Mit: Zmiany klimatu są powodowane zmianami prądów morskich

Za zmianę klimatu odpowiadają zmiany prądów morskich, w tym przede wszystkim Dekadalna Oscylacja Pacyficzna. „Dekadalna Oscylacja Pacyficzna (Pacific Decadal Oscillation - PDO), to zmiany rozkładu temperatur Pacyfiku. Co około 20-30 lat następuje zmiana pomiędzy fazą zimną i ciepłą. W 1905 roku indeks PDO przeszedł do fazy ciepłej, w 1946 do fazy zimnej. W 1977 roku powrócił do fazy ciepłej. Około 1998 roku indeks PDO pokazał kilka zimnych lat. Należy zauważyć, że zimne fazy PDO odpowiadają okresom ochłodzenia klimatu (1946-1977), a ciepłe fazy wydają się odpowiadać okresom jego ocieplenia (1905-1946, 1977-1998).” (The Reference Frame)

Zmiany rozkładu temperatur Pacyfiku następująca co 20-30 lat i powodująca wzrost temperatury wód powierzchniowych (oscylacja PDO) nie wpływa na długoterminowy trend ocieplania się klimatu. Indeks PDO faktycznie zmienia się, jednak nie jest to trwały trend, lecz oscylowanie pomiędzy fazą zimną i ciepłą. PDO jest obecnie w stanie takim jak w latach 50. czy 70. XX wieku, podczas gdy średnia temperatura powierzchni Ziemi wzrosła od tego czasu o 0,5°C. Nie oznacza to, że zmiany prądów oceanicznych, indeksowane wskaźnikami takimi jak PDO czy ENSO nie wpływają na zmiany średniej temperatury powierzchni Ziemi. Wpływają one znacznie na tempo wzrostu w skali dekady lub nawet kilku dekad. Obecnie powierzchniowe wody Pacyfiku są chłodniejsze niż zazwyczaj. Gdy jednak oscylacja przejdzie w fazę ciepłą (to znaczy na powierzchni dominować będą ciepłe wody), nastąpi szybki wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi.

Obraz satelitarny Ziemi, na głównym planie Ocean Spokojny

Ocean Spokojny, ilustracja dzięki uprzejmości NASA.

Dekadalna Oscylacja Pacyficzna wpływa na temperaturę powierzchni północnego Pacyfiku, a oscylacja ENSO (El Niño-La Niña), dotyczy tropikalnych rejonów tego oceanu. Pacyfik to największy ocean Ziemi, dlatego zmiany temperatury jego wód powierzchniowych silnie wpływają na średnią temperaturę powierzchni całej planety.

Anomalia temperatur Pacyfiku

Rysunek 1. Odchylenie od średniej temperatury powierzchni oceanu z kwietnia 2008. Uwagę zwraca obszar zimnej wody u zachodnich wybrzeży USA podczas chłodnej fazy PDO. Źródło NASA.

Oscylacja PDO (mierzona indeksem PDO) ma dwie fazy, pomiędzy którymi oscyluje tj.: ciepłą (dodatnie wartości indeksu, spada temperatura powierzchni zachodniego Pacyfiku, a wzrasta części wschodniego) i zimną (ujemne wartości indeksu, powierzchnia zachodniego Pacyfiku jest cieplejsza, a wschodniego chłodniejsza od średniej). Oscylacja PDO zwykle pozostaje w jednej z faz przez dłuższy okres rzędu 10-40 lat), choć występują krótkie (trwające 1-5 lat) okresy zmiany fazy.

Indeks DOP

Rysunek 2. Indeks Dekadalnej Oscylacji Pacyficznej, na kolor czerwony odpowiada wysokiej temperaturze wód powierzchniowych, kolor niebieski niskiej. Źródło JMA.

Czy PDO może być istotną przyczyną obserwowanego trendu zmiany klimatu? Przyjrzyjmy się korelacji zmian PDO i średniej temperatury powierzchni Ziemi.

Obserwowana średnia temperatura powierzchni Ziemi

Rysunek 3.Obserwowana średnia temperatura powierzchni Ziemi w dekadach z okresu 1850-2009 względem okresu bazowego 1961-1990. Niebieskie cieniowanie odpowiada niepewnościom pomiarowym temperatury. Źródło Met Office Hadley Centre.

W 1905 roku oscylacja PDO przeszła w fazę ciepłą, co zbiega się w czasie z początkiem ocieplania się klimatu. W 1946 roku PDO przeszła z kolei w fazę chłodną, co odpowiada ochłodzeniu w połowie XX wieku. W 1977 roku PDO przeszła ponownie do fazy ciepłej – dokładnie w tym samym czasie, w którym rozpoczęło się współczesne globalne ocieplenie. Czy więc to PDO jest winowajcą i odpowiada za ocieplanie się klimatu? Wszystko wskazuje na to, że oscylacja PDO nie wpływa na długoterminowy trend ocieplania się klimatu, ale może istotnie wpływać na czasową zmianę średniej temperatury powierzchni Ziemi. A to oznacza, że tempo globalnego ocieplenia może wykazywać znaczne fluktuacje w skali dekad.

Ciepły i zimny Pacyfik

Rozkład temperatur powierzchni Pacyfiku, największego oceanu na Ziemi, którego wody pokrywają blisko 1/3 globu, zmienia się w pewnym cyklu, co wyraźnie odbija się na średniej temperaturze całej planety. W ten sposób na trend nakładają się następujące po sobie nieregularnie zmiany temperatury powierzchni oceanu. PDO jest obecnie w stanie takim jak w latach 50. czy 70. XX wieku, podczas gdy temperatura powierzchni Ziemi wzrosła od tego czasu o 0,5°C. Trudno więc mówić o tym, żeby to właśnie zmiana temperatury powierzchni Pacyfiku odpowiadała za ocieplenie się klimatu Ziemi.

Na temperaturę powierzchni Pacyfiku wpływają dwa zjawiska: ENSO i PDO. Kiedy obie oscylacje są w chłodnej fazie – tempo ocieplania się powierzchni spada. Indeks PDO od kilkunastu lat jest coraz niższy (spójrz na zieloną linię na rysunku 2). Powoduje to spowolnienie obserwowanego wzrostu średniej temperatury powierzchni powietrza przy powierzchni, co z kolei prowokuje sceptyków do twierdzeń, że globalne ocieplenie już się skończyło. Najnowsze prace naukowe zaprzeczają jednak tym twierdzeniom. Analiza w pracy Meehl i inni (2011) [wersja pełna, omówienie] stwierdza jednak, że spowolnienie ocieplenia jest następstwem przenoszenia znacznej ilości ciepła z powierzchni oceanu w głębiny. Autorzy pokazują też, że to ocieplanie się głębin oceanicznych zachodzi szczególnie intensywnie w chłodnych fazach oscylacji PDO i ENSO. Kolejna praca Meehl i inni (2013) [wersja pełna] pokazuje, że dekady przyspieszonego ocieplenia są związane z ciepłymi okresami oscylacji pacyficznych. To właśnie w tych fazach napędzane wiatrami krążenie wody w oceanie zwalnia, przez co znacząco maleje ilość ciepła transportowanego w głąb, wody powierzchniowe szybko się nagrzewają, a temperatura powierzchni Ziemi znacząco rośnie.

Prowadzi to do wniosku, że gdy obecna chłodna faza powierzchniowych wód Pacyfiku się skończy i przejdzie w fazę ciepłą, nastąpi szybki wzrost średniej temperatury powierzchni globu – globalne ocieplenie przyspieszy.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2013-10-24 23:43
Tagi

globalne ocieplenie mit o klimacie ocean

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