Skyer er noe av det mest dagligdagse vi har, men i klimaforskningen er de en av de mest kompliserte brikkene. De både kjøler planeten ved å reflektere sollys og varmer den ved å fange varme nedenfra. Hvilken effekt som dominerer, avhenger av skytype, høyde og tid på døgnet – og nettopp derfor er skyene den enkeltfaktoren som skaper mest usikkerhet om hvor varmt det til slutt blir.
Kort fortalt
- Lave, tykke skyer reflekterer sollys og kjøler planeten.
- Høye, tynne skyer slipper sollyset gjennom og fanger varme – de varmer.
- Samlet har skyene i dag en netto kjølende effekt på klimaet.
- Hvordan skydekket endrer seg med oppvarming, er den største usikkerheten i klimasensitiviteten.
Hvor mye skyene betyr
For å forstå hvorfor skyer er så viktige, hjelper det å se på størrelsesordenen. Skyene reflekterer i dag tilbake en energimengde som langt overgår den ekstra oppvarmingen all menneskeskapt CO₂ har gitt så langt. Samtidig fanger de en betydelig mengde varme. De to effektene er hver for seg enorme, og det er den relativt lille forskjellen mellom dem som avgjør skyenes netto bidrag. Nettopp fordi vi trekker en liten differanse mellom to store tall, slår selv beskjedne endringer i skydekket kraftig ut.
Det er denne følsomheten som gjør skyene til en så sentral brikke. En endring i skydekket på bare noen få prosent kan forsterke eller dempe oppvarmingen i en grad som er sammenlignbar med flere års CO₂-utslipp. Skyene er derfor ikke en marginal detalj, men en hovedaktør – og det er nettopp derfor usikkerheten rundt dem veier så tungt.
To motstridende effekter
For å forstå skyenes rolle må man skille mellom to ting de gjør samtidig. På den ene siden er skyer lyse og reflekterer innkommende sollys rett tilbake til verdensrommet før det rekker å varme bakken. Dette er en kjølende effekt, og den henger tett sammen med albedo og refleksjon – skyer er faktisk den største enkeltbidragsyteren til jordas samlede refleksjonsevne.
På den andre siden fanger skyer varmestråling som stiger opp fra bakken, akkurat som klimagassene gjør i drivhuseffekten. Denne effekten er varmende. Enhver som har opplevd at en skyet vinternatt er mildere enn en klar, stjernefylt natt, har kjent den varmende sky-effekten på kroppen.
Det avgjørende er høyden
Hvilken av de to effektene som vinner, avhenger først og fremst av hvor høyt skyen ligger og hvor tykk den er.
| Skytype | Høyde | Dominerende effekt |
|---|---|---|
| Lave skyer (stratus, stratocumulus) | Lav | Kjøler – reflekterer mye sollys |
| Mellomhøye skyer | Middels | Blandet, ofte svakt kjølende |
| Høye skyer (cirrus) | Høy | Varmer – slipper sollys gjennom, fanger varme |
| Tordenskyer (cumulonimbus) | Strekker seg høyt | Sammensatt – begge effekter sterke |
Lave skyer er tykke og lyse, men ligger i lufttemperaturer nær bakken, så de stråler ut nesten like mye varme som overflaten under. Da dominerer kjølingen. Høye cirrusskyer er tynne og slipper sollyset stort sett gjennom, men er svært kalde og slipper ut lite varme – derfor virker de varmende. Summen i dag er at skyene gir en netto kjøling av planeten.
Tid på døgnet og årstid spiller også inn. Om natten finnes det ikke noe sollys å reflektere, så da bidrar alle skyer kun til oppvarming ved å holde på varmen – derfor er overskyede netter mildere enn klare. Om dagen kan de samme skyene virke kjølende fordi de skygger for sola. På høye breddegrader, der sola står lavt og snøen allerede er lys, er den kjølende effekten av skyene svakere enn i tropene. Slike geografiske og døgnlige forskjeller er en del av det som gjør skyenes samlede regnskap så krevende å fastslå presist.
Hvorfor skyer er klimamodellenes hodepine
Problemet er ikke hvordan skyene virker i dag, men hvordan de vil endre seg når klimaet varmes. Vil det bli flere eller færre lave, kjølende skyer? Vil skyene flytte seg oppover eller mot polene? Selv små endringer i skydekket kan forsterke eller dempe oppvarmingen merkbart.
Skyer dannes på skalaer som er for små til at de globale klimamodellene kan regne dem direkte; en enkelt sky kan være mindre enn rutenettet i modellen. Derfor må skyer beskrives gjennom forenklede antakelser, og ulike modeller gjør dette litt forskjellig. Det er hovedgrunnen til at anslagene for klimasensitivitet spriker, slik vi forklarer i klimasensitivitet.
Forskningen peker mot forsterkning
De siste årene har observasjoner fra satellitter og bedre modeller pekt i retning av at endringer i lave skyer mest sannsynlig vil forsterke oppvarmingen, ikke dempe den. Det bidro til at FNs klimapanel i sin nyeste rapport innsnevret det sannsynlige intervallet for klimasensitivitet og fjernet de aller laveste verdiene. Usikkerheten er mindre enn før, men fortsatt reell.
Skyer som tilbakekobling, ikke pådriver
Det er viktig å forstå at skyene ikke er det som starter klimaendringen. Skydekket endrer seg som svar på at klimaet varmes, ikke omvendt – akkurat som vanndamp. Skyene er altså en tilbakekobling, ikke en pådriver, og skillet er det samme som vi forklarer i vanndamp og tilbakekoblinger. Dette er grunnen til at man ikke kan «forklare bort» oppvarmingen med naturlige variasjoner i skydekket: noe må først endre temperaturen før skyene reagerer.
Tilbakekoblingen kan i prinsippet gå begge veier. Hvis oppvarmingen gir flere lave, kjølende skyer, demper det effekten. Hvis den derimot gir færre lave skyer eller løfter de høye skyene enda høyere, forsterkes oppvarmingen. Det er nettopp fordi fortegnet ikke er opplagt at skyene utgjør en så stor del av usikkerheten i klimasensitiviteten.
Hva fortidens klima forteller om skyene
Siden skyer er så vanskelige å regne direkte i modellene, leter forskerne etter uavhengige spor. Ett av dem er jordas egen fortid. I varme perioder langt tilbake i tid, der CO₂-nivået var høyt og temperaturen mange grader over dagens, lar det seg gjøre å anslå hvor følsomt klimaet var. Disse rekonstruksjonene, som vi omtaler i klodens temperaturhistorie, gir verdier som er vanskelige å forene med en sterkt kjølende sky-respons. Med andre ord peker også fortiden mot at skyene neppe redder oss fra oppvarmingen.
Et annet spor er hvordan dagens skyer faktisk har oppført seg de siste tiårene. Satellittmålinger tyder på at skybeltene gradvis forskyver seg mot polene og at skytoppene løftes høyere – begge deler endringer som forsterker oppvarmingen snarere enn å dempe den. Bildet er ikke ferdig tegnet, men de uavhengige sporene trekker i samme retning, og det er grunnen til at forskerne nå er noe tryggere på sky-tilbakekoblingens fortegn enn for et tiår siden.
Skyer, sot og menneskelig påvirkning
Mennesker påvirker skyene også på mer direkte vis. Små partikler fra forbrenning – aerosoler – fungerer som kjerner som vanndamp kan kondensere rundt. Mer partikler kan gi flere og lysere skydråper, som reflekterer mer sollys. Forurensningen fra fossil energi har derfor hatt en viss kjølende sidevirkning som delvis har maskert oppvarmingen. Når luften renses, kan denne masken falle bort. Dette er en av de mer kontraintuitive sammenhengene i klimasystemet, og henger sammen med de naturlige og menneskeskapte faktorene vi går gjennom i naturlige klimafaktorer.
Kondensstriper og fly
En spesiell og synlig form for menneskeskapte skyer er kondensstripene etter fly. Når varm, fuktig eksos møter den iskalde luften i stor høyde, dannes det kunstige cirrusskyer. Disse tynne, høye skyene virker i hovedsak varmende, og forskning tyder på at klimaeffekten av kondensstriper kan være på størrelse med selve CO₂-utslippene fra flytrafikken. Dette er en del av grunnen til at flyreiser har et særlig stort klimaavtrykk, slik vi går gjennom i flytrafikk og klima. Samtidig er det en effekt som forsvinner raskt når flyet er borte, i motsetning til CO₂ som blir værende i hundrevis av år.
Et felt i rask utvikling
Skyene minner oss om at klimaforskning ikke er ferdig, men i stadig framgang. Nye satellitter, kraftigere modeller og bedre observasjoner snevrer gradvis inn usikkerheten. Samtidig er det viktig å holde to tanker i hodet samtidig: at skyene er en reell usikkerhet, og at denne usikkerheten ikke rokker ved hovedbildet. Oppvarmingen er godt dokumentert, slik vi viser i hvordan vet vi at oppvarmingen er menneskeskapt, og skyene avgjør først og fremst om den havner i nedre eller øvre del av intervallet – ikke om den skjer. At usikkerheten i hovedsak peker mot mer oppvarming, ikke mindre, er nettopp grunnen til å handle føre var, slik vi argumenterer for i vanlige myter om drivhuseffekten.