Du er her: Forsiden » Hav » Trender i havets temperatur

Trender i havets temperatur

Foto: http://colourbox.com/Eugene Sergeev

Temperaturen i havet endrer seg stadig, både i korte og lange tidsperspektiv. Vi skal se nærmere på hvordan temperaturen i havet endrer seg på forskjellige tidsskalaer. Hvilke av disse er naturlige og hvilke er menneskeskapte?

Temperaturen i havet har alltid vært i forandring på grunn av naturlige svingninger i klima. Klima sier noe om hvordan tilstanden i atmosfæren og havet er over en lengre tidsperiode, i motsetning til vær som kun dreier seg om tilstanden over dager til måneder. Figur 1 viser hvordan temperaturen i havet har endret seg de siste millioner år, basert på sedimentprøver av isotopen oksygen-18. Merk at tiden går fra høyre til venstre.

Figur 1: Temperaturen i havet de siste millioner år. Basert på sedimentprøver av isotopen oksygen-18. Bilder hentet fra http://math.ucr.edu/home/baez/temperature/.

1.   Hva tror du at de største endringene i havets temperatur skyldes? Grei ut om ulike grunner.

Hint: Følg denne linken.

2.  Hvordan dannes slike sedimenter som kan brukes til å måle for eksempel havets temperatur?

Naturlige svingninger i havets temperatur kan også ses på på mye kortere tidsintervaller. En av de prosessene som påvirker havets temperatur er vekslingen mellom tilstandene El Niño og La Niña. Denne vekslingen blir kalt El Niño Southern Oscillation, og er den sterkeste av jordens naturlig forekommende vær- og klimavariasjoner på årlig basis. El Niño er en tilstand da det østlige tropiske Stillehavet har uvanlig høy overflatetemperatur. El Niño opptrer ikke regelmessig, men med et spenn på 2-7 års mellomrom. La Niña er motstykket til El Niño, og betegner perioder med spesielt lav overflatetemperatur i det østlige tropiske Stillehavet. Se videoen nedenfor for forklaring. Se også denne linken for mer informasjon om El Niño og La Niña fra Store Norske Leksikon.


I denne Excel-filen finner du avviket i havets overflatetemperatur fra normalen i området som blir kalt Niño 3.4 i perioden 1990-2016: El Niño. Dette området befinner seg midt i Stillehavet, nært ekvator, som vist på dette bildet:

Figur 2: Viser området Niño 3.4 som uthevet. Figur hentet fra NOAA Equatorial Pacific Sea Surface Temperatures

Dersom gjennomsnittstemperaturen for minst 5 sammenhengende måneder ligger mer enn 0.5°C over normalen, blir denne perioden karakterisert som en El Niño. På samme måte blir en periode karakterisert som en La Niña dersom 5 sammenhengende måneder ligger mer enn 0.5°C under normalen. Det som betegnes som normalen, er basert på gjennomsnittsverdier fra hver måned, i perioden 1970-2000.

3. Velg ut 3 personlig valgte år fra Excel-filen. Marker først månedene 1-12 og deretter verdiene fra månedene i året du ønsker å se på, og lim verdiene inn i et regneark i GeoGebra. Så lager du en liste med punkt, og tegner polyline mellom punktene, slik at du får en sammenhengende tidsserie gjennom året. Dette gjentar du for alle 3 år. Finn ut om hvert av dine 3 valgte år har en El Niño, La Niña, eller om det kun er et «normalt år».

Til nå har vi sett på naturlige svingninger i havets temperatur. Det er viktig å skille mellom slike svingninger, og de som er menneskeskapte. I denne Excel-filen finner du månedlige gjennomsnittsverdier for havets temperatur ved 1 meters dyp ved målestasjonen Ingøy, fra Januar 1990 til Mai 2017: Ingøy. Denne stasjonen er en av 8 faste målestasjoner langs Norskekysten som drives av Havforskningsinstituttet, og posisjonen til stasjonene kan ses på dette bildet:

Figur 3: Viser de 8 faste målestasjonene til Havforskningsinstituttet. Bildet er hentet fra Havforskningsinstituttet

4. Marker de første 12 tidspunktene (Januar-Desember 1990) og temperaturmålingene fra disse månedene. Lim dette inn i et regneark i GeoGebra. Lag deretter en liste med disse punktene, og bruk sinus-regresjon for å finne et uttrykk for hvordan havets temperatur endrer seg gjennom dette året. Hva skyldes disse svingningene i havets temperatur? Er svingningene menneskeskapte eller naturlige? Søk på internett om nødvendig.

5. Marker alle månedene og temperaturmålingene, og lag en ny liste med punkt i GeoGebra. Tenk ut en måte du vil gå frem på for å finne ut hvordan havets temperatur ved Ingøy stasjon har utviklet seg over tid. Bruk hintet nedenfor kun dersom det er nødvendig:

Hint

Bruk lineær regresjon på listen med alle punktene.

6. Finn ut grafisk hvor mye gjennomsnittstemperaturen ved 1 meters dyp har endret seg i løpet av perioden 1990-2017. Er denne endringen i temperatur en naturlig endring, eller noe som er menneskeskapt? Hva er årsakene til denne endringen i havets temperatur? Er disse endringene store i forhold til hvilket tidsperspektiv vi ser på? Hva kan disse endringene føre til på lang sikt?

Til slutt skal vi se på hvordan havets temperatur endrer seg gjennom et døgn. Til dette skal vi bruke målinger fra målestasjonen Gabriel i store Lungegårdsvann.

7. Følg denne linken og klikk deg inn på «Hent data». Dersom du er i tvil hvordan du skal laste ned data og kopiere inn i Geogebra kan du se disse videoene. Hent ut data fra en valgfri tidagers-periode, med havtemperatur (står kun temperatur på siden) som parameter, Velg dybde fra 0.5m til 0.5m, slik at du kun får verdier fra dypet en halvmeter under overflaten. Etter at du har lastet inn i GeoGebra lager du en liste med punkt, og bruker sinusregresjon på denne listen. Forklar det du ser av sinusgrafen. Er svingningene i temperatur menneskeskapte eller naturlige?

 

Forskjellige fag og kompetansemål som oppgaven eller deler av oppgaven kan passe under:

Geofag 1:

  • gjøre rede for den geologiske tidsskalaen og metoder som brukes til å fastsette relativ og absolutt alder
  • gjøre rede for dannelsen av sedimenter og sedimentære bergarter

Geofag 2:

  • forklare hvordan el Niño og la Niña oppstår, og beskrive innvirkning på klimaet
  • gjøre rede for problemstillinger, metoder og resultater i ett forskningsfelt innen geofag
  • beskrive hovedtrekk ved klimautviklingen fra siste istid til i dag og drøfte teorier om naturlige og menneskeskapte klimaendringer

Naturfag:

  • planlegge og gjennomføre ulike typer undersøkelser med identifisering av variabler, innhente og bearbeide data og skrive rapport med diskusjon av måleusikkerhet og vurdering av mulige feilkilder
  • skille mellom resultater og påstander og diskutere kvaliteten på metoder og framstilling av egne og andres data og tolkninger
  • drøfte dagsaktuelle naturfaglige problemstillinger basert på praktiske undersøkelser eller systematisert informasjon fra ulike kilder
  • bruke enkle datasimuleringer eller animasjoner for å illustrere og forklare naturfaglige fenomener og teste hypoteser

Matematikk 1P:

  • gjere overslag over svar, rekne praktiske oppgåver, med og utan digitale verktøy, presentere resultata og vurdere kor rimelege dei er
  • tolke, bearbeide, vurdere og diskutere det matematiske innhaldet i skriftlege, munnlege og grafiske framstillingar

Matematikk 1T:

  • tolke, bearbeide, vurdere og drøfte det matematiske innhaldet i ulike tekstar
  • vurdere, velje og bruke matematiske metodar og verktøy til å løyse problem frå ulike fag og samfunnsområde og reflektere over, vurdere og presentere løysingane på ein formålstenleg måte
  • lage, tolke og gjere greie for funksjonar som beskriv praktiske problemstillingar, analysere empiriske funksjonar og finne uttrykk for tilnærma lineære samanhengar, med og utan bruk av digitale verktøy

Matematikk 2p:

  • analysere praktiske problemstillingar knytte til daglegliv, økonomi, statistikk og geometri, finne mønster og struktur i ulike situasjonar og beskrive samanhengar mellom storleikar ved hjelp av matematiske modellar
  • bruke digitale verktøy i utforsking, modellbygging og presentasjon

 

Kilder: 

Vedlegg

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *