Hansen J, Sato M, Hearty P et al. (2016) Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modeling, and modern observations that 2 °C global warming could be dangerous. Atmospheric Chemistry and Physics 16, 6, 3761–3812 – https://doi.org/10.5194/acp-16-3761-2016 – open access article pdf – CC BY 3.0
Abstract (povzetek):
Za preučevanje učinka naraščajočega taljenja ledu na Antarktiki in Grenlandiji uporabljamo numerične klimatske simulacije, paleoklimatske podatke in sodobna opazovanja. Taljena voda ima tendenco vertikalno stabilizirati oceansko vodo, kar povzroča okrepljene povratne učinke, ki povečujejo segrevanje podpovršinske oceanske vode in taljenje ledenih polic. Hladna staljena voda in povzročeni dinamični učinki povzročajo ohlajanje površine oceana v Južnem oceanu in v Severnem Atlantiku, s čimer se poveča energijsko neravnovesje Zemlje in toplotni tok v večino površine svetovnega oceana. Ohlajanje površine Južnega oceana, medtem ko se nižje zemljepisne širine segrevajo, poveča padavine v Južnem oceanu, poveča stratifikacijo oceana, upočasni nastajanje globokih voda in poveča izgubo mase ledenega pokrova. Te povratne povezave povzročajo, da so ledeni pokrovi, ki so v stiku z oceanom, ranljivi za pospešeno razpadanje. Domnevamo, da je izguba mase ledu iz najbolj ranljivega ledu, ki je zadostna za dvig morske gladine za več metrov, bolje približno izražena z eksponentno kot z bolj linearno odzivnostjo. Podvojitveni časi 10, 20 ali 40 let povzročijo dvig morske gladine za več metrov v približno 50, 100 ali 200 letih. Nedavni podvojitveni časi taljenja ledu so blizu spodnjega dela razpona 10–40 let, vendar je zapis prekratek, da bi lahko potrdili naravo odziva. Povratni učinki, vključno z ogrevanjem oceana pod površino, pomagajo pojasniti paleoklimatske podatke in kažejo na prevladujočo vlogo Južnega oceana pri nadzoru atmosferskega CO2, ki je nato v preteklosti strogo nadzoroval globalno temperaturo traka in morsko gladino. Tisočletni (500–2000-letni) časovni okvir prezračevanja globokega oceana vpliva na časovni okvir naravnih sprememb CO2 in s tem na časovni okvir paleo-globalnega podnebja, ledenih pokrovov in sprememb morske gladine, vendar tega paleo-tisočletnega časovnega okvira ne smemo napačno razlagati kot časovni okvir odziva ledenih pokrovov na hitro in veliko človekovo povzročeno podnebno spremembo. Ti podnebni povratni učinki pomagajo pri razlagi dogodkov v poznejši medledeni dobi, ko se je morska gladina dvignila za +6–9 m, kar kažejo dokazi o ekstremnih nevihtah, medtem ko je bila Zemlja manj kot 1 °C toplejša od danes. Ohlajanje severnega Atlantika in južnih oceanov zaradi taljenja ledu poveča temperaturne gradiente v atmosferi, kinetično energijo zračnih vrtincev in barokliničnost, kar povzroča močnejše nevihte. Modeliranje, paleoklimatski dokazi in tekoča opazovanja skupaj kažejo, da bi lahko bilo globalno segrevanje za 2 °C nad predindustrijsko ravnjo nevarno. Predvideva se, da bodo nadaljnje visoke emisije fosilnih goriv v tem stoletju povzročile (1) ohlajanje južnega oceana, zlasti na zahodni polobli; (2) upočasnitev prevrnitvene cirkulacije v južnem oceanu, segrevanje ledenih polic in naraščajočo izgubo mase ledenih pokrovov; (3) upočasnitev in končno ustavitev prevrnitvene cirkulacije v Atlantiku z ohlajanjem severnega Atlantika; (4) vse močnejše nevihte; in (5) nelinearno naraščanje morske gladine, ki bo v obdobju 50–150 let doseglo več metrov. Te napovedi, zlasti ohlajanje južnega oceana in severnega Atlantika z izrazito zmanjšanjem segrevanja ali celo ohlajanjem v Evropi, se bistveno razlikujejo od obstoječih ocen podnebnih sprememb. Razpravljamo o opazovanjih in modelnih študijah, potrebnih za ovrženje ali pojasnitev teh trditev.
Na kratko lahko povzamemo sporočilo tega članka, da bo nadaljevanje visokih emisij zaradi uporabe fosilnih goriv pripeljalo do:
- ohladitve Južnega oceana;
- upočasnitve krožnega toka Južnega ocena, segrevanja ledenih polic in povečanja masnih izgub ledene odeje;
- upočasnitve in morebitne prekinitve severnoatlantskega toka (AMOC) z ohladitvijo severnoatlanskega območja; in
- nelinearno višanje gladine morja, ki bo doseglo več metrov v časovnem obdobju 50 do 150 let.
URL: https://acp.copernicus.org/articles/16/3761/2016/acp-16-3761-2016.html