(A szerző éghajlatkutató.)

Az Északi-sark Földünk egyik legzordabb vidéke. Területének nagy részét különböző állapotú jég borítja. Grönland területét például szárazföldi jégtakaró, melynek olvadása hozzájárul a globális tengerszint emelkedéséhez. Ezzel szemben a sarki óceánok és tengerek felszínét az év nagy részében úgynevezett tengerjég borítja, amelynek olvadása nem emeli a globális tengerszintet.

Mind a grönlandi jégtakaró, mind pedig a tengerjég olvadását elsősorban a felette lévő légtömegek, valamint a környező óceán hőmérséklete alakítja. A légkör és az óceán egymáshoz képesti relatív szerepe az olvadás elősegítésében évszakos változékonyságot is mutat. A jég olvadása az egyik legszembetűnőbb jele bolygónk felmelegedésének, azonban az olvadást irányító pontos fizikai mechanizmusok sok szempontból bizonytalanok.

Ennek elsődleges oka, hogy az Északi-sarkvidék területén jóval kevesebb mérőállomás található, mint a sűrűn lakott kontinenseken. Egy-egy mérőexpedícióhoz pedig nemzetközi összefogás és évek tervezőmunkája szükséges. Ezek az expedíciók kulcsfontosságúak ahhoz, hogy megértsük, mi is történik pontosan a sarkvidéken, és ezek a mérések szolgáltatják az alapot az éghajlati modellek kalibrálásához és teszteléséhez.

Az eddigi kutatások azt feltételezték, hogy a modellek nagy általánosságban helyesen szimulálják a fizikai folyamatokat, amik a sarki felmelegedéshez vezetnek:

azaz az olvadásnak elsősorban az emberi tevékenységekből származó üvegházgázok légköri koncentrációnövekedése az oka.

Ez jól megalapozott feltevés, hiszen a modell-légkör szépen visszaadja a megfigyeléseinket, hogy az üvegházgázkényszer hatására lineárisan emelkedik a hőmérséklet, legalábbis a teljes Földre nézve. Ezt a lineáris választ kihasználva megállapítható az egyik legfontosabb paraméter, amit egy éghajlati modellben vizsgálni szoktak. Ez az úgynevezett klímaérzékenység, amely azt fejezi ki, hogy egységnyi szén-dioxid-kibocsátásra mennyi jég olvad el a modellben az Északi-sark területén. Kihasználva tehát a hőmérséklet lineáris emelkedését az üvegházgázok légköri koncentráció növekedésére, a modellek északi-sarki klímaérzékenységét a valós méréseinkkel össze is vethetjük. Ez az összehasonlítás megmutatja, hogy egy adott modell alul- vagy felülbecsül, azaz, hogy adott esetben „nem elég érzékeny” vagy „túlérzékeny”.

Az általunk nemrégiben publikált megközelítés azonban a fentiek egy fontos hiányosságára mutatott rá. A modellek a megfigyelésektől eltérő módon szimulálják a sarki melegedést és jégolvadást, azok figyelmen kívül hagyják a sarki magaslégköri szelekben megfigyelt változások okozta felmelegedést. A cikkünk tanulsága szerint a modellek 25-30 százalékkal túlbecsülik azt a kvázi hőtágulás okozta felmelegedést, amit az üvegházgázok okoznak, ezzel párhuzamosan pedig alábecsülik a légköri áramlások által keltett felmelegedést.

A valóságban az üvegházgázok és a légköri áramlások együttesen alakítják a hőmérsékletet a sarki területeken, a modellekben azonban szinte kizárólag az üvegházgázok felelősek a melegedésért. Ez azért nagy probléma, mert ezekkel a modellek így nem tudjuk vizsgálni, hogy a légköri áramlatok milyen kölcsönhatásban vannak az emberi tevékenységből származó szén-dioxiddal.

Valószínű, hogy a légköri áramlások utóbbi évtizedekben megfigyelt változásai mögött részben az emberi szén-dioxid-kibocsátás, részben pedig az éghajlat természetes változékonysága állhat. Az viszont jelenleg vitatott, hogy ez az arány mekkora, és a modellek fejlődése nélkül nem igazán dönthető el. Kutatásunk erre a rendkívül fontos tényezőre hívja fel a figyelmet, mely bizonytalanság számos következménnyel bír a jövőnkre vonatkozóan.

Ne tévesszen meg minket az, hogy a szén-dioxid-kényszerre túlreagálnak a modellek. Ez nem jelenti azt, hogy ne lenne felelős a szén-dioxid a felmelegedésért. Azonban a valóságban sokkalta bonyolultabb fizika mentén lép kölcsönhatásba a szén-dioxid a sarki áramlatokkal, mint azt eddig feltételezték, és ennek a kutatására jelentős erőket kellene összpontosítani.

A tanulmányunkban egy, a sarki területek szempontjából kiemelten fontos problémán keresztül mutattunk példát rá, hogy mit is jelent a gyakorlatban az, hogy a modellek túlérzékenyek. A modelleket egy saját fejlesztésű módszerrel korrigáltuk, amelynek következtében az általuk előrejelzett jégolvadás sebessége lelassult, hiszen a modell mintegy túlfűti az Északi-sarkot az említett érzékenységi hiba miatt.

A korrekció következtében az első jégmentes nyár valószínűsége is kitolódott, körülbelül egy évtizeddel.

Három klímamodell eredeti előrejelzése az Északi-sark első jégmentes szeptemberére; a légköri áramlatok szerepét figyelembe véve mindegyik nagyjából egy évtizeddel tolódik el, ezt mutatják a szaggatott vonalak. (A vékony szaggatott vonalak pedig a bizonytalansági intervallumot.)

Az Északi-sark kiemelt helyet foglal el mind geopolitikai, mind pedig tudományos szempontból. A területen található nyersanyagok, a Jeges-óceán hajózhatósága (ami szorosan kapcsolódik a jégmentes óceánhoz) és a sarki ökoszisztémák törékenysége különösen akut problémák.

A mindennapi életünket ugyan csak sokszorosan összetett lépésekben befolyásolhatja (például a globális szállítmányozás vagy nyersanyag-kitermelésekből származó piaci változások), azonban számos európai országnak van kutatóállomása mind az Északi-, mind pedig a Déli-sarkvidéken. Ezek az országok meglátták a potenciált abban, hogy az éghajlatváltozás során jégmentessé váló területek turisztikai vagy gazdasági célokat is szolgálhatnak.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkHetekig le tudta kötni, ha nem értett valamit - egy fiatal magyar sarkkutató útja egy kisvárosi gimiből a világ élmezőnyébeTanulságos történet arról, hogy egy nem kiemelkedően tehetséges, de kitartó és kíváncsi kisvárosi gimnazista hogyan válhat 27 évesen nemzetközileg jegyzett kutatóvá.

G7 támogató leszek! Egyszeri támogatás / Előfizetés

Élet Északi-sark klíma üvegházhatás Olvasson tovább a kategóriában