Klimatpåverkan i olika tids- och rumsskalor

Klimatet påverkas av faktorer som varierar både i tid och rum.

Klimat måste betraktas utifrån olika tids- och rumsskalor. När det globala klimatet diskuteras, till exempel att jordens temperatur har ökat med 0,4 grader mellan år 1880 och 1980 så ger det i praktiken ingen information om hur temperaturen samtidigt har ändrats i Säffle, i Sverige eller i hela Europa.

Det kan vara lättare att förstå att om årsmedeltemperaturen i Säffle har ökat med 2 grader på 100 år så behöver det inte gälla för hela Sverige och ännu mindre för hela jorden.

Vissa faktorer är cykliska det vill säga regelbundet återkommande. Ett exempel på detta är årstidernas växlingar som beror på jordaxelns lutning. Den mänskliga påverkan på klimatet har inte denna cykliska karaktär.

Vulkanutbrott som exempel 

Som exempel på tidsskala kan ett stort vulkanutbrott användas, det kan pågå under någon vecka eller månad. Vulkanutbrottet påverkar klimatet genom att sprida stora mängder stoft och partiklar i atmosfären, och effekten kan vara under några år. Därefter har stoftet som hamnade i atmosfären till största delen fallit tillbaks på jordytan. Då upphör vulkanutbrottets påverkan på klimatet.

Vulkanen Eyjafjallajökull på Island spyr ut aska mot blå himmel
Vulkanen Eyjafjallajökull på Island vid utbrottet 2010

Exemplet om vulkanutbrott kan också användas för att se på faktorer som agerar inom olika rumsskalor. Vulkanutbrott ger oftast regional effekt. Enbart de mycket stora utbrotten, som exempelvis vulkanen Pinatubos utbrott 1991, har en mer global påverkan, då partiklarna sprids upp till stratosfären och där får en global spridning.

Samma sak gäller för svavelutsläpp. Partiklarna från svavelutsläppen har en kylande effekt men deras påverkan är i huvudsak regional eftersom de faller ner efter några tusen kilometers transport i atmosfären. De flesta växthusgasmolekyler uppehåller sig längre i atmosfären och transporteras därmed runt jorden och påverkar därför klimat globalt.

Jordbanan ändrar sin form (ellipticitet) i cykler om ca 100 000 år. Jordaxelns riktning i rymden ändras i en cykel om ca 23 000 år. Detta flyttar på årstiderna och solstrålningens styrka omfördelas på jorden. Själva lutningen av jordaxeln varierar även den med en cykel på ca 41 000 år.

Kombinationen av dessa tre faktorer ger upphov till variationer över tidsskalan 10 000 -100 000 år. Både dessa astronomiska faktorer och vulkanutbrott påverkar klimatet men på två helt olika tidsskalor.

Exempel på tidsskalor

Tidsskalor indelas ofta i storleksordningar av faktor tio.

  • 1 år - Årstider (jordaxelns lutning)
  • 10 år - Ozonskikt (mänsklig påverkan)
  • 100 år - Förändrad växthuseffekt (mänsklig påverkan)
  • 1000 år - Förändrad växthuseffekt
  • 10 000 år - Interglacial tid (tiden mellan två istider)
  • 100 000 år - Istider, förändringar i jordbanan
  • 1 miljon år - Kontinentalförskjutning
  • 100 miljoner år - Krita dinosaurierna
  • 1 miljard år - Jorden bildas
  • 10 miljarder år - Universums begynnelse

Exempel på rumsskalor

  • Jordens klimatskala: 1000 km - Här avses i allmänhet klimatet för jorden som helhet. Det kan även avse jordens havsområden eller landområden. Jordens klimat beskrivs till exempel av Köppens klassificering.
  • Regional klimatskala: 100 km - Klimatet i ett land eller en del av ett större land.
  • Lokal klimatskala: 10 km - Klimatet i ett mindre område till exempel Österlen, Tornedalen.
  • Mikroklimatskala: 1 m - Med mikroklimat avses det klimat som råder nära markytan och påverkas starkt av densamma. Det kan exempelvis vara klimatet över betong- och asfaltsytor i en stad eller klimatet omkring en planta i en skog.

Tidsskalor och växthuseffekten

Den typiska tidsskalan för den av människan förstärkta växthuseffekten är beroende av ökningstakten i utsläppen av växthusgaser och deras genomsnittliga uppehållstid i atmosfären. Här handlar det om tidsskalan 100 år. Det är viktigt att notera att tidsskalor inte avser ett exakt antal år utan storleksordningen 100 år. Det kan i detta exempel handla om variationer alltifrån 50 till 500 år.

Påverkan från vulkanutbrott sker relativt omgående, en tidsskala på ungefär ett år. Påverkan av ökade utsläpp av växthusgaser sker inom en eller två generationer, alltså en tidsskala på ungefär 100 år, medan effekten kan pågå i tusentals år avseende exempelvis havsnivå-förändringar.