Zabrakło chmur piętra niskiego, więc Ziemia się niebezpiecznie podgrzała

Rok 2023 był najcieplejszy w historii pomiarów. Globalna temperatura powietrza niebezpiecznie zbliżyła się wtedy do poziomu 1,5 stopnia Celsjusza powyżej średniej z czasów preindustrialnych.

Poszukiwanie przyczyn tego skoku okazało się wyzwaniem dla naukowców. Nawet po uwzględnieniu czynników antropogenicznych, zjawiska El Nino i zdarzeń naturalnych, takich jak erupcje wulkanów czy zwiększona aktywność słoneczna, do wyjaśnienia pozostawała luka wynosząca około 0,2 st. C. Na łamach czasopisma "Science" ukazało się jedno z możliwych wyjaśnień tego zjawiska.

Naukowcy przeanalizowali dane satelitarne i pogodowe z ostatnich dekad, porównując je z modelami klimatycznymi. Zauważyli jedną niepokojącą prawidłowość - w 2023 roku w atmosferze powstało bardzo mało chmur piętra niskiego. Szczególnie wyraźnie widać to było na północno-wschodnim Atlantyku, czyli regionie, w którym wystąpiły liczne anomalie pogodowe i padły rekordy temperatury.

- Wyraźnie widać, że północno-wschodni Atlantyk, który jest jednym z głównych czynników napędzających ostatni skok globalnej temperatury, charakteryzował się znacznym spadkiem zachmurzenia na niskich wysokościach nie tylko w 2023 roku, ale także, podobnie jak prawie cały Atlantyk, w ciągu ostatnich 10 lat - tłumaczył Helge Goessling z Instytutu Alfreda Wegenera, główny autor badania.

W jaki jednak sposób chmury piętra niskiego wpływają na temperaturę na Ziemi? Jest to związane z albedo, czyli zdolnością konkretnych powierzchni do odbijania promieniowania słonecznego w przestrzeń kosmiczną. Ciemne obiekty charakteryzują się niskim albedo, ponieważ pochłaniają większość padającej na nie energii - jak asfalt w gorący dzień. Jasne powierzchnie, jak śnieg czy lód, odbijają większość światła.

Efekt ten obserwowany jest na skalę globalną - dzięki pokrywie lodowej i chmurom Ziemia odbija więcej promieniowania słonecznego, podczas gdy ciemne lądy i oceany pochłaniają go więcej. Co najmniej od lat 70 XX wieku planetarne albedo spada.

- Naszą uwagę zwrócił fakt, że w różnych zbiorach danych rok 2023 wyróżniał się jako rok o najniższym albedo planetarnym - wyjaśnił współautor badania Thomas Rackow z Europejskiego Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody. - W ostatnich latach zaobserwowaliśmy już niewielki spadek. Dane wskazują, że w 2023 roku albedo planety mogło być najniższe od co najmniej 1940 roku - dodał.

Aby obliczyć skutki zmniejszonego albedo, naukowcy sporządzili analizę budżetu energetycznego Ziemi, czyli bilansu energii dostarczanej, pochłanianej i odbijanej. Jak się okazało, bez zmniejszonego albedo średnia temperatura w 2023 r. byłaby o około 0,23 st. C niższa niż zanotowano.

Badacze zauważyli jeszcze jedną prawidłowość - w 2023 roku spadło głównie zachmurzenie w niskich warstwach atmosfery, podczas gdy na umiarkowanych i dużych wysokościach spadek był niewielki. Wszystkie chmury odbijają światło słoneczne, powodując efekt chłodzenia. Te w wysokich, zimnych warstwach atmosfery wywołują jednak także efekt ocieplenia, ponieważ zatrzymują ciepło emitowane z powierzchni w atmosferze.

- Jeśli duża część spadku albedo jest spowodowana związkiem między globalnym ociepleniem a chmurami piętra niskiego, jak wskazują niektóre modele klimatyczne, powinniśmy spodziewać się intensywnego ocieplenia w przyszłości - podkreślił Goessling.

Naukowcy ostrzegli, że z powodu postępującej utraty chmur globalne, długoterminowe ocieplenie klimatu przekraczające 1,5 st. C może nadejść wcześniej niż oczekiwano do tej pory. Podkreślili potrzebę jak najszybszego wdrożenia środków mających na celu dostosowanie się do skutków przyszłych ekstremów pogodowych.