Fizikai Szemle nyitólap

Tartalomjegyzék

Fizikai Szemle 2001/09. 292.o.

AZ IPCC HARMADIK ÉRTÉKELŐ JELENTÉSE

Tudományos eredmények a Klímaváltozásokkal Foglalkozó
Kormányközi Szakértői Testületben

A Klímaváltozásokkal foglalkozó Kormányközi Szakértői Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 1990 óta öt-évenként készít értékelést és jelentést a klímatikai kérdésekkel kapcsolatos ismeretek pillanatnyi állásáról.

Az észlelések növekvő tömege egy felmelegedő világról és a klímatikus rendszer más változásaival foglalkozó összesített képet tár elénk.

A Második Értékelő Jelentés (Second Assessment Report, SAR) közreadása óta a jelenlegi és korábbi klímatikus viszonyokkal kapcsolatos újabb kutatások eredményei, az adathalmazok javított analízise, minőségük gondosabb értékelése, a különböző forrásokból származó adatok összevetése a klímaváltozás folyamatának jobb megértését eredményezte.

A globális felszíni átlaghőmérséklet a 20. század folyamán mintegy 0, 6 °C-kal növekedett.


• A globális felszíni átlaghőmérséklet 1861 óta növekszik. A 20. század folyamán a növekedés 0,6±0,2 °C volt. Ez az érték - az 1995-2000 közötti időszak viszonylag magas hőmérsékletére, valamint a javított adatfeldolgozási módszerek alkalmazására visszavezethetően - mintegy 0,15 °C-kal meghaladja a Második Értékelő Jelentésben az 1994-ig terjedő időszakra alapozva megadott értéket. A konkrét számok különböző, köz
tük a városok által képviselt "hőszigetek" hatását figyelembe vevő korrekciókat is tartalmaznak. A hőmérsékleti adatsor nagy változékonyságot mutat, például a 20. században mutatkozó felmelegedés nagyrészt két periódusban, 1910-1945 valamint 1976 és 2000 között zajlott le.
• Nagyon valószínű (90% <
p < 99%), hogy a műszeres észlelések kezdete, 1861 óta globális értelemben az 1990-es évek jelentik a legmelegebb évtizedet és 1998 a legmelegebb évet.
• Az északi féltekére vonatkozó megbízható adatok újraértékelése arra enged következtetni, hogy a 20. században bekövetkezett hőmérsékletnövekedés valószínűleg (66% <
p < 90%) a legnagyobb volt az elmúlt 1000 év valamennyi évszázada között. Valószínű (66% < p < 90%) hogy az északi féltekén az 1990-es évek jelentették a legmelegebb évtizedet és 1998 a legmelegebb évet. Mivel kevesebb adat áll rendelkezésre, kevesebbet tudunk a 10. századot megelőző időszakokban uralkodott átlagértékekről, valamint a déli félteke legnagyobb részét illetően az 1861-et megelőző időszakról.

Az elmúlt négy évtized során növekedett a hőmérséklet a légkör alsó 8 kilométerében.


• Az 1950-es évek eleje (a meteorológiai szondákkal végzett megbízható észlelések kezdete) óta a globális átlaghőmérséklet a légkör alsó 8 kilométeres részében,
csakúgy mint a felszínen évtizedenként 0,1 °C-kal növekedett.
• A mesterséges égitestekkel végzett megfigyelések 1978-ban történt beindulása óta mind a mesterséges égitestekkel, mind a meteorológiai szondákkal végzett mérések azt mutatják, hogy a légkör alsó 8 km-e globális átlaghőmérsékletének változása +0,05±0,10 °C évtizedenként, de a felszíni globális átlaghőmérséklet növekedése szignifikáns, évtizedenként +0,15±0,05 °C. A felmelegedési sebességek különbsége statisztikus értelemben szignifikáns. Ez az eltérés elsődlegesen a trópusi és szubtrópusi övekben jelentkezik.
• Az olyan tényezők, mint a légkör ózontartalmának csökkenése, a légköri aeroszol és az El Niňo jelenség eltérő hatással vannak a légköralsó 8 kilométeres rétegére és a felszínre. Ebből köv
etkezően fizikailag természetesnek tűnik, hogy egy rövidebb időszakon (például 20 éven) belül eltérések alakulhatnak ki a hőmérséklet alakulásában. A trendbeli különbözőségek térbeli mintavétel alapján részben érthetővé tehetők, de az eltérés teljes értelemben nem értelmezhető.

Csökkent a hóborítottság és a jéggel fedett terület kiterjedése.


• Mesterséges égitestek révén nyert adatok arra mutatnak rá, hogy a hóval borított terület az 1960-as évek vége óta mintegy 10%-kal csökkent (90% < p < 90%), földi észlelések szerint az északi félteke közepes és magas földrajzi szélességein található tavak és folyók jégbeállásának évi időtartama mintegy két héttel csökkent a 20. század folyamán (90% < p < 90%).
• A 20. században a nem-poláris területek gleccsereinek széleskörű visszahúzódása valósult meg.
• A tengerek tavaszi és nyári jégtartalma az északi féltekén mintegy 10-15%-kal csökkent az 1950-es évek óta...

A globális átlagos tengerszint emelkedik, a világóceán hőtartalma növekvőben van.


• Árapály-mérések adatai szerint a globális átlag-tengerszint 0,1-0,2 métert emelkedett a 20. század folyamán:
• Az 1950-es évek végétől, amióta a felszín alatti hőmérsékleteket illetően megfelelő észlelési adatok állnak rendelkezésre, az óceán globális hőtartalma növekedő
ben van.

1. ábra
A Meteorológiai Világszervezetnek a világ klímájáról adott legutóbbi összefoglalása szerint a 2000. év volt a 22. az egymást követő évek sorában, amikor a globális felszíni léghőmérséklet meghaladta az 1961 és 1990 közötti normálértéket.

Más jelentős klímajelenségekben is jelentkeznek változások.


• Nagy valószínűséggel (90% <
p < 99%) állítható, hogy az északi félteke kontinenseinek közepes és magasabb földrajzi szélességein a csapadék mennyisége a 20. század folyamán évtizedenként 0,5-1%-kal növekedett, valószínű továbbá (66% < p < 90%) hogy a trópusi földterületeken (10°É-10°D) az esőzés mennyisége évtizedenként 0,2-0,3%-kal nőtt. A trópusokon a növekedés az utóbbi néhány évtizedben nem nyilvánvaló. Ugyancsak valószínű (66% < p < 90%) hogy az északi félteke szubtrópusi (10°É-30°É) földterületeinek nagy részén a csapadék mennyisége a 20. században évtizedenként mintegy 0,3%-kal csökkent. Szemben az északi féltekével, a déli féltekén nem mutatható ki összehasonlítható mértékű szisztematikus változások a nagy földrajzi szélességi sávokra vonatkoztatott átlagok alapján.
• Az El Niňo déli oszcillációs jelenség meleg periódusai a megelőző 100 évvel összehasonlítva gy
akoribbakká és állandósulttá, intenzívebbé váltak az 1970-es évek közepe óta.
• Egyes régiókban; így Ázsia és Afrika részein az árvizek gyakoriságának és intenzitásának növekedését észlelték a legutóbbi évtizedekben.

Az üvegház-gázok és az aeroszolok emberi tevékenysége visszavezethető kibocsátásának hatása a légkörre úgy folytatódik, hogy az várhatóan hatással van a klíma alakulására.

Klímaváltozások mind a klímarendszer belső változékonysága, mind külső (természeti és antropogén) tényezők hatására lépnek fel. A külső tényezőknek a klímára kifejtett hatását a sugárzási visszacsatolás elvének alkalmazásával lehet összehasonlíthatóvá tenni. A pozitív visszacsatolás, mint például az üvegház-gázok koncentrációjának emelkedése esetében, a felszíni hőmérséklet emelkedéséhez vezet. A negatív sugárzási visszacsatolás, amely felléphet egyes aeroszolok (mikroszkopikus méretű részecskék a légkörben) koncentrációjának növekedésével, hűti a felszínt. Természeti tényezők, mint például a napsugárzás intenzitásának változása; vagy explozív vulkáni tevékenység fellépése szintén sugárzási visszacsatolás fellépéséhez vezet.

A légköri üvegház-gázok koncentrációja és a hozzárendelt sugárzási visszacsatolás tovább erősödött az emberi tevékenység eredményeként.


• A légkör szén-dioxid (CO2) koncentrációja 1750 óta 31%-kal növekedett. A jelenlegi CO2 koncentrációt meghaladó értékek nem voltak tapasztalhatók az elmúlt év során sem. A jelenlegi növekedési sebesség is előzmény nélküli legalább is az elmúlt 20000 évre visszatekintve.
• Az elmúlt húsz év során a légkörbe történt antropogén CO2 kibocsátásának mintegy háromnegyed része fosszilis tüzelőanyagok elégetése folytán lépett fel. A maradék főként a földhasznosításban bekövetkezett változásokra, különösen az erdőirtásokra vezethető vissza.
• Jelenleg az óceán és a földterületek az antropogén CO
2 kibocsátás mintegy felét veszik fel. A szárazföldek antropogén CO2 felvétele az 1990-es években nagy valószínűséggel (90% < p < 99%) meghaladta az erdőirtás következtében fellépett CO2 kibocsátás mértékét.
• A légkör metán (CH4) koncentrációja 1750 óta 1060 ppb-vel növekedett, és a növekedés jelenleg is folytatódik. A jelenlegi metánkoncentráció a legmagasabb érték az elmúlt 420000 év során. A jelenlegi CH4 kibocsátásnak valamivel több mint a fele az emberi tevékenységre vezethető vissza (például fosszilis tüzelőanyagok használata, állattenyésztés, rizstermelés, földfeltöltés): Mindezeken túl újabban kimutatták a szénmonoxid (CO) kibocsátásnak a CH4 koncentrációját növelő hatását is.
• A
légköri dinitrogénoxid (N2O) koncentráció 1750 óta 46 ppb-vel (17%) növekedett és a növekedés folytatódik. A N2O koncentráció nem ért el a jelenleginél magasabb értéket az elmúlt 1000 év folyamán. A jelenlegi N2O emissziónak mintegy harmada antropogén forrásokra vezethető vissza (például mezőgazdasági területek, tárolt állati takarmány, vegyipar).
• A Montreali Jegyzőkönyvnek és kiegészítéseinek köszönhetően 1995 óta kevésbé növekszik vagy éppen csökken több ózoncsökkentő hatású és üvegház-gázként is hat
ó halogénezett szénhidrogén (például CFCl3 és CF2Cl2) légköri koncentrációja...
• A légköri ózonréteg (O3) 1979 és 2000 között tapasztalt csökkenése becsülhetően negatív sugárzási visszacsatolást eredményezett. Feltételezve a halogénezett szénhidrogénekre vonatkozó jelenlegi szabályozás teljes betartását a halogénezett szénhidrogének által okozott pozitív visszacsatolás csökkenni fog, csakúgy mint a légkör ózontartalmának csökkenéséhez rendelhető negatív visszacsatolás nagyságrendje is az ózonrétegnek a 21. század során várható helyreállása következtében.
• A troposzféra teljes O3 tartalmának növekedése 1750 óta, első sorban O3 termelőgáz antropogén kibocsátásához rendelhetően, 36%-ra becsülhető...

A 21. század folyamán folytatódik a légkör összetételének megváltozása az emberi befolyás következében.

Az IPCC emissziós lehetőségekre vonatkozó külön jelentésére (IPCC Special Report on Emission Scenarios, SRES) alapozva modellszerű előrejelzések történtek az üvegház-gázok és aeroszolok koncentrációinak, ezekből következtetve a jövőbeli klíma várható alakulására nézve.


• Gyakorlatilag biztosra vehető (
p > 99%), hogy a 21. században a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséhez rendelhető CO2 kibocsátás lesz domináns a légköri CO2 koncentrációját 2100-ban 540-970 ppm-re becsülik (90-250%-kal haladva meg az 1750-re vonatkozó 280 ppm értéket). Ezek az előrejelzések figyelembe veszik a szárazföldi és óceáni klíma visszacsatolási folyamatait. Bizonytalan - főként a szárazföldi bioszféra visszacsatolási folyamataihoz kapcsolódó - tényezők folytán valamennyi szcenárióhoz mintegy -10% - +30% hibahatár rendelhető. A teljes lefedett tartomány 490-1260 ppm (75-350% többlettel az 1750. évi koncentrációhoz képest).

2. ábra
A jövőben várható globális felszíni átlaghőmérsékletek tartománya, figyelemmel a tudományos ismeretek és a jövőbeni kibocsátások tekintetében fennálló alapvető bizonytalanságokra. Az eredmények egy több összetett, az üvegház-kibocsátására vonatkozó 35 SRES szcenárió által lefedett teljes tartományra alapozott klímaválasz-modellhez igazított - egyszerű modellből származnak. Az ábrát Sarah Raper és Mike Salmon szívességéből megváltoztatott formában az I. Munkacsoport politikaformálók számára készített összefoglalásából (Working Group I Summary for Policymakers) vettük át.

• A sugárzási visszacsatolás stabilizálása érdekében szükséges az üvegház-hatást eredményező, valamint a koncentrációjukat befolyásoló gázok kibocsátásának csökkentése. Például a legfontosabb antropogén üvegház-gázt illetően a szénciklus-modellek arra engednek következtetni, hogy a légkör CO2 koncentrációjának 450, 650, illetve 1000 ppm értéken történő stabilizálása megkívánja a globális antropogén CO2 kibocsátásnak az 1990. évi érték alá való szorítását néhány évtizedre, egy, illetve mintegy két évszázadra kiterjedően, ezt követő folyamatos csökkenéssel. Nyilvánvaló, hogy a CO2 kibocsátást a jelenlegi szint kis hányadára szükséges csökkenteni.

Valamennyi IPCC SRES szcenárió a globális átlaghőmérséklet és a tengerszint további emelkedését jósolja.


• A globális felszíni átlaghőmérséklet várhatóan 1,4-5,8 °C-kal fog emelkedni 1990 és 2100 között. E határértékek 35, számos klímamodellre alapozott különböző lehetőségek egyesített adatait fogják közre.
• A felmelegedés előre jelzett sebessége jóval meghaladja a 20. században észlelt változásokét, és nagyon valószínű (90% <
p < 99%), hogy a paleoklímatikus adatokkal egybevetve előzmény nélküli lesz az utolsó 10000 év vonatkozásában.
• Az újabb globális szimulációs modellek alapján nagyon valószínű (90% <
p < 99%), hogy majdnem minden szárazföldi terület a globális átlagnál gyorsabban fog melegedni, különösen a téli időszakokban és a magasabb északi földrajzi szélességeken. Külön említendők ezek között Észak-Amerika északi területei, továbbá Észak- és Közép-Ázsia, ahol a felmelegedés valamennyi modell szerint több mint 40%-kal fogja meghaladni a világátlagot. Ezzel szemben a globális átlag változásánál alacsonyabb a felmelegedés a nyári időszak során Dél- és Déi kelet-Ázsiában, valamint télen Dél-Amerika déli részein.
• Globális szimulációs modellek és széles kört átfogó szcenáriók alapján előre jelezhető, hogy a globális átlagos vízgőz-koncentráció és a csapadék mennyisége növe
kedni fog a 21. század folyamán. Valószínű (66% < p < 90%), hogy a 21. század második felére növekedni fog a téli csapadék mennyisége a közepes és magas északi földrajzi szélességeken és az Antarktiszon. Az alacsonyabb szélességeken találhatók mind növekvő, mind csökkenő csapadékkal jellemzett szárazföldi terültek. A legtöbb növekvő átlagos csapadékhozammal jellemzett területen nagy valószínűséggel (90% < p < 99%) fognak évről évre jelentős csapadékhozam-változások fellépni.
• Valószínű (66% <
p < 90%), hogy az üvegház-gázok növekvő koncentrációjához kapcsolódó felmelegedés eredményeként erősödni fog az ázsiai nyári monszunesők variabilitása. A monszun átlagos időtartamának és erősségének változására vonatkozó előrejelzés az emissziós szcenárió részleteitől függ. Az ilyen előrejelzések megbízhatóságát korlátozza az is, hogy a klímamodellek milyen hűen szimulálják részleteiben a monszun szezonális kifejlődését.
• Az északi félteke hóborította területei kiterjedésének és a tengeri jég mennyiségének további cs
ökkenése várható.
• A gleccserek és jégsapkák széleskörű visszahúzódásának folytatódása várható a 21. században.
• Valamennyi SRES elképzelés 1990 és 2100 között a globális átlagos tengerszint 0,09-0,88 méterrel történő emelkedését jelzi. Ez főként a hők
iterjedésre, valamint a gleccserek és hósapkák tömegének csökkenésére vezethető vissza. A Második Értékelő _Jelentés a tengerszint emelkedésének mértékét 0,13-0,94 méterben adta meg az IS92 szcenárióra alapozva. A jelen értékelésben jelzett nagyobb hőmérsékletváltozások ellenére a tengerszint változására vonatkozó előrejelzések kissé alacsonyabbak, a gleccserekből és jégtakarókból származó járulékra kisebb értéket szolgáltató, javított modellek alkalmazásának köszönhetően.

Az antropogén klímaváltozás több évszázadon át fenn fog maradni.


• Miután az üvegház-gázok koncentrációja stabilizálódott, a globális felszíni átlaghőmérséklet évszázadonként csak néhány tized fokkal fog emelkedni, szemben a 21. századra stabilizáció nélkül jelzett több fokos évszázadonkénti emelkedéssel. Minél alacsonyabb az a szint, amelyen a koncentrációk stabilizálódnak, annál kisebb lesz az összesített hőmérsékletváltozás.
• A globális felszíni átlaghőmérséklet emelkedése, valamint az óceán hőkiterjedése következtében fellépő tenge
rszint-emelkedés várhatóan száz éveken keresztül folytatódik azt követően is, hogy az üvegház-gázok koncentrációja (akár a jelenlegi szinten is) stabilizálódott, a mély óceánnak a klimatikus változásokhoz való alkalmazkodása hosszú időskálájának tulajdoníthatóan.
• A jégtakarók továbbra is reagálnak a klimatikus felmelegedésre és ezer évekkel a klíma stabilizálódását követően is hozzájárulnak a tengerszint emelkedéséhez. A klímamodellek azt jelzik, hogy a lokális felmelegedés Grönland területén valószínűle
g (&6% < p < ~0%) a globális átlaghoz képest egy-háromszoros lesz. A jégtakarókra vonatkozó modellek szerint a lokális felmelegedés nagyobb lesz, mint 3 °C, ami ha évezredeken keresztül fennmaradna, Grönland jégtakarójának teljes megolvadásához és ennek folytán a tengerszint mintegy 7 méteres megemelkedéséhez vezetne. Egy ezer éven át fennálló 5,5 °C-os felmelegedés valószínűleg (66% < p < 90%) mintegy 3 méteres grönlandi hozzájárulást jelentene a tengerszint emelkedéséhez.
• A jelenleg használt jégdinamikai modellek arra engednek következtetni, hogy a nyugati Antarktisz jégtakarói az elkövetkező 1000 évben 3 méterrel járulhatnak hozzá a tengerszint emelkedéséhez, bár az ilyen eredmények erősen függnek a klímaváltozási jóslások modellfeltevéseitől, a jégdinamikától és egyéb tényezőktől is.

________________________

Forrás: TIEMPO 38/39 sz., 2001. június, részletek. Fordította: Kné Pap Edua