In och ut genom ytan
Haven värms framför allt upp från ytan och kyls av samma väg. När solen här hemma på våren börjar stå högre på himlen värms både land och hav upp av solens strålar. Framåt hösten när solen står lägre blir värmeutstrålningen istället större och dessutom blandas kyligare djupvatten upp via höststormarna.
Vid havsytan är därför variationerna stora här, från sköna badtemperaturer på sommaren till så kallt vatten att det fryser till is i stora områden på vintern. Variationerna i djupvattnet är dock mycket mer blygsamma. Hit når varken solens strålar eller vindens inverkan.
På andra håll i världen där solhöjden inte varierar så mycket över året och vindarna har ett annat årstidsmönster varierar temperaturen vid ytan mycket mindre. Så är fallet exempelvis i tropiska vatten.
De allra varmaste havsområdena hittas vid ekvatorn i västra Stilla havet. Mer om vilken påverkan detta har på den storskaliga cirkulationen i atmosfären samt hur temperaturerna förändras vid en El Niño
Lokalt kan havet värmas upp underifrån
Även om den mesta uppvärmningen av havet överallt sker via ytan så finns det ställen där havet värms upp underifrån. Detta sker på platser där magma eller varma gaser från jordens inre tränger upp genom sprickor i havsbotten. Exempel på sådana platser hittas längs den Mittatlantiska ryggen där kontinentalplattorna sakta glider isär. Uppvärmning på detta sätt får framför allt lokala effekter eftersom den del av havet som värms upp är förhållandevis liten.
Vattnet flyttas runt
Det är inte bara uppvärmning och avkylning som bestämmer temperaturen i havet. Vattenmassor med olika temperatur flyttas också runt både uppåt, nedåt och horisontellt via olika strömmar. Ett tydligt sådant fenomen är uppvällning.
Uppvällning är när kallt vatten från djupen kommer upp till ytan vid en kust, oftast när det blåser från land. Från en dag till en annan kan badtemperaturen en sommardag gå från att kännas varm och behaglig till att kännas iskall.
Omblandning sker även med långsamma förlopp
I djupvattnet där strömmarna ofta är långsamma och solen inte når ner är det framför allt molekylära processer som jämnar ut temperaturskillnaderna. Detta kallas diffusion och är en mycket långsam process. Att djuphavet reagerar trögt på den globala uppvärmningen har med detta att göra.
I vatten med högre temperatur rör sig molekylerna snabbare än i vatten med lägre temperatur. Detta medför att varmare vatten tar större plats och har lägre densitet än kallare vatten. Något som i sin tur har betydelse för så vitt skilda saker som vårens uppbyggnad av ett temperatursprångskikt som den pågående havsnivåhöjningen.
Yttemperaturens årstidsvariation i haven runt Sverige
På våren börjar solen värma upp havets ytskikt. Eftersom varmare vatten är lättare än kallare stannar värmen kvar i ytskiktet. Detta gäller om det är helt stilla väder, något det sällan är under någon längre tid. När det blåser över havet bildas ytvågor som blandar om det översta vattenlagret. Då jämnas temperaturen ut över ett lite djupare lager än om havet vore helt stilla.
Denna process fortsätter så länge vår- och sommarvärmen håller i sig. Efter hand bildas en tydlig gräns, ett så kallat språngskikt mellan det varmare ytlagret och det kallare vattnet längre ner. Ett språngskikt gällande temperatur kallas termoklin. Sommartid ligger termoklinen normalt på 20-30 meters djup.
När sommarvärmen börjar avta ökar värmeutstrålningen genom havsytan. Havet är nu varmare än luften och solen börjar stå lägre och tillför inte mycket ny värme. Höst och vinterstormar gör även att ytlagret blandas om rejält. Till sist finns det inte längre någon tydlig termoklin kvar och skillnader i temperatur mellan yt- och bottenlager blir mindre.
Under vintern då dagarna är korta kyls ytvattnet av så mycket att det kan bildas is. Stilla kalla dagar kan stora områden frysa till med ett tunnare lager is. Blåsigare dagar kan stora områden med tunn is snabbt brytas upp.
När dagarna åter blir längre och solen står högre på himlen börjar hela årstidscykeln om igen.
Högre temperaturer vid kusten
Temperaturen inomskärs och längs grunda stränder är oftast högre än längre ut till havs. Ytvattnet värms där snabbare eftersom det är mindre omblandning och solstrålningen värmer botten.
Klimatförändringarna påverkar havstemperaturen
Den pågående klimatförändringen som gör att lufttemperaturen blir högre påverkar också havstemperaturen. Mer än 90% av överskottsvärmen från klimatförändringen har absorberats av haven. Sedan direkta mätningar startade 1958 har temperaturen i havet ökat stadigt, med en tydlig acceleration sedan 1990. Världens hav var varmare än någonsin under 2022 och mycket tyder på att nya rekord kommer att slås 2023.
Havets temperatur påverkas mycket mindre av naturlig klimatvariation än vad atmosfärens temperatur gör. Detta gör haven till en tydlig indikator på global uppvärmning.
Havsnivåer, extremväder och värmeböljor
Att havet värms upp mer än tidigare får flera konsekvenser. Ett varmare hav tar till exempel större plats och detta har så här långt varit en av de största orsakerna till att havsnivån stiger globalt.
Yttemperaturer i haven har också stor inverkan på världens väder. Varmare hav hjälper till att förstärka extremt väder genom att tillföra mer fukt till luften. Detta ger mer intensiva stormar och regn, som i sin tur kan leda till kraftigare översvämningar.
Globalt har något som kallas värmeböljor till havs blivit vanligare. Temperaturen blir då mycket högre än normalt under vissa perioder, vilket kan få stora konsekvenser för livet i havet. Särskilt för organismer som inte rör sig så snabbt och kan ta sig till svalare vatten. Även i haven runt Sverige har det på senare år mätts upp ovanligt höga vattentemperaturer periodvis.
Uppvärmningen går att begränsa
På grund av den långsamma utjämningen och omblandningen av värmen i haven kommer uppvärmningen av haven fortsätta under mycket lång tid framöver. FN:s klimatpanel IPCC bedömer att även om mänskligheten skulle sluta släppa ut växthusgaser idag, skulle en temperaturökning i haven minst fortsätta fram till år 2300. Efter det skulle temperaturen förbli förhöjd under många århundraden. Värmeökningen i haven kallas därför irreversibel på mänskliga tidsskalor. Men genom att begränsa utsläppen av växthusgaser går det också att begränsa uppvärmningen av våra hav.