Analiza Sama Carany z Arctic News.
Ciąg dalszy wpisu Badanie: Wzrost średniej temperatury Ziemi o 2°C będzie katastrofą.
Bazowy punkt pomiaru
Ażeby oszacować, o jaką wartość wzrosła średnia temperatura Ziemi, trzeba posłużyć się punktem bazowym, czyli odniesieniem do okresu lub momentu czasowego, który przyjmiemy za początek pomiaru. Porozumienie paryskie z 2015 r., zawarte podczas Konferencji ONZ w sprawie zmiany klimatu, ustaliło, iż jest nią epoka preindustrialna.
Międzyrządowy Zespół ds. Zmiany Klimatu (International Panel on Climate Change – IPCC) w swoim sprawozdaniu specjalnym z 2018 r. pt. Globalne ocieplenie o +1,5°C punktem bazowym uczynił przedział 1850–1900, mimo że za początek rewolucji przemysłowej powszechnie uważa się 1750 r. Nawet w Raportach IPCC prezentowane są wartości wymuszania radiacyjnego wywołanego przez cywilizację od 1750 r.
Światowa Organizacja Meteorologiczna (World Meteorological Organization – WMO) także opracowuje roczne raporty, publikowane w Biuletynie Gazów Cieplarnianych, które dotyczą aktualnych poziomów m.in. dwutlenku węgla (CO2) i metanu (CH4) w odniesieniu do 1750 r. Rząd Stanów Zjednoczonych podobnie uznaje ten rok za start industrialnego ogrzewania klimatu.
Odniesienia do 1750 – IPCC (na górze), rząd USA (po lewej), WMO (po prawej).
Istnieją liczne przykłady i argumenty, które przemawiają za 1750 r. jako punktem bazowym. Dlatego niniejsza analiza prześledzi wzrost temperatury począwszy od połowy XVIII w.
Dostosowanie danych do punktu bazowego 1900
Dane Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (National Aeronautics and Space Administration – NASA) pokazują, że anomalia temperatury w lutym 2020 r. była o +1,26°C wyższa od przyjętego przez tę instytucję punktu bazowego 1951–1980. Obranie innego okresu referencyjnego wymaga dostosowania danych.
Poniżej: zniekształceniom spowodowanym krótkoterminowymi zmiennościami, takimi jak aktywność wulkaniczna, plamy słoneczne i zjawisko El Niño, pozwala zapobiec trend wielomianowy, który dodatkowo umożliwia obliczenie wymaganej korekty.
Anomalie temperaturowe z 1951-1980 [NASA; bez korekty, z trendem wielomianowym].
Poniżej: trend wielomianowy oparty na danych NASA z 1880–2020. NASA stosuje przedział bazowy 1951–1980, tj. dane stanowią odnotowane w nim anomalie. W 1900 r. temperatura była o +0,28°C niższa niż w 1951–1980.
Anomalie temperaturowe z 1951-1980 [NASA; korekta +0.28C, z trendem wielomianowym].
Innymi słowy, stosując 1900 jako punkt bazowy, należy skorygować dane o +0,28°C. Poniżej: różnica między lutym 2020 a 1951–1980 i lutym 2020 a 1885–1915 wynosi +0,28°C.
Różnica między lutym 2020 vs. 1951-1980 a lutym 2020 vs. 1885-1915 wynosi +0.28°C [NASA].
Różnica między 1951-1980 a okresem 30-letnim zogniskowanym na 1 stycznia 1900 wynosi +0.28°C [NASA].
Przyjęcie 1750 r. za bazowy punkt pomiaru wiąże się z kolejną korektą.
Średnia temperatura Ziemi w 1951–1980 wynosiła +14°C. Według przedstawionego powyższej trendu temperatura w 1900 r. miała wartość +13,72°C. Działalność człowieka przemysłowego spowodowała już znaczne ocieplenie przed 1900 r. Między 1750 r. a 1900 r. doszło do ogrzania atmosfery o +0,3°C. Przekłada się to na +13,42°C w 1750 r.
Gdy okres bazowy 1951–1980 zastąpimy 1750 r., otrzymamy konieczną poprawkę +0,58°C (0,28°C + 0,3°C). Liczby NASA potwierdzają, iż anomalia temperatury w lutym 2020 r. znalazła się +1,26°C powyżej średniej z 1951–1980. Jeśli cofniemy się w czasie do 1750 r., otrzymamy faktycznie +1,84°C.
Temperatury oceanu
Można założyć, że poziom ocieplenia jest jeszcze wyższy. NASA posługuje się temperaturami powierzchni morza, tymczasem bardziej sensowne jest uwzględnienie temperatury powietrza panującej tuż nad nią. Dlaczego? Podawane temperatury powierzchni lądu nie są rzeczywistymi temperaturami gleb lub skał. Ich wartość rejestruje się 2 metry nad ziemią – w tej przestrzeni przebywają ludzie.
Badanie z 2018 r. [Nature Geoscience, 13 marca 2018] ustaliło, iż temperatury odczytywane nad powierzchnią oceanu mogą być wyższe od powierzchniowych o +0,1°C.
Badanie z 2019 r. [Nature, 17 lipca 2019] podobnie potwierdziło, że temperatury powietrza nad oceanami są wyższe. Po prawej: Linia czarna (temperatury powietrza nad powierzchnią); linia granatowa (temperatury samej powierzchni); linia niebieska (brak kompletnych danych).
Anomalie polarne
Oszacowanie wzrostu temperatur, jakiego na przestrzeni lat doświadczyła Arktyka, nie jest rzeczą prostą. Prawdziwy poziom ocieplenia powierzchni Oceanu Arktycznego może być nieuchwytny w przypadku, gdy dokonuje się wyłącznie pomiarów dryfującego paku morskiego. Obszary skute do niedawna lodem mogły zmienić się w wody otwarte.
Co więcej, problemem jest ograniczona dostępność danych, zwłaszcza gdy cofniemy się do 1750 r. Poniżej: kolorem szarym oznaczono dane niedostępne. Ten brak może prowadzić do pominięcia ocieplenia stref polarnych i zastąpienia go np. wyliczeniami korzystającymi ze średnich wartości globalnych.
Różnica między 1951-1980 a okresem 30-letnim zogniskowanym na 1 stycznia 1900 wynosi +0.28°C [NASA].
Anomalie temperatury powietrza przy powierzchni od 1981-2010 do 2019 [WMO]
Całkowity wzrost średniej temperatury Ziemi od epoki preindustrialnej
Po zsumowaniu powyższych poprawek otrzymujemy +0,78°C. Przypomnę, że z pomiarów NASA wynika, iż anomalia temperaturowa w lutym 2020 r. znalazła się +1,26°C powyżej średniej z 1951–1980. Oznacza to, iż od 1750 r. planeta została ogrzana o +2,04°C.
W lutym 2020 r. osiągnięty został katastrofalny poziom 2°C.
Długoterminowe i krótkoterminowe trendy wzrostu temperatur – oparte na danych NASA i skorygowane zgodnie z powyższą analizą – wyszły poza pułap +2°C w porównaniu z epoką przedprzemysłową.
Złożona przez polityków w Paryżu w 2015 r. deklaracja zatrzymania globalnego ocieplenia na poziomie niższym od 1,5°C i 2°C była pusta.
Poniżej: trend wielomianowy z 2010–2022, obliczony na podstawie danych z 2009–02.2020. W styczniu 2021 r. możemy być świadkami przekroczenia +3°C.
Temperatury powietrza nad oceanem, wyższe anomalie polarne [NASA 2009-02.2020; korekta +0.78C (od 1750), z trendem wielomianowym].
Nawet bez naturalnych fluktuacji ponadprzeciętne wartości temperatur powierzchni morza – rejestrowane w regionach tropikalnych i poza nimi – intensywnie rozgrzeją ląd.
Nagły skok temperatur może zostać zasilony zanikaniem maskującego efektu aerozoli wskutek spadku aktywności przemysłowej – załamanie gospodarcze przyspiesza za sprawą pandemii SARS-CoV-2.
Powyższe czynniki spotęgują dodatnie sprzężenia zwrotne. Dlatego do 2026 r. średnia temperatura planety może przekroczyć granicę 5–6°C.
Służba Zmiany Klimatu Copernicus Unii Europejskiej (C3S) podała 5 marca 2020 r., że średnia temperatura w grudniu 2019 r., styczniu i lutym 2020 r. była w Europie wyższa od średniej z 1981–2010 aż o +3,4°C – czyli przekroczyła średnią z 1750 r. o ponad +4°C. Poprzedni rekord padł w 2015-16 i był niższy o +1,4°C. Mamy do czynienia ze wzrostem nieliniowym: nowe regionalne rekordy klimatyczne zazwyczaj „poprawiają” poprzednie „tylko” o ułamek stopnia.
Międzynarodowe badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Exeter ustaliło, że ocieplenie Ziemi o 2°C w porównaniu z epoką preindustrialną (1750 r.) sprawi, iż gleby uwolnią ~230 miliardów ton węgla (ponad czterokrotnie więcej niż 100-letnie emisje Chin i ponad dwukrotnie więcej niż 100-letnie emisje Stanów Zjednoczonych). Gleby świata zawierają od dwóch do trzech razy więcej węgla niż atmosfera. Rosnące temperatury przyspieszają proces dekompozycji, przez co skracają czas magazynowania węgla (tzw. obrót węgla glebowego). Te dramatyczne szacunki zostały zaniżone. Nasza analiza wyklucza najbardziej skrajne przewidywania i nie obejmuje strat węgla zalegającego w głębokiej wiecznej zmarzlinie, przyznała współautorka dr Sarah Chadburn. Reakcja gleb na zmianę klimatu jest obszarem największej niepewności w prognozach zmiany klimatu. Aby lepiej zrozumieć ten wycinek obiegu węgla, naukowcy połączyli dane obserwacyjne z modelami systemu Ziemi. Dzięki temu zabiegowi udało się im zredukować niepewność związaną ze wzrostem średniej temperatury planety o 2°C ze 120 miliardów ton węgla do 50 miliardów ton węgla. Wyniki dochodzenia zostały opublikowane 2 listopada 2020 r. w Nature Communications.
Według klimatologów z Laboratorium Narodowego im. Lawrence’a Livermore’a (LLNL) satelitarne pomiary temperatury troposfery mogły zaniżyć wartość, o jaką cywilizacja przemysłowa ociepliła Ziemię na przestrzeni minionych 40 lat. Zespół przyjrzał się czterem różnym właściwościom tropikalnej zmiany klimatu. Każdą z nich określają trendy obecne w dwóch „uzupełniających się” zmiennych. Zachowanie pary zmiennych powinno być skorelowane – przykładem jest relacja temperatury i wilgotności. Zależności te są regulowane przez podstawowe, dobrze rozumiane procesy fizyczne. Dochodzenie badawcze stwierdziło, iż kilka zbiorów danych obserwacyjnych – zwłaszcza tych z precyzyjnymi pomiarami ocieplenia powierzchni oceanu i troposfery – kłóci się z innymi, mierzonymi niezależnie zmiennymi uzupełniającymi. [20 maja 2021 r., Journal of Climate]
Jeśli jest Pani/Pan subskrybentem/stałym czytelnikiem bloga i uznaje moją pracę za wartościową i zasługującą na symboliczne wsparcie, proszę rozważyć możliwość zostania moim Patronem już za 5 zł miesięcznie. Dziękuję.
Tłum. exignorant
Blog exignoranta 
