Mit: Wzrost średnich temperatur na świecie wynika z przyczyn naturalnych

Przeprowadzone w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat badania naukowe umożliwiły wykrycie wpływu działalności człowieka na globalny klimat. Już w połowie XX wieku naukowcy informowali o swoich odkryciach polityków i decydentów (Ostrzeżenie przed zmianą klimatu sprzed ponad pół wieku). rozumiejąc możliwe niebezpieczeństwa dla ludzi i przyrody związane z globalnym ociepleniem. 

 Od tego czasu liczba publikacji dokumentujących antropogeniczny efekt globalnego ocieplenia gwałtownie rośnie. Prace Syukuro Manabe (laureata nagrody Nobla z fizyki z 2021 roku) z lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku jednoznacznie powiązały obserwowane zmiany w pionowej strukturze atmosfery z rosnącą zawartością CO2 w atmosferze. Powstała dziedzina klimatologii zwana „detekcją i atrybucją zmiany klimatu”, a jednym z jej pionierów był współlaureat nagrody Nobla z fizyki z 2021 roku, Klaus Hasselmann, nagrodzony za prace z lat siedemdziesiątych.   

Kolejny  postęp umożliwił doprecyzowanie wkładu czynników naturalnych i tych związanych z działalnością człowieka w globalne ocieplenie od połowy XIX wieku, a także zbadanie przyczyn zmian innych związanych z globalnym klimatem parametrów, takich jak opady atmosferyczne, poziom morza, czy różnych rodzajów ekstremalnych zjawisk pogodowych (znakomity przegląd stanu wiedzy do roku 2021 w tej kwestii można znaleźć w I części VI Raportu IPCC).

Wzrost średniej globalnej temperatury jest najbardziej dostrzegalnym symptomem zmiany klimatu. Teoretycznie jego przyczyną mogłyby być naturalne czynniki: przykładowo, wahania aktywności Słońca mogłyby spowodować wzrost ilości energii docierającej do naszej planety, i w konsekwencji globalne ocieplenie. Innym znanym naukowcom mechanizmem fizycznym wpływającym na klimat są zmiany orbity ziemskiej, związane z cyklami Milankovicia, przede wszystkim precesją osi ziemskiej. Od pięćdziesięciu lat wiadomo, że są one główną przyczyną zachodzących cyklicznie zlodowaceń (Hays i in., 1976). Erupcje wulkaniczne z kolei wyrzucają do atmosfery związki siarki, które tworzą zawiesinę tzw. aeorozolu siarczanego, odbijającego promieniowanie słoneczne, czego skutkiem jest krótkotrwałe ochłodzenie klimatu (patrz Wulkany odpowiedzialne za… wyjątkowo chłodne lata).

Wpływ tych klimatotwórczych czynników („wymuszeń radiacyjnych”) na temperaturę globalną można obliczyć, podobnie jak można obliczyć wpływ czynników związanych z działalnością człowieka (ilustracja 2 poniżej).

Najnowszą analizę wpływu wymuszeń radiacyjnych na globalny klimat zawiera raport Indicators of Global Climate Change (IGCC), którego ostatnia aktualizacja ukazała się w roku 2024 (Piers Forster i in., 2024). We wcześniejszych badaniach analizowano różne, kilkudziesięcioletnie okresy czasowe w nie zawsze konsekwentny i porównywalny sposób. W raporcie IGCC punktem odniesienia są lata 1850-1900, używane jako przybliżenie okresu przedindustrialnego, to znaczy poprzedzającego wielkoskalowy rozwój ludzkiego przemysłu i związanej z nim eksploatacji paliw kopalnych (patrz IPCC SR15, 2018). 

Analiza IGCC używa trzech różnych metod statystycznych: analizy klimatycznych „odcisków palców” (Gillett i in., 2021), krigowania (Ribes i in., 2021), oraz indeksu globalnego ocieplenia opartego bilans energetyczny planety (Haustein i in., 2017). Dwie pierwsze korzystają z wyników modelowania przeprowadzonego w ramach szóstej fazy międzynarodowego Projektu Porównania Modeli Sprzężonych (CMIP) aby oszacować, jak pod wpływem różnych wymuszeń radiacyjnych temperatura zmienia się w czasie i przestrzeni. Ostatnia metoda ostatnia używa w tym samym celu prostszego modelu bilansu cieplnego. Wyniki wraz z niepewnościami są następnie łączone w jedno oszacowanie, opisujące zarówno zmiany globalnej temperatury wynikające z ludzkiej działalności, jak i te będące konsekwencją działania naturalnych czynników (il. 3 poniżej).

Z ich porównania wynika, że żaden naturalny czynnik, ani ich kombinacja nie może wytłumaczyć globalnego ocieplenia klimatu obserwowanego od połowy XIX wieku. Zmiany aktywności słonecznej w tym okresie są niewielkie; wpływ erupcji wulkanicznych – krótkotrwały; zmiany orbitalne zachodzą natomiast zbyt wolno, by mogły odgrywać dużą rolę w skali czasowej mierzonej dekadami czy nawet stuleciami. Sumarycznie, w analizowanym okresie 1850-2023 ich wkład w globalne ocieplenie był bliski zeru, wynosząc zaledwie 0,04±0,15°C, co oznacza że praktycznie całość obserwowanego wzrostu temperatury była skutkiem działań człowieka.

Spośród czynników związanych z ludzką działalnością, dominujący wpływ ma emisja gazów cieplarnianych, przede wszystkim dwutlenku węgla. W skali dekadowej (lata 2014-2023) przyczyniły się one do ocieplenia o 1,47°C, a zatem większego niż obserwowane 1,19°C. Było ono jednak częściowo kompensowane przez inne czynniki antropogeniczne, między innymi aerozole troposferyczne, których wpływ sumarycznie był chłodzący i wyniósł około -0,27°C. Łącznie wszystkie czynniki antropogeniczne sprawiły, że ostatnia dekada (2014-2023) była globalnie o 1,19±0,1°C cieplejsza od średniej z lat 1850-1900.

Dekadowe tempo globalnego ocieplenia związanego z ludzką działalnością zostało określone na 0,26°C, co oznacza że próg globalnego ocieplenia 1,5°C, o którym mowa w Porozumieniu Paryskim, zostanie trwale przekroczony przed upływem lat 20-tych XXI wieku.

Piotr Florek, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski