Oscylacja Maddena-Juliana
W jednym z ostatnich badań klimatu naukowcy (M. K. Roxy i in., 2019) wskazali, że mamy do czynienia z dość mało poznanym zaburzeniem klimatycznym. Naturalna oscylacja Maddena Juliana (MJO) występuje w strefie pogranicznej Oceanu Indyjskiego i Pacyfiku. Wówczas przemieszcza się w ciągu 30-60 dni system burzowy i deszczowy w kierunku archipelagu australo-azjatyckiego, w tzw. morskim kontynencie Indo-Pacyfiku (Indonezja, Malezja, Australia. Papua Nowa Gwinea, a nawet Filipiny) przynosząc obfite opady deszczu. MJO może albo zainicjować w odpowiedniej porze roku monsun, który kieruje się w kierunku Indii i Bangladeszu albo też go opóźnić, przez co mogą w tamtym rejonie świata wystąpić ekstremalne susze.
Jednak ostatnio zostało odkryte przypuszczenie, że za zaburzenia opadów w Indiach czy tez w Sahelu w Afryce i w innych rejonach świata odpowiada gromadzenie się olbrzymiej ilości powierzchniowej ciepłej wody na dużym obszarze Oceanu Indyjskiego i na pograniczu jego z Pacyfikiem, którego ilość w latach 1900-2018 bardzo mocno wzrosła. A to jest przyczyną tego, że cykl życia MJO na Oceanie Indyjskim skrócił się o 3-4 dni, a na morskim kontynencie Indo-Pacyfiku o 5-6 dni.
Możliwe, że mamy do czynienia z nowym dodatnim sprzężeniem zwrotnym, ale na dokładną identyfikację danego zjawiska trzeba będzie wykonać jeszcze wiele badań oceaniczno-atmosferycznych.
Rys. 1. Podwójna rozbudowa ciepłego basenu na Indo-Pacyfiku.
Trzy niedocenione punkty krytyczne: morski lód antarktyczny, hydraty metanu i oceaniczne fale gorąca
Również w jednym z ostatnich badań naukowcy (T. Lenton, 2019 i in.) w czasopiśmie Nature podali analizę dziewięciu punktów krytycznych, które zostały już uruchomione jako dodatnie sprzężenia zwrotne. Nie wymienili tego, że jest nim jeszcze antarktyczny lód morski, który w latach 2014-17 bardzo silnie zmniejszył zasięg. Jego zanotowane stopnienie w ciągu 4 lat wyniosło tyle, ile stopnienie arktycznego lodu w ciągu 34 lat (C. L. Parkinson, 2019). Ponadto mało mówi się o tym jak mogą być wkrótce niebezpieczne klatraty podmorskie metanu na Syberii, które od co najmniej dekady uważnie bada ekipa naukowców rosyjskich: (Igor Semiletov i Natalia Shakhova). Jeśli chodzi o oceany mało mówi się o zagrożeniu od niedawna obserwowanym jak fale gorąca, które pustoszą gatunki w ekosystemach morskich (M. G. Jacox, 2019).
Rys. 2. Oscylacje klimatu są związane z występowaniem morskich fal upałów (MHW). Holbrook i in. 2 podają globalną analizę MHW – dłuższe okresy anomalnie ciepłych temperatur oceanów. Stwierdzają, że występowanie MHW może być zwiększone lub stłumione podczas oscylacji klimatu, takich jak El Niño – Oscylacja Południowa (ENSO), która obejmuje epizodyczne ocieplenie i ochłodzenie wód powierzchniowych tropikalnego Pacyfiku. Ta mapa pokazuje procentowy wzrost lub spadek liczby dni MHW w oceanie podczas ciepłej fazy ENSO, w porównaniu z roczną medianą procentu dni MHW, w okresie od 1982 r. Do 2016 r.
Dziewięć punktów krytycznych
Zagrożenia w 9 punktach krytycznych (T. Lenton, 2019 i in.) takich jak: amazońskie lasy deszczowe,morski lód arktyczny, atlantycka cyrkulacja termohalinowa, lasy borealne, rafy koralowe, pokrywa lodowa Grenlandii, wieloletnia zmarzlina, pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej i mało komu znany niedawno uruchomiony – basen Wilkesa na Antarktydzie Wschodniej, występują w różnej skali zagrożenia.
Wszystkie dodatnie sprzężenia zwrotne zostały uruchomione, ale ich natężenie w dużej mierze zależy od tego jak szybko wykorzystamy budżet węglowy (340-500 gigaton węgla). Teoretycznie modele klimatyczne bez sprzężeń zwrotnych obliczają już czas 8 lat aby bezpiecznie nie dopuścić do przekroczenia progu 1,5 stopnia Celsjusza. Mało kto sobie zdaje sprawę, ale bardzo krytycznego dla wielu małych wyspiarskich krajów. Im szybciej osiągniemy ten próg, tym szybszy będzie wzrost poziomu morza.
Rys. 3. Dziewięć punktów krytycznych w systemie klimatycznym Ziemi: amazońskie lasy deszczowe,morski lód arktyczny, atlantycka cyrkulacja termohalinowa, lasy borealne, rafy koralowe, pokrywa lodowa Grenlandii, wieloletnia zmarzlina, pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej i basen Wilkesa na Antarktydzie Wschodniej.
W lasach borealnych Syberii, Alaski i północnej Kanady, pożary i gradacje owadów odpornych na upały i susze są coraz częstsze i przynoszą z sobą coraz większe emisje dwutlenku węgla. Palą się tam również torfowiska, które powodują obok CO2 dodatkowe emisje metanu. Z kolei wyręby tylko przyspieszają te procesy destabilizacji klimatycznej.
Amazonia zanika już od 2005 r., a może nawet wcześniej. Nie tylko z powodu rabunkowej gospodarki, ale też zanikania chłodnych i wilgotnych frontów atmosferycznych z wyższych szerokości geograficznych, które wzmacniały procesy transpiracyjne w lasach deszczowych, gdzie potężne konwekcje burzowe przynosiły ogromne ilości opadów. W szczególności stepowieje południowa część Amazonii.
Jest jedna wielka niewiadoma z cyrkulacją termohalinową, atlantycką. Wszystko na to wskazuje, że wyraźnie spowalnia, dzięki temu, że topniejąca Grenlandia wlewa do północnego Atlantyku ogromne ilości słodkiej wody ze swej pokrywy. Tylko nie jest to pewne czy wpłynie to na ochłodzenie regionalne w strefie północnego Atlantyku pomiędzy wschodnią Ameryką Północną a zachodnią Europą. Nie wiadomo czy ta energia cieplna czasem nie trafi do atmosfery, gdy ustanie lub spowolni mechanizm NADW (północnoatlantyckie wody głębinowe). Temperatura globalna może już przekroczyć dawno 1,5 stopnia Celsjusza.
Możliwe, że w którymś roku, dwóch, a może nawet w trzech latach w ciągu najbliższej dekady znowu pojawi się ekstremalnie silne El Nino, tak jak w latach 1998, 2010 i 2016, i znowu z wielkim impetem uderzy w Wielką Rafę Koralową w Australii i pośrednio może też wpłynie na inne rafy koralowe na świecie, jak np. na Rafę Karaibską, która jest drugim słabym ogniwem bardzo wrażliwym na gwałtownie szybki wzrost temperatury i zakwaszenie wód w Morzu Karaibskim.
Obecnie lód na Grenlandii, lód morski na Oceanie Arktycznym, lód z wieloletniej zmarzliny na Syberii, w północnej Kanadzie i na Alasce znacznie szybciej topnieją niż lód na Antarktydzie Zachodniej i od dekady także na Wschodniej. I tu jeszcze jedna ważna rzecz. Na Antarktydzie Zachodniej, a być może też na Wschodniej dodatkowym wzmocnieniem jest zjawisko występowania rzek atmosferycznych przynoszących z sobą z niższych szerokości geograficznych ogromne ilości wilgotnego i ciepłego powietrza z opadami deszczu (J. Willie, 2019).
Półkula północna jest silniej nagrzewana przez Słońce aniżeli południowa. No i jest większe rozmieszczenie kontynentów niż oceanów. Dlatego te pierwsze silniej i szybciej nagrzewają się. Ponadto swoje dokłada też bardziej zagęszczona populacja ludzka z większą infrastrukturą przemysłową, co też ma wielki wpływ na zwiększenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, no i na wzmocnienie uruchomionych dodatnich sprzężeń zwrotnych. W tej chwili globalna temperatura nad samymi lądami wynosi 1,6 stopnia Celsjusza, a nad samymi oceanami 0,8 stopnia Celsjusza. A nad całą powierzchnią Ziemi około 1 stopnia Celsjusza. A włączone sprzężenia zwrotne ze źródeł naturalnych jeszcze bardziej podniosą poprzeczkę temperatury globalnej.
https://www.nature.com/articles/d41586-019-03595-0
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1764-4.epdf
https://www.pnas.org/content/116/29/14414
https://www.mdpi.com/2076-3263/9/6/251
https://www.nature.com/articles/d41586-019-02196-1
https://sciglow.com/earth/atmospheric-rivers-trigger-melting-in-west-antarctica/