Nierównowaga energetyczna na Ziemi podwoiła się

Animowany obraz kliknięcia: porównanie jednorocznych nakładających się szacunków w 6-miesięcznych odstępach rocznego strumienia energii netto z górnych warstw atmosfery z CERES (ciągła pomarańczowa linia) i oszacowania monitoringu in situ poboru energii przez system klimatyczny Ziemi (ciągła turkusowa linia) ). Źródło: NASA/Tim Marvel

Naukowcy odkryli, że nierównowaga energetyczna Ziemi prawie podwoiła się w ciągu 14 lat od 2005 do 2019 roku.

Klimat Ziemi determinowany jest delikatną równowagą pomiędzy ilością energii promieniowania słonecznego absorbowanej w atmosferze i na powierzchni a ilością termicznego promieniowania podczerwonego, które jest emitowane z Ziemi w kosmos. Dodatnia nierównowaga energetyczna oznacza, że ​​system Ziemi zyskuje energię, powodując ocieplenie planety. Podwojenie nierównowagi energetycznej jest przedmiotem ostatnich badań, których wyniki opublikowano 15 czerwca 2021 r. w Listy badań geofizycznych.

Naukowcy z NASA i NOAA porównali dane z dwóch niezależnych pomiarów. Układ czujników satelitarnych NASA Cloud and Earth Radiant Energy System (CERES) mierzy ilość energii wchodzącej i wychodzącej z systemu Ziemi. Ponadto dane z globalnego zestawu boi oceanicznych, zwanego Argo, pozwalają na dokładne oszacowanie tempa nagrzewania się oceanów na świecie. Ponieważ około 90 procent nadmiaru energii z nierównowagi energetycznej trafia do oceanu, ogólne trendy promieniowania przychodzącego i wychodzącego powinny zasadniczo zgadzać się ze zmianami zawartości ciepła oceanu.

„Dwa bardzo niezależne sposoby patrzenia na zmiany nierównowagi energetycznej na Ziemi naprawdę się zgadzają i oba pokazują ten bardzo duży trend, co daje nam dużą pewność, że to, co widzimy, jest prawdziwym fenomenem” – powiedział Norman Loeb. główny autor badania i główny badacz dla CERES w Langley Research Center, NASA Hampton w stanie Wirginia, „I to nie tylko użyteczne narzędzie.” „Odkryte przez nas trendy były nieco niepokojące”.

Wzrost emisji gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i metan, spowodowany działalnością człowieka, zatrzymuje ciepło w atmosferze, wychwytując promieniowanie, które może uciec w kosmos. Ocieplenie prowadzi do innych zmian, takich jak topnienie lodu i śniegu, wzrost pary wodnej i zmiany chmur, które mogą jeszcze bardziej podnieść temperaturę. Brak równowagi energetycznej Ziemi jest efektem netto wszystkich tych czynników. Aby zidentyfikować główne czynniki, które prowadzą do nierównowagi, naukowcy wykorzystali metodę, która analizuje zmiany w chmurach, parze wodnej, łączny udział gazów śladowych i emitowanego światła ze Słońca, albedo powierzchniowe (ilość światła odbitego przez powierzchni Ziemi) i maleńkich cząstek atmosferycznych, zwanych aerozolami, zmiany rozkładu temperatury na powierzchni i w atmosferze.

Badanie wykazało, że podwojenie nierównowagi jest częściowo wynikiem zwiększonej emisji gazów cieplarnianych w wyniku działalności człowieka, znanej również jako wpływ człowieka, wraz ze wzrostem ilości pary wodnej zatrzymującej więcej wychodzącego promieniowania długofalowego, co dodatkowo przyczynia się do nierównowagi energetycznej Ziemi. Spadek związany z chmurami i lodem morskim zwiększa absorpcję energii słonecznej.

Naukowcy odkryli również, że inwersja oscylacji dekady Pacyfiku (PDO) z fazy zimnej do fazy ciepłej prawdopodobnie odegrała główną rolę w intensyfikacji nierównowagi energetycznej. PDO to wzór zmienności klimatu Pacyfiku. Jego odcisk palca obejmuje duży klin wody we wschodniej części Oceanu Spokojnego, który przechodzi przez fazy zimne i ciepłe. Ta naturalnie występująca wewnętrzna zmienność w systemie Ziemi może mieć dalekosiężny wpływ na pogodę i klimat. Niezwykle gorąca faza PDO, która rozpoczęła się około 2014 r. i trwała do 2020 r., spowodowała powszechny spadek zasięgu chmur nad oceanem i podobny wzrost absorpcji promieniowania słonecznego.

„To prawdopodobnie połączenie wpływu człowieka i endogennej różnorodności” – powiedział Loeb. „W tym okresie oba powodują wzrost temperatury, co prowadzi do dość dużej zmiany nierównowagi energetycznej Ziemi. Skala wzrostu jest bezprecedensowa”.

Loeb ostrzega, że ​​badanie jest jedynie migawką długoterminowych zmian klimatycznych i że nie można z całą pewnością przewidzieć, jak mogą wyglądać nadchodzące dziesięciolecia dla zrównoważenia budżetu energetycznego Ziemi. Jednak badanie wykazało, że jeśli tempo absorpcji ciepła nie zmniejszy się, oczekuje się większych zmian klimatycznych niż to, co faktycznie się dzieje.

„Długie i wysoce zintegrowane zapisy z Argo i CERES pozwoliły nam z coraz większą dokładnością identyfikować nierównowagę energii na Ziemi oraz badać ich zmiany i trendy z coraz większym wglądem w czasie”. Gregory Johnson, współautor badania i oceanograf fizyczny w Pacific Marine Environment Laboratory of the National Oceanic and Atmospheric Administration w Seattle w stanie Waszyngton, powiedział. „Obserwacja wielkości i zmian tej nierównowagi energetycznej jest niezbędna do zrozumienia zmieniającego się klimatu Ziemi”.

Odniesienie: „Dane satelitarne i oceaniczne ujawniają znaczący wzrost tempa ocieplenia Ziemi” Norman J. Loeb, Gregory C. Johnson, Tyler J. Thorsen, John M. Lyman, Fred J. Rose i Sigi Kato, 15 czerwca 2021 r., Listy badań geofizycznych.
doi: 10.1029/2021GL093047

You May Also Like

About the Author: Ellen Doyle

"Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia."

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *