Αιτίες πρόσφατης ρεκόρ υπερθέρμανσης και της μείωσης του όζοντος στην Ανταρκτική

 Αιτίες πρόσφατης ρεκόρ υπερθέρμανσης και της μείωσης του όζοντος στην Ανταρκτική.

Το ρεκόρ αυτού του μήνα, και η μεγαλύτερη πρόσφατη περίοδος ζέστης, οδηγούνται από μια συλλογή πολλών ανθρωπογενών και φυσικών παραγόντων που δρουν μαζί.

Πρώτον, η ανθρωπογενής υπερθέρμανση του πλανήτη αυξάνει τη θερμοκρασία της Γης κατά περίπου 0,19 ° C / δεκαετία (0,34 ° F / δεκαετία). Αυτό είναι άμεση συνέπεια της συσσώρευσης πρόσθετων αερίων θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, ιδίως διοξειδίου του άνθρακα. Αυτός είναι ο πρωταρχικός παράγοντας που ευθύνεται για τη μακροπρόθεσμη θέρμανση

Ωστόσο, η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μια σταδιακή διαδικασία. Δεν εξηγεί τις βραχυπρόθεσμες αιχμές και διακυμάνσεις της μέσης θερμοκρασίας της Γης. Ο κύριος λόγος για τέτοιες αιχμές είναι η εσωτερική μεταβλητότητα στην κατανομή της θερμότητας και της κυκλοφορίας των ωκεανών και της ατμόσφαιρας. Η μεγαλύτερη και πιο γνωστή μορφή βραχυπρόθεσμης εσωτερικής μεταβλητότητας είναι ο κύκλος El Niño / La Niña που προέρχεται από τον Ειρηνικό. Κατά τη διάρκεια της φάσης Ελ Νίνιο, οι παγκόσμιες μέσες θερμοκρασίες τείνουν να είναι ελαφρώς υψηλότερες. Ως αποτέλεσμα, τα υψηλά ρεκόρ για την παγκόσμια μέση θερμοκρασία τείνουν να τίθενται κατά τη διάρκεια των ετών του Ελ Νίνιο. Φέτος, ένα νέο Ελ Νίνιο ξεκίνησε επίσημα τον Ιούνιο μετά από μια πολυετή περίοδο Λα Νίνια.

Αυτοί οι δύο παράγοντες, η υπερθέρμανση του πλανήτη και το Ελ Νίνιο, είναι οι κύριοι παράγοντες που ευθύνονται για τις σημερινές υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, αξίζει να επισημανθούν τρεις πρόσθετοι παράγοντες.

Πρώτον, ο κύκλος της ηλιακής δραστηριότητας εξακολουθεί να αυξάνεται προς μια κορύφωση το 2024 ή το 2025. Τέτοιοι κύκλοι είναι ένα φυσικό μέρος της δυναμικής του ήλιου και ακολουθούν ένα μοτίβο ~ 11 ετών. Κατά τη διάρκεια της ενεργού φάσης, η σχετική μέτρια αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας μπορεί να οδηγήσει σε ελαφρώς θερμότερες συνθήκες.

Επιπλέον, η μεγάλη έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga-Hunga Haʻapai τον Ιανουάριο του 2022 μπορεί να συμβάλλει στην τρέχουσα θέρμανση και σε άλλα καιρικά φαινόμενα. Σε αντίθεση με τα περισσότερα ηφαίστεια, η έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga ήταν πλούσια σε υδρατμούς και χαμηλή σε θείο. Συνήθως, μια μεγάλη έκρηξη έχει ως αποτέλεσμα μια προσωρινή περίοδο ψύξης λόγω περίσσειας θείου στην ατμόσφαιρα, αλλά η έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga μπορεί να συνέβαλε στη θέρμανση λόγω της μεγάλης συμβολής υδρατμών.

Η Hunga Tonga εισήγαγε ~ 150 εκατομμύρια τόνους υδρατμών στη στρατόσφαιρα. Αυτό είναι μικρό σε σύγκριση με τη συνολική περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε υδρατμούς, αλλά ασυνήθιστα μεγάλο για τη στρατόσφαιρα. Αυτή η έκρηξη αύξησε την περιεκτικότητα σε υδρατμούς της ανώτερης ατμόσφαιρας κατά ~15%. Αυτό το νέφος, το οποίο θα χρειαστεί τουλάχιστον αρκετά χρόνια για να διαλυθεί, έχει εκτιμηθεί από τους Jenkins et al. ότι θερμαίνει τη Γη κατά περίπου +0,035 ° C (0,063 ° F). Ωστόσο, το μέγεθος της αύξησης της θερμοκρασίας παραμένει εξαιρετικά αβέβαιο, όπως και η πιθανότητα πιο σημαντικών περιφερειακών διακυμάνσεων.

Τέλος, το 2020, ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός ενέκρινε νέους κανόνες σχετικά με την επιτρεπόμενη περιεκτικότητα των καυσίμων πλοίων σε θείο. Αυτοί οι νέοι κανόνες, που εγκρίθηκαν για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και την προστασία της ανθρώπινης υγείας, είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών θείου από τη θαλάσσια ναυτιλία κατά 85% σχεδόν εν μία νυκτί. Επειδή τα αερολύματα θείου έχουν βραχύβια ψυκτική επίδραση, η απομάκρυνση αυτών των αερολυμάτων πιθανότατα θερμαίνει περιοχές με έντονη ναυτιλιακή δραστηριότητα. Για τον παγκόσμιο μέσο όρο, η επίδραση της απομάκρυνσης των θαλάσσιων αερολυμάτων μπορεί να έχει προσθέσει περίπου 0,02 ° C (0,03 ° F).

Ενώ οι κύριοι παράγοντες της πρόσφατης αλλαγής θερμοκρασίας είναι η υπερθέρμανση του πλανήτη και το Ελ Νίνιο, αυτοί οι πρόσθετοι παράγοντες μπορεί επίσης να δρουν συντονισμένα για να προσθέσουν λίγο περισσότερη θερμότητα στην παγκόσμια μέση θερμοκρασία και να δημιουργήσουν τις παρούσες θερμές συνθήκες ρεκόρ.

 

Ποια είναι η κατάσταση του κλίματος σήμερα Οκτώβριος του 2023  

[Zeke Hausfather 23.10.2023 Carbon brief]

 

Ø               Ο Ιούνιος, ο Ιούλιος, ο Αύγουστος, ο Σεπτέμβριος και (πιθανότατα) ο Οκτώβριος ήταν οι θερμότεροι αντίστοιχοι μήνες από τότε που ξεκίνησαν τα αρχεία.

Ø               Το 2023 είναι πλέον σχεδόν βέβαιο ότι θα είναι το θερμότερο έτος που έχει καταγραφεί παγκοσμίως.

Ø               Ένα ισχυρό Ελ Νίνιο αναμένεται να διατηρηθεί μέχρι τα μέσα του 2024 στην πλειονότητα των μοντέλων πρόβλεψης του Ελ Νίνιο για τη Νότια Ταλάντωση (ENSO).

Ø               Ο Οκτώβριος είναι πιθανό να είναι εξαιρετικά ζεστός με βάση τα καθημερινά δεδομένα μέχρι στιγμής, αν και όχι τόσο ασυνήθιστος όσο ο Σεπτέμβριος.

Ø               Ενώ η εξαιρετική ζέστη των τελευταίων μηνών οφείλεται κυρίως σε ένα ισχυρό Ελ Νίνιο πάνω από την υπερθέρμανση που προκαλείται από τον άνθρωπο, άλλοι παράγοντες που συμβάλλουν  περιλαμβάνουν την άνοδο του  11ετούς ηλιακού κύκλου, μια ασυνήθιστη ηφαιστειακή έκρηξη πέρυσι και τη  σταδιακή κατάργηση του  διοξειδίου του θείου ψύξης του πλανήτη το 2020 στα ναυτιλιακά καύσιμα.

Ø               Η περιεκτικότητα των ωκεανών σε θερμότητα σημείωσε νέο ρεκόρ τον Σεπτέμβριο και έχει αυξηθεί σημαντικά τους τελευταίους 12 μήνες.

Ø               Ο θαλάσσιος πάγος της Ανταρκτικής ήταν εξαιρετικά πολύ κάτω από το προηγούμενο χαμηλό ρεκόρ τους τελευταίους έξι μήνες, ενώ ο θαλάσσιος πάγος της Αρκτικής παραμένει στο χαμηλό άκρο του ιστορικού εύρους.

Ø               Οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ευθυγραμμίζονται στενά με τις προβλέψεις των κλιματικών μοντέλων.

Mείωση του όζοντος στην Ανταρκτική

Και ενώ το όζον στην περιοχή του βόρειου ημισφαιρίου έχει επανέλθει σχεδόν κανονικά στην Ανταρκτική έχει δημιουργηθεί μέγα πρόβλημα με το όζον.

Γνωρίζατε ότι ένα άτομο χλωρίου στη στρατόσφαιρα μπορεί να καταστρέψει 100.000 μόρια όζοντος στην ατμόσφαιρα?

Το μέγεθος της τρύπας του όζοντος παρουσιάζει διακυμάνσεις σε τακτά χρονικά διαστήματα. Από τον Αύγουστο έως τον Οκτώβριο, η καταστροφή του όζοντος στη στρατόσφαιρα αυξάνεται  , φθάνοντας στο μέγιστο μεταξύ των μέσων Σεπτεμβρίου και των μέσων Οκτωβρίου. Η τρύπα του όζοντος υπερέβη ακόμη και σημαντικά την έκταση ολόκληρης της Ανταρκτικής (περίπου 14 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα). Η μόνη φορά που ήταν μεγαλύτερη ήταν το 2006 με 29,6 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα.

Το στρώμα του όζοντος μας προστατεύει από την επιβλαβή ακτινοβολία UV-B και φιλτράρει ένα μεγάλο μέρος της. Η ακτινοβολία UV-C απορροφάται ήδη στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

 

Συμπληρωματικά με τις χημικές ουσίες που περιέχουν χλώριο και φθόριο (FCKW) που δρουν αρνητικά  στη σύσταση του όζοντος ερευνητές βρήκαν ότι και άλλα στοιχεία παίζουν ρόλο στη μείωση του όζοντος στην Ανταρκτική. Το ατμοσφαιρικό υποξείδιο του αζώτου (N2O) και το μεθάνιο (CH4) είναι δύο κύρια αέρια θερμοκηπίου (GHG). Οι αυξήσεις των εκπομπών N2O και CH4 και ο ρόλος τους στην επιδείνωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη έχουν προκαλέσει μεγάλη ανησυχία τις τελευταίες τρεις δεκαετίες. Επί του παρόντος, οι ροές των N2O και CH4 και οι παράγοντες επιρροής τους έχουν διερευνηθεί εκτενώς από υποτροπικά, τροπικά, εύκρατα χερσαία οικοσυστήματα και αρκτική τούνδρα στο βόρειο ημισφαίριο. Ωστόσο, οι σχετικές μελέτες διεξήχθησαν πολύ αργά στο χερσαίο οικοσύστημα της Ανταρκτικής.

Πρόσφατες μελέτες των ροών N2O και CH4 από το χερσαίο οικοσύστημα της Ανταρκτικής επικεντρώθηκαν κυρίως στις ξηρές κοιλάδες McMurdo στην Ανταρκτική Χερσόνησο και σε άλλα νησιά της θαλάσσιας Ανταρκτικής. Η μικροτοπογραφία, η διαθεσιμότητα υποστρώματος ανοργανοποίησης, η θερμοκρασία του εδάφους, η υγρασία του εδάφους και η διαθεσιμότητα O2 θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις ροές τούνδρας N2O ή CH4 . 

Η κλιματική αλλαγή μπορεί να επηρεάσει τις εκπομπές N2O και CH4 από την τούνδρα, επειδή ορισμένες παράμετροι του εδάφους, π.χ. η υγρασία και η θερμοκρασία του εδάφους, σχετίζονται με τη μικροβιακή δραστηριότητα και την ανοργανοποίηση οργανικού άνθρακα και αζώτου στα εδάφη. Επιπλέον, σημαντικά αυξημένες εκπομπές N2O και CH4 βρέθηκαν από αποικίες πιγκουίνων και φώκιας, οι οποίες έχουν αναγνωριστεί ως «καυτά σημεία» για τις εκπομπές N2O και CH4 στη θαλάσσια Ανταρκτική λόγω του υψηλού φορτίου άμεσα διαθέσιμου οργανικού άνθρακα και αζώτου μέσω των εκκρίσεων πιγκουίνων ή φώκιας . Παρ 'όλα αυτά, οι επιπτώσεις της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) στις ροές N2O και CH4 έχουν λάβει λίγη προσοχή στην τούνδρα της Ανταρκτικής.

Το υποξείδιο του αζώτου (υποξείδιο του αζώτου), το οποίο έχει διαταράξει σοβαρά την ισορροπία του όζοντος στη στρατόσφαιρα τις τελευταίες δεκαετίες, είναι επίσης προβληματικό. Παράγεται κυρίως στη βιομηχανική γεωργία και από την καύση βιομάζας και ορυκτών καυσίμων. Όπως και οι CFC, δρα ως καταλύτης στην αντίδραση του όζοντος (O3) στο συνηθισμένο οξυγόνο (O2).

 

Λόγοι για την ισχυρή καταστροφή του όζοντος

Η πολική δίνη μπορεί να είναι μία από τις αιτίες της ισχυρής καταστροφής του όζοντος. Στο νότιο ημισφαίριο, είναι ασυνήθιστα ισχυρή. Αυτή είναι μια κυκλική ζώνη ανέμου γύρω από την Ανταρκτική. Αποτρέπει την ανταλλαγή αέριων μαζών μεταξύ των πολικών περιοχών και των μεσαίων γεωγραφικών πλάτων.

Η πολική δίνη της Ανταρκτικής (video) και τα πολικά στρατοσφαιρικά νέφη (PSC) αραιώνουν τα επίπεδα του όζοντος. Ως αποτέλεσμα, οι θερμοκρασίες στην ανώτερη ατμόσφαιρα παραμένουν πολύ χαμηλές. Συγκεκριμένα, οι ενώσεις χλωρίου που περιέχονται στους CFC διαρκούν πολύ περισσότερο στην ψυχρή ατμόσφαιρα και έτσι αυξάνουν την καταστροφή του όζοντος.

Οι ειδικοί εικάζουν εάν η βίαιη  έκρηξη του ηφαιστείου της Τόνγκα στον Νότιο Ειρηνικό το 2022 θα μπορούσε να είναι εν μέρει υπεύθυνη για την τρύπα του όζοντος φέτος. Η έκρηξη εκτόξευσε πολλούς υδρατμούς στη στρατόσφαιρα, οι οποίοι έφτασαν μόνο στις νότιες πολικές περιοχές προς το τέλος του περασμένου έτους.

Κανονικά, δεν υπάρχουν σύννεφα στη στρατόσφαιρα επειδή είναι πολύ ξηρή. Ωστόσο, στις ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες της πολικής νύχτας, υπολείμματα υδρατμών μπορούν να παγώσουν με νιτρικό οξύ.