Klimatická zmena je v súčasnosti najväčšou výzvou pre globálny ekosystém a jej pochopenie si vyžaduje hlbokú analýzu procesov v atmosfére. Jedným z najdôležitejších ukazovateľov tohto stavu je energetická nerovnováha Zeme (EEI), ktorá predstavuje čistý rozdiel medzi množstvom slnečnej energie absorbovanej Zemou a energiou vyžarovanou späť do vesmíru. Táto nerovnováha zahŕňa prichádzajúce krátkovlnné (SW) a odchádzajúce dlhovlnné (LW) žiarenie. Podľa analýzy pozorovaní satelitného systému CERES bol medzi rokmi 2003 a 2023 zaznamenaný pozitívny trend EEI na úrovni 0,51 ± 0,16 W m⁻² za desaťročie, čo znamená, že naša planéta akumuluje čoraz viac tepla.

Úloha aerosólov v globálnom otepľovaní

Dlho sa predpokladalo, že za výrazným nárastom absorbovaného krátkovlnného žiarenia v 21. storočí stojí najmä pokles antropogénnych aerosólov na severnej pologuli (NH). Aerosóly sú mikroskopické častice, ktoré ovplyvňujú klímu dvoma spôsobmi: priamo rozptyľovaním a absorpciou slnečného žiarenia (ARI) a nepriamo modifikáciou vlastností oblakov, čím zvyšujú ich odrazivosť a životnosť (ACI).

Zníženie emisií síranov v dôsledku prísnejších pravidiel na ochranu čistoty ovzdušia v priemyselných oblastiach východnej Ázie a Severnej Ameriky viedlo k tomu, že atmosféra sa stala „priehľadnejšou“, čo umožnilo väčšiu absorpciu slnečného svetla. Predchádzajúce modelové štúdie pripisovali tomuto poklesu až polovicu pozitívneho trendu krátkovlnného žiarenia.

Prekvapivá kompenzácia z južnej pologule

Najnovšie analýzy založené na pozorovaniach a reanalýzach však prinášajú iný pohľad. Ukazuje sa, že hoci na severnej pologuli došlo k poklesu aerosólov, na južnej pologuli (SH) bol zaznamenaný neočakávaný nárast, ktorý tento trend globálne kompenzoval. Tento nárast nie je spôsobený priemyselnou činnosťou, ale prírodnými faktormi, ako sú extrémne lesné požiare (napr. v Austrálii v rokoch 2019 – 2020) a masívna sopečná erupcia Hunga Tonga v roku 2022.

Tieto udalosti vniesli do atmosféry obrovské množstvo častíc, ktoré zvýšili odrazivosť oblakov nad južnými oceánmi a vyvolali radiačné ochladenie. Tento hemisférický kontrast znamená, že čistý globálny vplyv aerosólov na trend EEI za posledné dve desaťročia bol v skutočnosti zanedbateľný. Zatiaľ čo aerosóly ovplyvnili regionálne variácie, ich globálny príspevok k celkovému nárastu nerovnováhy bol minimálny.

Čo teda poháňa energetickú nerovnováhu?

Ak aerosóly nie sú hlavným vinníkom globálneho trendu, pozornosť vedcov sa presúva k iným faktorom. Podľa zdrojov tvoria zmeny v oblačnosti až 67 % celkového pozitívneho trendu krátkovlnného žiarenia. Ďalšími významnými prvkami sú:

• Povrchové albedo (25 %): Zníženie odrazivosti zemského povrchu, napríklad v dôsledku úbytku ľadu a snehu.
• Vodná para (7 %): Zvýšený obsah vlhkosti v atmosfére zachytávajúcej teplo.
• Spätná väzba oblakov: Redukcia nízkej oblačnosti v niektorých oblastiach (napr. v dôsledku zmien teploty povrchu morí) umožňuje väčšiu absorpciu slnečnej energie.

Nedostatky klimatických modelov

Zdroje naznačujú, že súčasné klimatické modely (ako CMIP6) môžu nadhodnocovať vplyv aerosólov. Modely často predpovedajú oveľa strmší pokles koncentrácie aerosólov, než je pozorovaná realita, a nedokážu adekvátne zachytiť vplyv náhodných prírodných emisií z požiarov a sopiek na južnej pologuli. Tento rozpor zdôrazňuje potrebu zahrnúť variabilitu prírodných aerosólov do budúcich klimatických projekcií pre presnejšie predpovede.

Pochopenie faktorov prispievajúcich k rastúcej energetickej nerovnováhe Zeme je nevyhnutné pre formulovanie účinných stratégií na zmiernenie klimatických zmien. Hoci regionálne zníženie znečistenia ovzdušia prispieva k otepľovaniu, prírodné procesy na druhom konci sveta tento vplyv dočasne tlmia. Hlavným motorom globálneho trendu však zostávajú procesy súvisiace s oblačnosťou a úbytkom odrazivosti povrchu, čo potvrdzuje zložitosť nášho klimatického systému.

Energetickú nerovnováhu planéty si môžeme predstaviť ako dom s netesniacou strechou počas letného dňa. Hoci sme si namontovali okná, ktoré prepúšťajú menej svetla (aerosóly v SH), zároveň sme odkryli časť izolácie na streche (úbytok ľadu a zmeny oblakov), čo spôsobuje, že sa interiér domu neustále prehrieva bez ohľadu na to, čo robíme s oknami. JRi

Správa bola zverejnená v časopise science.org