Az ipari, mezőgazdasági és egyéb emberi tevékenységek során a légkörbe juttatott üvegházhatású gázok légköri koncentrációjának növekedése egyértelműen a bolygó felmelegedését vonja maga után. Ennek talán legkézzelfoghatóbb jele az északi-sarkvidéki tengerjég és a grönlandi jégtakaró gyors olvadása, melyet a klímaváltozással együtt járó északi-sarki hőmérséklet-emelkedés okoz. Az Északi-sarkvidék jövőjével kapcsolatos bizonytalanságok csökkentése kiemelten fontos,
mert a sarki területek a földi átlagnál jóval nagyobb mértékű felmelegedést mutatnak egységnyi szén-dioxid-kibocsátásra.
Ez az úgynevezett klímaérzékenység, melynek pontos számszerűsítése napjaink egyik legnagyobb kihívásaként és megoldatlan problémájaként áll az éghajlatkutatók előtt. Erre a feladatra vállalkozott a CSFK FGI-nek a kutatás kezdetén még doktorandusz, mára már doktori fokozatot szerzett kutatója, Topál Dániel.
„Az éghajlati modellek „pontosságának" kiértékelésére bevett gyakorlat a modellek által szimulált sarki jégolvadás és a műholdas mérések alapján látott jégolvadás közvetlen összehasonlítása. Ebből a megközelítésből azonban hiányzik egy az eddigi kutatások során figyelmen kívül hagyott lépés.
A fő probléma az, hogy az éghajlati rendszer számítógépes modelljei a valós megfigyelésekhez képest jóval kisebb jelentőséget tulajdonítanak a bolygóléptékű légköri áramlások okozta jégolvadásnak.
Ezért figyelembe kell vegyük a nagyléptékű légköri cirkulációs változások szerepét, amikor az Északi-sark klímaérzékenységét vizsgáljuk" ‒ magyarázza a kutató.
A Topál Dániel és munkatársai által nemrégiben már publikált sajátos modellezési megközelítést alkalmazva a kutatók pontosan számszerűsítették a légköri cirkuláció által okozott jégolvadást egy komplex, a grönlandi jégmező és a tengerjég fizikáját explicit formában tartalmazó csatolt jég-óceán-légkör-föld éghajlati modellben (Community Earth System Model v.2). E kísérlet során a modellezett szélmezőt egy valós megfigyeléseken alapuló, úgynevezett éghajlati reanalízisből vett szélmezőre cserélték, miközben a modellben a szén-dioxid légköri koncentrációját konstansnak hagyták. Így pontosan el lehetett különíteni a szél okozta jégolvadást a szén-dioxid által közvetlenül okozott olvadástól. A sarki szélmező mintegy 50 százalékban felelős az utóbbi négy évtizedben látott olvadásért. A cikk becslései szerint ugyanez a szám az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) legújabb jelentésében is szereplő éghajlati modellekben átlagosan alig több, mint két százalék. Az, hogy a modellekben a szélváltozásokat mennyiben okozza a szén-dioxid-kényszer, a módszer szempontjából lényegtelen, így a kutatók által ajánlott modellkiértékelési eljárás a jelenlegi bevett gyakorlatnál általánosabb, sokkal beszédesebb.
„Ha egy éghajlati modellben szimulált jégolvadás más fizikai okokra vezethető vissza, mint a valóságban, akkor a modellekből kapott eredményt nem hasonlíthatjuk össze közvetlenül a méréseinkkel. Minden egyes hozzáférhető modellben kiszámoltam, hogy mekkora mértékben különbözik a modellezett és a „valós" szélmező által okozott olvadás. Megdöbbentő volt látni, hogy a hiba szisztematikusan az összes modellt érinti. Ekkor vált világossá a probléma valós súlya. Fontosnak véltem egy minél egyszerűbb eljárást kidolgozni ennek a hibának a korrigálására, melyet aztán a klímaközösség elé tárva alternatív útvonalat mutathatunk" – folytatja Topál Dániel.
Az eredmények szerint a hibát korrigálva a modellek által előrejelzett, az üvegházgázkényszer okozta jégolvadás lelassul. Ez annak egyenes következménye, hogy a modellek az elmúlt négy évtizedben a szén-dioxid-koncentráció egységnyi növekményére hasonló mértékű jégolvadást jeleznek, mint a műholdas mérések, viszont szimulált szélhatások nélkül. A szerzők következtetései alapjaiban határozhatják meg a következő generációs éghajlati modellek kiértékelésekor alkalmazott módszereket a klímaérzékenység tekintetében.
„Tudva, hogy a sarki légköri áramlások hatása kiemelkedő fontosságú az olvadás hátterében álló fizikai mechanizmus megértése szempontjából, a modellek mintegy kompenzálják a hiányzó szélhatást az üvegházgázkényszer okozta felmelegedés „túlfűtésével".
Fontos hangsúlyozni, hogy ez semmiképp sem jelenti azt, hogy az ember éghajlat-módosító szerepe megkérdőjelezhető volna.
A cikkben sokkal inkább arra hívjuk fel a figyelmet, hogy a modellek túlzott finomhangolása a múltban látott éghajlati változások replikálására valós veszélyekkel fenyeget. Továbbra is bizonytalan, hogy mekkora mértékben okozhatja a szén-dioxid-kényszer a sarki szélváltozásokat" – összegzi Topál Dániel.
(Forrás: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága: http://www.elkh.org/)