Temperaturen på jorden er et resultat av en sammensatt balanse mellom innkommende solstråling og utgående varmestråling. Denne balansen, og dermed temperaturen, varierer betydelig både geografisk og over tid. I dette kapittelet skal vi utforske de viktigste faktorene som styrer temperaturfordelingen på kloden: strålingsfordeling, hav- og vindstrømmer, høyde over havet, lokale forhold og hvordan disse faktorene sammen skaper ulike klimasoner.
10.1 Strålingsfordeling
Jordens krumning er den primære årsaken til at solinnstrålingen ikke er jevnt fordelt over overflaten. Ved ekvator treffer solstrålene jordoverflaten med en nesten rett vinkel. Her fordeles en gitt mengde solenergi over et lite område, noe som gir en høy konsentrasjon av energi og dermed høy temperatur. Jo lenger mot polene vi beveger oss, jo lavere blir solvinkelen. Den samme mengden solenergi må da fordeles over et stadig større område, noe som resulterer i lavere energi per arealenhet og dermed lavere temperaturer. Se Figur 3.5.
I tillegg må solstrålene reise en lengre vei gjennom atmosfæren ved lave solvinkler, som ved polene. Dette fører til at mer av strålingen blir reflektert og absorbert i atmosfæren før den når bakken. Til sammen fører disse effektene til et betydelig energioverskudd ved ekvator og et energiunderskudd ved polene.
10.2 Hav- og vindstrømmer transporterer varme
Uten en mekanisme for å transportere varme fra ekvator mot polene, ville områdene rundt ekvator blitt uutholdelig varme og polområdene ekstremt kalde. Heldigvis fungerer hav- og vindstrømmer som et gigantisk, globalt transportsystem for energi.
Video fra UiB om varmetransport i havet og atmosfæren.
Den ujevne oppvarmingen skaper trykkforskjeller i atmosfæren og tetthetsforskjeller i havet, som igjen setter i gang de store sirkulasjonssystemene. Vindene frakter varme luftmasser mot polene, mens havstrømmene, som Golfstrømmen, transporterer enorme mengder varmt overflatevann nordover. Denne kontinuerlige transporten av energi bidrar til å jevne ut de globale temperaturforskjellene og skaper et mer levelig klima over hele jorden.
Hvordan fordeles varmetransporten mellom hav og atmosfære?
10.3 Høyde over havet
Hvor høyt et sted ligger over havet har stor innvirkning på temperaturen. I troposfæren, det nederste laget av atmosfæren, synker temperaturen generelt med høyden. En tommelfingerregel er at temperaturen faller med 6–10 °C per 1000 meter stigning, avhengig av luftfuktigheten, som vi jobbet med i Del 7.2. Dette forklarer hvorfor høye fjellområder, som Andesfjellene, fremstår som et kaldt belte selv i tropiske strøk (se gjerne på temperaturfordelingen i Sør-Amerika i figur 10.1).
Inversjon: Når temperaturen stiger med høyden
Noen ganger kan det motsatte skje: temperaturen stiger med høyden. Dette fenomenet kalles inversjon og er vanlig i Norge om vinteren, spesielt i perioder med lite vind. Kald, tung luft synker og samler seg i dalbunner og lavt terreng. Denne kalde luften blir liggende under et lag med varmere luft, og fungerer som et lokk som hindrer luftsirkulasjon. Dette kan føre til at forurensning som eksos og røyk blir fanget i dalen, noe som kan gi svært dårlig luftkvalitet.
10.4 Lokalklima
Selv innenfor et lite geografisk område kan temperaturen variere betydelig på grunn av lokalklimatiske forhold. Faktorer som vegetasjon, nærhet til vann, og om et sted ligger i en solrik sørhelling eller en skyggefull nordhelling, spiller en stor rolle.
Bebyggelse har også en markant effekt. Byer fungerer ofte som “urbane varmeøyer” (urban heat island effect). Mørke overflater som asfalt og takstein absorberer mer solenergi enn naturlige landskap. I tillegg genererer bygninger, industri og transport varme. Denne kombinasjonen gjør at temperaturen i en by kan være flere grader høyere enn i de omkringliggende landområdene. Dette så vi også på da vi jobbet med albedo i Del 4.6.
10.5 Klimasoner
Basert på de faktorene vi nå har sett på – primært temperatur- og nedbørsmønstre – kan vi dele jorden inn i ulike klimasoner. Den mest anerkjente metoden for dette er Köppens klimaklassifikasjon, utviklet av den tyske meteorologen Wladimir Köppen. Systemet klassifiserer klima basert på månedlige og årlige gjennomsnittsverdier for temperatur og nedbør, og kobler disse til den naturlige vegetasjonen i et område. Dette gir oss en systematisk måte å forstå og sammenligne de vidt forskjellige klimatiske forholdene vi finner på planeten vår.
