Rekordowy rok, rekordowe lata

W marcu po raz pierwszy w historii pomiarów średnie globalne stężenie CO2 przekroczyło próg 400 ppm (cząsteczek na milion cząsteczek powietrza).

Rysunek 1. Zmiany średniego globalnego stężenia CO2. NOAA.

Średnie miesięczne stężenia za kwiecień i maj też będą wyższe od 400 ppm, później rozkwitająca latem roślinność na pokrytej lądami półkuli północnej zacznie efektywnie pochłaniać CO2 z atmosfery, powodując chwilowy spadek stężenia. Jednak kiedy jesienią fotosynteza zwolni, zaczną przeważać procesy rozkładu materii organicznej i uwięziony w niej węgiel znowu wróci do atmosfery.

Możemy spodziewać się, że dopiero w przyszłym roku średnioroczne globalne stężenie CO2, rosnące w ostatnich latach w średnim tempie przekraczającym 2 ppm rocznie, przebije próg 400 ppm.

Próg ten przekraczały już wcześniej poszczególne stacje. Dla najbardziej znanej stacji pomiarowej Mauna Loa średnioroczna średnia już w tym roku będzie powyżej 400 ppm.

Zdjęcie przedstawia pokój pełen aparatury naukowej z rurkami i pudłami z elektroniką.

Rysunek 2. Wnętrze laboratorium NOAA w Barrow na Alasce - jednej ze stacji pomiarów koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze.

Wcześniej przez tysiąclecia atmosferyczne stężenie CO2 utrzymywało się na poziomie ok. 280 ppm, w cyklu epok lodowcowych w ostatnich setkach tysięcy lat wahało się w zakresie 180-300 ppm.

Kiedy ostatni raz w historii Ziemi koncentracja CO2 przekraczała 400 ppm? Być może było tak kilka milionów lat temu, choć najprawdopodobniej było to aż kilkanaście milionów lat temu.

Rysunek 3: Kompilacja dostępnych danych o stężeniach CO2 w ciągu ostatnich 450 milionów lat. Skala czasu jest odcinkami logarytmiczna (podobny odcinek po lewej odpowiada setkom milionów lat, po środku setkom tysięcy lat, a po prawej setkom lat). Logarytmiczna jest również pionowa skala stężenia CO2. Dla danych geologicznych dopasowana została wygładzona linia ciągła, z rozmyciem odpowiadającym niepewnościom. Czarna linia reprezentuje najbardziej prawdopodobną historię zmian stężeń CO2 na podstawie proxy z 68% przedziałem ufności zaznaczonym kolorem czerwonym, a 95% przedziałem ufności kolorem różowym. Niebieska linia to dane o stężeniach CO2 z rdzeni lodowych. Scenariusze emisji gazów cieplarnianych RCP są zaznaczone kolorami po prawej stronie. Opis i źródła tutaj.

Jeśli ci, którzy chcą spalić całe dostępne rezerwy węgla, ropy i gazu postawią na swoim, to już za kilkanaście lat będzie można spokojnie powiedzieć, że „tyle CO2 nie było w atmosferze od kilkunastu, a prawdopodobnie kilkudziesięciu milionów lat”. A już za kilkadziesiąt lat będzie można powiedzieć, że „tyle CO2 nie było w atmosferze od kilkudziesięciu, a prawdopodobnie kilkuset milionów lat”. Problemem jest zresztą nie tyle takie czy inne stężenie gazów cieplarnianych, ale gwałtowne, bezprecedensowe w geologicznej historii Ziemi tempo wzrostu.

Najwyższe temperatury w historii pomiarów

W ostatnich latach wiele słyszeliśmy o tym, że „globalne ocieplenie zatrzymało się”. Były to stwierdzenia mocno przesadzone, ale jeszcze nie do granic absurdu. Czynniki naturalne, takie jak niska aktywność słoneczna, chłodna faza prądów oceanicznych na Pacyfiku (ENSO, PDO) czy wyższa aktywność wulkaniczna zgodnie działały w kierunku ochłodzenia, do pewnego stopnia kompensując ocieplający wpływ rosnących stężeń gazów cieplarnianych (od dwutlenku węgla, przez metan, podtlenek azotu, freony i in.).

Jednak postępujący ich wzrost i tak skutkował wzrostem temperatury. Ostatnia dekada była najcieplejszą w historii pomiarów, także rok 2014 został odnotowany jako rekordowo ciepły.

Odnotowujemy powrót wzrostu globalnej średniej temperatury powierzchni Ziemi do szybszego trendu rosnącego. Zapowiada się, że rekord temperatury z zeszłego roku nie utrzyma się długo i zostanie w tym roku wbity w ziemię. Według serii pomiarowej NASA GISS odchylenie temperatury powierzchni Ziemi od średniej podczas czterech pierwszych miesięcy tego roku było wyższe o ponad 0,1C od średniej z zeszłego (rekordowego) roku.

Rysunek 4. Odchylenie temperatury od średniej z okresu 1951-1980. Dane średnioroczne, dla roku 2015 średnia styczeń-kwiecień. Źródło: NASA GISS

Wkrótce możemy oczekiwać kolejnych rekordów. Wody na powierzchni wschodniego Pacyfik są coraz cieplejsze, po raz pierwszy od początku XXI wieku wskaźnik Pacyficznej Oscylacji Dekadalnej (PDO) dokumentuje silną fazę dodatnią tego zjawiska (co oznacza wyższe od średniej temperatury na tym obszarze). Również indeks ENSO pokazuje wzrost temperatury wody na środkowym i wschodnim Pacyfiku.

Rysunek 5. Indeks Dekadalnej Oscylacji Pacyficznej, wartości dodatnie odpowiadają średnio wysokiej temperaturze wód powierzchniowych, wartości ujemne – średnio niskiej, z charakterystycznym wzorem rozkładu powierzchniowego. Czerwona linia to roczne wartości średnioroczne, linia niebieska to średnia pięcioletnia, szare słupki to wartości miesięczne. W 2014 roku średnia roczna wartość indeksu PDO wyniosła +1,1, po raz pierwszy od 8 lat osiągając wartość dodatnią. Źródło JMA.

Rysunek 6. Indeks Niño3.4 (pokazujący odchylenie temperatur od średniej w tropikalnym rejonie środkowego Pacyfiku) i jego prognozy, wartości powyżej +0,5°C oznaczają wejście wód tego obszaru Pacyfiku w ciepłą fazę El-Niño. Wartości powyżej +1,5°C oznaczają silne El-Niño. Linie przerywane to prognozy poszczególnych modeli. Linie ciągłe to zagregowane wiązki wyników modeli. NOAA Climate Prediction Center

Wiele modeli klimatu przewiduje wzrost indeksu El Niño3.4 powyżej +2,5°C, a nawet powyżej +3°C w końcu roku. Średnia z prognoz na listopad i grudzień to +2,2°C. Dla porównania, najwyższe odnotowane w historii trzymiesięczne odchylenie od średniej, podczas super El Niño w listopadzie 1997 - styczniu 1998, wyniosło +2,4°C. Jeśli prognozy rozwoju silnego zjawiska El Niño sprawdzą się, to w kolejnych miesiącach odchylenie temperatury może jeszcze pójść znacząco w górę. Jeśli zaś zjawisko El Niño utrzyma się w roku 2016 (na co prognozy NOAA dają ponad 80-procentowe prawdopodobieństwo), to może okazać się, że kolejny rok będzie również rekordowy.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski

Opublikowano: 2015-05-16 23:31
Tagi

dwutlenek węgla

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.