Naturlig kulde i en varmere verden

De ventet på et nytt årtusen. Det var nyttårsaften 1999, ved midnatt skulle det være fyrverkeri mellom isskulpturene i Tomsk, og ute sank temperaturen stadig. Iståken omhyllet husene så tett at de nesten ikke kunne skimtes. Det var få biler i gatene og få mennesker. Svetlana var ute med hunden Kesha. Den svarte kongepuddelen løp stivbent ut og rett inn igjen, som om den knapt ville la potene berøre bakken.

Inne ventet moren, onklene, tantene, fettere og kusiner. Bordet var dekket med store fat med oliviersalat, rødbetesalat, sildesalat, sylteagurker, poteter og kjøttkaker – nok mat til kvelden, natten og de neste dagene. De skålte i sjampanje og vodka mens de fulgte med på termometeret på TV-skjermen. Det ble kaldere og kaldere. Termometeret stoppet ved –43,6 grader. Det ble ingen raketter det året.

Naturlig kulde

De kalde nyttårsdagene i Sibir skilte seg fra resten av vinteren 1999–2000, som var uvanlig mild i store deler av Russland, Europa og Nord-Amerika. Men vinteren etter var kald både i Sibir og i USA. Det gjentok seg to år etter og flere ganger senere. På kontinentene har det vært sju–åtte svært kalde vintre de siste tiårene, i en periode som ellers har vært preget av globale varmerekorder.

Samtidig som det har vært kaldt i Tomsk og New York, har det vært lite sjøis og ekstremt mildt i Arktis. Det har fått klimaforskere til å lure på om vinterkulden kan ha oppstått, ikke bare til tross for, men på grunn av global oppvarming. Kan varmen og det isfrie havet i Arktis ha forstyrret jetstrømmene i atmosfæren, eller på andre måter forårsaket den ekstreme kulden lengre sør?

Svetlana Sorokina mener svaret er nei. Hun forlot Sibir i 2008 og er nå forsker ved Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen, og Bjerknessenteret for klimaforskning. Sammen med kolleger har hun sett på hva som har kjennetegnet de kaldeste vintrene.

– Vi finner at de naturlige variasjonene er ti ganger større enn bidraget fra klimaendringer, sier hun. – De kalde vintrene vi har hatt i Asia og Europa de siste tiårene har først og fremst vært naturens verk.

Dataene deres viser at varmen fra det åpne havet i Arktis påvirker luften over, men at effekten ikke når så langt. De fastlåste høytrykkene som har gjort disse vintrene så kalde på kontinentene, kan ikke spores til tapet av sjøis.

Kald oppvekst

Da Svetlana var 15 eller 16, like før hun skulle ta eksamen for å komme inn på universitetet, så hun et bilde av et lavtrykk.

– Det sto ”meteorologi”, og jeg tenkte: dit skal jeg.

Hun gir oppveksten i iskalde Sibir æren for valget. De 43,6 kuldegradene den nyttårsaftenen i 1999 er det kaldeste hun selv har opplevd, men rekorden for Tomsk er –55. Og litt lengre nord ligger verdens kaldeste, bebodde by. I landsbyen Ojmajkon ble det i 1924 målt –71,2 grader.

– Det er nok derfor jeg ble så interessert i meteorologi, sier Svetlana. – Man får naturlig nok lyst til å forstå været litt bedre når det er så ekstremt kaldt der man bor.

Hun forteller om vinterdager da det nesten var umulig å gå ut. Barna ble sendt ut så innpakket at bare øynene viste, i tykke pelskåper – shuba – og sko av lag på lag med filt – valik. Å ta av hansker eller votter var farlig, og mange ble skadet av vinterkulden. I de senere år har det kommet syntetiske klær, men de holder ikke. De sprekker i kulden.

Heller ikke bilene tålte de lave temperaturene. Mennene pleide å ta ut batteriene, slik at de kunne ta dem med seg inn og være sikre på å kunne starte bilen igjen dagen etter. For inne var det varmt. Svetlana bodde sammen med moren sin i niende etasje i en blokk med sentralvarme.

– Ovnene var så varme at vi måtte dekke dem med tykke ulltepper. Og noen ganger ble ullteppene litt svidde. De sparte ikke på varmen.

Like utenfor vinduene sto svære, kulldrevne fabrikker som pøste ut røyk. Det luktet brent.

Varmt i nord, kaldt i sør

Det var nesten juni, det var 25 varmegrader, og amerikanerne flokket til strendene ved Lake Superior. For å sole seg og for å se på isflak.

Vinteren 2013/14 hadde vært sprengkald i Canada og nordlige deler av Midtvesten. Kanadierne slapp opp for veisalt, og Chicago-avisene skrev om kulden under emneknaggen #Chiberia, som om Siberia – Sibir – hadde inntatt byen. Vinteren før, i desember 2012, hadde det vært 11 grader kaldere enn normalt i Sibir og i Kazakhstan.

Men i Arktis var det mildvær begge disse vintrene. I februar 2014 var det 14,5 grader varmere enn normalt på Svalbard.

Midtvesten-vinteren i 2013/14 var heller var ikke den hundreårskulden avisoverskriftene kunne gi inntrykk av. En studie som sammenligner vintrene i denne regionen tilbake til 1880, viser at hele ni vintre har vært kaldere enn 2013/14. Men med to andre unntak, fant alle sted før 1919. Vinteren 2013/14 var bare den kaldeste på 35 år, men det skjedde i et klima som generelt blir varmere. Oppjustert for global oppvarming var denne vinteren faktisk en hundreårshendelse.  

Det er disse kontrastene Svetlana og kollegene hennes jobber med å nøste opp i: det at det har vært så mange kalde vintre i Nord-Amerika, Europa og Russland, samtidig som temperaturen har steget globalt og det har vært mildvær og lite sjøis i Arktis.

For luftens del spiller det ingen rolle om den blåser over is eller land. Men når isen forsvinner og luft møter hav, endres spillereglene.

Varme fra isfritt hav

Hvis du tar med deg en kopp te ut en vinterdag, vil du se at det damper fra den. Det er fordi vannet i koppen er mye varmere enn luften, og både varme og vanndamp overføres fra teen til luften. Slik er det også med isfrie områder i Arktis, der havet har høyere temperatur enn den kalde polarluften. Dette er en av grunnene til at temperaturen i Arktis har steget mer enn i andre deler av verden.

Det er også en av grunnene til at noen forskere har koblet milde vintre i Arktis til ekstrem kulde på kontinentene.

Barentshavet er det området der vintertemperaturen har steget aller mest. Om sommeren er det isfritt der, og nå dannes det mindre is også om vinteren. Med mer åpent hav blir luften over varmere, og denne varmen skaper turbulens og bevegelse i luften. Teorien er at disse forstyrrelsene kan skape store bølger i atmosfæren, bølger som sprer seg langt utenfor Arktis. Kanskje helt til Sibir?

Det er det Svetlana og kollegene hennes har forsøkt å finne ut. De kaldeste vintrene de siste tiårene har vært preget av slike bølger, som sees som mønstre i lufttrykket på et værkart. Høytrykket som ligger over Sibir om vinteren har vært større og flyttet seg vestover, og det har også vært høytrykk nord for Eurasia. Under slike forhold blir det nordavind og kaldt i Russland og deler av Europa, mens mild luft fra sør blåser inn i Arktis. Men noen kobling mellom dette mønsteret og det varme vannet i isfrie områder i Barentshavet, finner de ikke.

– Mest sannsynlig er det atmosfæren selv som har laget disse bølgene, konkluderer Svetlana.

Dataene deres viser at den ekstra varmen fra Barentshavet ganske riktig skaper forstyrrelser i luften, men bare lokalt. Forstyrrelsene strekker seg ikke langt oppover i atmosfæren, og over kontinentene kan de ikke finne dem igjen. Det har vært en sammenheng mellom mildvær i Arktis og sprengkulde på kontinentet, men det ene kan ikke sies å skyldes det andre. Begge deler skyldes høytrykkene, som har styrt kald luft sørover inn over kontinentene og varm luft nordover mot Arktis.

En del av noe større

Det lynte. Inne. Svetlanas mor, Valentina, er fysiker, og på instituttet der hun jobbet før Svetlana ble født, hadde de en maskin som laget lyn. Det var i Sovjet-tiden, instituttet var stengt for utenforstående, og Svetlana fikk aldri se den. Men i fantasien gjorde hun det.

Maskinen var laget for at man skulle kunne utforske tordenvær, som det er mye av i Sibir om sommeren, da det er nesten like varmt som det er kaldt om vinteren. Lynnedslagene forårsaker skogbranner og store skader. Men Svetlana var aldri redd.

– Nei, utbryter hun. – Jeg var så fascinert. Jeg er fortsatt så fascinert at jeg får gåsehud når det tordner. Jeg går alltid ut.

Som meteorologistudent fikk hun jobb som værobservatør i Tomsk. Hver tredje time gikk hun ut og målte temperaturen, vinden og trykket i luften, så på skyene og sjekket hvor mye det hadde regnet eller snødd. Hun likte både arbeidet og systemet bak det.

– Jeg følte at jeg var en del av noe større. Hver tredje time går meteorologer i hele verden ut og måler været. Jeg følte at jeg og kollegene mine gjorde en viktig jobb, selv om vi bare jobbet på en liten meteorologisk stasjon i Sibir. Vi var sammen med hele verden, sier hun.

Moren overtok

Da Svetlana skulle slutte som værobservatør, måtte de finne en arvtager. Det ble mamma Valentina. Svetlana fikk jobben med å lære henne opp. Det var vinter, og de gikk sammen ute mellom trærne og så på været. Tomsk er en by på størrelse med Oslo og ligger midt ute i taigaen, med skog i utkanten, der observatoriet ligger.

Svetlanas mor trivdes med en gang og jobber fremdeles ved observatoriet. Nå er hun direktør for det.

– For henne er det ikke bare tall, sier Svetlana. – Hun kan fysikken bak tallene. Jeg tror det gjør arbeidet mer spennende når man ikke bare ser tallene, men kan forstå hva som skjer i atmosfæren.  

Debatten ikke avsluttet

Svetlana forteller at det har vært, og fremdeles er, mye diskusjon blant klimaforskere om de mange kalde vintrene vi har hatt i Eurasia og Nord-Amerika kan knyttes til klimaendringer.

Å måle temperatur er lett. Langt vanskeligere er det å tallfeste styringen av høytrykk og lavtrykk. Og det er det dette egentlig handler om.

Jetstrømmen raser rundt jorden i en hastighet av 300 kilometer i timen, 7–12 kilometer over oss. Dette beltet av sterk vind følger polarfronten, som er skillet mellom den kalde polarluften og varmere luft lengre sør. Ved polarfronten dannes også lavtrykkene, og jetstrømmen driver dem østover. Noen ganger danner jetstrømmen et nesten sirkelformet bånd rundt jorden, andre ganger kan båndet bølge og bukte seg, med store svinger sørover og nordover. Det er med på å avgjøre hvor lavtrykkene beveger seg og hvor høytrykkene blir liggende i ro.

Har disse bølgene og buktningene endret seg? Og i så fall, hvordan? Hva betyr mest for været – hvor store bølgene er, hvor fort de flytter seg eller akkurat hvor de ligger? Og ikke minst: hva slags data kan man bruke til å måle dette? Ulike forskere prøver å svare på hver sine spørsmål og bidrar med innspill til diskusjonen.

I det siste har det kommet flere og flere artikler som støtter Svetlana og kollegenes funn, at det ikke er noen kobling mellom mildvær i Arktis og sprengkulde på kontinentene. Men helt død er debatten ennå ikke.

– Vi har ikke fått direkte kritikk, men det er en høflig, stødig diskusjon om hvorfor disse vintrene har vært så kalde, sier Svetlana. – Jeg vet ikke når den vil ta slutt – kanskje aldri.

Korte dataserier

Noe av det som gjør forskning på dette feltet vanskelig, er at tiden man har observasjoner fra er så kort.

– Vi har maksimalt 130–150 år med værobservasjoner, utdyper Svetlana. – Det finnes sykluser i naturen som er 30 og 40 år lange, og da har vi bare data fra 2–3 sykluser. Da må vi ty til modeller.

Svetlana jobber fortsatt med det kalde vinterværet. Men mens det arbeidet hun allerede har gjort handlet om variasjoner fra år til år, ser hun nå på perioder fra fem til ti år. Finnes det et langsiktig system i vinterværet – kan det være svingninger i atmosfæren eller havet som gjør at det hoper seg opp med kalde vintre i noen tiår?

De finner noe. Forholdene i Stillehavet og i Atlanterhavet ser ut til å spille en rolle, men en stor del av variasjonene er uansett naturlige. Det gjør det ekstra utfordrende å gi presise varsler for fremtiden.

– Hva slags ekstremvær vil vi få dersom vi legger sammen klimaendringer og naturlige variasjoner, undrer Svetlana.

Hun understreker at funnene deres ikke betyr at klimaet i Arktis ikke vil kunne påvirke vinterværet på kontinentene. Men til nå har bidraget vært lite. 

– Kanskje vil disse endringene gjøre mer av seg på lengre sikt, sier hun.

Ringer til Sibir

Hver lørdag ringer Svetlana moren sin i Tomsk. Av og til spiser de frokost sammen i telefonen. De snakker ikke bare om været, men ofte gjør de det. Valentina forteller nytt fra observatoriet og været i Sibir, og Svetlana svarer med nytt fra klimaforskningsfronten. 

Da Svetlana i 2008 fikk tilbud om jobb i Bergen, kom tilbudet med e-post, midt på natten. Hun husker fremdeles sjokket, og tårene da moren skjønte at hun skulle reise så langt bort. Svetlana visste ingenting om Norge og hadde aldri vært her før.

– Men jeg hadde hørt at Bergen var værmeldingenes fødeby, og for meg var det så stort. Igjen følte jeg meg som en del av noe større.

Selv om hun ofte savner Tomsk og menneskene der, kan hun ikke tenke seg å flytte tilbake til Sibir. Hun synes arbeidssituasjonen er bedre i Norge og hun trives også utenom jobben og med den positive holdningen til forskning hun opplever i det norske samfunnet.

Noe mangler likevel i en by der det noen ganger kan være vanskelig å skille sommer fra vinter.

– Kulden. Jeg savner kulden.

Denne saken er også publisert på Bjerknessenteret for klimaforskning sine nettsider.

Her kan du lese mer om våre unge forskere.