Az éghajlatváltozás okai (3. rész)

a. Az éghajlatváltozás az üvegházhatás erősödése miatt

Az üvegházhatás erősödése miatt folyamatosan nő a Föld hőmérséklete. Ezért elsősorban a szén-dioxid (CO₂), a metán (CH₄), a dinitrogén-oxid (N₂O) és a halogénezett szénhidrogének a felelősek.

A szén-dioxid légköri koncentrációja az iparosodás előtti 280 ppm értékről 2019-re földi átlagban 400 ppm fölé emelkedett. A szén-dioxid-koncentráció éves növekedési üteme (1,9 ppm/év) az elmúlt tíz évben tovább gyorsult.

A metán légköri koncentrációja az iparosodás előtti kb. 715 ppb értékről 2016-ra 1835 ppb-re nőtt, ami több mint kétszer magasabb, mint az utóbbi 650 000 év bármelyik természetes értéke. A metán növekedési üteme ugyanakkor az 1990-es évek elejétől csökkent annak köszönhetően, hogy az antropogén és természetes források együttes kibocsátása már csaknem állandó.

A dinitrogén-oxid légköri koncentrációja az iparosodás előtti 270 ppb értékről 2015-re 328 ppb-re nőtt. A növekedés üteme 1980 óta nagyjából állandó.

Az üvegházgázok többsége hosszú ideig tartózkodik a légkörben. A metán már 8-12 év után kikerül a légkörből, de a legfontosabb freonfajták csak 10-200, a dinitrogén-oxid mintegy 120 év elteltével bomlik el a légkör felsőbb rétegeiben. A szén-dioxid molekulák akár 200 évet is e közegben tartózkodhatnak, mielőtt azokat az óceán, vagy a bioszféra elnyelné. A hosszú élettartam következménye, hogy e gázok koncentrációja a Föld területén közel egyenletes, hiszen van idő arra, hogy a légáramlás azokat az ipari és lakossági forrásoktól távoli területekre is eljuttassa. Egy másik súlyos következmény, hogy a koncentrációk csak évtizedes, évszázados késéssel követik a kibocsátás időbeli dinamikáját.

Vagyis, ha valamikorra az emberiség képes is lesz megállítani a légköri üvegházhatást fokozó gázok kibocsátásának növekedését, a korábbi kibocsátások következményeit az utókor akkor is még hosszú időn át tapasztalni fogja. Sőt, minthogy a legtöbb ilyen gáz kibocsátása ma meghaladja a nyelők kapacitását, még a kibocsátás szinten maradása is tovább emeli a koncentrációkat.

b. Aeroszolok

Az ember által kibocsátott aeroszolok (por, korom, szulfátok, homok, tengeri sók, stb.) a napsugárzás egy részét visszaverik, szórják, illetve a magasabb légrétegekben elnyelik. Ezáltal a felszínre érkező sugárzás csökkenését okozzák, vagyis az üvegházhatással ellentétes, hűtő hatást váltanak ki az éghajlatváltozás folyamatában.

A szulfát-aeroszolok kondenzációs magokként növelhetik a felhők előfordulását és megváltoztathatják tulajdonságait (például a felhőt alkotó cseppek méretét és koncentrációját – nagyobb számú kisebb csepp növeli a felhő sugárzást visszaverő képességét).

Az aeroszoloknak azonban melegítő hatása is lehet, mivel egy részük elnyeli az infravörös sugarakat. Az aeroszolok légkörbe kerülésével közvetlenül összefüggő, direkt hatás (sugárzásszórás és elnyelés) nagy valószínűséggel összességében hűtő hatású.

c. A földi növényzet szerkezetének megváltozása

A forró övezet átmeneti övében a csapadék ingadozása miatt a csapadékszegényebb időszakban terjeszkedik a sivatag a szavanna rovására, több csapadék esetén dús növényzet fejlődik. A probléma az, hogy a nedvesebb években az ember a helytelen mezőgazdasággal, a felszaporodó állatállomány pedig a növényzet lelegelésével kizárja, hogy a szavanna növényzet tartósan fennmaradjon.

A másik probléma a forró övezet egyenlítői övében a nagyarányú, évente Belgium területének megfelelő méretű erdőirtás. Ennek elsődleges éghajlati következménye ugyancsak a hasznosított felszín nagyobb fényvisszaverő képessége az erdőéhez képest. Általánosságban a növénnyel borított felszín annál több energiát ver vissza (annál kevesebbet nyel el) és fordít az alsó légrétegek melegítésére, minél dúsabb a vegetáció, és minél nedvesebb a talaj. Például a trópusi erdők csak 15-20%-ot, míg a csupasz homok, a szavanna hozzávetőleg 35%-ot ver vissza. Globális átlagban az eddigi változások mértéke körülbelül -0,2 Wm-2, vagyis a növények szerkezetének megváltozása nem elhanyagolható mértékű hűtő hatást fejt ki.

d. Az antropogén hőtermelés lokális következményei

Városi hősziget-hatás néven régóta ismeretes. A városok belterületén bizonyos időjárási helyzetekben több fokkal melegebb van, mint a peremkerületekben, és ez a különbség hosszabb idő átlagában is megmutatkozik. Az antropogén hőtermelés jövőbeni alakulásának becslése szerint a teljes kibocsátás a század közepére akár egy nagyságrenddel is megnőhet. Ha ez a többlet hő egyenletesen oszlana el a Földön, akkor valószínűleg sem regionális, sem globális léptékben nem kellene jelentős hatásával számolni. A hőforrások azonban az iparilag fejlett országokban koncentrálódnak, de az erős koncentráltság az általános légkörzés módosulását okozhatja, és a kérdéses régiókban az éghajlat lényeges módosulásához vezethet.

Az antropogén és a természetes hatások összehasonlításai

A sugárzási kényszer (RF – radiative forcing) a troposzférában elnyelt nettó (a besugárzás mínusz a kisugárzás) sugárzási energia (napsugárzás plusz a hosszúhullámú sugárzás) megváltozása Wm-2-ben.

Az üvegházgázok feldúsulásának betudható sugárzási kényszer +2,9 Wm-2.

A sugárzási kényszerhez más antropogén források (a troposzférikus ózon, a halogénezett szénhidrogének, a földhasználat változásai stb.) is hozzájárulnak. Ha minden hatást összeadunk, akkor az eredő hozzávetőleg azonos azzal a +1,6 Wm-2-rel, amivel önmagában a szén-dioxid tolta el a sugárzási mérleget 1750-től napjainkig. (Összevetésül, a naptevékenység becsült ingadozásai ez idő alatt csupán +0,12 Wm-2 sugárzási kényszert okoztak.) Az eddigi kibocsátási tendenciák folytatódásával a század közepére a változás elérheti az 5 Wm-2-t, a század végére pedig a 9 Wm-2-t.

Fontos megjegyezni, hogy a fenti eltolódások valójában nem azt jelentik, hogy a Föld-légkör rendszer ennyivel több energiával rendelkezik. Hiszen az egyensúlynak a fő energiaforrással, a Nappal továbbra is fenn kell állnia. Olyan sebességű hőmérsékletváltozást pedig nem tapasztalunk, ami megfelel egy ilyen folyamatos energia bevételnek. Az egyensúly úgy tud kialakulni a sugárzási kényszer eltolódása ellenére, hogy a felszínen és minden magasabb rétegben a közeg hőmérséklete emelkedik, s így nagyobb energiát sugároz ki a világűr felé.

Tényleg az ember okozza az utóbbi évtizedek felmelegedését?

Az éghajlatváltozás problémakörének legizgalmasabb kérdése, hogy mennyire biztos az, hogy a tapasztalt melegedés az emberi tevékenységnek tudható be? A kérdés megválaszolásához a globális éghajlati modelleket hívjuk segítségül, mégpedig úgy, hogy megkíséreljük bennük a földi átlaghőmérséklet megfigyelt alakulását szimulálni. Az utóbbi 50 évben (az Antarktiszt kivéve) az összes kontinensen tapasztalt, egyértelmű melegedés csak az üvegházgázok antropogén kibocsátásának figyelembe vételével lehetséges, amit kissé korlátozott az aeroszol koncentráció ugyancsak számításba vett növekedése.

A 20. század második felében a melegedést már nagy valószínűséggel az emberi tevékenység okozta,

a megfigyelt értékek ekkor ugyanis már nagyon eltérnek a csak természetes okok és a belső ingadozás hatására szimulált értékektől az Antarktiszt kivéve minden kontinensen, továbbá földi átlagban, valamint külön-külön a kontinensek és az óceánok felett is. Ha az antropogén hatást is hozzáveszik a modellszámításhoz, akkor viszont mindenhol sikeres a szimuláció.

Mindezek alapján az IPCC szerint „nagyon valószínű, hogy a globális átlaghőmérsékletben a 20. század közepe óta megfigyelt növekedés nagy része az antropogén üvegházhatású gázok koncentráció-növekedésének tudható be”. A „nagyon valószínű” az IPCC szóhasználatában legalább 90%-os bizonyosságot jelent, amely szám ez esetben a szakértők szubjektív meggyőződésének mértéke, nem pedig valamifajta objektív számítás eredménye.

Hogyan képzelhető el az az eset, ha a legfeljebb 10%-nak van igaza?

Két nagy hibát kellene ehhez elkövetnie a világ tudományának. Az egyik az lenne, hogy a kutatók évtizedek óta erősen túlbecsülik az üvegházhatású gázok szerepét, míg a másik, hogy a megfigyelt egyértelmű, sok geofizikai objektumban megjelenő változást mégiscsak okozza valami. Ezzel kapcsolatban vagy annak a másik hibának kell fennállnia, hogy egyáltalán nem ismert, további folyamat okozta, vagy annak, hogy ugyanazok a modellek, amelyek erősen túlbecsülik az üvegházhatás klímamódosító hatását, egyszersmind erősen alulbecsülik a már ismert természetes folyamatok (naptevékenység, vulkánkitörések), vagy pedig az éghajlati rendszer belső ingadozásának a mértékét. A két ekkora tudományos hibának a valószínűségét 10% alattinak mondja az IPCC Jelentés (2007).

Forrás: https://www.met.hu/eghajlat/eghajlatvaltozas/eghajlatvaltozas_okai/

Ezt is ajánljuk