Kako se mjeri klimatska promjena?

Foto: Ilustracija/Pixabay.com 

Jedan od načina je bilježenja temperatura na različitim mjestima tokom dužeg vremenskog perioda. Iako je ova metoda efikasna, prirodne varijacije mogu otežati uočavanje dugoročnih trendova. Ali postoji i drugačiji pristup koji nam daje jasniju sliku: praćenje toga koliko toplote ulazi u Zemljinu atmosferu i koliko je napušta. To je tzv. energetski bilans Zemlje – i on je sada ozbiljno narušen.

Naša nedavna istraživanja pokazala su da se ovaj disbalans više nego udvostručio u posljednjih 20 godina. I drugi naučnici su došli do istih zaključaka. Disbalans je sada značajno veći nego što su klimatski modeli predviđali.

Sredinom 2000-ih prosječan energetski disbalans iznosio je oko 0,6 vati po kvadratnom metru (W/m²). U posljednjim godinama ta vrednost iznosi oko 1,3 W/m². To znači da se energija koja se zadržava blizu površine planete udvostručila.

Ovi nalazi ukazuju da klimatske promjene mogu ubrzati u narednim godinama.

Energija ulazi, energija izlazi

Energetski bilans Zemlje funkcioniše slično kao bankovni račun – novac ulazi i izlazi. Ako smanjite troškove, štedite novac. U ovom slučaju, energija je valuta.

Život na Zemlji zavisi od ravnoteže između toplote koja stiže sa Sunca i one koja odlazi nazad u svemir. Ta ravnoteža se sada naglo narušava.

Sunčeva energija zagrijeva Zemlju, a gasovi sa efektom staklene bašte u atmosferi zadržavaju deo te energije. Međutim, sagorijevanje uglja, nafte i gasa unijelo je više od dva biliona tona ugljen-dioksida i drugih gasova u atmosferu. Oni sve više zadržavaju toplotu i sprečavaju je da napusti planetu.

Dio ove viška energije zagrijava kopno ili topi morski led, glečere i ledene ploče. Ali to je samo mali dio – čak 90% završava u okeanima zbog njihovog ogromnog kapaciteta za toplotu.

Zemlja prirodno ispušta toplotu na nekoliko načina – odbijanjem sunčeve svjetlosti preko oblaka, snega i leda, kao i emitovanjem infracrvenog zračenja u svemir.

Od početka civilizacije pa sve do pre samo jednog vijeka, prosečna površinska temperatura iznosila je oko 14 stepeni Celzijusa. Danas je, usljed energetske neravnoteže, prosječna temperatura veća za 1,3–1,5 stepeni.

Brže od modela

Naučnici mjere energetski bilans na dva načina.

Prvo, direktnim mjerenjem sunčeve energije koja stiže i odlazi iz atmosfere, pomoću osjetljivih radiometara na satelitima – ovaj skup podataka datira iz kasnih 1980-ih.

Drugo, praćenjem akumulacije toplote u okeanima i atmosferi, preko mjerenja temperature. Hiljade autonomnih plutača bilježe temperature u svjetskim okeanima od 1990-ih.

Oba pristupa pokazuju nagli rast energetskog disbalansa.

Udvostručavanje tog disbalansa bilo je šokantno, jer većina naprednih klimatskih modela nije predvidjela tako veliku i brzu promjenu. Obično modeli predviđaju manje od polovine promjene koju zaista posmatramo u prirodi.

Zašto se sve toliko ubrzalo?

Još uvijek nemamo potpuno objašnjenje. Ali nova istraživanja ukazuju da su promjene u oblacima jedan od glavnih faktora.

Oblaci generalno imaju efekat hlađenja. Ali površina koju pokrivaju visoko reflektujući bijeli oblaci se smanjila, dok se povećala površina isprekidanih, manje reflektujućih oblaka.

Nije jasno zašto se oblaci mijenjaju. Jedan mogući uzrok su posledice smanjenja sadržaja sumpora u brodskim gorivima od 2020. godine, jer su „prljavija“ goriva možda imala efekat posvetljivanja oblaka.

Međutim, ubrzanje energetske neravnoteže počelo je i prije ove promjene. Prirodne varijacije u klimatskom sistemu, kao što je Pacifička decenijska oscilacija, takođe mogu imati ulogu. A najzabrinjavajuća mogućnost je da promjene u oblacima predstavljaju deo trenda uzrokovanog samim globalnim zagrijavanjem – tj. pozitivnu povratnu spregu.

Šta sve ovo znači?

Ovi rezultati ukazuju da nedavne ekstremne vrućine nisu izolovani slučajevi, već mogu biti znak da se zagrevanje pojačava i da će trajati decenijama ili duže.

To znači da nas vjerovatno očekuju intenzivniji klimatski uticaji: ekstremni toplotni talasi, suše i obilne padavine na kopnu, kao i jači i dugotrajniji toplotni talasi u okeanima.

Ova neravnoteža može dovesti do ozbiljnijih posljedica u budućnosti. Nova istraživanja pokazuju da su jedini modeli koji približno simuliraju stvarna merenja upravo oni koji imaju veću tzv. osjetljivost klime.

To znači da ti modeli predviđaju znatno jače zagrijevanje u narednim decenijama ako se emisije gasova ne smanje drastično i brzo.

Ipak, ne znamo da li postoje i drugi faktori u igri. Prerano je da bismo sa sigurnošću tvrdili da smo na trajnoj putanji visoke osetljivosti.

Naše oči na nebu

Rješenje nam je poznato već dugo: prekinuti sagorevanje fosilnih goriva i ukinuti ljudske aktivnosti koje proizvode emisije, poput krčenja šuma.

Precizno bilježenje podataka tokom dužeg vremena ključno je za uočavanje neočekivanih promjena.

Sateliti, posebno, predstavljaju naš sistem za rano upozoravanje, jer bilježe promjene u akumulaciji toplote čak deset godina prije nego što to mogu drugi metodi.

Ali smanjenje finansiranja i nagle promjene prioriteta u SAD mogu ugroziti ključno satelitsko praćenje klime.