Delo, Znanost - Silvestra Rogelj Petrič: ... nam pretijo hladnejše zime
V zadnjih tednih, ko zima na severni polobli noče in noče popustiti, se je v znanstvenem tisku pojavilo kar nekaj člankov z navidezno protislovnim sporočilom: opozarjajo na globalno otoplitev in hkrati zaradi nje napovedujejo še hladnejše zime. Za kaj gre?
Najprej gre za podaljšanje sezone poletnega taljenja arktičnega morskega ledu za en mesec ali še dalj od tiste leta 1979, poroča februarska številka revije Geophysical Research Letters. Glavni vzrok za podaljšanje sezone taljenja ledu je zapoznelo jesensko zamrzovanje. Ob enaki količini padavin se je tako arktična ledena odeja znašla v začaranem krogu povratne zanke, ko otoplitev sproža taljenje ledu, to pa povratno povzroča še nadaljnje segrevanje.
Kot že nekaj let kažejo podatki, se sicer najhladnejše območje našega planeta, Arktika, segreva najhitreje. Temperature se tam višajo dvakrat hitreje, kot velja za globalno povprečje. Zaradi otoplitve ozračja se arktična ledena odeja vse od leta 1978, ko so jo znanstveniki začeli opazovati s sateliti, vsako desetletje zmanjša za približno 12 odstotkov. Po podatkih Nase je kar sedem najnižjih septembrskih obsegov ledu padlo v zadnjih deset let. Tudi zadnje, leto 2013, sodi mednje.
Zamuda zaradi uskladiščene toplote
Zakaj je to pomembno oziroma skrb vzbujajoče? Klimatologi opozarjajo, da zmanjševanje obsega arktičnega ledenega pokrova hkrati pomeni segrevanje Arktičnega oceana. Bleščeča bela površina ledu namreč odbija večino Sončeve energije, ki prispe iz vesolja, temnejša oceanska voda pa jo nasprotno vsrka. Manjša ko je površina bleščeče belega ledu, večja je površina temne oceanske vode in več Sončeve energije ostane na Zemlji.
Po besedah Julienne Stroeve, vodje raziskave, katere rezultati so bili, kot rečeno, objavljeni v Geophysical Research Letters, sicer raziskovalke v ameriškem Nacionalnem podatkovnem centru za sneg in led v Boulderju v Koloradu, je Arktični ocean vsrkal že toliko toplote, da bo kar nekaj časa trajalo, preden se bo spet sprostila v ozračje. Do takrat pa ta nakopičena toplota povzroča zamudo v nastopu jesenskega zamrzovanja ledu.
Samo v zadnjem desetletju je dodatna toplota, ki se je uskladiščila v zgornjem sloju Arktičnega oceana, povišala temperaturo površine morja za pol do poldruge stopinje Celzija, v omenjenem članku poroča Stroevejeva. Ta višja oceanska temperatura zdaj podaljšuje poletno sezono taljenja ledu, saj se mora voda ohladiti na minus 1,9 stopinje Celzija, da lahko nastaja nov morski led.
Enak trend kot ameriški opažajo tudi ruski in drugi znanstveniki. Tako zakasnitev sezone zmrzovanja morskega ledu opažajo v Karskem morju, Laptevskem morju, Vzhodnosibirskem morju, Čukotskem morju in Beaufortovem morju, kjer zaledenitev vsako desetletje po letu 1979 nastopi z zamudo od šest do enajst dni. Enak trend so raziskovalci opazili tudi v morju ob vzhodni Grenlandiji in v Barentsovem morju, kjer so zamude v zaledenitvi na začetku jesenske sezone v zadnjem desetletju znašale že kar 40 dni.
Manj večplastnega ledu
To zamudo že s pridom izrabljajo podjetja z dovoljenji za naftne vrtine, saj jim omogoča daljši čas vrtanja v oceansko dno. Vendar se letne razmere v zvezi z zaledenitvijo utegnejo zelo spreminjati, opozarja Stroevejeva. Medtem ko na območju Arktike velja vsesplošen trend čedalje krajše dobe zaledenitve in čedalje daljše poletne sezone taljenja ledu, pa je od razmer v morju in vremena odvisno, koliko bo ledu. Ledena odeja v Beringovem morju, na primer, se je v zadnjih letih povišala za 20 odstotkov, so ugotovili raziskovalci. Odebelitev ledene odeje morda povzročijo vetrovi, ki potiskajo led južno v Beringovo morje, a soglasja med znanstveniki o tem, kaj so vzroki za več ledu, še ni.
Julienne Stroeve načrtuje raziskavo, ki naj bi pokazala, ali je vzrok za pomladno otoplitev morda povečana vlaga v ozračju, kar pomeni več oblakov, ki vsrkavajo sončno sevanje, ali pa je morda vzrok toplejši zrak z juga. Upa tudi, da ji bo uspelo slediti, kako se spreminja debelina ledu. V 80. letih prejšnjega stoletja je bila glavnina arktičnega ledu, in sicer kar 70 odstotkov, debel, gost večplastni led, ki mu tudi poletno taljenje ni bilo kos. Konec leta 2012 pa so raziskovalci odkrili, da je bilo takega večplastnega ledu le še za nekaj manj kot 20 odstotkov. Ves preostali led je bil sezonski, star zgolj eno leto. Tak led, ki je tanjši, se tudi hitreje tali.
Božičkovo maščevanje
A od kod napoved, da bodo zime v Evropi in Severni Ameriki kljub tej otoplitvi hladnejše? Utemeljuje jo delovanje vetrnega stržena, višinskega vetra, ki z močjo od 100 do 300 kilometrov na uro piha visoko nad nami, na prehodu iz troposfere v stratosfero. Kot je na srečanju Ameriške zveze za napredek znanosti (AAAS – American Association for the Advancement of Science) minuli teden opozorila klimatologinja Jennifer Francis z Univerze Rutgers, utegne toplejši zrak nad Arktiko tako zelo vplivati na vetrni stržen nad njim, da bomo zaradi tega vpliva v prihodnjih letih imeli daljše in hladnejše zime v severni Evropi in Severni Ameriki.
Ta vetrni stržen, ki se kot nekakšna zračna reka visoko nad severnimi geografskimi širinami z veliko hitrostjo vali od zahoda proti vzhodu, nastaja, ko hladni arktični zrak trči ob toplega, ki prihaja z juga. Večja ko je razlika v temperaturi med zrakom z juga in arktičnim zrakom, večja je hitrost vetrnega stržena. Jennifer Francis je opozorila, da se je arktični zrak v zadnjih letih precej segrel zaradi prej omenjenega taljenja polarne ledene odeje, kar pomeni, da temperaturna razlika ob njegovem trčenju s toplejšim južnim zrakom iz nižjih geografskih širin ni več tolikšna, kot je bila še do pred kratkim.
»Vetrni stržen je tok zelo hitrega zraka nad nami, ki pa zadnjih dvajset let izgublja svojo silovitost in hitrost,« je na omenjenem srečanju opozorila Francisova. »Njegovo pojemanje je tolikšno, da ga lahko zaznamo z meritvami.« Zaradi izgubljanja hitrosti je ta zračni tok zdaj začel vijugati, podobno kot tok počasne reke. To njegovo vijuganje pa potiska mrzel arktični zrak globlje na jug, kot je bilo običajno, in hkrati omogoča toplemu zraku prodor na sever. A kar je po Francisinem mnenju najbolj skrb vzbujajoče, je dejstvo, da se zdaj na enem mestu zadržuje dalj časa.
Najbolj se ogreva Arktika
Po njenem prepričanju so prav te spremembe v vetrnem strženu vzrok za letošnjo zelo hudo zimo v večjem delu ZDA, razen najbolj severnih predelov, kot je Aljaska. Ti, nasprotno, doživljajo zelo toplo zimo, prav tako po zaslugi sprememb vetrnega stržena. »Vremensko dogajanje, ki smo mu priča to zimo, vsekakor utemeljuje domnevo, da se vremenski vzorci spreminjajo. V prihodnje lahko pričakujemo podobno hladne zime, ki se bodo pojavljale pogosteje,« meni Jennifer Francis.
Njenemu mnenju pritrjuje tudi James Overland, vremenoslovec na ameriški Nacionalni upravi za oceane in ozračje (NOAA). Overland opozarja, da se temperature na območju Arktike dvigajo dva- do trikrat hitreje kot na preostalem planetu. Smo za to krivi ljudje s svojo dejavnostjo?
Francisova odkimava. Po njenem mnenju bi bilo krivdo za te spremembe prehitro naprtiti ljudem. »Podatke o teh učinkovanjih imamo le za kratko obdobje, zato je težko iz njih izluščiti jasen nedvoumen signal. Potrebujemo več podatkov,« meni Francisova.
Samo vijuganje vetrnega stržena, ki si je že pridobilo vzdevek 'Božičkovo maščevanje', je za nekatere strokovnjake še vedno sporna ideja. Mark Serreze, direktor ameriškega nacionalnega podatkovnega centra za sneg in led, opozarja, da obstajajo dokazi za in proti. Vendar pa se strinja, da je dviganje temperatur na Arktiki neposredno povezano s taljenjem ledene odeje.
»Ledena odeja deluje kot pokrov, ki ločuje ocean od hladnejšega ozračja,« je pojasnil Serreze na omenjenem srečanju. Če ta pokrov odstranimo, toplota iz vode preide v zrak. To se v bistvu dogaja zdaj. Vremenoslovci opozarjajo, da bo ta trend segrevanja ozračja in sprememb v vetrnem strženu zlasti neugodno vplival na kmetijstvo, in sicer predvsem na območju srednje geografske širine, torej pretežno kmetijskem delu ZDA.
»Pričakujemo lahko spremembe v vzorcih padavin in spremembe temperatur, ki utegnejo biti povezane s tem, kar se dogaja daleč na severu,« meni Mark Serreze. Jerry Hatfield, vodja ameriškega Nacionalnega laboratorija za kmetijstvo in okolje, pa opozarja, da ne gre le za vpliv v ZDA, ampak je tak vpliv utemeljeno mogoče pričakovati tudi na drugih območjih srednje geografske širine. Kmetijstva tam ne bodo prizadele majhne temperaturne spremembe, ampak predvsem temperaturni ekstremi in vremenski vzorci, ki bodo te spremembe vzdrževali dalj časa na enem mestu. Dolgotrajne suše in zmrzali bodo tako pogostejše.
Sta pred nami rekordno vroči leti?
Kljub napovedi bolj hladnih zim pa se nam letos obeta rekordno toplo leto in prav tako naslednje. K rekordu naj bi pripomogel El Niño, ki naj bi se letos spet pojavil na območju Tihega oceana. Ta pojav je bilo do zdaj skoraj nemogoče predvideti vnaprej, zdaj pa so vremenoslovci razvili model, ki zmore iz množice podatkov o dogajanju v tihomorskem vremenu izluščiti tiste, ki napovedujejo El Niño.
Armin Bunde je s svojimi sodelavci na Univerzi Justusa Liebiga v Giessnu v Nemčiji odkril zvezo med temperaturo zraka nad ekvatorjem in temperaturo zraka nad preostalim Tihim oceanom in pojavom El Niño. Ugotovili so, da se v 75 odstotkih primerov eno leto pred pojavom El Niña temperaturi ozračja obeh območij močno zbližata. Zakaj se to zgodi, ni znano. Znano pa je, da so se septembra lani temperature obeh območij kritično zbližale. S 75-odstotno verjetnostjo je po njihovem prepričanju utemeljeno napovedati El Niño v tem letu. Če se bo res pojavil, bo to leto gotovo rekordno toplo, prav tako tudi prihodnje.
Silvestra Rogelj Petrič