Dünya, iklim modellerinin tahmin ettiğinden çok daha fazla ısıyı hapsediyor ve bu oran 20 yılda iki katına çıktı
İklim değişikliğini nasıl ölçersiniz? Bir yöntem, uzun bir süre boyunca farklı yerlerdeki sıcaklıkları kaydetmektir. Bu yöntem iyi çalışırken, doğal varyasyonlar uzun vadeli eğilimleri görmek zorlaştırabilir.
Ancak başka bir yaklaşım, neler olup bittiği konusunda çok net bir fikir verebilir: Dünya atmosferine ne kadar ısının girdiğini ve ne kadar ısının çıktığını takip etmek. Bu, Dünya'nın enerji bütçesidir ve artık iyice dengesizdir.
Son araştırmalarımız, bu dengesizliğin son 20 yılda iki katından fazla arttığını buldu. Diğer araştırmacılar da aynı sonuçlara ulaştı. Bu dengesizlik artık iklim modellerinin önerdiğinden önemli ölçüde daha fazladır.
2000'li yılların ortalarında, enerji dengesizliği ortalama olarak metrekare başına 0,6 watt (W/m2) civarındaydı. Son yıllarda ortalama yaklaşık 1,3 W/m2 idi. Bu, gezegenin yüzeyine yakın enerjinin birikme hızının ikiye katlandığı anlamına gelir.
Bu bulgular, iklim değişikliğinin önümüzdeki yıllarda hızlanabileceğini göstermektedir. Daha da kötüsü, bu endişe verici dengesizlik, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki fonlama belirsizliğinin ısı akışlarını takip etme yeteneğimizi tehdit ettiği bir dönemde ortaya çıkıyor.
Enerji girişi, enerji çıkışı
Dünya'nın enerji bütçesi, para girişi ve para çıkışı olan banka hesabınız gibi biraz çalışır. Harcamalarınızı azaltırsanız, hesabınızda nakit biriktirirsiniz. Burada, para birimi enerjidir.
Dünya'daki yaşam, Güneş'ten gelen ısı ile çıkan ısı arasında bir dengeye bağlıdır. Bu denge bir yana doğru kayıyor.
Güneş enerjisi Dünya'ya çarpar ve onu ısıtır. Atmosferin ısıyı hapseden sera gazları, bu enerjinin bir kısmını tutar.
Ancak kömür, petrol ve doğal gazın yakılması, atmosfere iki trilyon tondan fazla karbondioksit ve diğer sera gazları eklemiştir. Bunlar daha fazla ısıyı hapsederek dışarı çıkmasını engeller.
Bu fazla ısının bir kısmı karayı ısıtır veya deniz buzu, buzullar ve buz tabakalarını eritir. Ancak bu çok küçük bir kısmıdır. Tam olarak %90'ı, devasa ısı kapasiteleri nedeniyle okyanuslara gitmiştir.
Dünya doğal olarak çeşitli şekillerde ısı kaybeder. Bir yol, gelen ısıyı bulutlardan, kardan ve buzdan yansıtarak uzaya geri göndermektir. Kızılötesi radyasyon da uzaya geri yayılır.
İnsan medeniyetinin başlangıcından bir yüzyıl öncesine kadar, ortalama yüzey sıcaklığı yaklaşık 14°C idi. Birikmekte olan enerji dengesizliği, ortalama sıcaklıkları şu anda 1,3-1,5°C daha yükseltti.
Modellerden daha hızlı izleme
Bilim insanları enerji bütçesini iki şekilde takip eder.
İlk olarak, Güneş'ten gelen ve uzaya geri dönen ısıyı, izleme uydularındaki hassas radyometreler kullanarak doğrudan ölçebiliriz. Bu veri seti ve selefleri 1980'lerin sonlarına kadar uzanıyor.
İkinci olarak, 1990'lardan beri dünyanın okyanuslarındaki sıcaklıkları izleyen binlerce robot şamandıra ile okyanuslarda ve atmosferde ısı birikimini doğru bir şekilde takip edebiliriz.
Her iki yöntem de enerji dengesizliğinin hızla arttığını gösteriyor.
Enerji dengesizliğinin iki katına çıkması şok ediciydi, çünkü kullandığımız gelişmiş iklim modelleri bu kadar büyük ve hızlı bir değişikliği büyük ölçüde tahmin etmedi.
Genellikle, modeller gerçek dünyada gördüğümüz değişikliğin yarısından azını tahmin eder.
Neden bu kadar hızlı değişti?
Henüz tam bir açıklamadımız yok. Ancak yeni araştırmalar, bulutlardaki değişikliklerin büyük bir faktör olduğunu gösteriyor.
Bulutlar genel olarak soğutucu bir etkiye sahiptir. Ancak yüksek yansıtma kabiliyetine sahip beyaz bulutlarla kaplı alan küçülürken, karışık, daha az yansıtma kabiliyetine sahip bulutların alanı büyüdü.
Bulutların neden değiştiği açık değil. Olası bir faktör, 2020'den itibaren gemi yakıtındaki sülfürü azaltma çabalarının sonuçları olabilir, çünkü daha kirli yakıtın yakılması bulutlarda parlatıcı bir etkiye sahip olabilir. Bununla birlikte, hızlanan enerji bütçesi dengesizliği bu değişiklikten önce başladı.
Pasifik Ondalık Salınımı gibi iklim sistemindeki doğal dalgalanmalar da rol oynuyor olabilir. Son olarak - ve en endişe verici olanı - bulut değişiklikleri, küresel ısınmanın kendisinin neden olduğu bir eğilimin parçası olabilir, yani iklim değişikliğine olumlu bir geri bildirim.
Bu ne anlama geliyor?
Bu bulgular, son derece sıcak yılların tek seferlik olaylar olmadığını, ancak önümüzdeki on yıl veya daha uzun bir süre boyunca ısınmanın güçlenmesini yansıtabileceğini düşündürmektedir.
Bu, karadaki kavurucu sıcak hava dalgaları, kuraklıklar ve aşırı yağışlardan kaynaklanan daha yoğun iklim etkilerinin ve daha yoğun ve uzun süreli deniz sıcak hava dalgalarının daha yüksek bir şansına yol açacaktır.
Bu dengesizlik, daha kötü uzun vadeli sonuçlara yol açabilir. Yeni araştırmalar, gerçek dünya ölçümlerini simüle etmeye en yakın iklim modellerinin daha yüksek bir "iklim duyarlılığına" sahip olanlar olduğunu gösteriyor. Bu, bu modellerin emisyonlar hızla azaltılmadığı senaryolarda önümüzdeki birkaç on yılın ötesinde daha şiddetli bir ısınma öngördüğü anlamına gelir.
Ancak, diğer faktörlerin de rol oynayıp oynamadığını henüz bilmiyoruz. Yüksek duyarlılıklı bir yörüngeye girdiğimizi kesin olarak söylemek için henüz çok erken.
Gökyüzündeki gözlerimiz
Çözümü uzun zamandır biliyoruz: Fosil yakıtların rutin olarak yakılmasını durdurun ve ormansızlaşma gibi emisyona neden olan insan faaliyetlerini aşamalı olarak ortadan kaldırın.
Beklenmedik değişiklikleri tespit edebilmek için uzun süreler boyunca doğru kayıtları tutmak esastır.
Özellikle uydular, ısı depolama değişiklikleri hakkında diğer yöntemlerden yaklaşık on yıl önce bilgi veren gelişmiş uyarı sistemimizdir.