Mit: To spadek aktywności wulkanicznej powoduje ocieplenie

To spadek aktywności wulkanicznej powoduje ocieplenie. „Nie ma wątpliwości, że Ziemia się ociepla; po prostu wychodzi z ‘Małej Epoki Lodowej’. Nie ma jednak przekonujących dowodów na to, że przyczyną tego są działania ludzkości i dwutlenek węgla. Wychodzimy z Małej Epoki Lodowej już od 300 lat. Nie wytwarzaliśmy zbyt wiele dwutlenku węgla 300 lat temu, a ociepla się już od tak dawna. Mała Epoka Lodowa była skutkiem podwyższonej aktywności wulkanów. Te się uspokoiły, więc się ociepla.” (Reid Bryson)

Spadek aktywności wulkanicznej w pierwszej części XX wieku mógł mieć ocieplający wpływ na klimat. Jednak w ostatnich 40 latach szybkiego ocieplenia znaczenie wulkanów dla klimatu było niewielkie.

Erupcja wulkanu Etna

Etna - jeden z najaktywniejszych wulkanów na Ziemi, co roku emituje ilości dwutlenku węgla porównywalne z elektrownią Bełchatów. Zdjęcie: Gaemau, Dreamstime.com.

Wulkany wyrzucają do atmosfery aerozole siarkowe, które odbijają światło słoneczne, ograniczając w ten sposób możliwość ogrzewania się powierzchni planety. Duża erupcja wulkanu, taka jak wybuch Pinatubo w 1991 roku, może obniżyć średnią temperaturę powierzchni Ziemi o 0,1-0,3°C na kilka lat (Robock i Mao, 1994, Zielinski 2000). Najpotężniejsze erupcje lub seria dużych wybuchów mogą działać chłodząco przez wiele lat, tak długo dopóki wyrzucone wysoko do stratosfery aerozole nie opadną wreszcie na ziemię. Po szybkim spadku dopływu energii słonecznej po wybuchu i towarzyszącym mu ochłodzeniu powierzchni ziemi następuje powolny ubytek cząstek w atmosferze, co prowadzi do stopniowego wzrostu temperatury powierzchni do poziomu sprzed erupcji. W pracy Zielinski 2000 przeanalizowano efekty wybuchów wulkanów w przeszłości, szczególnie w ostatnich kilku stuleciach. Gdyby okazało się, że w latach 40-70. XX wieku (czyli przed okresem obserwowanego ocieplenia) miały miejsce potężne wybuchy, a później ich by nie było, to mielibyśmy podstawy, by podejrzewać, że to spadek aktywności wulkanicznej (i wynikające z niego stopniowe zmniejszanie się ilości aerozoli siarkowych w atmosferze) może być przyczyną obserwowanego ocieplenia.

Zmiany średniej rocznej grubości optycznej atmosfery

Rysunek 1: Zmiany średniej rocznej grubości optycznej atmosfery wskutek wybuchów wulkanów (Zielinski 2000).

Jednak nie miało to miejsca. W pierwszej połowie XX wieku, aż do erupcji wulkanu Agung w 1963 roku, aktywność wulkaniczna była bardzo niska. Jak konkluduje Zielinski 2000 „Bez wątpienia była to jedna z przyczyn relatywnie ciepłego okresu od lat dwudziestych do lat pięćdziesiątych XX wieku”. Wniosek ten potwierdza artykuł Hegerl et al. 2003, w którym czytamy: „ocieplenie w pierwszej połowie XX wieku można przypisać łącznemu wpływowi [rosnącej koncentracji] gazów cieplarnianych, wymuszania słonecznego i wychodzenia z wcześniejszego okresu wysokiej aktywności wulkanicznej.”

Podobnie, Bertrand et al. 1999 stwierdzili: „Brak aktywności wulkanicznej w okresie 1925-1960 mógł przyczynić się, przynajmniej częściowo, do obserwowanego w tym okresie ocieplenia”. W artykule badano efekty wpływów Słońca i wulkanów na klimat, konkludując, że „wyraźnie nie są one w stanie wytłumaczyć zaobserwowanego w XX wieku ocieplenia, a szczególnie trendu ocieplenia, który rozpoczął się w latach 70.”

Osłabienie aktywności wulkanicznej grało pewną rolę we wzroście temperatury w pierwszej połowie XX wieku. Jednak w ostatnim okresie, pokrywającym się z szybkim wzrostem temperatur, wkład wulkanów w ocieplenie był niewielki. Foster i Rahmstorf (2011) oszacowali wpływ zmian aktywności słonecznej, pacyficznej oscylacji El Niño-La Niña (ENSO) oraz aktywności wulkanicznej na zmiany temperatury powierzchni Ziemi. Stwierdzili, że te ostatnie miały w okresie 1979-2010 wkład w ocieplenie na poziomie 0,02-0,04°C na dekadę (zależnie od serii pomiarowej), co odpowiada całkowitemu wkładowi w ocieplenie w badanym okresie na poziomie 0,06-0,12°C (z około 0,5°C całości zaobserwowanego ocieplenia).

Trendy zmiany temperatury globalnej

Tabela 1: Trendy zmiany temperatury globalnej w °C/dekadę związane ze zmianami ENSO, chłodzącym wpływem aerozoli wulkanicznych oraz aktywnością słoneczną (TSI) dla pięciu głównych serii pomiarowych temperatury w okresie 1979-2010.

Wpływ ENSO, wulkanów i zmian aktywności słonecznej na temperaturę powierzchni Ziemi

Rysunek 2: Wpływ ENSO, wulkanów i zmian aktywności słonecznej na temperaturę powierzchni Ziemi. Kolor niebieski – dane NASA GISS, kolor czerwony – dane RSS (a) ENSO; (b) Wulkany; (c) Zmiany w natężeniu promieniowania słonecznego (TSI).

Podobnie jak Foster i Rahmstorf, Lean i Rind (2008) przeprowadzili szereg analiz dotyczących temperatury, stwierdzając, że zmianami aktywności wulkanicznej można wyjaśnić około 10% ocieplenia od roku 1979 do 2005, a w okresie 1889-2006 ich wpływ na klimat był wręcz chłodzący. Tak więc wulkany nie są przyczyną długoterminowego ocieplenia w ostatnim stuleciu, a w ostatnim ćwierćwieczu zmianami ich aktywności można wyjaśnić jedynie małą część ocieplenia.

W ostatnich dekadach przeprowadzono szereg badań, wykorzystujących różnorodne podejścia statystyczne i fizyczne, mających na celu określenie względnego wpływu różnych czynników (gazy cieplarniane, napromieniowanie słoneczne itp.) na obserwowane globalne ocieplenie. Wpływ wulkanów na zmianę klimatu podsumowuje Rysunek 3.

Wkład zmian aktywności wulkanicznej w globalne ocieplenie

Rysunek 3: Wkład zmian aktywności wulkanicznej w globalne ocieplenie wg recenzowanych badań naukowych: M04 – Meehl et al. (2004), S07 – Stone et al. 2007, LR08 -Lean i Rind (2008), HK11- Huber i Knutti 2011. Więcej w Kompleksowy przegląd przyczyn globalnego ocieplenia.

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2013-11-24 20:34
Tagi

efekt aerozolowy mit o klimacie wulkany

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