Mit: Zmiany klimatu są powodowane zmianami prądów morskich

Dekadowa 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.

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.

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

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) 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)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