Κλιματική ευαισθησία
Η Γη θερμαίνεται επειδή οι άνθρωποι διοχετεύουν αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Αυτό ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου και αυτό το άρθρο εξηγεί περισσότερα γι' αυτό. Το αέριο του θερμοκηπίου που προκαλεί τη μεγαλύτερη αύξηση της θερμοκρασίας είναι το διοξείδιο του άνθρακα (σύντομη ονομασία CO2 ), και η καύση άνθρακα είναι το μεγαλύτερο πράγμα που το βάζει στην ατμόσφαιρα. Η κλιματική ευαισθησία σημαίνει πόσο θα θερμανθεί η Γη όταν μια συγκεκριμένη ποσότητα CO2 απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα. Συνήθως σημαίνει πόσο θερμότερη θα ήταν η Γη αν η ατμόσφαιρα είχε διπλάσια ποσότητα CO2 από ό,τι το έτος 1750, πριν οι άνθρωποι αρχίσουν να καίνε πολύ άνθρακα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μετά τον διπλασιασμό του CO2 στην ατμόσφαιρα, επιπλέον 4 W/m2 ενέργειας παραμένουν στην επιφάνεια της Γης και αυτό τελικά θερμαίνει τη Γη κατά περίπου 3 °C.
Πόσο ευαίσθητο είναι το κλίμα;
Οι επιστήμονες του κλίματος δεν γνωρίζουν πολύ καλά την ευαισθησία του κλίματος, αλλά πιστεύουν ότι είναι πιθανώς μεταξύ 1,5 °C και 4,5 °C. Έτσι, αν η ατμόσφαιρα είχε διπλάσια ποσότητα CO2 από ό,τι είχε το 1750, τότε η Γη θα ήταν πιθανότατα μεταξύ 1,5 °C και 4,5 °C θερμότερη, μετά από χιλιάδες χρόνια.
Πώς το ξέρουμε;
Υπάρχουν τρεις τρόποι για να προσπαθήσουμε να βρούμε την ευαισθησία του κλίματος. Ο πρώτος τρόπος είναι να εξετάσουμε τις μετρήσεις της θερμοκρασίας που γίνονται κάθε χρόνο από το 1750 και μετά και να τις συγκρίνουμε με τις μετρήσεις της ποσότητας των αερίων του θερμοκηπίου που υπήρχαν στην ατμόσφαιρα την ίδια στιγμή. Ο δεύτερος τρόπος είναι να προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε πόσα αέρια του θερμοκηπίου υπήρχαν και ποια ήταν η θερμοκρασία στο μακρινό παρελθόν πριν οι άνθρωποι αρχίσουν να τα μετρούν. Για παράδειγμα, μετρώντας πόση ποσότητα CO2 υπάρχει σε μικροσκοπικές φυσαλίδες αέρα παγιδευμένες βαθιά στους πολικούς πάγους πριν από χιλιάδες χρόνια. Ο τρίτος τρόπος είναι η κατασκευή μοντέλων του κλιματικού συστήματος σε υπολογιστές.
Γιατί είναι σημαντικό να γνωρίζουμε καλύτερα πόσο ευαίσθητο είναι το κλίμα;
Η Συμφωνία του Παρισιού έχει ως στόχο τη συγκράτηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη κάτω από τους 2°C. Εάν το κλίμα είναι πολύ ευαίσθητο, αυτό θα είναι πολύ δύσκολο, οπότε ίσως οι άνθρωποι και οι χώρες θα πρέπει να στραφούν ταχύτερα στη χρήση καθαρότερης ενέργειας. Αλλά αν το κλίμα δεν είναι πολύ ευαίσθητο, ίσως θα ήταν χάσιμο χρημάτων να σταματήσουν να χρησιμοποιούν τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που καίνε άνθρακα και οι οποίοι είναι ακόμη σχεδόν καινούργιοι. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να μάθουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια ποια είναι η ευαισθησία του κλίματος.
Γιατί είναι δύσκολο να το μάθουμε;
Είναι δύσκολο να διαπιστωθεί πόσο ευαίσθητο είναι το κλίμα, διότι αφού το φαινόμενο του θερμοκηπίου κάνει τη Γη λίγο θερμότερη, υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη ανατροφοδότησης, τα οποία μπορούν να κάνουν την αύξηση της θερμοκρασίας ταχύτερη ή βραδύτερη. Για παράδειγμα, η ζέστη εξατμίζει περισσότερο νερό από τη θάλασσα, και αυτοί οι υδρατμοί είναι από μόνοι τους ένα αέριο του θερμοκηπίου, το οποίο κάνει τη Γη ακόμη πιο ζεστή. Οι επιστήμονες είναι αρκετά σίγουροι ότι οι περισσότερες ανατροφοδοτήσεις κάνουν την αύξηση της θερμοκρασίας ταχύτερη: αλλά επειδή οι ανατροφοδοτήσεις είναι τόσο περίπλοκες δεν τις καταλαβαίνουν πολύ καλά, και μερικές φορές οι υπολογιστές τους δεν είναι αρκετά γρήγοροι για να κάνουν αρκετούς υπολογισμούς ώστε να πάρουν μια καλή απάντηση. Το πρόγραμμα στο οποίο συνεργάζονται για να κατανοήσουν καλύτερα ονομάζεται Coupled model intercomparison project (CMIP). Ένα από τα πράγματα που προσπαθούν να κατανοήσουν καλύτερα είναι τα σύννεφα, επειδή μπορεί να κάνουν μεγάλη διαφορά.
Αυτό το διάγραμμα δείχνει τη γενική ιδέα της κλιματικής ευαισθησίας. Όταν οι άνθρωποι απελευθερώνουν CO2 κάνει τη Γη θερμότερη. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας γίνεται μεγαλύτερη από τις περισσότερες αναδράσεις. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη ανάδρασης. Μια ανάδραση είναι όταν η πρώτη θερμότητα λιώνει κάποιους πάγους που αντανακλούσαν μεγάλο μέρος του ηλιακού φωτός, τότε το ηλιακό φως μπορεί να λάμψει στη θάλασσα που βρισκόταν κάτω από τους πάγους και να κάνει τη θάλασσα θερμότερη.
Διαφορετικοί τρόποι για να μιλήσουμε για την ευαισθησία του κλίματος
Οι άνθρωποι που σκέφτονται για τον 21ο αιώνα μπορεί να μιλούν για την ευαισθησία του κλίματος με διαφορετικό τρόπο από εκείνους που σκέφτονται για χιλιάδες χρόνια στο μέλλον.
Όταν το CO2 σταματήσει να αυξάνεται
Εάν το CO2 αυξάνεται σταδιακά κατά 1% κάθε χρόνο, η παροδική κλιματική απόκριση (TCR) είναι η αύξηση της θερμοκρασίας μέχρι το έτος που θα έχει διπλασιαστεί. Η αύξηση αυτή είναι πιθανότατα μεταξύ 1 °C και 2,5 °C. Επειδή αυτό μοιάζει λίγο με αυτό που μπορεί να συμβεί αυτόν τον αιώνα, αυτός ίσως είναι ο πιο χρήσιμος τρόπος για τους περισσότερους ανθρώπους να μιλούν για την κλιματική ευαισθησία όταν μιλούν για τη Συμφωνία των Παρισίων.
Όταν η θερμοκρασία του ωκεανού εξισορροπεί τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας
Αλλά το μεγαλύτερο μέρος της επιπλέον θερμότητας θερμαίνει τους ωκεανούς, και αφού το CO2 σταματήσει να αυξάνεται, ένα μέρος αυτής της θερμότητας φεύγει από τους ωκεανούς και συνεχίζει να θερμαίνει αργά την ατμόσφαιρα για χιλιάδες χρόνια. Η κλιματική ευαισθησία ισορροπίας (ECS) είναι η θερμοκρασία στην οποία θα έφτανε η Γη όταν η ατμόσφαιρα θα είχε επανέλθει σε ισορροπία με τους ωκεανούς, αν το CO2 σταματούσε να αυξάνεται αλλά παρέμενε στο διπλάσιο επίπεδο.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι προκαλεί τη θέρμανση της Γης;
A: Οι άνθρωποι διοχετεύουν αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, το οποίο ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Ερ: Ποια είναι η μεγαλύτερη πηγή διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα;
A: Η καύση άνθρακα είναι το μεγαλύτερο πράγμα που βάζει διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα.
Ερ: Τι σημαίνει κλιματική ευαισθησία;
Α: Η κλιματική ευαισθησία σημαίνει πόσο θα θερμανθεί η Γη όταν μια ορισμένη ποσότητα CO2 απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα. Συνήθως αναφέρεται στο πόσο θερμότερη θα ήταν η ατμόσφαιρα αν υπήρχε διπλάσια ποσότητα CO2 στην ατμόσφαιρα από αυτή που υπήρχε το 1750 πριν οι άνθρωποι αρχίσουν να καίνε πολύ άνθρακα.
Ερ: Πόση επιπλέον θερμότητα παγιδεύεται όταν το CO2 διπλασιάζεται στην ατμόσφαιρα;
Α: Όταν το CO2 διπλασιάζεται στην ατμόσφαιρα, παγιδεύονται επιπλέον 4 τζάουλ θερμότητας κάθε δευτερόλεπτο σε κάθε τετραγωνικό μέτρο στη Γη.
Ερ: Πόσο θερμή θα γίνει η Γη μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα αν διπλασιαστεί το CO2;
Α: Μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αν το CO2 διπλασιαστεί, τότε η Γη θα είναι περίπου 3°C θερμότερη.
Ερ: Τι εμποδίζει τη διαφυγή μέρους της θερμότητας από τη Γη;
Α: Τα αέρια του θερμοκηπίου εμποδίζουν κάποια θερμότητα να διαφύγει από τη Γη, γι' αυτό και ονομάζεται "φαινόμενο του θερμοκηπίου".
