Évtizedeken át sok vita folyt arról, hogy emelkedik-e a légkör felszín közeli hőmérséklete, vagy sem. Annyi bizonyos: a legutóbbi 140 évben a hőmérsékleti görbe csak az elmúlt évtizedekben ívelt az átlagérték fölé. A XX. századot vizsgálva egyaránt voltak felmelegedő, illetve lehűlő évtizedek, ám összességében – Grönland és a Himalája térségét kivéve – mindenütt a hőmérséklet kismértékű emelkedése volt jellemző.
Ezekkel a változásokkal összhangban vannak azok a kutatások, amelyek szerint a magashegyi gleccserek visszahúzódnak. A tavaszi hóolvadás időpontja, valamint a folyók és tavak jegének megolvadása világszerte néhány nappal korábbra tevődött. Amerikai és orosz tengeralattjárók megfigyelései alapján az Északi-sark központi régiójában a jégtakaró vastagsága jókora mértékben elvékonyodott az 1970-es évek óta. Műholdas mérések szerint a teljes északi-sarki régióban a jégtakaró kiterjedése nyáron 10–15 százalékkal, a kontinentális jégtakaró 10 százalékkal csökkent a legutóbbi évtizedben. A légköri cirkuláció áramlásaiban is nyomon követhetők a változások: a Csendes-óceán vidékén gyengült, esetenként időszakosan széthullott a passzátszélrendszer.
Az éghajlat a földtörténeti korok, majd – közeledve a jelenhez – az emberiség története során térben és időben állandóan változott. Az elmúlt egy-két évszázad módosulásairól a meteorológiai mérőhálózatok pontos információt adnak, az azt megelőző néhány évszázad éghajlatára pedig történeti feljegyzésekből, fák évgyűrűiből következtethetünk. A még távolabbi, történelem előtti időszakokról üledékek rétegelemzésével, koralltelepek szerkezetének tanulmányozásával vagy jégtakaróból – magashegységi gleccserekből és a sarkvidéki területek vastag jégrétegeiből – vett furatminták vizsgálatával tájékozódhatunk. A légkör hajdani összetétele a lehullott hópelyhek közé szorult légbuborékok analíziséből rekonstruálható, az elmúlt idők hőmérsékleti viszonyairól az oxigénizotópok aránya árulkodik.
Ezek a források kínálják jelenleg a legjobb idősorokat a légkör összetételéről és az éghajlat jellemző mutatóiról. A jégmintákban még az áramlási viszonyokról is találhatók információk az odafújt por-, tengeri só-, pollen- és vulkanikus hamurészecskék révén. Az eddigi rekordhosszúságú jégfurat több mint 3000 méteres, s 2004 elején kezdték meg a részletes elemzését: becslések szerint az elmúlt 740 ezer év éghajlatáról kapunk majd belőle sok új információt.
Egy már feldolgozott antarktiszi jégminta alapján az elmúlt 425 ezer évben az eljegesedések során a meleg és hideg fázis közötti hőingás a Déli-sark térségében elérte a 10 Celsius-fokot. A melegcsúcsok 100 ezer évenként követték egymást. Jelenlegi ismereteink szerint az eljegesedési ciklusok a földpálya elemeinek periodikus változásai következtében alakulnak ki, utóbbiak befolyásolják a földfelszínre érkező napsugárzás évszakos eloszlását. Míg a besugárzás csökkenése és növekedése egyaránt fokozatosan megy végbe, addig az erre adott légköri válasz (a melegedési és hűlési folyamat) aszimmetrikus: a hűlés 80–90 ezer évig tart, ám a melegedés ennek gyakran még egytizedéig sem.
A mainál jóval melegebb éghajlati viszonyok nem fordultak elő, az eljegesedési időszakokban a jelenleginél akár 6–8 Celsius-fokkal hidegebb klíma uralkodott. A legutolsó eljegesedés idején a kontinensek majdnem egyharmadát gleccserek fedték, egészen New Yorkig lenyúltak. Ez az óriási tömegű jég csökkentette az óceánok vízmennyiségét, a vízszint több mint 100 méterrel alacsonyabb volt napjaink tengerszintjénél, szárazföldi híd kötötte össze Szibériát Alaszkával.
Az éghajlat változása egyaránt visszavezethető természetes és az emberi tevékenységből adódó okokra. Ha a földi légkörnek nem volna természetes üvegházhatása, akkor a felszín közeli léghőmérséklet 33 Celsius-fokkal volna hűvösebb! A természetes üvegházhatáshoz legnagyobb mértékben a vízgőz és a szén-dioxid járul hozzá. A teljes üvegházhatás mintegy 55 százalékáért felelős az antropogén eredetű szén-dioxid, amelynek majdnem fele (46 százaléka) az erőművek és finomítók révén jut a légkörbe. Az erdőirtás 23, a cementgyártás 12 és a gázgyártás 9 százalékban járul hozzá a légköri szén-dioxid mennyiségének növekedéséhez. A metánkibocsátás összetevői között az ipari forrásokon – például a bányászat 25 százalékán – túl kiemelkedő a mezőgazdaság. Míg az állattenyésztés 28 százalékkal, addig a rizstermesztés és a szántóföldek feltörése 15, illetve 7 százalékkal növeli a légköri metánkoncentrációt.
Az óceánok hatalmas víztömegükkel közvetlen hatnak az éghajlatra: a légköri cirkuláció és az óceán áramlásai hőt szállítanak a trópusi zónából a sarkok felé. Az óceánban lejátszódó cirkulációs, kémiai s biológiai folyamatok az egyensúly kismértékű eltolódása révén azonban a szén-dioxid légköri mennyiségének módosításával az éghajlat lassú változását eredményezhetik. A vulkáni tevékenység során szintén megbomlik a légkör összetételének egyensúlya. Vulkánkitörések alkalmával több ezer köbkilométernyi anyag lökődik a levegőbe, igaz, nagy része néhány napon belül leülepedik vagy esőzések révén kimosódik a légkörből. A kis átmérőjű részecskék a nagyobb, robbanás erejű vulkánkitörések alkalmával egészen az alsó sztratoszférába, akár 30 kilométer magasságba is feljutnak. Ezen a szinten jószerivel már egyáltalán nincs felhő- és csapadékképződés, így 1–2 évig is eltarthat, mire ezek a részecskék kikerülnek a légkörből. A Napból érkező sugarak a vulkánkitörésekből származó részecskéken szóródnak, ami hűtő hatást fejt ki. Például a Pinatubo vulkán kitörése évében, 1991-ben átlagosan 0,5–0,7 Celsius-fokkal csökkent Földünk felszínhőmérséklete.
A Föld pályaparamétereinek kicsi és lassú változása évszakeltolódásokhoz vezethet az évezredek során. Éghajlati visszacsatolások erősíthetik ezeket a kis változásokat, s akár jégkorszakokat is eredményezhetnek. Ilyen paraméterek a Nap körüli ellipszis pálya lapultsága, a Föld forgástengelyének dőlésszöge, a forgási szögsebesség módosulása stb.
A légköri sugárzási viszonyok megváltozásának és az üvegházhatás fokozódásának körfolyamata sokrétű, nehezen prognosztizálható mechanizmusokat indít el. A klímamodellek nem kevesebbre vállalkoznak, mint a teljes éghajlati rendszer e bonyolult folyamatainak és kölcsönhatásainak leírására. Szimulálják a légkör és az óceánok mozgásait, becslést adnak a hőmérséklet, a sűrűség, a légnyomás várható alakulására. Leírják a sarki jégsapkák, gleccserek terjeszkedését, illetve olvadását. De miért beszélünk éghajlati forgatókönyvekről előrejelzések helyett?
Hogy 50–100 évre előre megadhassuk a modellek bemenő paramétereiként az üvegházgázok emisszió-, illetve koncentrációértékeit, ahhoz ismernünk kellene a gazdasági és társadalmi folyamatok jövőbeni alakulását, mint például a népesség változását. Ám ilyen nagy időtávra ezeket a folyamatokat nem ismerhetjük, ezért csak éghajlati forgatókönyvekben, úgynevezett „klímaszcenáriókban” („ha… akkor…” jellegű folyamatokban) gondolkodhatunk. Az éghajlatkutatók nemzetközi helyzetértékelését tartalmazó IPCC-jelentések öt-hat évenként jelennek meg négy alapszcenárió jellemzőivel. Közülük kettőben a gyors gazdasági fejlődés, kettőben a környezettudatos technológiai fejlesztések élveznek prioritást.
A négy alapszcenárión belül 19 kiinduló forgatókönyv készül, amelyek a gazdaság leendő állapotát, a szennyező anyagok kibocsátásának globális mértékét és összetételét írják le. Nyolc éghajlati világközpontban futnak ezek a hatalmas számítógépes teljesítményt igénylő globális modellek, s becsülik meg a klíma alakulását általában 2050-ig, illetve 2100-ig. Eszerint a földi átlaghőmérséklet 2100-ra előreláthatóan 1,4–5,8 Celsius-fokkal lesz melegebb. Az északi félgömbön a század végére az összes ciklonok száma csökken, ám évente több nagy erejű ciklonra számíthatunk. Az éves csapadékösszeg általánosan több lesz a XXI. században, a legintenzívebb növekedés a magasabb földrajzi szélességeken s az Egyenlítő övezetében várható. Ugyanakkor a mérsékelt övi zónában a csapadékmennyiség kisebb csökkenése prognosztizálható. Az egész Földön a legnagyobb mértékű csapadékcsökkenés a mediterráneumban várható, s ehhez a területhez – a modell szerint – a Kárpát-medence is hozzátartozik.
Az iménti eredményeket azért nem tudjuk közvetlenül Magyarország területére értelmezni, mert e modellek „felbontása” általában nagyobb, mint 250 kilométer. Országunkra így mindössze 2-3 rácspont esik, s ebből pontos információkat nem kaphatunk. A globális modellek eredményeit felhasználó, úgynevezett „beágyazott” modellek azonban képesek a nagy skálájú változásokat területileg finomabb rácsra lebontani. Az ilyen regionális modellek felbontása akár 20–40 kilométer is lehet. A hamburgi Max Planck Intézetben s az angliai Hadley Központban kifejlesztett modellek alkalmasak lehetnek a Kárpát-medence XXI. század végére várható éghajlatának becslésére.
Az Eötvös Loránd Tudományegyetem meteorológiai tanszékén és az Országos Meteorológiai Szolgálat berkeiben hazánkban is elkezdődtek kísérletek a beágyazott modellekkel. Az eddigi vizsgálatok alapján a Sió és a Balaton vízgyűjtő területe, illetve az Alföld a leginkább veszélyeztetett a klímaváltozások szempontjából. A sekély vizű Balaton vízháztartási egyensúlya könnyen felborul, és ekkor a vízszint jócskán csökkenhet. Az Alföld vízellátottsága eddig is az alsó határon volt. Ha még további eltolódás következik be a félszáraz, mediterrán jellegű klíma irányába, akkor a mezőgazdaság igen komoly problémákkal nézhet szembe.
Persze e modellek csak hipotetikus éghajlatokat jelezhetnek előre, mivel éghajlati kísérleti laboratóriumok nem létezhetnek, így az eredmények kontrollálására sincs lehetőség. Arra a gyakran feltett kérdésre is csak elméleti változatokkal szolgálhatunk, hogy vajon gyakoribbá válnak-e a globális melegedéssel a szélsőséges éghajlati események? Mintha az eddigieknél gyakoribbak volnának a szélsőséges éghajlati események, a klímakatasztrófák. Ha az átlaghőmérsékletek eltolódásának vannak hatásai az emberi társadalmakra és a különböző ökoszisztémákra, akkor az extrém értékek megváltozásának akár hatványozott következményei is lehetnek ezekre a rendszerekre. Ennek jegyében szerte a világon számos nagyobb térségre kiterjedő, az extrém klímára vonatkozó vizsgálat indult. Az elemzésekhez 15 hőmérsékleti és 12 csapadékindexet definiáltak, amelyek napi maximum-, minimum- és közép-hőmérsékleti, valamint napi csapadékösszegek idősorai alapján határozhatók meg.
A hőmérsékleti extrém paraméterek mindenütt egyöntetű melegedő tendenciát mutatnak a teljes XX. századra vonatkozóan. Például az egyetemes skálán a fagyos napok számának csökkenését, az európai térségben pedig a hőhullámok hosszának növekedését „jósolják”. Annak ellenére, hogy a XX. században a Kárpát-medence régiójában a lehullott évi csapadék mennyisége fokozatosan csökkent, az extrém csapadékok gyakorisága mégis nőtt. Emlékezzünk csak az 1998–2002 időszak heves árvizeire!
Esélyünk van a hirtelen klímaváltozásra? A földtörténet során már többször is volt arra példa, hogy bolygónk valamelyik nagyobb régiójában gyors lefolyású éghajlatváltozás következett be. A pleisztocén legutolsó eljegesedési periódusa becslések szerint 100 000–110 000 éven át tartott. Ennek végén, a melegedési periódust megszakítva, ékelődött be egy hideg időszak, amelynek hossza megközelítően 1100–1300 év volt. Az időszak egy hirtelen bekövetkező felmelegedéssel fejeződött be, grönlandi jégfuratminták alapján ennek mértéke meghaladta az évtizedenkénti 5 Celsius-fokot. Mi is történt valójában? A tudósok feltevése szerint az interglaciális melegedés során Észak-Amerika hirtelen olvadó jégtakarója leállította a Golf-áramlást, ami jókora lehűlést eredményezett az észak-atlanti térségben. Éghajlati következményeit Eurázsiában számos helyen megtalálták: a skandináv tűlevelű erdőket tundrák váltották fel, a magashegységekben intenzív hófelhalmozódás és gleccserképződés vette kezdetét.
Napjainkban a Golf-áram délnyugatias hőszállítása egyértelműen melegíti az észak-atlanti térséget s vele együtt Európát. A világóceán mélytengeri és felszíni áramlásainak rendszere, az úgynevezett óceáni szállítószalag egyedül az Atlanti-óceán északi részén bukik alá igazán, ott a hidegebb és nagyobb sókoncentrációjú sűrűbb víz lesüllyed. A globális melegedés következtében jelentős mértékben olvadó sarki jég – alacsony sótartalma miatt – csökkentheti a leáramlás mennyiségét és intenzitását, s ez legvégső esetben elméletileg akár az áramlás leállásához is vezethet. Az elmúlt három évtizedben kimutatható egy kismértékű s ellenkező előjelű sótartalom-változás a trópusi vizekben.
Feltételezve az óceáni szállítószalag felbomlását, az északi féltekén egyértelmű lehűlés, a déli féltekén pedig felmelegedés várható. Az időszakos lehűlést követően esetleg évtizedek telhetnek el, míg az óceáni áramlás átrendeződve újraindul. Ezután a globális melegedés tovább folytatódik mindaddig, míg az antropogén eredetű üvegházgázok kibocsátása nem csökken. Az ilyen típusú éghajlati események azonban nem egyik napról a másikra történnek, és az esélyük is nagyon kicsi.
A fenti szöveg a 2004. szeptember 13-i előadás rövidített, szerkesztett változata. Az előadás megtekinthető szeptember 18-án, szombaton 11 óratól a Duna Televízióban és szeptember 19-én, vasárnap 13.10-től az MTV-n, valamint 21.15-től az M 2-n. A Mindentudás Egyetemének következő előadása szeptember 27-én 19.30-kor kezdődik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Kozma László termében (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2.) Meskó Attila A földi élet fenntarthatóságának kérdései címmel.
origo.hu
Orbán Viktor: A kormány megvédi Magyarországot az energiaárak emelkedésétől
