Czym jest klimat przedindustrialny i dlaczego ma znaczenie?

W ciągu ostatnich kilku dni wiele mówiło się o paryskim porozumieniu klimatycznym, z którego Stany Zjednoczone planują się wycofać. Chociaż jest to niepowodzenie, nadal istnieje prawie pełna zgoda rządów światowych, że potrzebny jest zdecydowany wysiłek w celu rozwiązania problemu zmian klimatycznych.

Umowa paryska ma na celu ograniczenie globalnego ocieplenia w stosunku do poziomu wyjściowego sprzed epoki przemysłowej. Jego dokładne zobowiązanie to:

Zatrzymanie wzrostu średniej globalnej temperatury do poziomu znacznie poniżej 2 ℃ powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej oraz kontynuowanie wysiłków zmierzających do ograniczenia wzrostu temperatury do 1,5 ℃ powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, uznając, że znacznie zmniejszyłoby to ryzyko i skutki zmian klimatu.

But this begs the question: what are „pre-industrial levels”?

Clearly, if we’re aiming to limit global warming to 1.5℃ or 2℃ above a certain point, we need a common understanding of what we’re working from. Ale Porozumienie paryskie nie zawiera definicji.

To staje się kluczowe, ponieważ rządy oczekują od klimatologów spójnego porównania różnych planów osiągnięcia celów paryskich. Kluczowe jest, aby mieć jasność, co naukowcy mają na myśli mówiąc „przedprzemysłowy” i na jakich założeniach opierają się nasze prognozy.

Oczywiście, jak pokazuje poniższy wykres, bez względu na to, jakiej linii bazowej użyjemy, jasne jest, że nastąpił drastyczny wzrost globalnej temperatury w ciągu ostatniego stulecia.

Definiowanie przedindustrialnej linii bazowej

Rewolucja przemysłowa rozpoczęła się pod koniec 1700 roku w Wielkiej Brytanii i rozprzestrzeniła się na cały świat. Ale był to dopiero początek stopniowego wzrostu naszych emisji gazów cieplarnianych. Różne badania znalazły sygnały zmian klimatycznych pojawiające się na skalę globalną już w latach trzydziestych XIX wieku, lub tak niedawno jak w latach trzydziestych.

Poza ewoluującym i rosnącym wpływem człowieka na klimat, wiemy również, że mnóstwo innych naturalnych czynników może wpływać na temperaturę Ziemi. Ta naturalna zmienność klimatu sprawia, że trudniej jest określić jedną dokładną przedindustrialną linię bazową.

Naukowcy dzielą te naturalne wpływy na klimat na dwie grupy: czynniki wewnętrzne i zewnętrzne.

Wewnętrzne czynniki przekazują ciepło między różnymi częściami systemu klimatycznego Ziemi. El Niño-Southern Oscillation, na przykład, przenosi ciepło między atmosferą a oceanem, powodując rok do roku wahania w globalnych średnich temperaturach powierzchni o około 0,2 ℃. Podobne zmiany występują również w dekadowych skalach czasowych, które są związane z wolniejszymi transferami energii i dłuższymi zmianami temperatury Ziemi.

Zewnętrzne wymuszenia pochodzą spoza systemu klimatycznego Ziemi i wpływają na globalną temperaturę. Jednym z przykładów zewnętrznego wymuszenia są erupcje wulkanów, które wysyłają cząsteczki do górnej atmosfery. Zapobiega to docieraniu energii ze Słońca do powierzchni Ziemi i prowadzi do tymczasowego ochłodzenia.

Innym zewnętrznym wpływem na klimat Ziemi jest zmienność w ilości energii emitowanej przez Słońce.

Całkowita produkcja energii przez Słońce waha się w wielu cyklach i jest związana z liczbą plam słonecznych, z nieco wyższymi temperaturami, gdy jest więcej plam słonecznych i odwrotnie.

Ziemia doświadczyła przedłużonych okresów chłodzenia z powodu częstszych wybuchów wulkanów i okresów niewielu plam słonecznych – takich jak podczas „Małej Epoki Lodowej”, która trwała mniej więcej od 1300 do 1800 roku.

Wszystkie te czynniki oznaczają, że klimat Ziemi może zmieniać się dość znacząco nawet bez ingerencji człowieka.

Oznacza to również, że jeśli wybierzemy przedindustrialną linię bazową, gdy była niska aktywność słoneczna, jak późne lata 1600, lub w okresie wysokiej aktywności wulkanicznej, jak lata 1810 lub 1880, wtedy mielibyśmy niższy punkt odniesienia i przeszlibyśmy przez 1,5℃ lub 2℃ wcześniej.

Wyzwanie nie tylko dla naukowców

W chwili obecnej istnieje dążenie wśród społeczności nauk o klimacie do lepszego zrozumienia skutków 1,5℃ globalnego ocieplenia. Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu dostarczy specjalny raport na temat 1,5℃ w przyszłym roku.

Ale naukowcy definiują „przedprzemysłowy” lub „naturalny” klimat na różne sposoby. Niektórzy pracują od początku globalnych zapisów temperatury w późnym XIX wieku, podczas gdy inni używają symulacji modeli klimatycznych, które wykluczają wpływ człowieka na bardziej niedawny okres. Jedno z ostatnich badań sugeruje, że najlepszą linią bazową może być okres 1720-1800.

Te różne definicje utrudniają syntezę wyników z poszczególnych badań, co jest istotne dla informowania procesu podejmowania decyzji.

To będzie musiało być brane pod uwagę przy pisaniu raportu IPCC, ponieważ decydenci będą musieli łatwo porównać skutki na różnych poziomach globalnego ocieplenia.

Nie ma ostatecznego sposobu na określenie najlepszego „przedindustrialnego” punktu odniesienia. Alternatywą może być całkowite uniknięcie przedindustrialnego punktu odniesienia, a zamiast tego wyznaczenie celów z bardziej niedawnych okresów, kiedy mamy lepsze pojęcie o tym, jak wyglądał globalny klimat.

Więcej o definiowaniu klimatu przedindustrialnego można przeczytać tutaj i tutaj.

.