Klimatolog prof. Trepińska: Nie znamy przyczyn zmiany klimatu. Tak myślę.

Nie co dzień zdarza się kandydat do konkursu na Klimatyczną bzdurę roku z tytułem profesora którego specjalnością naukową jest klimatologia. W sobotę 23 stycznia słuchacze Sygnałów dnia w Programie Pierwszym Polskiego Radia mogli usłyszeć audycję pt. „Globalne ocieplenie czy po prostu zmienność pogody?”, w której udział wzięła prof. Janina Trepińska, specjalistka klimatologii. Usłyszeliśmy m.in.:.

Red. Daniel Wydrych: Czy to prawda, że globalne ocieplenie zostało spowodowane przez emisje gazów cieplarnianych, zwłaszcza dwutlenku węgla?

Prof. Janina Trepińska: To jest bardzo jednostronny sposób patrzenia na takie procesy, jakie zachodzą w atmosferze ziemskiej. Otóż te procesy to jest cały łańcuch powiązanych ze sobą przyczyn i skutków. (…) Są przyczyny naturalne, bardzo silne. Ja zawsze uważam, że natura jest silniejsza od człowieka, jeśli chodzi o te zjawiska pogodowe. Otóż mamy do czynienia z pewnymi cyklami związanymi i z aktywnością słoneczną i z aktywnością oceanów, czyli hydrosfery. I z aktywnością rozmaitych innych zjawisk na kuli ziemskiej – może nie będę wszystkiego wyszczególniać. Właśnie są najważniejsze te czynniki zewnętrzne, takie jak aktywność słoneczna, jak wpływ rozmaitych zjawisk astronomicznych i te czynniki wewnętrzne, do których należy właśnie ruch wód oceanicznych i silna aktywność wulkaniczna, którą obserwowaliśmy w ostatnich latach w wielu miejscach na kuli ziemskiej. No więc jeżeli do tego jeszcze dołożymy całą grupę czynników tak zwanych antropogenicznych, czyli powodowanych przez człowieka, no to mamy tutaj trudną odpowiedź na określenie przyczyny globalnego ocieplenia – tego procesu, tego zjawiska, które tak jest w tej chwili właśnie rozpatrywane wszędzie.

DW: Czyli, że klimat ociepla się od stu lat, tak mniej więcej z tych wyliczeń wynika. Czyli że zaczęło się w czasach kiedy przemysł nie wyglądał tak jak teraz, kiedy energetyka była oczywiście w powijakach, samochodów no to można by na palcach policzyć. No to skoro się zaczęło ocieplać już 100 lat temu, to gdzie leży prawda?

JT: Ano właśnie, ta na to odpowiedź… Ja może sprostuję. Była taka tzw. Mała Epoka Lodowa, czyli taka fluktuacja klimatyczna, która w Europie właściwie całej nastała. Zakończyła się w Europie Zachodniej około połowy XIX wieku, na ziemiach polskich trochę później, mniej więcej od lat 90. XIX wieku. No i to ocieplenie potem było bardzo wyraźne (…) a potem znowu się to tak zaczęło plątać i to niestety tak od lat II wojny światowej. Lata 40. to były takie bardzo przykre w Europie, bo nie dość że działania wojenne no to jeszcze właśnie srogie zimy były. (…) Uczeni nawet zaczęli mówić o oziębieniu klimatu, było szereg artykułów się pojawiło. (…) No więc jest to tak chwiejne zjawisko, tak nietrwałe czy krótkotrwałe jeżeli chodzi o jakieś okresy, no to że trudno jest ustalić jakąś bardzo wyraźną tendencję. To prawda, że pod koniec XX wieku, czyli w latach 90. wyraźnie wystąpił szereg takich bardzo gorących lat (…)
Faktem jest, że przecież zamarzało Morze Bałtyckie tak wyraźnie, że saniami do Szwecji, do Danii były takie kawalkady, no konie ciągnęły sanie z towarami, na środku Bałtyku była karczma dla spragnionych i zmarzniętych ludzi. No ale trzeba pamiętać, że wówczas wody Bałtyku były bardziej czyste, mniej zasolone, mniej zanieczyszczone i oczywiście szybciej zamarzały. W tej chwili Morze Bałtyckie jest raczej brudne, dużo tych zanieczyszczeń. (…)

Musimy przyznać, że liczba mitów, które udało się pani profesor umieścić w tej dość krótkiej audycji, zrobiła na nas spore wrażenie. Przyjrzyjmy im się po kolei.

Wśród przyczyn globalnego ocieplenia dominują przyczyny naturalne: zmiany aktywności słonecznej, zjawiska astronomiczne, ruch wód oceanicznych i aktywność wulkaniczna.

Zacznijmy od Słońca. Otóż w ciągu ostatnich 35 lat – podczas których miało miejsce szybkie ocieplanie się klimatu Ziemi – aktywność słoneczna spadała. Innymi słowy, od kilkudziesięciu lat zmiany klimatu postępowały w kierunku odwrotnym do tego, jaki sugerowałyby zmiany na Słońcu. Gdyby były one głównym czynnikiem wpływającym na klimat, powinien się on ochładzać. Mit: Globalne ocieplenie jest powodowane wzrostem aktywności słonecznej. Czytaj też artykuł: „Pojutrze. Mit wiecznie żywy”.

Co miała na myśli Janina Trepińska, mówiąc o zjawiskach astronomicznych? Być może zmiany orbity Ziemi? Jeśli tak, to zmiany orbity naszej planety od kilku tysięcy lat prowadzą w stronę ochładzania się ziemskiego klimatu, co powinno dalej mieć miejsce. Koniec Holocenu, Mit: Czeka nas nowa epoka lodowcowa. A może miała na myśli zmiany natężenia promieniowania kosmicznego, które według tzw. hipotezy Svensmarka miałyby wpływać na zachmurzenie, a za jego pośrednictwem na zmiany temperatury? Badania pokazały jednak, że hipoteza ta nie tylko przeceniała wpływ promieniowania kosmicznego na klimat, ale też obserwowane zmiany promieniowania kosmicznego powinny prowadzić do… ochłodzenia. Czytaj więcej Mit: Zmiana klimatu wiąże się z promieniowaniem kosmicznym.

Oscylacje prądów morskich, szczególnie na Pacyfiku mają wyraźny wpływ na klimat. Jednak ich wpływ nie mógł odpowiadać za obserwowane ostatnio ocieplenie: po pierwsze przez większość ostatnich kilkunastu lat było on chłodzący, po drugie z punktu widzenia ziemskiego systemu klimatycznego są to tylko wewnętrzne przepływy energii pomiędzy oceanami a atmosferą, gdyby więc była to główna przyczyna obserwowanego ocieplenia atmosfery, obserwowalibyśmy równoczesne ochładzanie się oceanów – a obserwujemy ich gwałtowne nagrzewanie się. Czytaj więcej Mit: Oceany się ochładzają, Mit: Za globalne ocieplenie odpowiada El Nino, Mit: Zmiany klimatu są powodowane zmianami prądów morskich, „Przerwa w ociepleniu klimatu? Bynajmniej”.

A więc może wulkany? Cóż, nie. Zmianami aktywności wulkanicznej można wyjaśnić około 10% ocieplenia od roku 1979 do 2005 zaś w okresie 1889-2006 ich wpływ na klimat był wręcz chłodzący. Mit: To spadek aktywności wulkanicznej powoduje ocieplenie.

Jaki jest więc łączny wkład czynników naturalnych w obecną zmianę klimatu? Naukowcy przeprowadzili cały szereg analiz, w których zastosowano różnorodne metody, aby wyodrębnić wpływ poszczególnych zjawisk naturalnych i antropogenicznych na globalne ocieplenie (nazywa się to badaniami atrybucji zmian). Wszystkie te analizy, wykorzystujące różnorodne, niezależne metody badawcze, dostarczają dowodów, że to ludzie są głównymi sprawcami globalnego ocieplenia na przestrzeni ostatniego stulecia, a szczególnie w ostatnim półwieczu.

Rysunek 1: Przyczynki antropogenicznych i naturalnych procesów do obserwowanego ocieplenia powierzchni Ziemi w ciągu ostatnich 50-65 lat, według: Tett i in. 2000 (T00, ciemny niebieski), Meehl i in. 2004 (M04, czerwony), Stone i in. 2007 (S07, zielony), Lean i Rind 2008 (LR08, fiolet), Huber i Knutti 2011 (HK11, błękitny), i Gillett i in. 2012 (G12, pomarańczowy). Podane w tym podsumowaniu liczby to najlepsze oszacowania z każdej pracy. Dla uproszczenia na wykresie nie podano zakresów niepewności, można znaleźć je w artykułach.

Szeroki wybór metod statystycznych i fizycznych doprowadził do tego samego wniosku: działalność ludzi jest najważniejszą przyczyną obserwowanego globalnego ocieplenia, szczególnie w ostatnich 50 latach. Te mocne dowody naukowe to powód, dla którego panuje zgoda pośród specjalistów, że głównym sprawcą globalnego ocieplenia jest człowiek. Również najnowszy, V raport IPCC stwierdza, że jest niezwykle prawdopodobne (czyli z prawdopodobieństwem przekraczającym 95%), że to człowiek w sposób dominujący wpłynął na obserwowane od połowy XX wieku ocieplenie. Czytaj więcej Mit: Wzrost średnich temperatur na świecie wynika z przyczyn naturalnych.

Należy podkreślić, że naturalny cykl zmiany klimatu wymaga czynnika wymuszającego, a, z wyjątkiem emitowanych przez nas gazów cieplarnianych, nie istnieje żaden znany czynnik, który pasowałby do obserwowanej specyfiki obecnego ocieplenia. Ocieplenie związane z gazami cieplarnianymi ma bowiem swoją unikalną sygnaturę (tak samo jak inne potencjalne przyczyny – wzrost aktywności słonecznej, zmiana aktywności wulkanów, promieniowanie kosmiczne). W przypadku ocieplenia wywoływanego przez gazy cieplarniane obserwujemy ocieplenie troposfery połączone z ochładzaniem stratosfery, szybsze ocieplanie się nocy niż dni i parę innych – wszystko to prognozowane od XIX wieku. Co więcej, bezpośrednio obserwujemy zmiany w dochodzącym do powierzchni Ziemi widmie promieniowania długofalowego i promieniowania opuszczającego Ziemię – w pełnej zgodzie z tym, co przewiduje fizyka w związku ze wzrostem stężeń gazów cieplarnianych.

Rysunek 2. Zestawienie obserwowanych zjawisk z potencjalnymi przyczynami ocieplania się klimatu. Zielone pola oznaczają zjawiska, których zgodnie z prawami fizyki powinniśmy się spodziewać przy działaniu określonego czynnika, czerwone pola to zjawiska, które nie powinny być obserwowane. Źródło.

Potwierdzenia obserwacyjnie nie znalazła ani jedna z hipotez proponujących mechanizm obserwowanej obecnie zmiany klimatu inny niż wymuszanie przez antropogeniczne emisje gazów. Większość z nich nie może być prawdziwa, bo łamie jednocześnie wiele podstawowych praw fizyki.

Jak uwzględni się ponadto czynniki antropogeniczne, to już w ogóle nie da się określić przyczyny ocieplenia.

Globalne ocieplenie wynika nie tylko z działania dwutlenku węgla. Wpływ mają też emisje innych gazów cieplarnianych (np. metanu, podtlenku azotów, podtlenku azotu i in.), emisje aerozoli siarkowych, zmiany użytkowania terenu itp. Naukowcy biorą pod uwagę wszystkie liczące się czynniki wpływające na klimat i jego zmianę. Jak wygląda ich zestawienie?

Rysunek 3. Oszacowania wymuszeń radiacyjnych w 2011 roku względem roku 1750 i niepewności głównych czynników zmiany klimatu. Podane wartości pokazują średnie globalne wymuszanie radiacyjne (RF) przypisane emitowanym związkom lub procesom oraz kombinacjom tych czynników. Najlepsze oszacowania wmuszania radiacyjnego netto są oznaczone czarnymi rombami wraz z widełkami odpowiadającymi przedziałom niepewności; wartości liczbowe podano po prawej stronie.  Wymuszanie powodowane przez zmianę albedo spowodowane osadzaniem się sadzy na śniegu i lodzie jest uwzględnione w ciemnoszarym pasku dotyczącym aerozoli. Źródło: V raport IPCC.

Być może profesor Janina Trepińska nie zna przyczyn globalnego ocieplenia. Nie musi. Jest już w końcu na emeryturze. Ale zamiast używać formy „nie wiemy” (nawet jeśli odnosi się w ten sposób również do stanu wiedzy swojego rozmówcy), powinna użyć formy „nie wiem”. Bo środowisko naukowe wie. Ocieplamy klimat gazami cieplarnianymi, a nasze emisje CO₂ mają największy wpływ.

To wszystko fluktuacje – od XIX wieku klimat ociepla się po wychodzeniu z Małej Epoki Lodowej, potem ocieplenie, potem ochłodzenie w latach 40. Po ochłodzeniu od lat 40. zaczęto mówić o ochładzaniu się klimatu, pisano o tym prace naukowe. Od lat 90. mamy zaś okres ocieplenia…

Naturalne czynniki sterujące klimatem Ziemi dominowały do połowy XX wieku, potem dominujący stał się wpływ ludzi. Obserwowany wcześniej wzrost ilości energii docierającej do Ziemi od Słońca ustał w latach siedemdziesiątych XX w. Czytaj więcej Mit: Ociepla się, bo wychodzimy z małej epoki lodowej.

Tak wygląda światowa zmiana klimatu w ostatnim stuleciu:

Rysunek 4. Odchylenie temperatury powierzchni Ziemi w kolejnych latach od średniej z okresu 1880-1910. NASA.

A tak w okresie od czasów maksimum ostatniej epoki lodowej:

Rysunek 5: Zmiany temperatury w ostatnich 22 000 lat. Źródła: Shakun 2012 (linia zielona), Marcott 2013 (linia niebieska), HadCRUT4 (linia czerwona).

W kontekście obserwowanego ostatnio ocieplenia i jego skali powoływanie się na naturalne fluktuacje (pamiętając o tym, że czynniki naturalne działają w ostatnich dekadach w kierunku ochłodzenia) jest zaklinaniem rzeczywistości.

Faktem jest, że Morze Bałtyckie zamarzało tak, że na środku Bałtyku budowano karczmy.

Nie, nie jest faktem, lecz tzw. miejską legendą. Owszem, w naszym rejonie świata w XV-XVIII wieku było chłodniej niż w XX wieku średniej, Bałtyk zamarzał, karczmy na Bałtyku były ale nie na jego środku w drodze z Polski do Szwecji, jak sugeruje pani profesor Trepińska.

Podsumowując

Szkoda że w przestrzeni publicznej pojawiają się wypowiedzi dezinformujące i źle przedstawiające współczesny stan wiedzy o klimacie, formułowane przez osoby, które uważane są za autorytety w  dziedzinie. Niestety, czasem „klimatologia w Polsce i klimatologia na świecie to dwie różne nauki”, co staraliśmy się  wytłumaczyć we wpisie „Czy leci z nami klimatolog?

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna prof. Szymon Malinowski