Ett nytt perspektiv på vädret
Väderstationer mäter klimatförändringar.
De skulle installera världens högst belägna väderstation och förse forskarna med exempellösa data om stormbildande vindar och klimatets förändringar. Under sin strapatsfyllda färd på Mount Everest satte de upp fem stationer på olika höjd – och fick en påminnelse om att ingenting är enkelt på världens högsta berg.
I GRYNINGSLJUSET över Tibetanska högplatån rådslog tre bergsbestigare som befann sig på Sydostkammen på Mount Everest. Drygt femtonhundra meter nedanför dem lyste solens strålar upp ett band av moln.
Männen, som hade tjocka dundräkter, syremasker och pannlampor, var knappt medvetna om utsikten. De hade ont om tid. De var begränsade av dels mängden syre som de bar med sig, dels risken att det ökänt nyckfulla vädret plötsligt skulle vända. De var redan försenade på grund av de många klättrare som stormat uppför bergets nepalesiska sida i hopp om att kunna nå toppen den där dagen i slutet av maj 2019, men det kunde männen inte fokusera på nu. De utförde sina uppgifter, packade metodiskt upp sina redskap och instrument och följde den
minutiöst koreograferade planen för att montera världens högst belägna väderstation.
Medan de arbetade började en av dem, Baker Perry, känna paniken välla fram efter att ha letat igenom gruppens ryggsäckar. Han letade desperat igenom dem ytterligare en gång. Två små men viktiga delar av stationen, ett par två och en halv centimeter långa aluminiumrör som behövdes för att fästa vindsensorerna i stationens centrala mast, saknades. Baker Perry och gruppens övriga medlemmar, Tom Matthews och Panuru Sherpa, såg på varandra. Alla tre övervägde samtidigt det faktum de nu stod inför och försökte komma på en lösning, alltmedan syrebristen försämrade deras tankeförmåga.
Tom Matthews och Baker Perry, klimatforskare båda två, hade förberett sig i månader inför det här ögonblicket. Deras grupp hade utformat och byggt många av delarna i den två meter höga och femtio kilo tunga konstruktionen för att de skulle tåla den extrema kyla och de kraftiga vindar som planetens högsta punkt skulle utsätta dem för. De hade testat konstruktionen i USA och Nepal och övat på att montera den tillsammans med sin klättringsledare, femtiotreårige Panuru Sherpa, och hans vägvisare.
Skälet till att denna riskabla och kostsamma expedition genomfördes var att man ville fylla i ett antal blinda fläckar för forskarna, som saknar regelbunden tillgång till höghöjdsdata.
En av dessa blinda fläckar är vindförhållandena, en ytterst viktig vädervariabel. Med sina 8 850 meter är Mount Everest en av få toppar som är så höga att de når den subtropiska jetströmmen, ett av de smala band av starka vindar som blåser runt planeten och påverkar allt från stormars rörelser till odlingssäsonger. En annan blind fläck är de snömönster som upprätthåller de stora glaciärerna på över femtusen meters höjd.
De hade byggt och kånkat apparaterna som skulle avslöja dessa mysterier ända upp till världens tak. Nu stod de här i jetströmmen – och hade inget att fästa vindsensorn med.
Tom Matthews och Baker Perry hade kommit till Mount Everest för att delta i en ambitiös vetenskaplig studie av berget.
National Geographic and Rolex Perpetual Planet Mount Everest Expedition skulle pågå i två månader och omfattade trettiofyra forskare som bedrev studier på olika höjd, dels på berget, dels i Khumbudalen. Gruppen utgjordes av geologer, glaciologer, biologer, geografer och klimatologer.
”Detta kommer att öppna ett nytt fönster mot planeten”, sa Paul Mayewski, chef för Climate Change Institute vid amerikanska University of Maine och expeditionens ledare. ”Vi tror att det bästa sättet att bedriva vetenskapliga studier på Mount Everest inte är att forska inom enbart ett område, utan många olika.”
Under Paul Mayewskis ledning började trettiotvåårige Tom Matthews och fyrtiofyraårige Baker Perry samarbeta med Panuru Sherpa och en grupp lokala vägvisare för att öppna det nya vetenskapliga fönstret mot toppen. Förutom två väderstationer vid det så kallade Baslägret (på 5 270 meters höjd) ville de installera tre stationer på olika höjd: i Läger 2 vid Stillhetens dal (6 464 meter), i Läger 4 vid Sydpasset (7 945 meter) och på toppen. Stationernas data skulle delas med forskare runtom i världen.
”Klimatförändringarna får olika effekter i olika delar av världen”, berättade sjuttiotvåårige Paul Mayewski en eftermiddag när vi satt i kommunikationstältet nere i Baslägret. ”Detta är en av de kontinentala regioner i världen som värms upp allra snabbast, men vi vet inte särskilt mycket om vad som händer på över femtusen meters höjd”, sa han.
Majoriteten av glaciärerna bland Asiens höga berg börjar på över femtusen meters höjd. Varje år bidrar snön som faller över höghöjdsbäckenen, och regnet på lägre höjd, till att fylla på glaciärerna, som förser tiotals miljoner människor i Asien med vatten. Trots det finns det bara ett fåtal tillförlitliga källor till meteorologiska data från hög höjd som kan hjälpa forskarna att förutsäga klimatförändringarnas långsiktiga effekter på regionen.
Väldigt få observationer har gjorts på platser där snö samlas på Himalayas glaciärer, sa Tom Matthews. ”Så snart man kommer över sextusen meter har det mig veterligen bara funnits några stycken väderstationer i Himalaya, och ingen av dem var aktiv när vi satte upp vår.”
Att utföra ”meningsfull forskning i fält”, som Paul Mayewski uttryckte det, på så hög höjd medför en lång rad utmaningar. När en människa befinner sig på över 7 925 meters höjd räcker inte syret till. Det gör att både finmotorik och avancerat beslutsfattande fungerar sämre, vilket gör till och med enkla uppgifter som att spänna på sig stegjärn svåra och tidskrävande.
För att utforma och montera stationerna hade Paul Mayewski anlitat Baker Perry, en lång, tystlåten klimatforskare från Appalachian State University i USA och Tom Matthews, en snabbpratande brittisk klimatolog från Loughborough University i England.
”Det är omöjligt att skapa en helt driftsäker station”, sa Baker Perry. För ett årtionde sedan installerade en italiensk forskningsgrupp en väderstation på Sydpasset som förstördes av små stenar som fördes med av vinden och flög in i utrustningen likt granatsplitter. Baker Perry och Tom Matthews valde att samarbeta med teknikföretaget Campbell Scientific för att få hjälp med utformningen av sina stationer.
”De två största utmaningarna är dels att konstruera ett stativ som är så pass lätt att det går att bära uppför berget och som samtidigt är stabilt nog för att klara vindar som kan nå upp till åttio meter per sekund, dels kommunikationsenheten”, konstaterade Baker Perry. Stationens solpanels och batterisystem behöver kunna generera tillräckligt mycket el för att överföra data via en satellitlänk. Produkten,
tillverkad av aluminiumrör med fötter av stål, såg ut som ett mellanting mellan en tv-antenn och en liten transformator. Efter flera månader av träning kunde gruppen montera och fästa den med bultar i sten på under en och en halv timme – men skulle de klara av det på 8 850 meters höjd?
NÄR GRUPPEN ANLÄNDE till Baslägret i mitten av april anslöt de sig till ett rekordstort antal bergsbestigare som hoppades kunna bestiga världens högsta berg. Nepals turismministerium hade utfärdat 382 klättertillstånd och 390 extra tillstånd åt sherpas och vägvisare. Det innebar att hundratals människor skulle befinna sig på samma smala klätterled till toppen – och att de alla skulle försöka nå toppen under det begränsade antal dagar med gynnsamt väder som brukar komma i slutet av maj.
”När det är mycket folk måste man undvika att begå fatala misstag, som att ta för lång tid på sig och få slut på syre”, sa Pete Athans till mig. Å andra sidan, sa han, om gruppen försökte ta sig upp till toppen en dag med mindre gynnsamt väder skulle de visserligen ha färre människor att samsas med, men då riskerade förhållandena att bli för svåra för att montera stationen.
Den 18 maj hade gruppen satt upp tre väderstationer. Det återstod nu bara två, som skulle sättas upp på Sydpasset och på toppen. Enligt prognoserna skulle vindarna högt uppe på berget mojna om ett par dagar, så Tom Matthews, Baker Perry och deras grupp av sherpas, ledda av Panuru Sherpa, packade ihop sina saker. De lämnade Baslägret för att genomföra den fyra dagar långa klättringen till Sydpasset.
Till en början gick saker och ting enligt planerna. På morgonen den 22 maj installerade gruppen väderstationen på Sydpasset. De slog läger för att få lite vila och se efter hur vädret skulle bli
VETENSKAPLIGA FÄLTSTUDIER PÅ HÖG HÖJD ÄR SÄRSKILT SVÅRA. UTAN TILLRÄCKLIGT MED SYRE KAN MAN INTE FUNGERA NORMALT.
nästa dag. ”Vi fick två motstridiga prognoser”, mindes Tom Matthews. ”Den ena visade att vindarna skulle bli mer ogynnsamma.”
Medan seneftermiddagsvinden fick deras tält att fladdra andades Tom Matthews och Baker Perry syre på flaska och funderade på om man skulle tvingas ge upp toppförsöket. Vid nattens inbrott hade emellertid vinden mojnat, och det kom en ny prognos. Panuru Sherpa knackade på tältdörren: Klättringen skulle bli av. Några höga moln passerade ovanför berget när de lämnade Sydpasset. Klockan var 23.30 och det kom emellanåt en del snö. Allt övergick till ett blekt mörker.
”I början tog vi oss fram relativt snabbt, men sedan stötte vi på bakre delen av kön”, sa Baker Perry. En lång rad av tiotals klättrare, av vilka vissa hade lämnat Läger 4 så tidigt som klockan fem på eftermiddagen, stod nästan still på den del av klätterleden som kallas Triangelväggen.
Efter två timmar i snigelfart nådde de Balkongen, ett platt område cirka fyrahundratjugofem meter nedanför toppen. ”Vi såg raden av människor framför oss och förstod vad som väntade”, sa Baker Perry.
Medan Perry, Matthews och Panuru Sherpa diskuterade läget började dagen gry. I stället för att fortsätta bestämde de sig för att sätta upp väderstationen på Balkongen. ”Vi hade byggt stationen på Sydpasset dagen innan”, sa Baker Perry. ”Våra sherpas visste hur nästan allt satt ihop.”
Innan masten kunde resas måste stativens fötter fästas med bultar i berget med hjälp av en batteridriven borr. I kölden hade batterierna dock sluta fungera, så Tom Matthews och sherporna
Urken och Phu Tashi stoppade in dem i sina dundräkter. ”I en halvtimme hoppade vi runt som pingvinmammor för att värma upp dem.”
När det problemet var löst insåg de att röret för monteringen av vindsensorerna, två propellrar som mäter vindstyrka och -riktning, saknades. ”Vi kunde inte gå ner utan att vindsensorerna var igång”, sa Baker Perry. ”Så vi började bolla idéer.”
Baker Perry insåg att handtaget på gruppens aluminiumskyffel hade ungefär samma diameter som röret som saknades. En av vägvisarna, Lakpa Gyaljen Sherpa, slog på handtaget med en hammare för att få det att passa. Sedan virade Baker Perry silvertejp runt det. ”Det är en toppmodern väderstation, men tittar man noga ser man en massa silvertejp och ett fluorescerande orange och blått skyffelhandtag”, sa Tom Matthews.
Månaderna efter det att gruppen tagit sig nedför berget överförde de fem väderstationerna på Mount Everest data om vindstyrka, vindriktning, temperatur, sol- och värmestrålning, lufttryck och nederbördsmängd. Det gav forskarna en rik, ny, datadriven bild av en av planetens mest komplexa väderregioner.
Forskare i olika delar av världen har börjat lägga in dessa data i olika klimat- och vädermodeller. Hittills är det mest betydelsefulla – och oroväckande – avslöjandet att is smälter på hög höjd.
Forskarna vet sedan länge att solens strålning är betydligt starkare där atmosfären är tunn. Få mätningar har dock gjorts av solstrålning på så här hög höjd. Vissa mätningar från Stillhetens dal och Sydpasset har varit lika höga som eller till och med överstigit solarkonstanten, solljusets styrka innan det filtreras av atmosfären. I sådana förhållanden kan en betydande avsmältning uppstå, trots att lufttemperaturen är under noll grader. Principen påminner om när strålningsenergin i en mikrovågsugn används för att värma mat.
Detta är viktigt att känna till, eftersom de flesta klimatmodeller som använts för att förutsäga mängden förlorad glaciäris har förlitat sig på enbart temperaturmätningar. ”Det kan finnas tusentals kvadratkilometer runtom i Asiens höga bergsområden där is smälter utan att vi har känt till det”, sa Tom Matthews till mig nyligen.
I början av januari 2020 började han misstänka att data från vindsensorn på stationen på Balkongen inte var helt tillförlitliga. Vindriktningsresultaten samlades kring ett fåtal värden, som om sensorn inte var fullt rörlig, och vindstyrkorna som angavs var betydligt lägre. Sedan, den 20 januari, slutade världens högst belägna väderstation helt sända data. ”Måste jag gissa skulle jag säga att den råkat ut för något slags trauma”, sa Tom Matthews. Han tystnade en stund. ”Enda sättet att säkert veta är att bege sig upp dit igen.” □