
|
![]() |
Alsó légkörHaladó |
Vízgőz és a felhőkA vízgőz, a közismerten legfontosabb üvegházgáz, az üvegházhatás körülbelül 60%-áért 1 felelős. A vízgőz koncentrációról mindeddig azt feltételeztük, hogy többé-kevésbé állandó, ezért nem járul hozzá az üvegházhatás fokozódásához. Ez a Föld jövőbeli melegedése következtében meg fog változni…
|
Az éghajlat jövőjének becslésében a legjelentősebb bizonytalanság valószínűleg a vízgőz visszacsatolásból, valamint a felhők és ezek sugárzással való kölcsönhatásából fakad.
|
Általában megjósolható, hogy a növekvő levegőhőmérséklet növekvő párolgáshoz vezet, és ennek következtében megnövekszik a levegőben lévő vízgőz mennyisége. Míg a párolgási folyamatokban az ideális termodinamikai feltételek közelítően fennállnak a troposzféra határrétegében (1-2 km-ig), addig a szabadlégkör modellezése sokkal bonyolultabb, és ott a fő üvegházgáz a vízgőz mennyisége növekszik.
|
|
![]() |
FelhőképződésA növekvő nedvesség következménye a növekvő felhőborítottság. A felhők kétféle módon kölcsönhatnak a sugárzással. Egyrészt kölcsönhatnak, mint üvegházgáz, elnyelik a hosszúhullámú sugárzást, és visszasugározzák a föld felé. Másrészt növelik a Föld albedóját, és az űr felé visszaszórják a napfényt, mielőtt az elérné a Földet. Ennek mértéke erősen függ a felhők típusától, amelynek hatása meghatározó. A magas felhők hozzájárulnak a további melegedéshez, amíg az alacsony felhők több napfényt vernek vissza, ami hűléshez vezet.
|
Kétszeres visszacsatolásA Föld melegedése következtében növekvő vízgőz és felhőképződés akár hűléshez is vezethet, ahogyan a következő vázlaton láthatjuk. Azonban ez idáig nem tisztázott, hogy a fokozott felhőképződés összességében negatív vagy pozitív visszacsatolást eredményez-e a felmelegedés folyamatában. A különböző modellek különböző következtetéseket adnak. (lásd: IPCC TAR 2001, 7.2.2.5).
|
![]() |
![]() |
3. Visszacsatolások a víz körforgásban: Mivel a globális felmelegedés növekvő vízgőz koncentrációt eredményez, a több vízgőz pedig további melegedéshez vezet, megállapíthatnánk, hogy a vízgőz növekedése pozitív visszacsatolást (az eredeti folyamatot erősítő hatást) vált ki. A helyzet azonban nem ennyire egyszerű, mivel a növekvő felhőképződés ellensúlyozhatja ezt a hatást. Ahogy azt a „Felhőképződés” című bekezdésben tanultuk, bizonyos magas szintű felhőknek lehet melegítő hatása, (pöttyözött nyilak), más alacsonyszintű felhők azonban több napfényt vernek vissza, ezáltal jelenlétük hűlést eredményezhet.
|
BizonytalanságokA felhőképződés és a vízgőzkoncentrációban lévő nagy különbségek regionális skálán jelentkeznek, tehát az éghajlati modellek rácsmérete alá esnek. Éghajlati modelljeink túl durva felbontásúak ahhoz, hogy figyelembe vegyenek minden nagy tó fölött megjelenő felhőt, vagy a lejtőszelet egy meleg nyári napon. Számos bizonytalanság származik az alábbiaktól való a függéstől: |
- nagyskálájú dinamika A légkör egy dinamikus rendszer, távol áll egy egyszerű egyensúlytól. A nedvességszállítást a szélesség függvényében különböző folyamatok kormányozzák:
|
![]() |
|
|
![]() |
|
A vízgőz és a felhő-visszacsatolások megbecsléseA jelenlegi becslések szerint, amikor majd bekövetkezik a légköri CO2 mennyiség megkétszereződése (azaz a keverési arány az iparosodás előtti 280 ppm helyett 560 ppm-re emelkedik majd (2001-ben 370 ppm volt)), addigra a hőmérséklet 1.5 - 4.5°C közötti értékkel lesz magasabb. Hogy ez a tartomány ennyire széles az főleg a felhőképződési hatások bizonytalanságának köszönhető.
|
A CO2 szint megkétszereződése, bármi más változás nélkül is további 3.5-4 W/m2 sugárzási kényszerhez vezetne, (azaz a hőmérséklet 1.2°C-kal növekedne). Figyelembevéve a gázállapotú vízgőz visszacsatolására vonatkozó becsléseket, ez az érték durván a duplája (7-8 W/m2). Ezen a ponton hozzá kell adni a felhők hatását, ami vagy egy gyenge hűléshez vezet (ez a valószínűbb), vagy további melegedéshez. A bizonytalanság mértéke -3 és +3 W/m2 közötti. Ez körülbelül 4-11 W/m2 sugárzási kényszerhez vezetne, ha a CO2 mennyiség megduplázódik, vagy a hőmérséklet 1.5 és 4.5 °C között emelkedik. Ha ezt összehasonlítjuk az 1.2°C-kal, (ami a CO2 megduplázásából származik, más visszacsatolás nélkül), láthatjuk, hogy milyen fontos a vízgőz éghajlatunkra gyakorolt hatásának modellezéssel való jobb megismerése.
|
![]() |
|
1 Néhány hivatkozás szerint a troposzférában lévő víz, ideértve a felhők hosszúhullámú abszorpcióját is, felelős a természetes üvegházhatás 80%-áért. (Curry&Webster, Thermodynamics of Atmospheres and oceans, Academic Press, 1999). |
Kapcsolódó oldalak: A felhők és a sugárzás kölcsönhatásáról, a sugárzásról és ennek éghajlati hatásairól itt olvashatsz:
|
Az oldalról:szerző: Elmar Uherek - Max Planck Institute, Mainz
|