Zaburzenia cyrkulacji termohalinowej, polarnego prądu strumieniowego, komórki Hadleya powodujące wzmocnienie arktyczne i inne zaburzenia klimatyczne

Żyjemy wciąż w matrixie a nie na realnej Ziemi. A czasu jest coraz mniej, zegar węglowy tyka i jest coraz mniej czasu, 7-8 lat, abyśmy mogli wyemitować do atmosfery optymalnie 420 gigaton dwutlenku węgla (MMC-Berlin). A emisje z naturalnych źródeł jak wieloletnia zmarzlina, lasy tropikalne, torfowiska, obszary trawiaste, zwłaszcza pod wpływem pożarów będą tylko coraz większe. Wliczając cały ekwiwalent CO₂, czyli wszystkie gazy cieplarniane ze źródeł antropogenicznych i wspomniane emisje tychże gazów ze źródeł naturalnych, jeszcze radykalniej zmniejszają budżet dozwolonych emisji.

Pytanie, kiedy nastąpi punkt krytyczny dla systemu klimatycznego Ziemi? Istnieje coraz większe prawdopodobieństwo, że jeszcze stanie się to w latach 20-tych XXI wieku. Wyścig z czasem. Czy zdążymy wprowadzić każdą inwestycję w dekarbonizacji tak by była opłacalna ekonomicznie i bezpieczna dla środowiska naturalnego i dla nas, tak by udało się nie przekroczyć krytycznego progu 450 ppm dla stężenia atmosferycznego CO₂? Trudno powiedzieć. Musimy coś zrobić (Adam Lucas, 2020).

W skali planetarnej z roku na rok jest coraz więcej zawirowań zaburzających nasz system klimatyczny i pogodowy. W przyszłości czeka nas naprawdę wiele bardzo niemiłych niespodzianek. Możliwe jest nawet takie rozregulowanie całego systemu klimatycznego, że termostat naszej planety zostanie kompletnie zdemontowany wpływając w radykalny sposób na destrukcję wielu ekosystemów ziemskich.

Zastanawiające jest jedno. Z jednej strony Arktyka najsilniej ociepla się na Ziemi poprzez systematyczne topnienie lodu morskiego i lądolodu Grenlandii (Arctic Report Card, 2020) i w tym drugim przypadku poprzez zrzucanie do północnego Atlantyku ogromnych ilości słodkiej wody. Słodkiej wody, która coraz mocniej zaburza cyrkulację termohalinową (globalny taśmociąg wody), gdzie gęstsze, bardziej słone i i zimniejsze wody powierzchniowe na południe od Grenlandii dotychczas są jeszcze zatapiane i płyną w głębinowych i dennych prądach oceanicznych na półkulę południową w kierunku Antarktydy, i dalej w kolejnych tych samych prądach znowu kierują się w dwóch odnogach, czyli pasach wód termohalinowych, na północ, na tropikalne wody Oceanu Indyjskiego oraz Pacyfiku, skąd wzbogacone w składniki pokarmowe, tlen oraz dwutlenek węgla wypływają na powierzchnie ciepłych wód tropikalnych. I z powrotem płyną już na powierzchni w ciepłych prądach przez Ocean Indyjski i południowy Atlantyk aż do Morza Karaibskiego Na północnym Atlantyku z bardzo ciepłych wód z Prądu Karaibskiego rodzi się u południowo-wschodnich wybrzeży USA słynny Prąd Zatokowy, który jest potężnym globalnym grzejnikiem niosącym nie tylko ciepło do Europy, ale i do Arktyki.

Właśnie. A z drugiej strony w stabilnych, naturalnych warunkach ciepło docierało jeszcze niedawno dość regularnie też do najwyższych szerokości geograficznych na półkuli północnej, ale wysładzany Atlantyk z powodu spływających i cielących się mas lodu z pokrywy lodowej Grenlandii coraz silniej wyhamowuje ten mechanizm cyrkulacji oceanicznych. Tak więc, modele klimatyczne wyraźnie wskazują, że ciepło wód atlantyckich, a przy okazji atmosfery, do której paruje ta woda z północnego Atlantyku, będzie coraz mniej spływać, i do Europy, i do Arktyki. Ale mamy pewien paradoks, bo i tak ta druga najbardziej się ociepla na Ziemi. Pomimo malejącego strumienia energii promieniowania krótkofalowego do niej, to proces jej nagrzewania rekompensowany jest coraz większym przyrostem energii promieniowania długofalowego.

Stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze systematycznie z roku na rok cały czas rośnie z naszej winy, z powodu rosnącej działalności przemysłowej i konsumenckiej, zwłaszcza ze źródeł spalania paliw kopalnych i wylesiania planety. Wprawdzie gazy cieplarniane (będące wymuszeniami radiacyjnymi) oprócz pary wodnej (będącej dodatnim sprzężeniem zwrotnym), są jednorodnie wymieszane na każdej szerokości geograficznej na obu półkulach, ale…

Po pierwsze, atmosfera na półkuli północnej o wiele silniej nagrzewa się niż atmosfera na półkul południowej (Georg Feulner i in., 2013), choć co intryguje naukowców, oceany na odwrót.

A po drugie na znacznie cieplejszej półkuli północnej, między innymi tez cieplejszej, gdzie jest większy rozkład kontynentów niż oceanów (na półkuli południowej na odwrót), mamy tam do czynienia ze znacznie silniejszą polarną amplifikacją, czyli wzmocnieniem polarnym (Fernanda Casagrande i in., 2020). Dokładniej, ze wzmocnieniem arktycznym. a to z tego względu, że, zarówno czapa polarna Arktyki wraz z całą powierzchnią lodu morskiego, jak i cały lądolód Grenlandii, znacznie silniej topnieją z powodu coraz cieplejszej atmosfery na wyższych szerokościach geograficznych półkuli północnej niż np. na wyższych szerokościach geograficznych półkuli południowej.

Antarktyda głównie topnieje przez znacznie cieplejsze wody w Oceanie Południowym, i co ciekawe, te będące bardziej w głębinach niż na powierzchni, aniżeli przez wpływ ocieplenia atmosfery nad nią (Yoshihiro Nakayama i in., 2020). A więc, mamy do czynienia z pewnego rodzaju klimatyczną dychotomią. Ale teraz to Arktyka sprowadza na nas niepokój. Jej bardzo silna amplifikacja powoduje zmniejszanie amplitudy temperatury globalnej (Adam Voiland, 2013).

Spośród czterech tych prądów atmosferycznych, właśnie polarny prąd strumieniowy na półkuli północnej jest coraz silniej zaburzany powodując tzw. meandrowanie, czyli spływanie bardzo zimnych mas powietrza polarnego na niskie, nawet subtropikalne szerokości geograficzne i na odwrót, spływanie bardzo ciepłych mas powietrza zwrotnikowego na wysokie, nawet polarne szerokości geograficzne. Jet stream polarny wzbudza poważny niepokój, gdyż powoduje coraz silniejsze blokady atmosferyczne, jak chociażby blokadę cyrkulacji atlantyckiej, czyli blokadę niżu atlantyckiego, który w umiarkowany i dość regularny sposób dostarczał optymalne ilości opadów deszczowych dla Europy (Marie Drouard & Tim Wollings, 2018). To wszystko skutkuje tym, że mamy do czynienia z coraz większymi suszami w południowej i środkowej Europie oraz w północnej Afryce. W tym drugim przypadku komórka cyrkulacyjna Hadleya coraz silniej poszerza się na północ, czyli coraz bardziej staje się dotkliwa dla południowej Europy.

Modele klimatyczne, wyraźnie wskazują, że w najbliższych dekadach ten rejon świata doświadczy bardzo poważnie wzrastającej liczby dni suszy i poważnie malejącej liczby dni deszczowych (Jonathan Spinoni i in., 2018). Niestety ten proces coraz bardziej się pogłębia. ITCZ, czyli konwergencja tropikalna przesuwa się wyraźnie na północ, co ma wpływ na półkuli południowej, na Amazonię, która coraz bardziej wysycha, oczywiście też z powodu zrębów (Ignacio Amigo, 2020). Tropikalne opady deszczowe przesuną się bardziej na północ, czyli w dzisiejszych rejonach subtropikalnych, na granicy z okołozwrotnikowymi strefami zaczną stawać się coraz bardziej wilgotne. Naukowcy to tez obserwują w Afryce. Z okolic okołorównikowych wilgotne masy powietrza wraz z migrująca szatą roślinną przemieszczają się w pas Sahelu, obszaru od zachodu do wschodu kontynentu, który jeszcze 30-40 lat temu był wyjątkowo bardzo suchy przynoszący głód i umieralność wśród ludzi i zwierząt. To się jednak zmienia.

Monsun indyjski niepokojąco jest nieregularny przynosząc, od kilku lat, czyli od okresu czasu najcieplejszych globalnych temperatur w historii pomiarów instrumentalnych, coraz mniej opadów do Indii i Pakistanu (Li-Chi Chiang & Yen-Lan Liu, 2012).

Teraz świat ludzi zwraca uwagę na Australię i bardzo silne pożary, które pustoszą ją na nieomal całym kontynencie. Tak to wpływ globalnego ocieplenia.

Hamowanie cyrkulacji termohalinowej, coraz wolniejsze meandrowanie polarnego prądu strumieniowego oraz poszerzanie się komórki Hadleya w Afryce i Ameryce Południowej to są wpływy coraz silniejszego wzmocnienia arktycznego. To wszystko to są skutki globalnego ocieplenia. A to wszystko jest z powodu naszej działalności. Emisji gazów cieplarnianych do atmosfery i oceanów z powodu spalania paliw kopalnych, wylesiania i innych zmian użytkowania gruntów.