TERMÉSZETES ÉS ANTROPOGÉN ÉGHAJLATALAKÍTÓ TÉNYEZŐK. Mika János. Eszterházy Károly Főiskola, Eger Országos Meteorológiai Szolgálat

Átírás

1 TERMÉSZETES ÉS ANTROPOGÉN ÉGHAJLATALAKÍTÓ TÉNYEZŐK Mika János Eszterházy Károly Főiskola, Eger Országos Meteorológiai Szolgálat Budapest, október 20. Vázlat: Külső kényszerek szerepe - Mibe tud a természet és az ember beavatkozni? - Milyen e tényezők hatása az egyes időskálákon? - Milyen a mérleg az utóbbi fél-egy évszázadban? Belső ingások szerepe - Lehet-e ebből jégkorszak? - A belső ingások szerepe - A bizonytalanul ismert visszacsatolások szerepe Konklúzió

2 Például 20 ezer évvel ezelőtt:

3 A Föld energiamérlege (Trenberth et al, 2009) A Nap pályaelemei és a jégkorszakok A napsugárzás megfigyelt ingadozásai (Fröhlich, 2010)

4 Ezer év hőmérsékletváltozásai: már nem hokibot

5 Újabb (Amman et al., 2010: JGR:A) rekonstrukció a vulkánosság hatására Kísérlet a Középkori Klímaoptimum és a Kis Jégkorszak szimulálására a külső tényezők alapján (Mann et al., 2009: Science)

6 Global dimming Estimates of the terrestrial surface average value are: 5.3% (9 W/m²); over (Stanhill and Moreshet, 1992) 2%/decade over (Gilgen et al, 1998) 2.7%/decade (total 20 W/m²); up to 2000 (Stanhill and Cohen, 2001) 4% over (Liepert 2002) After 1990: global brightening! Credit: Michael Mishchenko, NASA GLOBAL DIMMING? GOES-10: 3.9 mkm

7 Geographical distribution of the radiative forcings (from 1750 to 2000): GGs a) Well-mixed greenhouse gases b) Stratospheric ozone ( ) c) Tropospheric ozone increase Geographical distribution of the radiative forcings (from 1750 to 2000): aerosol g) Surface albedo due to land-use changes (deforestation only) h) Indirect effect by sulfate i) Contrails (aviation)

8 Az öt nagy légszennyezettségi problémakör.. AZ IPCC (2007) SZÁMÍTÁSAI AZ EDDIGI KÜLSŐ TÉNYEZŐKRŐL

9 3. Bizonyíték a klímaváltozás emberi eredére: HÁTRAJELZÉS NEM NAGY- VÁROSI JELENSÉG! Fényszennyezés : település-sűrűség Megfigyelt hőmérsékleti trendek, rácspontonként

10 A naptevékenység a teljes energetikailag aktív tartományban 1960 óra stagnál Belső tényező 1. Óceáni szállítószalag Cooling Warm surface current Intermediate waters Warm and less saline Antarctic circumpolar current A óceánok áramlásait a hőmérséklet- és a sótartalom eltérések okozta sűrűségkülönbség tartja mozgásban ( Pentagon-jelentés, HOLNAPUTÁN,...)

11 Az Atlanti-óceáni cirkuláció ( szállítószalag ) legyengülése 9 modellben (IPCC, ábra) Átlag: Sv = millió köbméter/másodperc Az utolsó 10 ezer év stabilitása

12 "Abrupt Climate Change, Inevitable Surprises." National Research Council, A szállítószalag leállásának modellezett következménye és a tényleges glaciális hőmérséklete 20 ezer évvel ezelőtt

13 Belső tényezők 2: El-Nino és más ingások

14 Van belső ingás, de ritkán szalad el a klíma belső ingás hatására GCM-ek (IPCC, 2001) Paleoklíma rekonstrukció A jégtakaró tendenciái A léghőmérséklet ingadozásai!

15 Belső tényezők 3: visszacsatolások

16 A vízgőz és a felhőzet a GCM-ek szerint a változást erősítő folyamat! ( POZITÍV VISSZACSATOLÁS ) Q Q = -λ. T Ha csak kisugárzás lenne, vízgőz felhő annak paramétere -3,2 Wm -2 C -1 Az ábrán levő visszacsatolások ezt az értéket módosítják. albedo labilitás együtt Figure 8 Figure Comparison of GCM climate feedback parameters for water vapour (WV), cloud (C), surface albedo (A), lapse rate (LR) and the combined water vapour plus lapse rate (WV + LR) in units of W m 2 C 1. (IPCC, WG-I) Hosszúhullámú mérleg: HadAM3 túlbecsli a felső troposzéra vízgőztartalma okozta negatív visszacsatolást Jég-albedó visszacsatolás: a modellek nagyon eltérnek egymástól, többségük alul- Becsli az évszakos menet szerint e visszacsatolást. Valószínű, hogy ez a klímaváltozás szerint is így igaz. 3. TÖKÉLETLENEK A MODELLEK! AZOK, DE KÉT PÉLDA ARRA, HOGY EBBŐL NEM A KISEBB, HANEM A NAGYOBB ÉZÉKENYSÉG KÖVETKEZIK!

17 Óceán feletti vízgőz-tartalom, műholdakról RSS SSM/I Trenberth et al., 2005a nyomán. VÍZGŐZ SZEREPE Ugyanez a GFDL légköri modelljében, valós óceáni határfeltételekkel (SST) A széndioxid körforgalmával kapcsolatos visszacsatolások

18 Következtetések: Az éghajlati rendszer sugárzási energiamérlegében minden időléptékben ékben történtek természetes ingadozások, amelyek a a mainál sokkal nagyobb léptékű változásokat okoztak. Az utóbbi évezred változásait és ingásait i is döntően a természetes hatások és a belső ingás vezérelték. Az emberi tevékenység az utóbbi évszázadban jelentkezett, s az utóbbi 50 évben vált nagy valószínűséggel az éghajlatváltozás fő okává. A régmúlt korok ingadozásainak feltárása és fizikai magyarázata nemcsak önmaga céljaiért, de az antropogén problémakör szempontjából is fontos: Megvédheti a tudományt a leegyszerűsítés ellen. A XX. század második felére vonatkozóan az antropogén dominancia tézise egyelőre (sajnos) állja az ostromot. Bár a szállítószalag leállása miatti glaciális klíma nem valószínű, az éghajlati rendszer ingásai és visszacsatolásait még nem ismerjük eléggé. KÖSZÖNJÜK SZIVES FIGYELMÜKET!