O podnebni občutljivosti
Za koliko bi temperatura narasla, če bi se koncentracija ogljikovega dioksida v atmosferi podvojila?
Prihodnje leto bo pomembno za napredek podnebne znanosti, saj bodo superračunalniki, umetna inteligenca in novi satelitski podatki omogočili izgradnjo natančnejših podnebnih modelov. Eden izmed ključnih konceptov raziskav je podnebna občutljivost, ki opisuje, za koliko stopinj bi povprečna globalna temperatura narasla, če bi se koncentracija ogljikovega dioksida (CO2) v atmosferi podvojila.
Ta koncept, ki ga je konec 19. stoletja prvi raziskoval švedski kemik Svante Arrhenius, ostaja ključen za razumevanje podnebnih sprememb. Arrhenius je bil eden prvih, ki je povezal povečanje koncentracije CO2 z globalnim segrevanjem. Ocenil je, da bi podvojitev CO2 povzročila dvig temperature za 5–6 °C. Sodobne raziskave, ki jih povzema Medvladni odbor za podnebne spremembe (IPCC), so to oceno z več kot stoletjem raziskav omejile na razpon med 2 in 5 °C, kar pomeni, da zaradi zapletenosti atmosferskih procesov in povratnih zank ostaja veliko negotovosti.
Povratne zanke so procesi, pri katerih sprememba podnebja sproži dodatne spremembe, ki lahko bodisi povečajo segrevanje bodisi povzročijo ohlajanje. Interakcije med aerosoli (drobnimi delci v zraku, kot so prah, saje in sol) in oblaki so še posebej zapletene. Aerosoli lahko odbijajo sončno svetlobo in tako ohlajajo podnebje, ali pa absorbirajo toploto in prispevajo k segrevanju. Zaradi mikrostrukturnih procesov v atmosferi, ki jih je težko modelirati, znanstveniki pogosto uporabljajo poenostavljene modele, kar vodi do določenih nezanesljivosti v napovedih.
Napredek v tehnologiji obeta zmanjšanje teh negotovosti. Satelitske misije, ki jih izvajata NASA in Evropska vesoljska agencija, so zasnovane za spremljanje interakcij med aerosoli in oblaki. Ti sateliti omogočajo visoko ločljivost posnetkov, kar znanstvenikom omogoča boljšo analizo kompleksnih procesov v atmosferi. Na primer, podatki o gostoti in vrsti aerosolov ter njihovem vplivu na oblake zagotavljajo ključne informacije za natančnejše modeliranje atmosferskih povratnih zank. Rezultati teh misij, načrtovani za leto 2025, bodo omogočili podrobnejše razumevanje teh procesov v realnih pogojih.
Poleg tega paleoklimatološke raziskave, ki preučujejo pretekle podnebne spremembe skozi geološke zapise, kot so ledena jedra, drevesni obroči in morski sedimenti, omogočajo vpogled v dolgoročne povratne zanke v podnebnem sistemu. Geološki zapisi zagotavljajo podatke o tem, kako je podnebje v preteklosti reagiralo na spremembe v koncentraciji CO2, kar pomaga preverjati sodobne modele.
Nedavna študija, objavljena v reviji Science, je analizirala temperaturne spremembe na Zemlji v zadnjih 480 milijonih let. Ugotovili so, da so povprečne globalne temperature zemeljske površine (GMST) variirale med 11 °C in 36 °C, pri čemer je igrala koncentracija CO2 ključno vlogo. Polarna območja so kazala hitrejše spremembe temperature kot nižje geografske širine, tropska območja pa so dosegala temperature do 42 °C. Raziskava je pokazala tudi, da bi se temperatura ob podvojitvi CO2 lahko povprečno dvignila za 7,7 °C. Čeprav je ta rezultat presenetljiv in zahteva nadaljnje raziskave, poudarja potrebo po vključevanju dolgoročnih povratnih zank v podnebne modele.
Nova generacija modelov, imenovana CMIP7, bo na voljo konec leta 2025 in bo vključevala bolj podrobne simulacije, ki temeljijo na novih podatkih. Ti modeli bodo omogočili bolj natančne napovedi in zmanjšali negotovosti, kar je ključno za oblikovanje učinkovitih politik za boj proti podnebnim spremembam.
Razumevanje podnebne občutljivosti ni zgolj akademsko vprašanje – gre za temeljni element, ki določa, kako hitro in kako ambiciozno mora človeštvo ukrepati v boju proti podnebnim spremembam. V zadnjih letih so rekordne temperature na kopnem in morju sprožile vprašanja, ali se podnebne spremembe pospešujejo. Če je podnebna občutljivost podcenjena, bi to lahko dramatično spremenilo prihodnjo pot podnebnih sprememb in ukrepe, ki jih mora človeštvo sprejeti za njihovo ublažitev. Napredek v poznavanju občutljivosti podnebja na CO2 lahko pomembno vpliva na razumevanje podnebnih sprememb in na strategije za njihovo obvladovanje.
Dobbs, Rachel. “Supercomputers and AI Are Helping Build Better Climate Models.” The Economist, November 20, 2024. https://www.economist.com/the-world-ahead/2024/11/20/supercomputers-and-ai-are-helping-build-better-climate-models.
Judd, Emily J., Jessica E. Tierney, Daniel J. Lunt, Isabel P. Montañez, Brian T. Huber, Scott L. Wing, and Paul J. Valdes. “A 485-Million-Year History of Earth’s Surface Temperature.” Science, September 20, 2024.