Стабилността в климата на Земята зависи от деликатния баланс между количеството енергия, което планетата абсорбира от Слънцето, и количеството енергия, която Земята излъчва обратно в космоса. Но това равновесие е отпаднало през последните години – и дисбалансът нараства, според документ, публикуван в списание Nature Communications.
Промените в енергийната система на Земята имат големи последици за бъдещия климат на планетата и разбирането на човечеството за изменението на климата. Изследователите от Принстънския университет установяват, че има по -малко от 1 % вероятност промените да са настъпили по естествен път.
Констатациите подкопават ключов аргумент, използван от хора, които не вярват, че човешката дейност е отговорна за по -голямата част от изменението на климата, за да обяснят тенденциите в глобалното затопляне, предлагайки теорията, че енергийният дисбаланс на планетата може да се обясни с естествените вариации на Земята.
Изследването предлага и важна информация за това как емисиите на парникови газове и други последици от причинените от човека промени в климата, нарушават равновесието на планетата и водят до глобалното затопляне, покачването на морското равнище и екстремните метеорологични явления.
„С все повече и повече промени на планетата, ние създадохме този дисбаланс, при който имаме излишък от енергия в системата“, каза Шив Приям Рагураман, аспирант по атмосферни и океански науки в Принстън и водещ автор на изследването. „Този излишък се проявява чрез различни симптоми.“
Емисиите на въглероден диоксид, метан и други парникови газове, последствие от човешката дейност, улавят топлината в атмосферата, което означава, че планетата поглъща инфрачервената радиация, която обикновено се изпуска в космоса. Топящият се морски лед, променящата се облачност и разликите в концентрацията на малки атмосферни частици, наречени аерозоли – всички те са засегнати от изменението на климата – също означават, че Земята отразява по -малко от слънчевата радиация обратно в космоса.
„Няма равновесие между енергията, идваща от Слънцето, и енергията, която излиза от Земята“, казва Рагураман. „Въпросът е: Това естествени планетарни вариации ли са или ние сме виновни за дисбаланса?“
Изследователите са използвали спътникови наблюдения от 2001 до 2020 г., за да установят, че енергийният дисбаланс на Земята расте. След това те използват поредица от климатични модели, за да симулират ефектите върху енергийната система на Земята, ако изменението на климата, причинено от човека, бъде извадено от уравнението.
Учените установяват, че естествените колебания сами по себе си не могат да обяснят тенденцията, наблюдавана през 20-годишния период.
„Почти невъзможно е – по -малко от 1 процент вероятност – такова голямо увеличение на дисбаланса да се дължи на собствените колебания и вариации на Земята“, каза Рагураман.
Проучването се фокусира върху причината и следствието, но Рагураман казва, че констатациите имат критични социални и политически последици.
Океаните съхраняват приблизително 90 процента от излишната топлина на планетата, което причинява издигане равнището на моретата и може да предизвика образуването на урагани и други екстремни метеорологични явления. Останалата топлина се поема от атмосферата и сушата, което увеличава глобалните повърхностни температури и допринася за топенето на сняг и лед.
Ако енергийният дисбаланс на Земята продължи да расте, последиците, които вече се усещат днес, вероятно ще се влошат, казва Норман Льоб, физик от Научния център на НАСА в Лангли в Хамптън, Вирджиния, който не е участвал в проучването.
„Ще видим покачване на температурите, повишаване на морското равнище, повече топене на сняг и лед“, казва Льоб. „Всичко, което виждате в новините – горски пожари, суши – те просто се влошават, когато добавим повече топлина.“
Льоб ръководи съвместно проучване на НАСА и Националната администрация за океани и атмосфера, което установи, че енергийният дисбаланс на Земята е нараснал приблизително двойно от 2005 до 2019 г. Документът е публикуван миналия месец в списанието Geophysical Research Letters.
Льоб казва, че проучването в Принстън потвърждава това, което е очертано и в неговото собствено изследване, което използва 14 години наблюдения от сателитни сензори и набор от инструменти в океана. Той добави, че човешките дейности или това, което е известно като антропогенно принуждаване, безспорно имат ефект, но вероятно има и някои естествени вариации. Например, някои планетарни трептения могат да работят на цикли, които продължават няколко десетилетия, което може да затрудни изчистването на отпечатъците на изменението на климата.
„Антропогенното насилие е налице със сигурност“, казва той, „но океанът е ключов играч в климата и работи на много по – бавни времеви скали. В идеалния случай наистина би трябвало да можем да имаме измервания 50 години или дори повече „, обяснява Льоб.
