Naturalne zmienności klimatyczne dziś i w przeszłości, naturalne w przeszłości i dziś antropogeniczne zmiany klimatu

Mało się mówi o zmiennościach klimatycznych (climate variability), które różnią się tym od zmian klimatu (climate change), że są tylko naturalne. Do nich zaliczamy wpływ na wzrost lub spadek temperatury globalnej oscylacji południowopacyficznej ENSO (El Nino – wpływ ocieplenia; La Nina – wpływ ochłodzenia). W pierwszym przypadku najsilniejsze El Nino było w latach 2015-16 (nadal jest to rekordowo ciepły rok), a najsilniejsza La Nina była w 2011 r. (rok chłodniejszy od 1998 roku z bardzo silnym El Nino). Ponadto do zmienności klimatycznych zaliczamy bardzo silne erupcje wulkaniczne (gdy aerozole siarczanowe trafiają do stratosfery i rozprzestrzeniają się po całej kuli ziemskiej od roku do kilku lat), jak: Mt Agung w 1963 roku w Indonezji, El Chicon w 1982 roku w Meksyku i Mt Pinatubo w 1991 roku na Filipinach.

Artykuł nauki o klimacie poniżej dokładnie wyjaśnia spadki i wzrosty temperatury globalnej pod wpływem fluktuacyjnie, jak w przypadku ENSO, czy rzadziej, w przypadku chłodzących wulkanów.
—–
Rys.1. Obraz satelitarny wulkanu Agung z 29.11.2017. Kolory nie są naturalne – to kombinacja zdjęć wykonanych dla różnych długości fali, dobranych tak, by łatwiej było odróżnić chmury (kolory biały – jasnoniebieski) od wyziewów wulkanicznych (szare i brązowawe kłęby). Źródło: NASA’s Earth Observatory.
——
Są to w pewnym sensie skoki temperatur, raz w górę, raz w dół, czyli tak zwane wymuszenia.
Zmiany klimatu są naturalne, jak i antropogeniczne. Ostatnia taka zmiana klimatu miała miejsce od około 20 tys. (podczas Ostatniego Maksimum Glacjalnego) w plejstocenie do 11,7 tys. lat temu, do początku holocenu gdy cofały się lądolody: Laurentyński, Skandynawski i Tajmyrski. Choć jeszcze pokrywy lodowe rodem z plejstocenu cofały się jeszcze kilka tysięcy lat, ale już w cieplejszym świecie. Ta zmiana klimatu była sterowana wymuszeniem orbitalnym, czyli takim, że nachylenie osi Ziemi w stosunku do płaszczyzny jej orbity było takie podczas przechodzenia glacjału w interglacjał, że coraz więcej promieni słonecznych oświetlało Arktykę i obszary w kole podbiegunowym. Przechodzenie interglacjału w glacjał daje odwrotny efekt, coraz mniej promieni słonecznych oświetla Arktykę i obszary w kole podbiegunowym.
—–
—–
Rys.2. Fauna terenów dzisiejszej Hiszpanii w okresie plejstocenu. Ilustracja Mauricio Antón z artykułu Sedwick (2008)(licencja CC BY 2.5)
——
W dalszej przeszłości geologicznej, jak np. podczas Paleoceńsko-Eoceńskiego Maksimum Termicznego, erupcje wulkaniczne były na tyle silne z emisją dwutlenku węgla przewyższającą emisję aerozoli siarczanowych, że wymuszenia wulkaniczne miały charakter ogrzewający Ziemię, co spowodowało uruchomienie wielu dodatnich sprzężeń zwrotnych jak chociażby rozmarzanie zmarzliny na lądzie i emisje dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu, czy rozmarzanie w wodzie morskiej tzw. klatratów, których destabilizacja powodowała emisje metanu do atmosfery, co potęgowało globalne ocieplenie 56 mln lat temu.
Jednak od 250 lat zmiany klimatu mają charakter antropogeniczny polegają one na emisjach gazów cieplarnianych i emisjach aerozoli, głównie przemysłowego pochodzenia (choć aerozole im niżej są, tym szybciej zanikają, gorzej z gazami cieplarnianymi, mogą być w atmosferze, a ściślej w troposferze, nawet przez setki lat).
Emisje, naturalne jak 56 mln lat temu, czy też wywołane od 250 lat przez ludzi, powodują tzw. wymuszenia radiacyjne.
—–
Rys.3. Skamieniałe bruzdnice z okresu PETM. Zakwity tych glonów skutkują zatruciem wody a mogą być skutkiem wzmożonego spływu słodkiej wody do oceanu zaczerpnęliśmy ze strony kursu Earth in the future, The Pennsylvania State University (licencja CC BY-NC-SA 4.0).
——
A ENSO i wulkany współcześnie to są właśnie zmienności naturalne.
A do głównych sprzężeń zwrotnych stymulowanych zmianami klimatu, zaliczamy przede wszystkim wzrost pary wodnej w atmosferze, topnienie lodu morskiego w Arktyce oraz wpływ zachmurzenia, z tym, że chmury niskie odbijając skutecznie promienie słoneczne dają efekt chłodzący planetę pomimo, że zatrzymują odpowiednią ilość promieniowania podczerwonego w atmosferze, a chmury wysokie przepuszczając promienie słoneczne i zatrzymując dużą ilość promieniowania podczerwonego w atmosferze, dają efekt ocieplający planetę.
——
Rys.4. Rysunek 3: Rola chmur w kształtowaniu klimatu (w uproszczeniu):
chmury wysokie (lewa część rysunku) przepuszczają większość padającego na nie promieniowania słonecznego (żółte strzałki), ale zatrzymują wypromieniowywane przez Ziemię promieniowanie podczerwone (czerwone strzałki), powodując wzrost średnich temperatur;
chmury niskie (prawa część rysunku) silnie rozpraszają wstecz promieniowanie słoneczne, powodując spadek średnich temperatur powierzchni Ziemi, pomimo tego, że też zatrzymują promieniowanie podczerwone.
—–

2 thoughts on “Naturalne zmienności klimatyczne dziś i w przeszłości, naturalne w przeszłości i dziś antropogeniczne zmiany klimatu”

  1. ENSO rzeczywiście działa na klimat, ale aerozole wulkaniczne – niewiele. Mało że czasowo (niekiedy obniżają temperaturą o 0,15K) – to w okresie 1960-1980 powinny teoretycznie spowodować oziębienie o 0,02K (choć praktycznie było ok 0,1K). Ostatnie większe “oziębienie” (0,2K) miało początek w 1943 r – czyli 17 lat, przed serią erupcji (1960-1991), a Pinatubo – nie zatrzymał późniejszego ocieplenia. Od 1910 r ociepliło nam się o 1,25K. CO2 (plus reszta), dało 3,5W/m^2 nadwyżki – co stanowi 14% całości. I dalej nie ma zgodności nt przyczyny pozostałych 86% problemu.

    1. Tak zgoda. Ale ENSO i nieco rzadziej erupcje wulkaniczne działają fluktuacyjnie. Tak jak właśnie działają naturalne zmienności klimatyczne.

Skomentuj Jacek Baraniak Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *