Co musimy wiedzieć o globalnym ociepleniu

Piąty już raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu obejmuje trzy tomy. Pierwszy dotyczy fizycznych podstaw zmiany klimatu, w drugim znalazły się informacje dotyczące skutków, podatności i adaptacji do zmiany klimatu, natomiast w trzecim przedstawione są możliwości dotyczące ograniczenia tych zmian. Raport przetłumaczyli na język polski członkowie redakcji i Rady Naukowej portalu Nauka o Klimacie w składzie: prof. Szymon Malinowski, fizyk atmosfery, specjalista z zakresu fizyki chmur i opadów oraz modelowania numerycznego procesów atmosferycznych, dr Aleksandra Kardaś, fizyczka atmosfery, specjalistka od transferu radiacyjnego w atmosferze oraz od nauczania o procesach i zjawiskach atmosferycznych, Marcin Popkiewicz, fizyk jądrowy, przedsiębiorca, dziennikarz, autor książek „Świat na rozdrożu”, „Rewolucja energetyczna. Ale po co?” i portalu „Ziemia na rozdrożu”, Anna Sierpińska, architekt krajobrazu, grafik, analityk procesów na styku biznes/obywatele/przyroda oraz Michał Brennek, geograf, meteorolog, popularyzator nauki, project manager i Hubert Bułgajewski, socjolog, bloger (autor bloga „Arktyczny lód”). Oni też przygotowali krótkie podsumowanie, które prezentujemy poniżej w całości.

Ocieplenie systemu klimatycznego jest bezdyskusyjne. Wiele zmian, obserwowanych w systemie od lat pięćdziesiątych XX w. nie ma precedensu w skali wielu dziesięcioleci, a nawet tysiącleci. Atmosfera i ocean ogrzały się, zmalały masy śniegu i lodu, poziom oceanów podniósł się, a stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze wzrosło.

W każdej z ostatnich trzech dekad temperatura powierzchni Ziemi była wyższa niż w poprzedniej i jednocześnie wyższa, niż w którejkolwiek z wcześniejszych dekad od 1850 r. Na półkuli północnej okres 1983-2012 był prawdopodobnie najcieplejszym 30-leciem w okresie ostatnich 1400 lat (średni poziom wiarygodności). Coraz cieplejsze oceany stanowią największy magazyn energii gromadzącej się w systemie klimatycznym, absorbując ponad 90% energii zgromadzonej w nim w okresie 1971-2010 (wysoki stopień wiarygodności). Jest niemal pewne, że górna warstwa oceanu (0-700 m) w okresie 1971-2010 ogrzała się, jest też prawdopodobne, że ogrzewanie postępowało wcześniej, w latach 1870-1971. W ciągu ostatnich dwóch dekad lądolody Grenlandii i Antarktydy traciły swoją masę. Lodowce górskie cofały się prawie na całym świecie, a zasięg morskiej pokrywy lodowej w Arktyce i wiosennej pokrywy śnieżnej półkuli północnej zmniejszał się (wysoki poziom wiarygodności).

Tempo wzrostu poziomu oceanów od połowy XIX w. jest większe niż średnie tempo w poprzednich dwóch tysiącach lat (wysoki poziom wiarygodności). W okresie 1901-2010 średni globalny poziom oceanów wzrósł o 0,19 [0,17-0,21] m. Koncentracje dwutlenku węgla (CO2), metanu i tlenku azotu w atmosferze wzrosły do poziomów niespotykanych w ciągu ostatnich 800 000 lat. Koncentracja CO2 wzrosła o 40% w stosunku do ery przedprzemysłowej, głównie z powodu spalania paliw kopalnych, a także z powodu emisji związanych ze zmianami w użytkowaniu gruntów.

Ocean zaabsorbował ok. 30% antropogenicznych emisji dwutlenku węgla, co jest przyczyną zakwaszania oceanów. Całkowite wymuszanie radiacyjne jest dodatnie. Jego skutkiem jest gromadzenie się energii w systemie klimatycznym. Największy wkład do całkowitego wymuszania radiacyjnego ma wzrost koncentracji CO2 w atmosferze, jaki nastąpił od 1750 roku. Wpływ człowieka na klimat jest oczywisty. Świadczą o tym rosnące koncentracje gazów cieplarnianych w atmosferze, dodatnie wymuszanie radiacyjne, obserwowane ocieplenie i zrozumienie systemu klimatycznego.

Od AR4 modele klimatu uległy poprawie. Modele z bardzo wysokim poziomem wiarygodności odtwarzają obserwowane rozkłady temperatur w skali kontynentów oraz trendy na przestrzeni wielu dziesięcioleci, łącznie z przyśpieszonym ocieplaniem od połowy XX wieku oraz ochłodzeniami następującymi bezpośrednio po dużych erupcjach wulkanicznych. Badania łączące obserwacje i symulacje zmian temperatury, sprzężeń klimatycznych i zmian bilansu energetycznego Ziemi, łącznie pozwalają wiarygodnie określić skalę globalnego ocieplenia w odpowiedzi na przeszłe i przyszłe wymuszenia. Wykryto wpływ ludzkości na ocieplanie się atmosfery i oceanu, na zmiany w globalnym cyklu hydrologicznym, na spadek pokrywy śniegu i lodu, na zmianę światowego poziomu morza oraz na zmiany niektórych ekstremów klimatycznych. Dowody na wpływ działalności człowieka są teraz mocniejsze w porównaniu z AR4. Jest niezwykle prawdopodobne, że człowiek wpłynął w sposób dominujący na obserwowane od połowy XX wieku ocieplenie. Kontynuacja emisji gazów cieplarnianych spowoduje dalsze ocieplenie oraz zmiany wszystkich elementów systemu klimatycznego. Ograniczenie zmiany klimatu będzie wymagało długotrwałej i znaczącej redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Kontynuacja emisji gazów cieplarnianych spowoduje dalsze ocieplenie oraz zmiany wszystkich elementów systemu klimatycznego. Ograniczenie zmiany klimatu będzie wymagało długotrwałej i znaczącej redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Wzrost temperatury powierzchni Ziemi w końcu XXI wieku względem okresu 1850-1900, dla wszystkich scenariuszy RCP, poza scenariuszem RCP2.6, prawdopodobnie przekroczy 1,5°C. Jest prawdopodobne, że przekroczy on 2°C dla scenariuszy RCP6.0 i RCP8.5 i raczej prawdopodobne, że przekroczy 2°C dla scenariusza RCP4.5. We wszystkich scenariuszach oprócz RCP2.6 ocieplenie będzie dalej postępowało po roku 2100. Ocieplenie będzie nadal wykazywało zmienność w skalach rocznych do dekadowych i nie będzie jednorodne przestrzennie.

Zachodzące w odpowiedzi na ocieplenie w XXI wieku zmiany w globalnym cyklu hydrologicznym nie będą jednorodne. Wzrośnie kontrast wielkości opadu pomiędzy wilgotnymi i suchymi regionami i porami roku, choć możliwe są lokalne wyjątki. Ocean światowy w XXI wieku będzie się dalej ogrzewał. Ciepło rozchodzące się od powierzchni będzie penetrować głębiny i wpływać na krążenie wody w oceanach. Jest bardzo prawdopodobne, że w miarę wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi w XXI wieku pokrywa lodu pływającego w Arktyce będzie nadal się kurczyć i tracić na grubości, a wiosenna pokrywa śnieżna na półkuli północnej będzie maleć. Średni poziom morza w XXI wieku będzie się podnosił. Jest bardzo prawdopodobne, że we wszystkich scenariuszach RCP, za przyczyną wzmożonego ocieplania się oceanów i utraty masy przez lodowce i czapy lodowe, tempo podnoszenia się poziomu wody w oceanach przekroczy to obserwowane w okresie 1971-2010.

Zmiana klimatu wpłynie na procesy cyklu węglowego w sposób, który nasili wzrost stężenia CO2 w atmosferze (wysoki poziom wiarygodności). Dalsze pochłanianie dwutlenku węgla przez oceany nasili proces ich zakwaszania. To głównie skumulowane emisje CO2 zadecydują o wzroście średniej temperatury powierzchni Ziemi do końca XXI wieku i później. Większość następstw zmiany klimatu będzie trwać przez wiele stuleci, nawet jeśli emisje CO2 ulegną zatrzymaniu. Pokazuje to jak opóźnione są zmiany klimatu wywołane przez przeszłe, obecne i przyszłe emisje CO2.

kbk