von Schuckmann K et al. (2023) Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go? Earth System Science Data 15.


von Schuckmann K, Minière A, Gues F et al. (2023) Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go? Earth System Science Data 15, 1675–1709 – https://doi.org/10.5194/essd-15-1675-2023 – open access article pdf – CC BY 4.0

Abstract (povzetek):

Podnebni sistem Zemlje je v energetskem neravnovesju, toplota pa se je v zadnjih desetletjih nenehno kopičila, kar je povzročilo segrevanje oceanov, kopnega, kriosfere in atmosfere. V skladu s Šestim ocenjevalnim poročilom delovne skupine I Medvladnega foruma za podnebne spremembe (IPCC) je to večdesetletno segrevanje planeta posledica človeške dejavnosti in povzroča brezprimerne ter neizogibne spremembe v zemeljskem sistemu, kar ima škodljive posledice za ekosisteme in človeške sisteme. Inventar toplote Zemlje omogoča merjenje energijskega neravnovesja Zemlje (EEI) ter kvantificiranje količine toplote, ki se je nakopičila v zemeljskem sistemu, in lokacij, kjer je ta toplota shranjena. Tukaj prikazujemo, da se je v zemeljskem sistemu toplota še naprej kopičila, pri čemer se je med letoma 1971 in 2020 nakopičilo 381±61 ZJ. To ustreza stopnji segrevanja (tj. EEI) v višini 0,48 ± 0,1 W m-2. Večina, približno 89 %, te toplote je shranjena v oceanu, sledi ji približno 6 % na kopnem, 1 % v atmosferi in približno 4 %, ki je na voljo za taljenje kriosfere. V zadnjem obdobju (2006–2020) znaša EEI 0,76 ± 0,2 W m-2. Energijsko neravnovesje Zemlje je najosnovnejši globalni podnebni kazalnik, ki ga znanstvena skupnost in javnost lahko uporabita za merjenje uspešnosti svetovnih prizadevanj pri obvladovanju antropogenih podnebnih sprememb. Poleg tega ta kazalnik v veliki meri dopolnjuje druge uveljavljene kazalnike, kot je globalna povprečna površinska temperatura, saj predstavlja zanesljivo merilo hitrosti podnebnih sprememb in njihove prihodnje poti. Pozivamo k vključitvi energijskega neravnovesja Zemlje v globalno oceno napredka v okviru Pariškega sporazuma na podlagi najboljših razpoložljivih znanstvenih dognanj. Popis toplote Zemlje v tej študiji, posodobljen na podlagi dela von Schuckmann et al. (2020), temelji na svetovnem multidisciplinarnem sodelovanju in kaže na ključni pomen usklajenih mednarodnih prizadevanj za spremljanje podnebnih sprememb ter priporočil, ki izhajajo iz skupnosti; pozivamo tudi k nujno potrebnim ukrepom za zagotovitev kontinuitete, arhiviranja, obnovitve in kalibracije, da se zagotovi izboljšana in dolgoročna zmogljivost spremljanja globalnega sistema opazovanja podnebja. Podatki za popis toplote Zemlje so javno dostopni, več podrobnosti pa je navedenih v preglednici 4.

Slika: Shematski pregled osrednje vloge bilance toplote Zemlje in njene povezanosti z antropogenimi emisijami, energijskim neravnovesjem Zemlje, spremembami v zemeljskem sistemu ter posledicami za ekosisteme in človeške sisteme. Bilanca toplote Zemlje ima osrednjo vlogo pri spremljanju podnebnih sprememb, saj zagotavlja informacije o absolutni vrednosti energijskega neravnovesja Zemlje, skupnem pridobivanju toplote v zemeljskem sistemu ter o tem, koliko in kje se toplota shranjuje v različnih sestavnih delih zemeljskega sistema. Prikazani so primeri s tem povezanih sprememb v zemeljskem sistemu na globalni ravni, kot so jih ocenili v Gulev et al. (2021), skupaj z glavnimi posledicami za ekosisteme in človeške sisteme (IPCC, 2022b). Puščice navzgor označujejo naraščajoče spremembe, puščice navzdol označujejo upadajoče spremembe, puščice, ki se obračajo, pa označujejo spremembe v obeh smereh. Odstotki toplote, shranjene v komponentah zemeljskega sistema, so navedeni za obdobje 2006–2020 (glej poglavje 6).
(vir: Fig. 1 https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/essd-15-1675-2023-f01-thumb.png).
Slika: Shematski prikaz zemeljskega toplotnega inventarja za trenutno antropogeno pogojeno pozitivno energijsko neravnovesje Zemlje (EEI) na vrhu atmosfere (TOA). Relativna porazdelitev (v %) zemeljskega toplotnega inventarja, prikazanega na sliki 8 v tem članku za različne komponente, je navedena za oceane (zgornji sloj: 0–700 m, srednji sloj: 700–2000 m, globoki sloj: >2000 m), kopno, kriosfero (pritrjen in plavajoči led), atmosfero ter EEI za obdobji 2006–2020 in 1971–2020 (za slednje obdobje so vrednosti navedene v oklepajih). Skupni pridobljeni toplotni vnos (v rdeči barvi) v obdobju 1971–2020 je pridobljen iz bilance toplote Zemlje, kot je prikazano na sliki 8 v tem članku.
(vir: Fig. 9 https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/essd-15-1675-2023-f09-thumb.png).

Povzetek članka kot predstavitev z zdrski.

URL: https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/