Globalno zagrevanje ? Klima – Deo I

Globalno zagrevanje ili Climategate ?Trenutna dešavanja sa zimom – nezapamćene padavine i Sibirske temperature u gradovima širom Balkana, a posebno kod nas, kao i minulo suvo leto, probudili su našu znatiželju za klimatskim dešavanjem i posledicama zbog povećane potrebe za energijom, posebno zelenoj energiji, ali i na životnu okolinu – ekologiju. Svedoci smo da se klima promenila, nekako proleće brzo prođe, isto i jesen, dok zima i leteo traju znatno duže praćene međusobno izrazitim klimatskim suprotnostima. Zato se pojavilo jedno razumno pitanje: Globalno zagrevanje ili globalno zahlađenje? Jer nekako niske temperature nam daju pravo da postavimo to pitanje i pogledamo „ispod haube“, tj. uradimo svoje malo istraživanje na ovu temu. Time ne želimo umanjiti ni jedan pogled niti stav, samo želimo sagledati činjenice iz različitih uglova radi celovitog pristupa problemu, naravno koliko smo to u mogućnosti da uradimo! Kao što se da zapaziti, već neko vreme se naša klima čudno ponaša: Leta postaju suva i vrela a zime jako hladne i sa dosta padavina, a prognoze vremena meteorologa kažu da će se takav trend nastaviti i narednih godina!

Po svemu sudeći, pesimistične prognoze. Zato, svaki znatiželjan i zabrinut čovek bi postavio racionalno pitanje: Da li je Globalno zagrevanje uzelo maha, ili se nešto drugo dešava sa klimom planete Zemlje? To drugo bi moglo biti, verovali ili ne, Globalno zahlađenje, ili nazvaćemo ga Climategate (http://www.climategate.com/), po aferi hakovanja email-ova ključnih naučnika koji se bave prikupljanjem i izučavanjem klimatskih podataka i ekstraterestijalnog zračenja Sunca.

Prva teza o globalnom zagrevanju je zasnovana danas na dominantnom uticaju nekih „štetnih“ gaosva (ovo uzmimo sa rezervom jer neki učestvuju u održavanju života), pre svega CO2 na efekat staklene bašte čiji je glavni proizvođač čovek, dok druga teza kaže da je sve to posledica priorodnog toka: solarne iradijacije i ciklusa u kosmosu, kretanja planete Zemlje, periodičnih ciklusa pojave solarnih pega, vulkanskih erupcija, itd., sa jako malim uticajem čoveka. Ali ipak se slažu, u donekle, da je bilo došlo do globalnog zagrevanja u jednom kraćem periodu u poslednjih stogodina, stim što prva grupa naučnika zagovara da je trend rasta i dalje prisutan, čime se može očekivati veliki skok srednje temperature za nekoliko stepeni u ovom veku, dok druga ukazuje da je to bio prirodan proces i da se sada javlja blagi pad u temperaturi uz pojavu hladnijeg perioda. Stim u vezi, Ruski naučnici idu jedan korak napred iznoseći tezu da nam predstoji hladan period poput mini ledenog doba, već viđenog u istoriji planete (o tome kasnije). Da bi se pokazala naučna polemika, činjenice će biti usmerene tako da dijamtralno suprotna gledišta budu prikazana javnosti u svojoj ideji.

U svakom slučaju, bilo koji pogled bio ispravan, potreba za energijom se uvećava (mnogi analitičari ukazuju da nadolazi energetska kriza širom sveta), a time i za alternativnom, posebno solanom i vetro energijom, tj. za OIE. Takođe, to ukazuje da će u budućnosti stanje ekologije sredine imati povećani značaj kako u mikrostaništu tako i globalno. Čista sredina i energetska strategija kao i očuvanje prirodnih, energetskih resursa moraju se obezbediti zarad održivog razvoja civilizacije i opstanka biljnog i životinjskog sveta na Zemlji.

Globalno zagrevanje za  prethodnih 140 godina

Slika 1. a) IPCC analiza promene-variranja temperature u odnosu na srednju vrednost za  prethodnih 140 godina, 1b) Grafik iz MBH99 a podržan u IPCC TAR iz 2001. god: promene temperature za prethodnih hiljadu godina http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/slides/large/05.16.jpg

Dakle, da se podsetimo, efekat globalnog zagrevanja (pojam je naučno uveden 1980-tih, kada su počela značajna naučna istraživanja) jeste pojava koja usled povećane koncentracije stakleničkih gasova, pre svega CO2 i vodene pare, izaziva porast srednje temperature na površini Zemljine kugle. Za povećanje se „optužuje“ ljudska aktivnost (prvo gledište), pre svega industrija, transport i energetska postrojenja. Čovek je, prema tome, uspeo da za kratak period u istoriji Zemlje promeni veštački klimu svojim nesavsenim ophođenjem i eksploatisanjem. Zato su UN pokrenule kampanju preko svog programa IPCC za praćanje klimatskih promena (Međuvladina komisija Ujedinjenih nacija za klimatske promjene) zarad blagovremenog alarmiranja o posledicama i zahtevanja kvalitetnih rešenja zajednice u celini. Prema njihovoj rekonstrukciji temperature u periodu od hiljadu godina, da se videti da je povećanje temperature u 20-om veku drastično korigovalo ka pozitivnim vrednostima – u prethodnih 140 godina atmosfera zagrejala za oko 0.6 ± 0.2 oC, (izveštaj IPCC „CLIMATE CHANGE 2001“), a za 0,74 ± 0,18 °C u toku perioda od 100 godina, od 1905 do 2005, videti sliku 1a. Dok prema najnovijim podacima NASA-e u 2011. porast je iznosio +0.51 oC (izvor „NASA Earth Observatory”, Robert Simmon).

Hokejska palica  objavljen u radu MBH98

Slika 2. Čuveni grafik „Hokejski štap“ objavljen u radu MBH98

Grafik Hokejski Štap

Slikovito rečeno, meranjima se došlo do čuvenog grafika „hokejski štap“ („hockey stick“) promene srednje globalne temperature   (naziv je dao klimatolog Jerry Mahlman), videti slike 1b i 2, ali tako i za koncentracije CO2 (ugljen-dioksida), CH4 (metana) i N2O (natrijum-oksida), itd., slika 3. Ovi gasovi donekle sprečavaju apsorbcijom i rasejanjem da toplotno zračanje planete Zemlje ode u kosmos (razmena toplote planete sa kosmosom je jedino preko zračenja). Takođe uništavanje ozonskog omotača usko je vezano za industriju i emisiju štetnih gasova u atmosferu (ali za to nije odgovoran ugljen-dioksida već na primer freon, halon). Dodajmo da je na primer efektivna debljina ozona oko 3 mm.

grafici hokejska palica za staklenicke gasove

Slika 3. Grafici gasova odgovornih za efekat staklene bašte koji takođe pokazuju oblik „hokejski štap“http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/slides/index.htm

Podsećanja radi, pomenimo da je Aprila 1998. Godine u naučnom časopisu „Nature“ grupa naučnika Mann, Bradley i Hughes iznela studiju „Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries“ ili skraćeno MBH98 koja koristi statističu analizu merenih podataka kako bi se našla zavisnost promene temperature kako u vremenu tako i u njenoj distribuciji. Zaključili su da  staklenički gasovi igraju presudnu ulogu u 20-om veku u uobličavanju klime i njenog kretanja. U tom radu je prvi put postavljen grafik promene srednje temperature koji je poznat „Hokejski štap“ i koji je dao povoda za brigu i reagovanje UN. Prema tom grafiku, slika 2, do sredine 19-og veka varijacije srednje temperature su bile takve da se mogla povući prava između njih, dok sa pojavom razvijene industrije, što se poklapa sa ovim dobom počinje da se  javlja značajno odstupanje od ustaljene zavisnosti. To je i dalo povoda za brigu i uvođenje nekih mera na globalnom planu.

Borbi za očuvanje zdrave klime i važnosti fenomena zatopljenja, naravno u duhu ove prve tvrdnje da je ugljen-dioksid uzročnik porasta temperature i da je čovek glavni pokretač tog mehanizma, dao je i dokumentarac Al Gora „Nelagodna Istina“ („Inconvenient Truth“, dobio Oskara). Na slici 4. se vidi grafik koji je korišćen u filmu a predstavlja rekonstrukciju klimatskih kretanja u zadnjih 650 hiljada godina na osnovu ispitivanja leda iz Vostoka.

Al Gor Nelagodna Istina  ili „Inconvenient Truth“

Slika 4. Grafici korišćeni u filmu „Nelagodna Istina“, crna pokazuje temperaturu, plava CO2, crvena CH4 (metan)

Kjoto Protokol

Tako se došlo do Kjoto Protokol-a Ujednjenih Nacija (Decembra 1997. Godine), dodatka međunaodnom sporazumu o klimatskim promenama, čiji je cilj smanjenje emisije CO2 i drugih „stakleničkih“ gasova i time ublažio rast srednje globalne temperature. Kyoto Protocol je do Septembra 2011 prihvatilo 191 država, dok je Srbija prihvatila 2007. Interesantno je pomenuti da su SAD odbile da ratifikuju protokol iako su učestvovale aktivno u njegovom donošenju i izradi, kao i da je Kanada krajem 2011. godine kritikovala protokol. Uz to se 37 država sveta („Annex I countries”) obavezala na redukciju „odgovornih“ gasova za određeni period i vrednost.

Iako na slici 2. – prikazanim graficima, se uočavaju značajni porasti i to po eksponencijalnoj zavisnosti koncentracija CO2, CH4, i N2O u atmosferi i to u vreme kada je intezitet ljudske aktivnosti, kako kažu pobornici ove teorije, dominantna na pojavu globalnog zagrevanja. Očito je da grafici pokazuju trend porasta, ali se mora uzetu u obzir i analize leda na Antartiku i Grenlandu gde se uočavaju takođe povećane koncentracije gasa CO2, iako tada nije bilo ljudske aktivnosti koja bi uticala na klimu. Uz to je primetno da povećanje temperature prati i povećanje ugljen-dioksida, a ne suprotno, pokazano na slici 5 – nastaje superpozicijom dva grafika temperature i koncentracije ugljen-dioksida sa slike 4.

Sama industrija nije jedina odgovorna za ovu situaciju. Uništavanje okoline nemarom i nebrigom, neplanska seča drveća u prašumama, trovanje mora i okeana (planktonske alge su veliki apsorberi ugljen-dioksida http://www.sciencedaily.com/releases/2007/11/071129132753.htm), potrošačka osnova društva učinili su taj efekat značajnijim i ubrzanijim. Sami grafici pokazuju eksponencijalnu zavisnost što je alarmantno!

temperatura i karbon-dioksid grafik

Slika 5. Analiza temperature i CO2 iz leda sa Antartika, plava je temperatura, crvena CO2 http://www.daviesand.com/Choices/Precautionary_Planning/New_Data/

Naučnici iz Nacionalnog Centra za Atmosferska Astraživanja (NCAR) predstavili su studiju u kojoj se zastupa hipoteza da Sunce ima neznatan, slab uticaj na današnje klimatske promene, da se veza broj sunčevih pega-nelika/niska oblačnost teško može direktno uspostaviti (izostanak sunčevih pega nije neophodno indikator veće oblačnosti i kasnijeg hlađenja), već se potencira na čovekovo neodgovorno delovanje i nebrigu za okolinu. Bez obzira da li su u pravu ili ne, mada često se ume desiti da neka tvrđenja priroda demantuje, čovek se u mnogome odvojio od prirode i jako narušio njen život.

Pored toga, prema analizama iz 2009. godine nivo CO2 je rastao ali srednja temperatura je opadala ili bila konstantna.  Pored naučnika u SAD i stručnjaci iz UK sa Univerziteta Leeds su uradile dvogodišnje istraživanje o klimatskim promenama i došle do istih rezultata koje je objavilo Kraljevsko udruženje. Oni potvrđuju tvrđenje kolega da Sunce ima skoro nevažeći uticaj. To su zaključili na osnovu poređenja aktivnosti i zračenje Sunca u toku zadnjih 40 godina i uporedili ga sa kretanjem prosečne globalne temperature na površini, i to su ustoličili izjvom: Zagrevanje u poslednjih 20 do 40 godina ne može biti prouzrokovano solarnom aktivnošću.

Uz kolege iz UK, stale su i kolege iz Francuske (Nacionalnalni Centar Za Naučna Istraživanja (CNRS), Komesarijat Za Atomsku Energiju (CEA), i Francuska Meteorološka Služba) koje su odredile da će sa postojećom tendencijom temperatura do 2100. godine porasti za 2 oC do 5 oC. Inače, njihov rad je dosta doprineo u kompjuterskom modelovanju klime i vremenske prognoze. Uzgred, IPCC-u temperatura na planeti Zemlji u istom period mogla bi se uvećati za 1,8 oC do 6,4 oC.

Takođe, Američki stručnjaci sa Berklija predvođeni Ričardom Milerom su pokrenuli ispitivanje temperature tla u poslednjih dvesta godina. U okviru projekta BEST (“Berkeley Earth Surface Temperature”) koji su sproveli, zaključilo se da se u zadnjih 50 godina temperature tla povećala za 1 oC, videri sliku 6, što se poklapa i sa NASA-inim GISS TEMP-om (“Goddard Institute for Space Studies”). Međutim, i tu postoje skeptici koji ukazuju da su izmerene temperature nereprezentativne, jer su podaci koji su prikupljeni u urbanism sredinama koje su toplije od nenaseljenih oblasti gde je preciznije očitavanje. Naime, neke meteorološke stanice su se nalazile u gradovima a čiji su podaci korišćeni u analizi i iscrtavanju toka temperature u pomenutom vremenskom razdoblju.

Globalno zagrevanje Berkli BEST

Slika 6. Prosek temperatute površinu zemlje po dekadi u period od 1800. do 2000. godine (“decadal surface temperature anomaly comparison” (http://berkeleyearth.org/analysis/))

Pored povećanja temperature, za koju se najviše „okrivljuje“ CO2, dolazi i do zagađenja vazduha, vode i zemlje, te se i direktno utiče na zdravlje i opstanak svih živih bića na planeti. Zato se na nivou celoga sveta, od potpisnica Kjoto protokola  zahteva redukovanje emisije štetnih gasova i prelazak na zdavu i održivu industriju, i to na utvrđene godišnje vrednosti. Ovde moramo reći, da bez obzira u kom pravcu se klima kretala, mora se voditi računa o zagađenjima i posledicama na čoveka i živi svet koji ga okružuje, zato je kranjih trenutak da se postave pravci društva u odgovornim okviru.

El Ninjo, Pacifička dekadna oscilacija, Vulkani

Međutim moramo razmotriti još jedan efekat koji je bitan za poslednjih 30-40 godina zagrevanja, i koji prati život planete a ne može se prenebregnuti. Svi znamo da je vodena površina veći deo Zemlje, da se pored toga ogromna zapremina u tom površinskom sloju nalazi pod vodom. Stim u vezi: Okeani akumuliraju toplotnu energiju, tj. predstavljaju ogromne rezervoare toplote tako da se njihov uticaj na globalnu temperaturu ne može zanemariti. Sami okeani imaju cikluse hlađenja-zagrevanja sa periodom od nekoliko desetina godina do nekoliko stotina godina, tj. veliku klimatsku inerciju. Na slici 7. su prikazane glavne prirodne oscilacije temperature vodene mase i vazduha koje utiču na klimu planete. Od naznačenih, čak su 4 efekta vezani za okeane, i to su:  Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), El Niño–Southern Oscillation (ENSO), Indian Ocean Dipole (IOD), Pacific Decadal Oscillation (PDO). Njihovo dejstvo je daleko duže od ostalih, i meri se godinama ili decenijama.  Uzgred, sloj okena od samo 2.5 m ima toplotni kapacitet kao čitava atmosfera!

okeani i temperaturne oscilacije

Slika 7. Mapa pojava koje uticu na temperaturne oscilacije http://www2.ucar.edu/news/backgrounders/weather-maker-patterns-map-text-version

Na primer, uticaj Pacifičkog okeana, kao najdubljeg i najvećeg okena na svetu, je itekako značajan na klimu u većem delu planete Zemlje (Aljaska, SAD, Kanada, Rusija, Japana i Koreja). Dve su ključne prirodne pojave značajne za ova istraživanja: Prva Pacifička dekadna oscilacija okeana (PDO), videti dokument „OCEAN CYCLE FORECASTS“, i druga El Ninjo i La Ninjo (“El Niño–Southern Oscillation“). Prva pojava ima dva ciklusa kraći u trajanju od 20 do 30 godina, i duži u trajanju od 50 do 70 godina. U periodu osamdesetih i devedesetih PDO ciklus je bio pozitivan, dakle voda je emitovala toplotu, a u tom periodu se i na globalnom planu dešavalo zagrevanje, sa vrhuncem 1998. godine, videti sliku 8. Dakle, prema slici, podudara se sa temperaturnim kretanjem – hlađenja / zagrevanja atmosfere.

Pacific Decadal Oscillation PDA

Slika 8. „Pacific Decadal Oscillation“ ili PDA

Sam grafik na slici 8. pokazuje da se globalno hlađenje koje se odigralo od 1945. do 1977. godine podudara sa hladnim ciklusom, a nakon toga je usledio period zagrevanja od 1977. do 2008. posle čega se očekuje hladna faza. Ne zaboravimo da je baš u tome periodu izneta ideja o globalnom zagrevanju i čovekovom presudnim uticajem na njega. Međutim, prema kazivanju naučnika Kraljevske Akademije, same analize i simulacije vremenskih prilika koje su pokazale dominantan čovekov uticaj su takođe imale parametre uticaja i okeana na globalnu temperaturu, kao i to da temperatura ne raste pravolinijski. To znači, prema njima, da će biti kako brzih tako i sporijih perioda uspona temperature, ali da trend rasta se neće narušiti. Zato su prognoze za budućnost nimalo optimistične, jer porast srednje temperature će izazvati otopljenje lednika na polovima, ugrožavanje tamošnjeg staništa, porast nivoa mora, dubok uticaj na kretanje vode u prirodi, prekidanje nekih lanaca ishrane.

Druga jako bitna ciklična pojava jeste El Ninjo i La Ninjo, ili tačnije El Ninjo i Južna oscilacija , koja ima period od 2 do 6 godina, dok La Ninjo ima periodu oko 12 do 18 meseci (Brassington, G.B., 1997.), slika 9. Pojasnimo da El Ninjo predstavlja toplu fazu, i u zadnje vreme češću, dok La Ninjo hladnu i kraću.  „Najintenzivnije i najčešće posledice su u ekvatorijalnom i tropskom regionu“, ali u prirodi retki su diskontinuiteti u uticaju velikih pojava tako da postoje postoje i brojne tzv. telekonekcije, širom Zemlje. Uticaj Ninja se može videti jasno na grafiku slike 9. gde je gornji grafik isti sa slikom 1a) samo za period od 1950. godine. Predviđanje kaže da dolazi period hlađenja ili “La Nina”. Međutim, ako se može „verovati“ prirdnom ciklucu, ide period hladnije površine okeana i po ovom efektu.

El Ninjo i La Ninjo globalno zagrevanje

Slika 9. Poređenje kretanja promene globalne srednje temperature i faza Ninja, uz dodatni uticaj vulkana (SST znači “sea surface temperature”- temperatura na površini mora)

I još jedan prirodni uticaj moramo pomenuti ali on nema neku pravilnost u javljanju, ali ako je „masovan“-čest može značajno smanjiti intenzitet solarnog zračenja koje dospe na površinu kugle. To su aktivni vulkani, koji kroz izbacivanje ogromne količine pepela u atmosferu tokom erupcije mogu izazvati smanjenje zračenja Sunca na Zemlji, praćeno potom vremenski lokalnim zahlađenjem. Ovo se taođe može blago primetiti na slici 9. ako se detaljno izanalizira. Ne zaboravimo da je 2011. godina bila prepuna buđenja vulkana po celoj planeti.

Šta je efekat staklene bašte – globalno zagrevanje?

Uz pomenute uzroke globalnog zagrevanja, potrebno je pojasniti šta to znači, šta znači efekat staklene bašte! Najlakše razumeti ovaj globalni efekat jeste kroz princip spojenih sudova. Naime, ako postoji, to znači da će temperatura da raste ali u svim delovima planete, kako na jugu tako i na severu polulopte, jer toplota se zadržava u atmosferi Zemlje a ne „ide“ u kosmos. Drugim rečima, teže temperature da se ujednače na celoj planeti. Neće biti velikih oscilacija u temperaturama tokom godine, tj. pojačava se uticaj toplije polulopte na onu hladniju. Posledice bliskih temperatura su umerenija, smanjenje inteziteta vetrova (jer su posledica razlika u pritiscima i temperaturi), isparavanje i obilne kiše, blage zime, jasna prelazna godišnja doba, itd. Međutim, kada se dešava suprotno, povećanje razlika u temperaturama juga i severa, dolazi do pojava velikih i snažnih vetrova, tornada, nevremena postaju učestala, i sa druge strane mikroklima staništa počinje da bude izraženija.

Prenesimo, da su u celom svetu pokrenute snage koje traže rešenje za zagađenje vazduha i efekat staklene bašte. Dobro je da se krenulo u istraživanje i čišćenje vazduha jer su industrijski gasovi znatno zaprljali atmosferu i time uzrokovali veliki problem zdravlju ljudi i ekosistemu u kome borave. Jedna od obećavajućih ideja jeste puštanje u atmosferu molekule koji će vezivati ove štetne molekule pre svega natrijum.dioksid i sumpor-dioksid. Ove materije koje će biti zadužene za „hlađenje“ zovu se „Criegee intermediates” ili “Criegee biradicals” (nazvane po nemačkom hemičaru Rudolf-u Criegee-u). Za sada je još u fazi laboratorijskih istraživanja; deluju tako što svojom reakcijom stvaraju oblake aerosoli koje će potom povećati refleksiju Sunčeve svetlosti. Interesantno je da sama planeta stvara ove moliekule i tako sama sprečava delimično klimatske promene.

Na kraju ovog prvog dela možemo zaključiti da se vremenska prognoza itekako zasniva na nekoliko parametara, ako da nije baš zasnovana na prostom posmatranju činjenica, već da se moraju analizirati i kosmički uticaji. Ali o tome u narednom delu.

Nastavak: Globalno zagrevanje ? Klima – Deo II


1 мишљењa на „Globalno zagrevanje ? Klima – Deo I“

Оставите одговор

Ваша адреса е-поште неће бити објављена. Неопходна поља су означена *

Budimo ljudi - zaštita od neželjenih napada *