KlimatDlaZiemi.pl - Co będzie się działo w przyszłości / Czynniki zmian klimatu
Klimat Dla ZiemiiSzkoła z klimatem

Czynniki zmian klimatu

Sceptycy negujący wpływ człowieka na globalne ocieplenie używają często argumentu, że klimatem Ziemi od wieków sterowała aktywność Słońca.


Źródło: NASA / SOHO

Można ją mierzyć zarówno liczbą plam na Słońcu, jak i zawartością izotopu 10Be w odwiertach lądolodów Grenlandii i Antarktydy.

Be jest izotopem produkowanym w atmosferze przez promieniowanie kosmiczne pochodzenia pozasłonecznego. Im aktywniejsze jest Słońce, tym skuteczniej jego magnetosfera ochrania układ planetarny przed tym promieniowaniem. W konsekwencji, im większa jest aktywność słoneczna, tym mniej tego promieniowania dociera do Ziemi i tym mniej powstaje 10Be. Ponieważ czas istnienia atomów berylu w atmosferze nie przekracza kilku lat, na podstawie zawartości 10Be można określić aktywność słoneczną.
Wykres: Aktywność słoneczna w ciągu ostatnich 600 lat, mierzona liczbą plam i zawartością 10Be (skala na wykresie jest odwrócona).

 

Widać, że aktywność Słońca osiągnęła minimum (tzw. minimum Maundera) w drugiej połowie XVII wieku, a potem rosła, ze spadkiem w początkach XIX wieku. Dobrze koresponduje to ze zmianami temperatury, w szczególności z „małą epoką lodowcową”.

Jeśli spojrzeć na wykres ujmujący łącznie temperaturę, aktywność słoneczną i zawartość dwutlenku węgla w atmosferze w przeciągu ostatnich 150 lat, znowu widać bardzo dobrą korelację pomiędzy zmianami aktywności Słońca i temperaturą. Tu sceptycy mają rację – klimatem Ziemi, na przestrzeni stuleci, sterował dopływ energii ze Słońca.


http://solar-center.stanford.edu/sun-on-earth/glob-warm.html

Do czasu. Od lat 50-tych XX wieku aktywność Słońca maleje, a temperatura coraz szybciej wzrasta. Tak więc – Słońce przez wieki sterowało klimatem Ziemi, ale od około 50 lat klimatem zaczęły sterować inne mechanizmy.

Badający klimat naukowcy badają wpływ szeregu czynników. Aby móc je zestawić i porównać, posługują się „pojęciem „wymuszania radiacyjnego”. Mierzy się je, podobnie, jak moc docierającego do Ziemi promieniowania słonecznego w W/m2. Wartość dodatnia oznacza ogrzewanie klimatu, wartość ujemna – jego ochładzanie.


www.realclimate.org

 

Wykres pokazuje, jak zmieniły się wpływające na klimat czynniki od 1850 roku do chwili obecnej. Widać silny wpływ ocieplający gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla, metanu, tlenku azotu, freonów (CFC) i ozonu przypowierzchniowego. Z kolei wyemitowane do atmosfery aerozole powodują ochładzanie klimatu. Oba efekty konkurują ze sobą, choć gazy cieplarniane zdecydowanie biorą górę. Wpływ Słońca i wulkanów jest relatywnie niewielki.

Wpływ aerozoli do lat 60-tych XX wieku skutecznie maskował gromadzenie się w atmosferze gazów cieplarnianych i ich wpływ na temperaturę planety. Jest to pokazane na załączonym wykresie.


http://www.globalwarmingart.com/wiki/Image:Climate_Change_Attribution_png

 

Emisji dwutlenku węgla, związanej ze spalaniem paliw kopalnych, towarzyszyła emisja aerozoli, szczególnie siarkowych. Do lat 40-tych czynniki antropogeniczne znosiły się wzajemnie, a odnotowywany wzrost temperatury spowodowany był w dużym stopniu wzrostem mocy Słońca. Wraz ze wzrostem świadomości ekologicznej w latach 60-tych, podjęto działania mające na celu redukcję smogu i kwaśnych deszczy. Zaczęto wprowadzać normy emisji, zakładać filtry, odchodzić od najbrudniejszej energetyki węglowej. Efekty stały się zauważalne – emisja tlenków siarki i azotu przestała rosnąć tak szybko, jak ilość produkowanej energii i emitowanych do atmosfery gazów cieplarnianych. W wyniku tego znikł czynnik maskujący ocieplanie się klimatu i od lat 60-tych ubiegłego wieku notujemy gwałtowny wzrost temperatury.

 

Aktualnie panuje przekonanie, że dotychczasowy wzrost z 280 ppm CO2 do 380 ppm (wzrost o 35%) to tylko przygrywka do dalszego zwiększania się ilości tego gazu w atmosferze. Jeszcze niedawno uważane za „czarny scenariusz” podwojenie się zawartości CO2 w atmosferze względem poziomu przedindustrialnego (czyli do poziomu 560 ppm) obecnie okazuje się ambitnym celem, tak optymistycznym, że prawie niemożliwym do realizacji. Jest całkiem prawdopodobne, że przy zachowaniu obecnych trendów do końca stulecia zawartość CO2 sięgnie nawet 1000 ppm.

Owszem, w najprostszych modelach wzrost temperatury nie jest liniowy wraz ze wzrostem ilości CO2, lecz logarytmiczny, ale i tak zwiększenie ilości CO2 z 280 ppm do 1000 ppm, oznaczać będzie 4-krotnie większy wpływ na temperaturę, niż przy dotychczasowym wzroście (280 ppm do 380 ppm).