Светът се затопля. Този факт най-често се обсъжда за земната повърхност, където живеем. Но климатът се променя навсякъде – от горните слоеве на атмосферата до дъното на океана. И има ясен отпечатък на ролята на човечеството в причиняването на тези промени чрез емисиите на парникови газове, предимно от изгарянето на изкопаеми горива.
През последните няколко десетилетия сателити наблюдават Земята и измерват колко топлина влиза и излиза от атмосферата. С увеличаването на концентрациите на парникови газове в атмосферата, се наблюдава все по-малко отделяне на топлина в космоса, което води до дисбаланс със задържането на повече топлина.
Последицата е бързо затопляща се планета
„Затоплящите ивици“ са един поразителен и прост начин за визуално подчертаване на произтичащите от това вариации в температурата на земната повърхност, използвайки нюанси на синьо и червено за студено и топло, с по една ивица годишно.
Един милиард индивидуални измервания с термометри се обединяват, за да очертаят най-ясната картина досега на затоплянето на планетата ни в периода от 1850 до 2025 г. Последните 11 години са най-топлите 11 години в историята на измерванията и тази тенденция е малко вероятно да се обърне в близко бъдеще.
Наскоро тази концепция е разширена нагоре към атмосферата и надолу в океана, въпреки че наличните набори от данни са по-малки.Край на формуляра
Сателитите наблюдават температурата на различните слоеве на атмосферата от 1979 г. Затоплящите се ивици за тропосферата (най-долните слоеве на атмосферата, в които се извършват търговски полети) са много подобни на затоплящите се ивици на повърхността, като най-топлите години са предимно през последното десетилетие.
Атмосферната температура се измерва с инструменти на спътниците, наречени радиометри, които откриват колко инфрачервено лъчение се излъчва от молекулите на въздуха. Тези сателитни оценки помагат да се потвърди затоплянето на повърхността, което вече наблюдаваме.
По-високо в атмосферата картината се променя
Затоплящите се ивици в горните слоеве на атмосферата (частта, наречена стратосфера, която е над типичната височина на полет на самолета) разкриват тенденция на охлаждане, като най-топлите години са около 1980 г., а най-студените – през последното десетилетие.
Тази характеристика може да изглежда изненадваща. Ако тропосферата се затопля, не би ли трябвало и стратосферата да се затопля? Всъщност, тази характеристика е ясен отпечатък за това как човешките дейности са пряката причина за променящия се климат.
Защо се наблюдава този модел на промяна в температурата? Концентрациите на парникови газове в цялата атмосфера са се увеличили, което прави атмосферата по-ефективна при абсорбирането и отделянето на топлина. В долните слоеве на атмосферата този ефект действа като одеяло, задържайки повече топлина и затопляйки повърхността.
По-високо, където въздухът е разреден и много малко топлина пристига отдолу, допълнителният въглероден диоксид позволява на стратосферата да губи повече топлина в космоса, отколкото получава, така че стратосферата се охлажда. Друг фактор е разрушаването на стратосферния озон от вещества, известни като хлорофлуоровъглероди (CFC), което води до охлаждане в долната част на стратосферата.
Този причинен от човека отпечатък на затопляща се тропосфера и охлаждаща се стратосфера е предложен за първи път от учените като следствие от повишаване на нивата на въглероден диоксид в атмосферата през 60-те години на миналия век, много преди да бъде наблюдавана охлаждащата се стратосфера.
Важно е да се отбележи, че тази закономерност не би се наблюдавала, ако например промените в яркостта на слънцето бяха основната причина за глобалното затопляне, което би довело до затопляне в цялата атмосфера.
Под повърхността
„Ивиците на затопляне“ за различните дълбочини в океана показват като цяло сходна тенденция на повишаване на температурите, както и на повърхността, като най-топлите години са регистрирани през последното десетилетие. Времето, в което настъпва затоплянето, също подсказва, че топлината се пренася надолу в океана от повърхността – още едно доказателство за човешко влияние.
Това поемане на топлина от океана е важно, тъй като в противен случай би имало много по-голямо покачване на температурата на повърхностния въздух. В световен мащаб океанът е отговорен за около 90% от допълнителната топлина, съхранявана от планетата. Наблюдава се и покачване на морското равнище поради затоплянето и разширяването на морската вода, както и поради топенето на сухоземния лед, който навлиза в океана като допълнителна вода.
Всички тези наблюдения разказват много ясна история. Изгарянето на изкопаеми горива увеличава количеството парникови газове в атмосферата. Физиката на това защо подобно увеличение би довело до затопляне на повърхността е била разбрана през 1850-те години, преди да бъде наблюдавано затоплянето.
А моделът на промяна, наблюдаван от горните слоеве на атмосферата до дъното на океана, показва, че емисиите на парникови газове са доминиращата причина.
Но какво ни казва всичко това? Тъй като емисиите причиняват климатични промени, колективните глобални решения относно бъдещите емисии са от значение. Бързите действия за намаляването им ще стабилизират глобалните температури на повърхността, но забавените действия ще означават още по-лоши последици.
Източник: Ed Hawkins, Professor of Climate Science, University of Reading; Ric Williams, Professor of Ocean Sciences, University of Liverpool/The Conversation
