerne ikke har en god forståelse af hvorfor havisen breder sig ved Antarktisk samtidig med, at der sker en global opvarmning.

Hvorledes definere SAM ?.
Der findes mindst 8 forskellige definitioner og navne af SAM. Dette fremgår af følgende artikel M.Ho: The Southern Annular Mode: a comparison of indices, hvor man foretager en sammenligning af 8 versioner af SAM.Flere af disse indeks bygger på en principal component analyse af en eller flere klimavariable.

Der er to yderpunkter mht. definition af SAM, nemlig SAM NOAA og SAM Marshall. NOAA's version bygger på reanalyse data, medens Marshall's bygger på 12 meteorologiske målestationer.

Efter at denne artikel er skrevet, er der fremkommen et nyt indeks, der omfatter perioden fra år 1000 til år 2007. Artiklen kan findes her Abram:Evolution of the Southern Annular Mode during the past millennium og de tilhørende data Abram, N.J.: Southern Annular Mode (SAM) Index 1000 Year Reconstruction, World Data Center for Paleoclimatology, Boulder ....

Dette indeks er baseret på, at der under havisen lever store mænger af alger. Når havisen smelter føres nogle af de kemiske stoffer, som algerne danner, dvs. Methanesulphonic acid (MSA), med nedbøren ind over Antarktis. Man kan genfinde disse kemiske stoffer i is kernerne. Ud fra mængde de kemiske stoffer, kan man beregne udbredelsen af havisen. Se side 8 i følgende publikation The Antarctic Climate & Ecosystems Cooperative Research Centre 2009.Position analysis: changes to Antarctic sea ice: impacts

Før dette indeks forelå, har det været svært at sætte variation af SAM ind i en større historisk sammenhæng, idet man ikke har vidst, hvorledes dette opføre sig over en længere historiske periode. Tilvæksten i SAM har man primært tilskrevet ozonhullet over Antarktisk i forbindelse med den globale opvarmning, men i virkeligheden har det været lidt af et gætværk uden adgang til SAM over en længere periode. Man har primært fokuseret på at SAM vokser og ikke, at det kunne falde markant og hvad årsagen til et fald i SAM kunne være.

I det følgende vil jeg se på både indekset fra Abram og fra Marshall. Der den væsentlige forskel at SAM-Abram løber over mere end 1000 år og SAM Marshall kun løber over 57 år.

SAM-Marshall 1957-2014
Grafen nedenfor vise SAM Marshall tegnet op for perioden 1957-2014.



Der er anvendt en autoregressiv model af orden 3 med en regression på år. Denne model kan kun forklare 8.8% af den samlede variation. Der er beregnet en trend på 0.01938+/-0.01047 dvs. en signifikant stigning.

Endvidere er der foretaget analyse på basis af en række kvartiler, der alle giver kvalitativt samme resultat, dvs. en voksende SAM.

Den anvendte model har den konsekvens, at der næste umuligt at forudsige SAM blot nogle måneder frem.

Her kan læses mere om Garet J. Marshall: Trends in the Southern Annular Mode from Observations and Reanalyses.


SAM-Abram 1000-2007
Følgende graf viser forløbet af SAM fra år 1000 til 2007.



Der er estimeret en stykkevis lineære funktioner med knæk i år 1300 og år 1450. I hver af perioderne [1000;1350], ]1350;1450] og ]1450;2007] er trenden signifikant forskellige fra nul. På grafen er der markeret 5 meget store vulkanudbrud, dvs. (VEI>=6), Se Wikipedia:List of large Volcanic Eruptions

Til sammenligning følger de samme data, men hvor den stykkevis lineære funktion er erstattet med en loess-kurve.



Kvalitativt giver de to kurver sammen indtryk, nemlig en voksende, en aftagende og en voksende trend.

Nu kommer så det afgørende spørgsmål:

Hvorfor falder SAM så dramatisk i perioden 1300- 1450?

Den eneste forklaring, som jeg har kunnet læser om, er at der i årene før har været en eller flere massive vulkanudbrud, nemlig omkring år 1258. Man har konstateret dette massive udbrud fra iskerner på Antarktis og på Grønland, men man har ikke kunnet lokalisere dette udbrud. Man ved at et vulkanudbrud virker afkølende på den globale temperatur, men hvorfor skulle der dannes mindre havis? Se The Mysterious Missing Eruption of 1258 AD

Der er selvfølgelig også muligheden for

at El Nino (KNMI:Mann:Nino3 reconstruction 500-2007)
at PDO (KNMI:Mann reconstruction 500-2007)
at Global Temperatur (KNMI:Mann reconstruction 500-2007)

kan forklare det markante fald, men der er kun en svag korrelation mellem SAM og disse indeks.

Korrelationen mellem SAM og El Nino er på 0.1594+/- 0.0602
Korrelationen mellem SAM og PDO Nino er på 0.1134 +/-0.0610
Korrelationen mellem SAM og Global Temperature er på 0.1839 +/-0.0590

Diskussion
Spørgsmålet er så om jeg er blevet klogere ved disse analyser ? Svaret er både ja og nej.

Det er muligt, at faldet i SAM-Abram i perioden 1300-1450 kan være fejl i data eller at det ikke er repræsentativt for hele Antarktis.

Det er lidt overraskende, at man ved at se på SAM-Marshall 1957-2014 ikke er blevet advaret om, at SAM kan sving så voldsomt, som det kommer til udtryk ved SAM-Abram 1000-2017. Dernæst er det overraskende, at man ikke ved hvad årsagen er til faldet i SAM-Abram i perioden 1300-1450 og den efterfølgende stigning frem til i dag. Det er endvidere overraskende, at der er så lidt korrelation mellem SAM-Abram og de kendte indeks så som PDO, NINO3 og den globale temperatur.

Man kunne godt få den ide, at udviklingen i SAM over en lang tidshorisont er en ikke liner proces. Hermed menes, at der i visse situationer kun skal en lille ændring til for at igangsætte en massiv ændring.(liden tue vælter stort læs, dæmningsbrud, lyn nedslag, etc)

De analyser jeg har set omkring SAM beskæftiger sig primært med hvorfor den vokser i perioden 1957-2014, men ikke om de mekanismer, der evt. kan forårsage et fald i SAM.


KFL
Vær skeptisk over for skeptikerne.... Det er der grund til.
Redigeret d. 22-08-2014 22:13
Deltag aktivt i debatten Southern Annular Mode – SAM:

Husk mig

Lignende indhold
DebatterSvarSeneste indlæg
Southern Ocean: Udviklingen i Sea Surface Temperature og Sea Ice Cover. Analyse af data fra NOAA.4016-09-2015 14:50
Southern Ocean: Sea Surface Temperature and Sea Ice Area - links II201-12-2014 12:50
Southern Ocean: Udviklingen i saltkoncentrationen ?024-08-2014 16:45
Southern Hemisphere:Udviklingen i Sea Ice Area og Sea Ice Extent..011-08-2014 11:48
Southern Ocean: Udviklingen i Sea Surface Temperature. Analyse af data fra Berkeley702-08-2014 23:10
▲ Til toppen
Afstemning
Vil Donald Trump trække USA ud af Paris-aftalen?

Ja

Nej

Ved ikke


Tak for støtten til driften af Klimadebat.dk.
Copyright © 2007-2016 Klimadebat.dk | Kontakt | Privatlivspolitik