Niedawno opublikowano pierwszą część piątego raportu IPCC (AR5), przedstawiającego wyniki wieloletnich badań nad zmianami klimatu. Ziemia na Rozdrożu przedstawia główne wnioski płynące z nowego opracowania. Nie brzmią one optymistycznie.

Kluczowe fakty:

• Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wzrosło o 40% w stosunku do czasów sprzed rewolucji przemysłowej.
• Za wzrost średnich temperatur w okresie 1951-2010 odpowiada przede wszystkim aktywność człowieka.
• W okresie od 1901 do 2012 r. średnia temperatura powierzchni Ziemi wzrosła o 0,89°C.
• Od lat 50. XX wieku obserwujemy wzrost częstotliwości występowania fal upałów i ulew.
• W ostatnich dekadach (od 1979 roku) pokrywa lodowa w Arktyce kurczyła się w tempie 3,8% na dziesięciolecie, w ostatnich latach proces ten bardzo przyspieszył.
• Do 2100 roku globalny poziom mórz i oceanów podniesie się o 26-81 cm.
• Zatrzymanie wzrostu temperatury poniżej 2°C wymaga bardzo zdecydowanych działań ze strony ludzkości.

Od 2007 roku, kiedy to Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu opublikował ostatnią wersję swojego raportu (IPCC AR4) w dziedzinach nauki, które pomagają w zrozumieniu zmian klimatu, nastąpił znaczący postęp. Szereg nowych badań pozwolił naukowcom na lepsze zrozumienie dlaczego i jak zmienia się klimat naszej planety.

Wdrożenie znacząco lepszych metod pomiarowych na coraz większych obszarach Ziemi, w połączeniu ze znaczącym wzrostem mocy obliczeniowej komputerów, dały naukowcom możliwość coraz bardziej precyzyjnej analizy złożonych procesów fizycznych, chemicznych I biologicznych, wpływających na klimat Ziemi.

Poziom stężenia w atmosferze trzech najważniejszych długo żyjących gazów cieplarnianych, tj. dwutlenku węgla, metanu i tlenków azotu, rośnie i jest wyższy niż kiedykolwiek w ciągu ostatnich 800 tys. lat, których klimatyczną historię znamy dzięki rdzeniom lodowym.

Nie mamy też wątpliwości, że od początku XX wieku klimat na Ziemi ociepla się, a w Arktyce proces ten przebiega dwa razy szybciej niż na reszcie globu. Ostatnia dekada 2000-2009 była najcieplejszą od momentu rozpoczęcia pomiarów instrumentalnych w 1850 roku.

Dzięki wynikom nowych badań naukowcy są coraz bardziej pewni, że przyczyną wzrostu temperatury obserwowanego od 1951 do 2010 roku, jest w ponad połowie człowiek, powodując je głównie poprzez spalanie paliw kopalnych i wylesianie planety. Od wydania czwartej wersji raportu IPCC poziom prawdopodobieństwa tego stwierdzenia wzrósł z „co najmniej 90%" do „co najmniej 95%".

Kliknij, aby powiększyć

 

 

Wpływ emisji gazów cieplarnianych na klimat wykracza poza kwestie związane ze wzrostem średnich temperatur powietrza. Zmiany są obserwowane w całym systemie klimatycznym. Oceany ocieplają i zakwaszają się.

Topnieje pokrywa śnieżna i pokrywy lodowe na biegunach, a ilość ekstremalnych zjawisk pogodowych rośnie.

Wiele z tych zjawisk będzie się nasilać także w bieżącym stuleciu. Bez zdecydowanej strategii prowadzącej do ustabilizowania poziomu emisji gazów cieplarnianych na obecnym poziomie jeszcze w tym wieku, do 2100 średnia temperatura na świecie wzrośnie o ponad 2°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej.

Temperatura powierzchni Ziemi rośnie - każda z ostatnich trzech dekad była nie tylko cieplejsza od poprzedniej, ale też od wszystkich wcześniejszych od rozpoczęcia pomiarów w 1850 roku. Dekada rozpoczęta w roku 2000 była najcieplejszym dziesięcioleciem w historii pomiarów temperatury na Ziemi.

Co ciekawe, analizując wzrost średnich temperatur przy powierzchni Ziemi i morza, można zaobserwować spowolnienie tempa wzrostu temperatury w ostatnich 15 latach. To spowolnienie bywa nawet nazywane „pauzą".

Takie spowolnienie tempa wzrostu temperatur nie jest niczym nadzwyczajnym. Podobne zjawiska występowały już w XX wieku. Nowoczesne modele klimatu odtwarzają tego typu odchylenia, choć niestety nie pozwalają przewidzieć konkretnych terminów ich wystąpienia. Przyczyny okresowych spowolnień tempa wzrostu temperatur są dokładnie analizowane przez naukowców. W najnowszym raporcie AR5 główny nacisk kładzie się jednak na to, jak system klimatyczny jako całość [a nie tylko atmosfera], reaguje na ocieplenie spowodowane przez wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze.

Kliknij, aby powiększyć

 

 

Analiza temperatury przy powierzchni jest najbardziej znanym, ale nie jedynym wskaźnikiem, wykorzystywanym w badaniach zmiany klimatu. Jest wiele innych dowodów potwierdzających ocieplanie się klimatu. Jedynie 1% zatrzymanej przez gazy cieplarniane energii ogrzewa atmosferę. Po 3% tej energii jest zużywane na topnienie lodu i ogrzewanie się lądów. Cała reszta – 93% gromadzonej w systemie klimatycznym Ziemi energii – jest magazynowana w oceanach.

Szereg metod pomiarowych, wykorzystujących statki badawcze, satelity i tysiące dryfujących sond i boi pokazuje, że od lat 70-tych XX wieku górna 700-metrowa warstwa oceanu podlega systematycznemu ociepleniu. Dane uzyskane ze zautomatyzowanych sond sieci Argo, nurkujących na głębokość 2 km (stosunkowo nowej w czasie przygotowywania poprzedniego raportu metody badania oceanów), stwierdzają wzrost temperatury również w głębszych partiach oceanów, na głębokościach 700-2000 m.

Wpływ gazów cieplarnianych na światowe oceany nie sprowadza się jedynie do ocieplenia. Od początku rewolucji przemysłowej oceany pochłonęły ok. 25% wyemitowanego przez nas do atmosfery dwutlenku węgla. Z jednej strony zapobiegło to jeszcze szybszemu wzrostowi temperatury powierzchni, jednak kosztem rosnącego zakwaszenia wód, co ma olbrzymi wpływ na ekosystemy mórz i oceanów.

Nowy raport IPCC AR5 pokazuje, jak ważną rolę w obecnym wyhamowaniu ocieplenia powierzchni Ziemi odgrywają oceany. Dowody wskazują, że wskutek działania naturalnych cykli klimatycznych gromadzące się w ziemskim systemie klimatycznym ciepło, zamiast spowodować wzrost temperatury powierzchni, trafiło w głębiny oceaniczne.

Naukowcy uważają, że do spowolnienia wzrostu temperatury powierzchni w zbliżonym stopniu przyczyniła się kombinacja spadku aktywności słonecznej (a za tym ilości docierającej do Ziemi energii) i wzrostu aktywności wulkaniczne, prowadzącej do wzrostu emisji do atmosfery pyłów, odbijających część promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną.

Połączenie obserwacji wszystkich elementów systemu klimatycznego – atmosfery, oceanów i kriosfery – pokazuje, że system klimatyczny Ziemi nadal gromadzi energię w tempie zgodnym ze wzrostem koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze. Naukowcy są pewni, że obecne spowolnienie wzrostu średniej temperatury powietrza przy powierzchni Ziemi jest chwilowe i jeśli dalej będziemy emitować do atmosfery gazy cieplarniane, to możemy spodziewać się dalszego ocieplenia.

Innym ważnym obszarem badań klimatu, w którym nauka odnotowała w ostatnich latach znaczący postęp, są badania wpływu zmian temperatury atmosfery i oceanu na pokrywę lodową Grenlandii i Antarktydy. Coraz nowocześniejsze metody pomiarów, wykorzystujące satelity i pomiary z powietrza, pozwalają z całą pewnością stwierdzić, że pokrywa lodowa w okolicach obu biegunów traci swoją masę, a tempo jej topnienia przyspiesza.

Z coraz większą pewnością można także stwierdzić, że zjawiska te dotyczą także pokryw lodowych w innych rejonach świata. Od czasu opublikowania czwartego raportu IPCC AR4, naukowcy wykonali dokładniejsze pomiary powierzchni lodowców na Ziemi i z dużą pewnością stwierdzają, że poza nielicznymi wyjątkami, lodowce na całym świecie cofają się. Już od ponad dwudziestu lat lodowce tracą masę, a tempo ich zaniku przyspiesza.

Pokrywa lodu pływającego w Arktyce od 1979 roku kurczy się z dekady na dekadę w każdej porze roku. Spadek masy jest szczególnie szybki w miesiącach letnich, a modele klimatu przewidują, że dalsza wysoka emisja gazów cieplarnianych doprowadzi do tego, że jeszcze do połowy tego wieku we wrześniu Arktyka będzie niemal pozbawiona pokrywy lodowej. Ilość lodu pływającego wokół Antarktydy wzrosła, jednak zaledwie minimalnie. Przyczyny i możliwość kontynuacji tego wzrostu są wciąż dyskutowane.

Nowe dane i techniki modelowania pozwoliły naukowcom lepiej zrozumieć skutki wzrostu temperatury dla podnoszenia się poziomu wody w oceanach. W ostatnim wieku poziom mórz wzrósł o 19 cm, a tempo tego wzrostu stale przyspiesza, głównie wskutek topnienia lodu na lądach i wzrostu objętości ocieplających się wód oceanów.

Jednym ze szczególnie istotnych skutków zmiany klimatu są ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak fale upałów, burze, susze i powodzie, mające wielki wpływ na życie ludzi. Są silne dowody na to, że od lat pięćdziesiątych XX wieku wzrasta częstotliwość ekstremów temperaturowych, takich jak ciepłe dni i fale upałów. Dodatkowo w Ameryce Północnej i Europie rośnie częstość występowania silnych opadów deszczu.

Nie we wszystkich przypadkach wyniki badań są tak jednoznaczne. Ze względu na brak odpowiedniej liczby danych, trudno o określenie jasnych trendów występowania np. powodzi. Niekiedy pojawienie się nowych danych i metod ich analizy powoduje wzrost niepewności, np. odnośnie wzrostu częstotliwości występowania suszy i cyklonów tropikalnych od lat 50. XX wieku.

Ekstremalne zjawiska pogodowe są ze swojej natury dość rzadkie, a dla niektórych rejonów świata jest bardzo niewiele pomiarów, co czyni badanie przeszłych trendów trudnym zadaniem. Obecnie, dzięki większej liczbie danych pochodzących z coraz większych obszarów planety można jednak zidentyfikować pewne prawidłowości. W ciągu najbliższych kilku dekad naukowcy oczekują nasilenia ekstremalnych zjawisk pogodowych takich jak upalne dni i noce oraz fale upałów. W większości regionów świata nastąpi nasilenie się ulew, a w strefie umiarkowanej także wzrost sum opadów.

Nowy raport IPCC jednoznacznie stwierdza, jakie są przyczyny obserwowanych zmian w klimacie. Najważniejszym przyczynkiem do ocieplenia jest stały wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze i jest tak już od lat 60. XX wieku. Wpływ innych czynników, takich jak aktywność słoneczna czy wulkaniczna, jest znacznie mniejszy (do 1750 do dziś).

Jeśli chodzi o to, jak dużego ocieplenia możemy spodziewać się w przyszłości, nowy raport AR5 prezentuje zestaw scenariuszy emisji gazów cieplarnianych, pokazujący, jak poszczególne z nich wpłyną na temperaturę w najbliższym stuleciu.

Najbardziej optymistyczny scenariusz pokazuje, jak zdecydowane działania mogłyby ograniczyć wzrost temperatury do uzgodnionego przez społeczność międzynarodową jako najwyższy dopuszczalny poziomu +2°C względem poziomu z epoki przedprzemysłowej. Osiągnięcie tego celu wymagałoby jednak zmniejszania emisji o 10% co dekadę. Dla porównania, prawdopodobieństwo ocieplenia o ponad +4°C do 2100 roku, co nastąpi przy kontynuacji obecnej trajektorii wzrostu emisji, wynosi około 50%.

W ostatnim okresie w środowisku naukowym trwa dyskusja, jak znacznego ocieplenia możemy oczekiwać przy podwojeniu się stężenia CO₂ w atmosferze względem poziomu z epoki przedprzemysłowej – wielkość ta nazywana jest czułością klimatu. Zakres możliwych wartości czułości klimatu został w AR5 zwiększony względem raportu AR4: jego dolna granica została obniżona, zgodnie z wynikami prezentowanymi w kilku najnowszych pracach naukowych.

Naukowcy podkreślają jednak, że o tym, jaki będzie wzrost temperatury, zadecyduje przede wszystkim tempo emisji gazów cieplarnianych, a nie czułość klimatu. Inaczej mówiąc, nawet jeśli czułość klimatu okazałaby się niższa od najbardziej prawdopodobnych oszacowań, to i tak w scenariuszach wysokich emisji możemy spodziewać się poważnych negatywnych następstw zmiany klimatu.

Wiele obserwowanych w systemie klimatycznym zmian będzie postępować dalej; w miarę pompowania do atmosfery gazów cieplarnianych będą rosnąć temperatury, poziom oceanów i ich zakwaszenie.

Niektóre procesy mają tak dużą bezwładność i zachodzą tak wolno, że będą wciąż trwać przez setki, a nawet tysiące lat po tym, jak temperatura ustabilizuje się na nowym, wyższym poziomie.

Następstwem tej bezwładności klimatu i zachodzących w nim procesów jest to, że pełne konsekwencje dotychczasowych emisji dopiero nastąpią. Powinno być to ważnym przyczynkiem do negocjacji międzynarodowych, mających na celu ustabilizowanie wzrostu temperatury na uzgodnionym poziomie.

 

Infografiki przetłumaczone przez Ziemię na Rozdrożu.

Oryginalny artykuł pochodzi ze strony: ziemianarozdrozu.pl/artykul/2508/nowy-raport-ipcc.