Arktyka – kluczowy sygnał alarmowy

Jest już chyba raczej pewne, że 1,5 stopnia Celsjusza (pierwszy próg krytyczny ustalony pomiędzy 197 państwami na Porozumieniu Paryskim w grudniu 2015 r.) przekroczymy na pewno już najprawdopodobniej w tej dekadzie 2021-2030. Jest to punkt odniesienia 1850-1900 gdy zaczęła rosnąć koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze, a potem metanu, podtlenku azotu i w końcu freonów i innych gazów przemysłowych.
Jednak my musimy znaleźć się w widełkach 1,8-2,2 st.C, najlepiej przy pełnej neutralności klimatycznej w widełkach 1,8-2,0 st.C. Nie wiemy naprawdę jak zareaguje mocno system klimatyczny Ziemi. Kluczowym wskaźnikiem budzącym niepokój może być tąpnięcie w Arktyce, gdy wreszcie załamie się względna stabilność pokrywy zasięgu lodu morskiego w Arktyce, która istnieje od 9 lat. Jednak, nawet jeśli znowu będzie to drugi albo trzeci czy czwarty czy piąty rekordowy zasięg lodu tego roku, to zmniejsza się jego grubość i objętość.
Globalna temperatura przy powierzchni Ziemi w zakresie 1,2-1,3 st.C oddziałuje też silnie na ogrzewanie oceanów. Jednak, być może, to będzie ten rok, że 2012 r. z najmniejszym zasięgiem lodu mierzonym satelitarnie od 1979 r., będzie w końcu zdetronizowany. Jednak przez ostatnie lata mocno utrzymywały się w drugiej połowie lata silne, pochmurne układy niżowe powodujące znaczne spowolnienie topnienia lodu w ciągu całego sierpnia i pierwszej dekady czy nawet do około połowy drugiej dekady września, jak wynika z pracy “Why has no new record-minimum Arctic sea-ice extent occurred since September 2012?” [Dlaczego od września 2012 r. nie wystąpił żaden nowy rekordowy minimalny zasięg lodu morskiego w Arktyce?”] z listopada 2020 r. Jennifer Francis i Bingyi Wu.
——–
Rys.1. Roczny cykl zasięgu lodu morskiego Arktyki (obszar o koncentracji lodu >15%). Czerwona linia przerywana dotyczy 2012 roku, inne kolorowe linie dotyczą lat od 2013 do 2020 roku, ciemnoszara linia jest medianą dla lat 1981-2010 z ciemnym (jasnym) cieniowaniem wskazującym zakres międzykwartylowy (międzydecylowy). Stworzony na podstawie danych NSIDC: https://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/, Fetterer i in. (2017).
——-
Na razie to nas ratuje, pomimo wariowania polarnego prądu strumieniowego, jak np. wiosną i latem 2018 r., gdy doszło na półkuli północnej do zablokowania fali Rossby’ego „uwięzienia” w atmosferycznym falowodzie. Ten mechanizm po raz pierwszy opisał Vładimir Petoukohov i in. w kwietniu 2013 r. w pracy “Quasiresonant amplification of planetary waves and recent Northern Hemisphere weather extremes” [“Quasi-rezonansowe wzmocnienie fal planetarnych i niedawne ekstrema pogodowe na półkuli północnej”], a potwierdził te wyniki badań Michael Mann i in. w październiku 2018 r. w pracy “Projected changes in persistent extreme summer weather events: The role of quasi-resonant amplification” [“Przewidywane zmiany w utrzymujących się ekstremalnych letnich zdarzeniach pogodowych: Rola wzmocnienia quasi-rezonansowego”] po letnio-wiosennym zdarzeniu ekstremalnych zjawisk pogodowych tego samego roku.
——-
Rys.2. Zablokowana fala Rossby’ego „uwięziona” w atmosferycznym falowodzie.
———
W każdym razie zmienności klimatyczne silnie wpływają na to czy na danej szerokości geograficznej mamy do czynienia z uciążliwymi i długotrwałymi falami upałów, w tym ekstremalnie niebezpiecznymi dla fauny i flory falami upałów morskich, suszami i pożarami czy też z drugiej strony z długotrwałymi falami nawalnych opadów deszczu, burz, nawałnic, powodzi, gradobić itp.
——–
Rys.3. Wyniki symulacji zachmurzenia w rejonie podzwrotnikowym przy różnych średnich koncentracjach dwutlenku węgla. Po lewej – 400 ppm (stan obecny, ze średnią temperaturą powierzchni morza w tym rejonie ok. 17°C), po prawej – 1600 ppm (możliwy stan przyszły, ze średnią temperaturą morza w tym rejonie ok. 35°C. Źródło: Schneider i in. 2019
———–
Należy sobie mocno też uzmysłowić, że jeszcze obecnie na większości obszarów Ziemi mamy do czynienia z większością opadów deszczu głównie nad oceanami i morzami i nad wybrzeżami morskimi kontynentów i wysp, aniżeli z okresami długotrwałych susz, które z kolei przeważają na lądach, głównie w głębi kontynentów i wysp. W jednej z prac Tapio Schneidera i in. z 2019 r. “Possible climate transitions from breakup of stratocumulus decks under greenhouse warming” [“Możliwe zmiany klimatyczne od rozpadu warstw stratocumulusów pod wpływem ocieplenia cieplarnianego”], modele klimatyczne przewidują, że w świecie ocieplonym powyżej 4-5 stopni Celsjusza względem okresu preindustrialnego 1850-1900 i powyżej koncentracji dwutlenku węgla 1200 ppm, morskie chmury stratocumulusy, które stanowią obecnie 20 % ilości na niskich tropikalnych szerokościach geograficznych, tam gdzie nad lądami są rozległe równikowe lasy deszczowe, zaczną gwałtownie zanikać doprowadzając do nagłego, szybkiego ocieplenia atmosfery w dość szybkim czasie nawet o 8 stopni Celsjusza na Ziemi, w tym o 10 stopni Celsjusza w strefie podzwrotnikowej na obu półkulach, a więc do wzmocnienia piku globalnego ocieplenia podobnego jak 55,5 mln lat temu podczas PETM (Paleoceńsko-Eoceńskiego Maksimum Termicznego) (Philip Gingerich – samodzielna praca ze stycznia 2019 r. “Temporal Scaling of Carbon Emission and Accumulation Rates: Modern Anthropogenic Emissions Compared to Estimates of PETM Onset Accumulation” [“Skalowanie czasowe wskaźników emisji i akumulacji węgla: współczesne emisje antropogeniczne w porównaniu z szacunkami akumulacji początkowej PETM”]) czy też czy też do wzmocnienia mniejszego piku 53,7 mln lat temu podczas ETM-2 (Eoceńskiego Maksimum Termicznego) (praca zbiorowa D.T. Harpera z grudnia 2019 r. “The Magnitude of Surface Ocean Acidification and Carbon Release During Eocene Thermal Maximum 2 (ETM-2) and the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM)” [“Wielkość zakwaszenia oceanu powierzchniowego i uwalniania węgla podczas eoceńskiego maksimum termicznego (ETM-2) i maksimum termicznego paleoceńsko-eoceńksiego (PETM)”]).
——-
Rys.4. Porównanie wielkości izotopów δ13C i δ18O podczas PETM i ETM-2 dla południowego i północnego Atlantyku. Spójna relacja PETM i ETM-2 ilustruje osłabienie CIE (carbon isotope excursion – wyskok izotopu węgla) i ocieplenie obu wydarzeń na Północnym Atlantyku w porównaniu z Południowym Atlantykiem. Punkty przecięcia linii trendu liniowego mają wartość 0. Przedziały niepewności (linie poziome i pionowe) przechodzące przez punkty danych reprezentują 1 odchylenie standardowe.(1σ)
——– 
Reasumując temat. Obecnie jeszcze nie ma zagrożenia, ale naukowcy poważnie ostrzegają, że wszystko może wymknąć się spod kontroli gdy już może nawet przekroczymy próg 1,8 stopnia Celsjusza, a przynajmniej gdy zobaczymy w Arktyce Blue Ocean Event, czyli zasięg lodu morskiego poniżej 1 mln km2. Dziś jest to jeszcze grubo powyżej 3 mln km2, ale chociaż w 2012 r. było to 3,41 mln km2, to w 2020 r. było minimalnie więcej – 3,74 mln km2. I tu powinniśmy także skoncentrować uwagę, a nie tylko na punktach krytycznych temperatury globalnej – 1,5 i 2 stopnie Celsjusza względem okresu preindustrialnego 1850-1900.
Prace naukowe:
—-

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *