Mit: Za globalne ocieplenie odpowiada El Nino

To El Niño. „W artykule opublikowanym w poważanym czasopiśmie Journal of Geophysical Research trzej badacze z Australii i Nowej Zelandii wykazali, że dominujący wpływ na klimat mają czynniki naturalne. Według nich dwudziestowieczne globalne ocieplenia i ochłodzenia można najwyżej w niewielkim stopniu powiązać z działalnością człowieka. Jak opisują, związek globalnych temperatur ze zjawiskami El Niño i La Niña jest na tyle silny, że nie pozostawia wiele miejsca na ocieplenie związane z antropogenicznymi emisjami dwutlenku węgla. Dostępne dane wskazują, że w przyszłości temperatury globalne będą w dalszym ciągu zmieniać się głównie w odpowiedzi na wymuszenia związane z cyklem El Niño - La Niña, aktywnością wulkanów i zmianami aktywności słonecznej.” (Climate Depot)

Naturalne fluktuacje (takie jak cykl El Niño-La Niña) powodują wahania temperatur – ale tylko w krótkich skalach czasowych. Nie tłumaczą jednak długoterminowego trendu wzrostu temperatur w ostatnich dziesięcioleciach.

El Nino - La Nina

Rozkład temperatur Pacyfiku w fazie El Niño i La Niña.

W rejonie Pacyfiku występują na przemian dwa przeciwstawne zjawiska, wpływające na klimat całej planety: El Niño i La Niña. Podczas La Niñia wiejące nad oceanem pasaty przybierają na sile, a powierzchnia oceanu jest chłodna, w trakcie El Nino sytuacja się odwraca. Zależnie od fazy tej tak zwanej „oscylacji południowej“ obserwujemy przepływ energii z atmosfery do oceanu lub na odwrót.

Jednak zarówno ocean jak atmosfera znajdują się wewnątrz układu klimatycznego Ziemi, wymiana energii pomiędzy nimi nie oznacza zmiany w bilansie energetycznym planety jako całości i nie zmienia klimatu w dłuższej perspektywie Klimat wytrącają z równowagi zewnętrzne zaburzenia – takie jak na przykład wzrost stężenia gazów cieplarnianych.

Naukowcy potrafią odfiltrować wpływ zjawisk El Niño i La Niña z przebiegów temperatury:

Temperatury przy powierzchni Ziemi po usunięciu efektów zjawisk El Niño i  La Niña

Rysunek 1: Temperatury przy powierzchni Ziemi po usunięciu efektów zjawisk El Niño i La Niña. Poprawki w serii HadCRUT: Thompson 2008, poprawki w serii GISTEMP: Real Climate.

Jak widać, usunięcie wpływu El Niño i La Niña nie likwiduje rosnącego trendu globalnych temperatur, a tylko zmniejsza jego fluktuacje. Wykazano, że cykl El Niño - La Niña odpowiada za zaledwie 2,3% ocieplenia w latach 1889-2006, a w okresie 1979-2010 miał wpływ lekko ochładzający.

Zarówno analiza danych, jak obserwacje fizyczne i podstawowa matematyka pokazują, że zjawiska El Niño-La Niña nie zaburzają długookresowej równowagi klimatu – podobnie, jak zmiana pór roku nie zmienia klimatu.

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

Skrót na podstawie wersji pełnej: Marta Śmigowska

Chcesz dowiedzieć się więcej? Zobacz wyjaśnienie pełne.

Występowanie zjawisk El Niño - La Niña wykazuje ścisłą korelację z krótkoterminowymi zmianami globalnej średniej temperatury przy powierzchni Ziemi. Jednak nie można za ich pomocą wytłumaczyć długoterminowego trendu wzrostu temperatur w ciągu kilku ostatnich dziesięcioleci.

El Nino - La Nina

Rozkład temperatur Pacyfiku w fazie El Niño i La Niña.

Autorzy artykułu Wpływ oscylacji południowej na temperaturę troposfery (McLean 2009) łączą globalne ocieplenie z występowaniem zjawisk El Niño i La Niña. Jak mówi jeden z nich, Bob Carter: „związek globalnych temperatur ze zjawiskami El Niño i La Niña jest na tyle silny, że nie pozostawia wiele miejsca na ocieplenie związane z antropogenicznymi emisjami dwutlenku węgla”. Skąd wniosek, że całe ocieplenie obserwowane w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat można wytłumaczyć w ten sposób?

Badacze zaczynają od porównania satelitarnych pomiarów temperatury troposfery z fazami oscylacji El Niño i La Niña, które opisuje specjalny wskaźnik (indeks oscylacji południowej - Southern Oscillation Index, SOI). Rysunek 1 przedstawia wygładzone wartości anomalii średniej globalnej temperatury troposfery (Global Troposphere Temperature Anomaly - GTTA, szara linia) oraz indeks oscylacji południowej (czarna linia).

: Dwunastomiesięczne średnie kroczące indeksu oscylacji południowej SOI

Rysunek 1: Dwunastomiesięczne średnie kroczące indeksu oscylacji południowej SOI (czarna linia) oraz anomalii globalnej średniej temperatury dla okresu od 1980 do 2006r. Zaznaczono okresy wzmożonej aktywności wulkanicznej (McLean 2009).Wyraźnie widać, że szara linia (temperatury) stopniowo przesuwa się w górę względem czarnej linii (wskaźnik SOI), co jest związane ze wzrostem temperatur, niezależnym od zmian SOI.

Indeks oscylacji południowej nie wykazuje długoterminowego trendu (stąd w jego nazwie określenie „oscylacja”, mające sugerować następujące po sobie na zmianę wzrosty i spadki), podczas gdy wyniki pomiarów temperatury charakteryzuje długoterminowy trend wzrostowy. W rezultacie, autorzy artykułu znajdują tylko słabą korelację pomiędzy analizowanymi wielkościami.

Następnie w artykule porównuje się pochodne indeksu oscylacji południowej i średniej temperatury. Aby tego dokonać, autorzy odejmują od siebie wygładzone przebiegi indeksu oscylacji południowej i średniej temperatury z kolejnych lat. Ma to „likwidować szumy”, ale przy okazji usuwa także każdy trend liniowy, ewentualnie występujący w danych, co jest oczywiste dla każdego, kto zna arytmetykę lub przyjrzy się dokładnie Rysunkowi 2.

Pochodne indeksu oscylacji południowej

Rysunek 2: Pochodne indeksu oscylacji południowej (czarna linia) i anomalii globalnej średniej temperatury troposfery (linia szara) w okresie 1981-2007, po usunięciu okresów wzmożonej aktywności wulkanicznej (McLean 2009). Trend wzrostu temperatury, widoczny na poprzednim rysunku, został usunięty.

Liniowy trend rosnący został usunięty z zapisów temperatury, dzięki czemu przefiltrowane dane wykazują dużą korelację z przebiegiem indeksu oscylacji południowej. Wnioski wydają się oczywiste: El Niño ma duży wpływ na krótkoterminowe zmiany średniej globalnej temperatury, ale nie wyjaśnia trendu długoterminowego. Potwierdzają to inne badania. Analiza przebiegów temperatur z lat 1880 - 2007 pokazuje, że procesy zachodzące wewnątrz układu klimatycznego, takie jak El Niño, w stosunkowo niewielkim stopniu wpływają na trendy długookresowe (Hoerling 2008). Natomiast długoterminowe trendy temperatur powierzchni morza są przede wszystkim skutkiem zaburzenia równowagi bilansu energetycznego Ziemi.

Podejmowano rozmaite próby odfiltrowania wpływu zjawisk El Niño i La Niña z przebiegów temperatury. Przykładem może być praca Thompsona z 2008, z której zaczerpnięto poniższy wykres. Jak widać, nie likwiduje to rosnącego trendu globalnych średnich temperatur, a tylko zmniejsza ich fluktuacje.

Temperatury przy powierzchni Ziemi po usunięciu efektów zjawisk El Niño i  La Niña

Rysunek 3: Temperatury przy powierzchni Ziemi po usunięciu efektów zjawisk El Niño i La Niña. Poprawki w serii HadCRUT: Thompson 2008, poprawki w serii GISTEMP: Real Climate.

Efekty związane z aktywnością wulkaniczną, słoneczną i zjawiskami El Niño - La Niña można usunąć z serii pomiarowej metodą regresji liniowej, jak zrobili to Foster i Rahmstorf (2011). Okazało się, że zmiany ENSO w okresie 1979-2010 miały lekki wpływ ochładzający, na poziomie 0,014-0,023°C/dekadę (Tabela 1, Rysunek 4). Odpowiada to ochładzającemu wpływowi na temperaturę powierzchni Ziemi w tym okresie o 0,045-0,074°C.

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

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

Rysunek 4: 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 promieniowania słonecznego (TSI).

Podobną analizę przedstawili w swoim artykule Lean i Rind (2008). Wynika z niej, że chociaż oscylacja El Niño - La Niña odpowiada za ok. 12% ocieplenia obserwowanego w latach 1955 – 2005, to w okresie 1979 – 2005, uśredniając, powodowała ochłodzenie klimatu. Podsumowując, między 1889 a 2005 rokiem jedynie 2,3% obserwowanego ocieplenia klimatu powiązać można ze zjawiskiem El Niño - La Niña.

W roku 2013 opublikowano w magazynie Nature przełomową pracę Kosaki i Xie [pełna wersja] opisującą eksperyment numeryczny polegający na porównaniu symulacji klimatu, w których El Niño i La Niña występowały w terminach losowych oraz w narzuconych przez naukowców terminach zgodnych z historycznymi obserwacjami. Pozwoliło to na oszacowanie wpływu tych zjawisk na średnie temperatury Ziemi i usunięcie go z serii danych. Okazało się, że w wyniku nadal otrzymuje się rosnący trend temperatur, a więc to nie ENSO jest jego sprawcą. Czytaj więcej.

Analizując wszystkie te dane, nie powinniśmy zapominać o fizycznych podstawach procesów sterujących klimatem. W przeciągu ostatnich czterech dekad oceany na całym świecie magazynowały energię (Levitus 2008; Nuccitelli i in. 2012, Rysunek 5). Zjawiska El Niño - La Niña mają charakter wewnętrzny – polegają na wymianie energii pomiędzy atmosferą i oceanem i nie mogą opowiadać za obserwowany przyrost energii w oceanie. To wskazuje, że za długoterminowy trend wzrostu temperatur odpowiada zaburzenie równowagi w bilansie energetycznym Ziemi (Wong 2006).

Magazynowanie energii cieplnej w oceanach

Rysunek 5: Ogrzewanie się lądu, atmosfery i lodów (obszar czerwony), wzrost ilości energii magazynowanej w oceanie do głębokości 700m (obszar jasnoniebieski), wzrost ilości energii magazynowanej w oceanie na głębokościach 700-2000m (obszar ciemnoniebieski). Źródło: Nuccitelli i in. (2012).

Zarówno analiza danych, jak obserwacje fizyczne i podstawowa matematyka pokazują, że zjawiska El Niño - La Niña nie mogą odpowiadać za ocieplenie obserwowane w ostatnich kilku dziesięcioleciach.

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

Opublikowano: 2013-08-21 13:53
Tagi

globalne ocieplenie El Nino - La Nina mit o klimacie ocean pomiary i obserwacje

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