Recente variaties in de temperatuur van het oceaanwater Henk Dijkstra Instituut voor Marien en Atmosferisch Onderzoek Universiteit Utrecht
De Global Warming Hiatus Mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur verandering (tov 1961-1990) IPCC, 2013 De trend in de mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur over de periode 1998-2012 (0.05 C/decade) is ongeveer 1/3 van de trend over de periode 1951-2012 (0.12 C/decade)
Stralingsbalans van de Aarde CERES netto straling (W/m^2) Een netto energie input van 0.5 W/m^2 over 10 jaar is genoeg om een 10 km diepe mondiale atmosfeer ongeveer 15 C op te warmen Waar blijft die warmte?
Met de warmte die een 10 km atmosfeer ongeveer 15 C opwarmt (~75 ZJ) wordt een 50 m oceaanlaag slechts 1 C warmer! Warmte inhoud oceaan vs atmosfeer Vergelijk warmte inhoud mondiale oceaan en atmosfeer Warmtecapaciteit lucht: Dichtheid lucht: Warmte nodig per graad C (J) Dichtheid oceaanwater: Warmtecapaciteit oceaanwater:
Observaties: warmte opname van de oceaan Momentopname Argo Float posities (mei 2011) Argo Netwerk (sinds 2005) Nederland: 61 floats (2014) Metingen: temperatuur tot 2000 m diepte Periode 1970-2004: beperkte observaties vanuit schepen (XBT)
Veranderingen in de warmte inhoud van de oceaan (1971-2010) Mondiaal gemiddelde warmte inhoud (t.o.v. 1971) Temperatuur verandering per decade 0-700 m zonaal gemiddeld IPCC, 2013
Klopt het mondiale warmte budget over de periode 1971-2010? Energie opname (ZJ) Totale energy toename: 274 [196-351] ZJ? Oceaan (0-700m): 64% Oceaan (700 m - bodem): 29% Land: 3% IJs: 3% Atmosfeer: 1% Totale warmtetoename komt overeen met ongeveer 0.42 W/m^2 netto straling over het aardoppervlak. Maar moeilijk om de balans precies te sluiten door een gebrek aan observaties!
Hoe wordt de warmte opgenomen in de oceaan? Locaties sterk bepaald door de oceaancirculatie Noord Atlantische Oceaan Veranderingen in de circulatie veroorzaken variaties in warmte inhoud van de oceaan
Recente discussie over (belangrijke) details Hoeveel extra warmte wordt opgenomen door de de Zuidelijke Oceaan (0-700 m)? Durach et al. (augustus, 2014) Veel meer dan eerder bepaald! Veel minder dan eerder bepaald! Hoeveel extra warmte zit beneden 2000 m diepte in de oceaan? Llovel et al. (oktober, 2014)
Wat is de oorzaak van de (20-40 jaar) variaties in de warmte inhoud van de oceaan? Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) Interne klimaat variaties door terugkoppelingen en instabiliteiten met een dominante rol voor de oceaancirculatie
Effect Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) Mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur verandering (tov 1961-1990) England et al. (2014) In perioden waar de IPO positief (negatief) is, is de trend in de mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur positief (negatief)
Verklaringen van de `global warming hiatus? 1. Variaties in warmte opname in de Stille Oceaan Mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur verandering (tov 1980-1999) Klimaatmodel: GFDL CM2.1 - HIST: stralingsforcering voorgeschreven - POGA-H: equatoriale temperatuur voorgeschreven - observaties Kosaka & Xie (2013) 2. Variaties in warmte opname in de Atlantische Oceaan Chen & Tung, (2014)
Projecties van de toekomstige opwarming van de oceaan? Globaal gemiddelde oppervlakte temperatuur verandering van de oceanen (tov 1960-1990) IPCC, Chapter 11, 2013 Projecties van de opwarming van de diepzee zijn erg onzeker! Effecten op: - zeespiegel - zuurstofgehalte - stratificatie
Samenvatting De oceaan heeft ongeveer 93% van de extra warmte in het aardsysteem opgenomen over de periode 1970-2010 r is nog grote onzekerheid over waar deze warmte precies is opgeslagen Interne (natuurlijke) variaties in het klimaatsysteem (ENSO, IPO, AMO) elijke opslag van warmte in de oceaan en daardoor voor variaties in de warm Deze variaties zijn waarschijnlijk grotendeels verantwoordelijk voor de huidige `Global Warming Hiatus In de nabije toekomst zal de oceaan verder opwarmen met ties in plaats en tijd die bepaald worden door veranderingen in de oceaancirc