A modern kori globális felmelegedéshez való emberi hozzájárulás mértékét politikai körökben, különösen az Egyesült Államokban, heves vita övezi.
Egy közelmúltbeli kongresszusi meghallgatáson Rick Perry, az Egyesült Államok energiaügyi minisztere megjegyezte, hogy “kiállni és azt állítani, hogy a globális felmelegedés 100%-ban az emberi tevékenység miatt következik be, azt hiszem, hogy ez a kijelentés nem védhető.”
A tudomány azonban elég egyértelmű a modernkori felmelegedéshez való emberi hozzájárulással kapcsolatban. Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi munkacsoport (IPCC) ötödik értékelő jelentése szerint az 1950 óta megfigyelt felmelegedés mintegy 100%-át az emberi kibocsátás és tevékenység okozta.
A Carbon Brief itt azt vizsgálja, hogy a Föld éghajlatát befolyásoló főbb tényezők mindegyike külön-külön hogyan befolyásolná a hőmérsékletet – és hogy együttes hatásuk szinte tökéletesen előre jelzi a globális hőmérséklet hosszú távú változásait.
A Carbon Brief elemzése megállapítja, hogy:
- 1850 óta szinte az összes hosszú távú felmelegedés magyarázható az üvegházhatású gázok kibocsátásával és más emberi tevékenységekkel.
- Ha csak az üvegházhatású gázok kibocsátása melegítené a bolygót, akkor körülbelül egyharmaddal nagyobb felmelegedésre számíthatnánk, mint ami ténylegesen bekövetkezett. Ezt ellensúlyozza az ember által termelt légköri aeroszolok okozta lehűlés.
- Az előrejelzések szerint 2100-ra az aeroszolok mennyisége jelentősen csökkenni fog, így az összes tényező által okozott felmelegedés közelebb kerül az üvegházhatású gázok által okozott felmelegedéshez.
- A Föld éghajlatának természetes változékonysága valószínűleg nem játszik jelentős szerepet a hosszú távú felmelegedésben.
Animáció: Rosamund Pearce a Carbon Brief számára. Képek az Alamy Stock Photo segítségével.
Hány százalékos az ember okozta felmelegedés?
A 2013-as ötödik értékelő jelentésében az IPCC a politikai döntéshozóknak szóló összefoglalójában megállapította, hogy “rendkívül valószínű, hogy a globális felszíni átlaghőmérséklet 1951 és 2010 között megfigyelt növekedésének több mint felét” az emberi tevékenység okozta. A “rendkívül valószínű” kifejezés alatt azt értette, hogy 95% és 100% közötti a valószínűsége annak, hogy a modernkori felmelegedés több mint fele az emberi tevékenységnek tudható be.
Ezt a kissé összecsapott kijelentést gyakran félreértelmezték úgy, hogy az emberi felelősség a modernkori felmelegedésért valahol 50% és 100% között van. Valójában, amint arra Dr. Gavin Schmidt, a NASA munkatársa rámutatott, az IPCC hallgatólagos legjobb becslése az volt, hogy a megfigyelt felmelegedés mintegy 110%-áért az ember a felelős (72% és 146% között), miközben a természeti tényezők önmagukban az elmúlt 50 évben enyhe lehűléshez vezettek.
Hasonlóképpen, a nemrégiben készült negyedik amerikai nemzeti éghajlatértékelés is azt találta, hogy az 1951-2010 között megfigyelt felmelegedés 93-123%-a emberi tevékenységnek tudható be.
Ezek a következtetések némi zavart okoztak azzal kapcsolatban, hogy a megfigyelt felmelegedés több mint 100%-át hogyan lehet emberi tevékenységnek tulajdonítani. A 100%-nál nagyobb emberi hozzájárulás azért lehetséges, mert a vulkánokkal és a naptevékenységgel összefüggő természetes éghajlatváltozás valószínűleg enyhe lehűlést eredményezett volna az elmúlt 50 évben, ami ellensúlyozta volna az emberi tevékenységgel összefüggő felmelegedés egy részét.
“Erők”, amelyek megváltoztatják az éghajlatot
A tudósok mérik azokat a különböző tényezőket, amelyek befolyásolják a Föld éghajlatát elérő és abban maradó energia mennyiségét. Ezeket “sugárzási kényszerítő tényezőknek” nevezik.
Ezek közé tartoznak az üvegházhatású gázok, amelyek csapdába ejtik a kimenő hőt, az aeroszolok – mind az emberi tevékenységből, mind a vulkánkitörésekből származó aeroszolok -, amelyek visszaverik a beérkező napfényt és befolyásolják a felhőképződést, a napkibocsátás változásai, a Föld felszínének a földhasználattal összefüggő visszaverő képességében bekövetkező változások és sok más tényező.
Az egyes különböző erőhatásoknak a megfigyelt hőmérséklet-változásokban játszott szerepének értékeléséhez a Carbon Brief egy egyszerű statisztikai éghajlati modellt adaptált, amelyet Dr. Karsten Haustein és munkatársai dolgoztak ki az Oxfordi Egyetemen és a Leedsi Egyetemen. Ez a modell megtalálja az emberi és a természetes éghajlati tényezők és a hőmérséklet közötti kapcsolatot, amely a legjobban megfelel a megfigyelt hőmérsékleteknek, mind globálisan, mind a szárazföldi területeken.
A lenti ábra az egyes különböző éghajlati tényezők becsült szerepét mutatja a globális felszíni hőmérséklet változásában a feljegyzések 1850-es kezdete óta – beleértve az üvegházhatású gázokat (piros vonal), az aeroszolokat (sötétkék), a földhasználatot (világoskék), az ózont (rózsaszín), a napfényt (sárga) és a vulkánokat (narancs).
A fekete pontok a Berkeley Earth felszíni hőmérsékleti projektből származó megfigyelt hőmérsékleteket mutatják, míg a szürke vonal a különböző típusú erőhatások kombinációjából becsült felmelegedést
A Berkeley Earthből származó globális átlagos felszíni hőmérsékletek (fekete pontok) és a különböző sugárzó erőhatások modellezett hatása (színes vonalak), valamint az összes erőhatás kombinációja (szürke vonal) az 1850 és 2017 közötti időszakra. Részletekért lásd a cikk végén található módszereket. Az ábrát a Carbon Brief készítette a Highcharts segítségével.
A sugárzó erők kombinációja általában elég jól illeszkedik a megfigyelt hőmérsékletek hosszabb távú változásaihoz. Van némi évenkénti ingadozás, elsősorban az El Niño események miatt, amelyet nem az erőhatások változásai okoznak. Vannak olyan időszakok is 1900-1920 és 1930-1950 között, amikor nagyobb eltérések mutatkoznak az előre jelzett és a megfigyelt felmelegedés között, mind ebben az egyszerű modellben, mind a bonyolultabb éghajlati modellekben.
A diagram kiemeli, hogy az összes elemzett sugárzó erőforrás közül csak az üvegházhatású gázok kibocsátásának növekedése eredményezi az elmúlt 150 évben tapasztalt felmelegedés nagyságrendjét.
Ha csak az üvegházhatású gázok kibocsátása melegítené a bolygót, akkor a ténylegesen bekövetkezettnél körülbelül egyharmaddal nagyobb felmelegedésre számíthatnánk.
Az összes többi tényező milyen szerepet játszik?
Az üvegházhatású gázok által okozott többlet felmelegedést ellensúlyozza a kén-dioxid és a fosszilis tüzelőanyagok égetésének más termékei, amelyek légköri aeroszolokat képeznek. A légkörben lévő aeroszolok egyrészt visszaverik a beérkező napsugárzást az űrbe, másrészt fokozzák a magas, fényvisszaverő felhők képződését, így hűtve a Földet.
Az ózon egy rövid élettartamú üvegházhatású gáz, amely csapdába ejti a kimenő hőt és felmelegíti a Földet. Az ózon nem közvetlenül kerül kibocsátásra, hanem akkor keletkezik, amikor a metán, a szén-monoxid, a nitrogén-oxidok és az illékony szerves vegyületek lebomlanak a légkörben. Az ózonszint növekedése közvetlenül e gázok emberi kibocsátásának tulajdonítható.
A felső légkörben a klórozott-fluorozott szénhidrogénekkel (CFC-k) és más, az ózonréteget lebontó halogénezett szénhidrogénekkel kapcsolatos ózoncsökkenés mérsékelt hűtő hatással járt. Az alsó és felső légköri ózonváltozások együttes nettó hatása néhány tized fokkal mérsékelten felmelegítette a Földet.
A földhasználat módjának változása megváltoztatja a Föld felszínének fényvisszaverő képességét. Ha például egy erdőt mezővel helyettesítünk, az általában növeli a világűrbe visszavert napfény mennyiségét, különösen a havas régiókban. Az 1850 óta bekövetkezett földhasználati változások nettó éghajlati hatása szerény mértékű lehűlés.
A vulkánok rövid távú hűtő hatást gyakorolnak az éghajlatra, mivel szulfát aeroszolokat juttatnak magasan a sztratoszférába, ahol néhány évig a magasban maradhatnak, visszaverve a beérkező napfényt az űrbe. Amint azonban a szulfátok visszasodródnak a felszínre, a vulkánok hűtő hatása megszűnik. A narancssárga vonal a vulkánok éghajlatra gyakorolt becsült hatását mutatja, a nagyobb kitörésekhez nagy, akár 0,4 Celsius-fokos hőmérséklet-csökkenés társul.
2009. január 3. – Santiaguito kitörés, Guatemala. Credit: Stocktrek Images, Inc. / Alamy Stock Photo.
A naptevékenységet az elmúlt évtizedekben műholdakkal mérik, a távolabbi múltban pedig a napfoltok száma alapján becsülik. A Napból a Földre érkező energia mennyisége szerényen, mintegy 11 éves ciklusonként ingadozik. Az 1850-es évek óta a naptevékenység összességében kissé megnőtt, de a Földet elérő további napenergia mennyisége kicsi a többi vizsgált sugárzási kényszerhez képest.
Az elmúlt 50 évben a Földet elérő napenergia valójában kissé csökkent, miközben a hőmérséklet drámaian emelkedett.
Az emberi kényszer megfelel a megfigyelt felmelegedésnek
A modell pontossága a sugárzási kényszer becslésének pontosságától függ. A sugárzási kényszer egyes típusai, mint például a légköri CO2-koncentráció, közvetlenül mérhetők, és viszonylag kis bizonytalansággal rendelkeznek. Mások, mint például az aeroszolok, sokkal nagyobb bizonytalanságoknak vannak kitéve, mivel nehéz pontosan mérni a felhőképződésre gyakorolt hatásukat.
Ezeket figyelembe veszi az alábbi ábra, amely a természetes (kék vonal) és az emberi erőhatásokat (piros vonal) együttesen mutatja, valamint a statisztikai modell által mindegyikhez társított bizonytalanságokat. Ezek az árnyékolt területek a sugárzási erők 200 különböző becslésén alapulnak, amelyek magukban foglalják az egyes értékek tartományát becsülni próbáló kutatásokat. Az emberi tényezőkre vonatkozó bizonytalanságok 1960 után növekednek, főként az aeroszol-kibocsátás ezt követő növekedése miatt.
A Berkeley Earth globális átlagos felszíni hőmérséklete (fekete pontok) és az összes kombinált természetes (kék vonal) és emberi (piros vonal) sugárzó erőhatás modellezett hatása a hozzájuk tartozó bizonytalanságokkal (árnyékolt területek) az 1850 és 2017 közötti időszakra. Az összes természetes és emberi erőhatás kombinációja (szürke vonal) szintén látható. Részletekért lásd a cikk végén található módszereket. A Carbon Brief által a Highcharts segítségével készített grafikon.
Az összes emberi erőhatáshoz kapcsolódó felmelegedés összességében elég jól egyezik a megfigyelt felmelegedéssel, ami azt mutatja, hogy a “modern” időszak 1950-es kezdete óta a teljes felmelegedés mintegy 104%-a emberi tevékenységből származik (és 103%-a 1850 óta), ami hasonló az IPCC által közölt értékhez. A kombinált természetes hatások szerény lehűlést mutatnak, amelyet elsősorban a vulkánkitörések okoznak.
A Carbon Brief által ehhez az elemzéshez használt egyszerű statisztikai modell eltér a tudósok által általában használt sokkal összetettebb éghajlati modellektől, amelyeket a felmelegedés emberi eredetének értékelésére használnak. Az éghajlati modellek nem egyszerűen “illesztik” az erőhatásokat a megfigyelt hőmérsékletekhez. Az éghajlati modellek a hőmérséklet térbeli és időbeli változásait is figyelembe veszik, és a Föld különböző régióiban a sugárzó erők eltérő hatékonyságát is figyelembe tudják venni.
A különböző erők globális hőmérsékletre gyakorolt hatásának elemzésekor azonban az összetett éghajlati modellek általában az egyszerű statisztikai modellekhez hasonló eredményekre jutnak. Az IPCC ötödik értékelő jelentéséből származó alábbi ábra a különböző tényezők hőmérsékletre gyakorolt hatását mutatja az 1950 és 2010 közötti időszakra vonatkozóan. A megfigyelt hőmérsékleteket fekete színnel, míg az emberi tényezők összegét narancssárga színnel tüntettük fel.
TS10 ábra az IPCC ötödik értékelő jelentéséből. A megfigyelt hőmérsékletek a HadCRUT4 adataiból származnak. GHG az összes jól kevert üvegházhatású gáz, ANT az összes emberi erőhatás, OA az emberi erőhatás az GHG-n kívül (főleg aeroszolok), NAT a természetes erőhatás (napenergia és vulkánok), a belső változékonyság pedig a több évtizedes óceáni ciklusok és hasonló tényezők lehetséges hatásának becslése. A hibasávok az egyes értékek egy-szigmás bizonytalanságát mutatják. Forrás:
Ez azt sugallja, hogy az emberi hatások önmagukban a megfigyelt felmelegedés körülbelül 110%-át eredményezték volna. Az IPCC a belső változékonyság becsült nagyságát is belevette a modellekbe ebben az időszakban, ami szerintük viszonylag kicsi és a természetes hatásokéhoz hasonló.
Amint Gabi Hegerl professzor az Edinburghi Egyetemről a Carbon Briefnek elmondta: “Az IPCC-jelentés egy olyan becslést tartalmaz, amely alapvetően azt mondja, hogy a legjobb becslés szerint nincs hozzájárulás, nem túl nagy bizonytalansággal.”
A szárazföldi területek gyorsabban melegednek
A szárazföldi területek hőmérséklete az elmúlt évszázadban jelentősen gyorsabban melegedett, mint a globális átlaghőmérséklet, az elmúlt években a hőmérséklet mintegy 1,7 Celsius-fokkal haladta meg az iparosodás előtti szintet. A szárazföldi hőmérsékleti rekordok időben is messzebbre nyúlnak vissza, mint a globális hőmérsékleti rekordok, bár az 1850 előtti időszakot sokkal nagyobb bizonytalanságok övezik.
A statisztikai modell segítségével mind az emberi, mind a természetes sugárzási erők megfeleltethetők a szárazföldi hőmérsékleteknek. Az emberi és a természetes impulzusok nagysága némileg eltér a szárazföldi és a globális hőmérsékletek között. Úgy tűnik például, hogy a vulkánkitörések nagyobb hatással vannak a szárazföldre, mivel a szárazföldi hőmérséklet valószínűleg gyorsabban reagál az impulzusok gyors változásaira.
A lenti ábra az egyes különböző sugárzási impulzusok relatív hozzájárulását mutatja a szárazföldi hőmérséklethez 1750 óta.
A Berkeley Földről származó szárazföldi átlagos felszíni hőmérséklet (fekete pontok) és a különböző sugárzási impulzusok modellezett hatása (színes vonalak), valamint az összes impulzus kombinációja (szürke vonal) az 1750 és 2017 közötti időszakra. A Carbon Brief által a Highcharts segítségével készített grafikon.
Az összes erőforrás kombinációja általában elég jól megfelel a megfigyelt hőmérsékleteknek, a szürke vonal körüli rövid távú változékonyságot elsősorban az El Niño és a La Niña események okozzák. Az 1850 előtti hőmérsékletekben nagyobb az eltérés, ami a megfigyelési adatok sokkal nagyobb bizonytalanságát tükrözi.
Még mindig van egy 1930 és 1940 körüli időszak, amikor a megfigyelések meghaladják a modell előrejelzéseit, bár a különbségek kevésbé kifejezettek, mint a globális hőmérsékletekben, és az 1900-1920 közötti eltérés a szárazföldi adatokból többnyire hiányzik.
A szárazföldi adatokban élesen kiemelkednek az 1700-as évek végén és az 1800-as évek elején bekövetkezett vulkánkitörések. Az indonéziai Tambora-hegy 1815-ös kitörése 1,5 Celsius-fokkal hűthette le a szárazföldi hőmérsékletet, bár az akkori feljegyzések csak az északi félteke egyes részeire korlátozódtak, ezért nehéz határozott következtetést levonni a globális hatásokról. Általánosságban úgy tűnik, hogy a vulkánok a szárazföldi hőmérsékletet közel kétszer annyival hűtik le, mint a globális hőmérsékletet.
Mi történhet a jövőben?
A Carbon Brief ugyanazt a modellt használta az egyes kényszerítő tényezőkhöz kapcsolódó jövőbeli hőmérsékletváltozások előrejelzésére. Az alábbi ábra a 2017-ig tartó megfigyeléseket mutatja, valamint a 2017 utáni jövőbeli sugárzási kényszerhatásokat az RCP6.0, egy közepes és magas jövőbeli felmelegedési forgatókönyv alapján.
A Berkeley Earth globális felszíni átlaghőmérséklete (fekete pontok) és a különböző sugárzási tényezők modellezett hatása (színes vonalak) az 1850 és 2100 közötti időszakra. A 2017 utáni erőhatások az RCP6.0-ból származnak. Az ábrát a Carbon Brief készítette a Highcharts segítségével.
Az RCP6.0 forgatókönyv sugárzási erőhatásainak megadásakor az egyszerű statisztikai modell 2100-ra körülbelül 3 Celsius-fokos felmelegedést mutat, ami majdnem megegyezik az éghajlati modellek által megállapított átlagos felmelegedéssel.
A CO2-ból származó jövőbeli sugárzási erő várhatóan tovább növekszik, ha a kibocsátások növekednek. Az aeroszolok viszont az előrejelzések szerint a mai szinten tetőznek, és 2100-ra jelentősen csökkennek, ami nagyrészt a levegőminőséggel kapcsolatos aggodalmaknak köszönhető. Az aeroszolok csökkenése fokozza az általános felmelegedést, és az összes sugárzási kényszerből eredő teljes felmelegedés közelebb kerül az üvegházhatású gázok által okozott felmelegedéshez. Az RCP-forgatókönyvek nem feltételeznek konkrét jövőbeli vulkánkitöréseket, mivel ezek időzítését nem lehet tudni, miközben a napenergia kibocsátása továbbra is 11 éves ciklust követ.
Ez a megközelítés a szárazföldi hőmérsékletekre is alkalmazható, amint azt az alábbi ábra mutatja. Itt a szárazföldi hőmérsékleteket mutatjuk be 1750 és 2100 között, a 2017 utáni erőhatások szintén az RCP6.0-ból származnak.
A Berkeley Földről származó szárazföldi átlagos felszíni hőmérsékletek (fekete pontok) és a különböző sugárzási erőhatások modellezett hatása (színes vonalak) az 1750 és 2100 közötti időszakra. A 2017 utáni erőhatások az RCP6.0-ból származnak. Az ábrát a Carbon Brief készítette a Highcharts segítségével.
A szárazföld várhatóan mintegy 30%-kal gyorsabban melegszik, mint a Föld egésze, mivel az óceánok feletti felmelegedés ütemét az óceáni hőfelvétel pufferolja. Ez látható a modellek eredményeiben, ahol a szárazföld 2100-ra mintegy 4 Celsius-fokkal melegszik, míg az RCP6.0 forgatókönyv szerint globálisan 3 Celsius-fokkal.
A különböző RCP-forgatókönyvek és az éghajlati rendszer érzékenységének különböző értékei alapján a jövőbeni felmelegedés széles skálája lehetséges, de mindegyik hasonló mintát mutat a jövőbeni aeroszol-kibocsátás csökkenésére és az üvegházhatású gázok nagyobb szerepére a jövőbeli hőmérsékletekben.
A természetes változékonyság szerepe
Míg a napból és a vulkánokból származó természetes erőhatások a jelek szerint nem játszanak nagy szerepet a hosszú távú felmelegedésben, az óceáni ciklusokhoz és az óceáni hőfelvétel változásaihoz természetes változékonyság is kapcsolódik.
Mivel az üvegházhatású gázok által befogott energia túlnyomó részét az óceánok és nem a légkör nyeli el, az óceáni hőfelvétel ütemének változásai potenciálisan nagy hatással lehetnek a felszíni hőmérsékletre. Egyes kutatók azzal érvelnek, hogy a több évtizedes ciklusok, mint például az atlanti multidecadikus oszcilláció (AMO) és a csendes-óceáni dekadikus oszcilláció (PDO), szerepet játszhatnak a dekadikus szintű felmelegedésben.
Míg az emberi tényezők megmagyarázzák a hosszú távú felmelegedés egészét, vannak bizonyos időszakok, amelyek gyorsabban melegedtek vagy hűltek, mint ahogy azt a sugárzási kényszerre vonatkozó legjobb becsléseink alapján meg lehet magyarázni. Például a sugárzási erőhatáson alapuló becslés és a megfigyelések közötti szerény eltérés az 1900-as évek közepén arra utalhat, hogy ebben az időszakban a természetes változékonyság szerepet játszott.
Számos kutató vizsgálta, hogy a természetes változékonyság milyen hatással lehet a hosszú távú felmelegedési trendekre. Azt találták, hogy általában korlátozott szerepet játszik. Dr. Markus Huber és Dr. Reto Knutti a zürichi Institute for Atmospheric and Climate Science (IAC) munkatársai például azt találták, hogy a természetes változékonyság hozzájárulása az elmúlt 100 évben legfeljebb 26% (+/- 12%), az elmúlt 50 évben pedig 18% (+/- 9%) lehetett.
Knutti a Carbon Briefnek elmondta:
“Soha nem zárhatjuk ki teljesen, hogy a természetes változékonyság nagyobb, mint azt jelenleg gondoljuk. De ez gyenge érv: az ismeretlen ismeretlent természetesen soha nem lehet kizárni. A kérdés az, hogy van-e erős, vagy egyáltalán van-e rá bizonyíték. És a válasz szerintem nem.
A modellek megközelítőleg jól adják meg a rövid távú hőmérsékleti változékonyságot. Sok esetben még túl sokat is. Hosszú távon pedig nem lehetünk biztosak benne, mert a megfigyelések korlátozottak. De az erőltetett reakció nagyjából megmagyarázza a megfigyeléseket, így a 20. századból nincs bizonyíték arra, hogy valamit kihagynánk…
Még ha a modellekről kiderülne is, hogy háromszorosan alulbecsülik a belső változékonyságot, rendkívül valószínűtlen, hogy a belső változékonyság olyan mértékű trendet eredményezne, mint amekkorát megfigyeltek.”
Hasonlóképpen, Dr. Martin Stolpe és munkatársai, szintén az IAC-nál, nemrég elemezték a több évtizedes természetes változékonyság szerepét az Atlanti- és a Csendes-óceánban egyaránt. Azt találták, hogy “a 20. század második felében megfigyelt globális felmelegedés kevesebb mint 10%-át okozza a belső változékonyság ebben a két óceáni medencében, ami megerősíti, hogy a megfigyelt felmelegedés nagy részét antropogén hatásoknak tulajdonítják.”
A belső változékonyságnak valószínűleg sokkal nagyobb szerepe van a regionális hőmérsékletekben. Például a szokatlanul meleg időszakok kialakulásában az Északi-sarkvidéken és az Egyesült Államokban az 1930-as években. A globális felszíni hőmérséklet hosszú távú változásainak befolyásolásában betöltött szerepe azonban korlátozottnak tűnik.
Következtetés
Míg vannak természetes tényezők, amelyek befolyásolják a Föld éghajlatát, a vulkánok és a naptevékenység változásainak együttes hatása az elmúlt 50 évben inkább lehűlést, mint felmelegedést eredményezett volna.
Az elmúlt 150 évben tapasztalt globális felmelegedés szinte tökéletesen megfelel annak, ami az üvegházhatású gázok kibocsátása és más emberi tevékenység miatt várható, mind az itt vizsgált egyszerű modellben, mind a bonyolultabb éghajlati modellekben. A modern felmelegedéshez való emberi hozzájárulás legjobb becslése 100% körüli.
A természetes változékonyság szerepe miatt marad némi bizonytalanság, de a kutatók szerint az óceáni ingadozások és hasonló tényezők valószínűleg nem okoznak többet, mint a modern globális felmelegedés kis hányadát.
Módszertan
A cikkben használt egyszerű statisztikai modell a Haustein et al (2017) által közzétett globális felmelegedési indexből származik. Ez viszont Otto et al (2015) modelljén alapul.
A modell a megfigyelt klímaváltozáshoz való hozzájárulásokat becsüli meg, és az évenkénti természetes ingadozások hatását eltávolítja a megfigyelt hőmérsékletek és a klímaváltozás összes ember okozta és összes természetes hajtóerejére adott becsült válaszok többszörös lineáris regressziójával. Az erőltető válaszokat az IPCC (2013) 8. fejezetében megadott szabványos egyszerű éghajlati modell adja meg, de e válaszok nagyságát a megfigyelésekhez való illesztés alapján becsüljük meg. Az impulzusok az IPCC (2013) értékein alapulnak, és a NOAA és az ECLIPSE adatai alapján 2017-re frissítettük őket. Ezen forcingok 200 variációját Dr. Piers Forster, a Leedsi Egyetem munkatársa adta meg, tükrözve a forcingbecslések bizonytalanságát. Az ő modelljüket tartalmazó Excel-táblázatot is mellékeltek.
A modellt úgy igazították ki, hogy a megfigyelésekhez a Berkeley Earth rekordot használva a különböző főbb éghajlati kényszerhatások mindegyikére kiszámították a kényszerhatás-válaszokat, nem pedig egyszerűen az emberi és természetes kényszerhatások összegét. Az erőhatások erőhatás-válaszokká való átalakításánál használt hőhatás lecsengési idejét a vulkanikus erőhatások esetében négy év helyett egy évre állítottuk be, hogy jobban tükrözze a megfigyelésekben jelenlévő gyors válaszidőt. Az El Niño és La Niña (ENSO) események hatását Foster és Rahmstorf (2011) és a Kaplan El Niño 3.4 indexéből adaptált megközelítéssel távolítottuk el a megfigyelésekből a vulkáni hőmérsékleti válasz kiszámításakor, mivel a vulkánok és az ENSO közötti átfedés egyébként megnehezíti az empirikus becsléseket.
A hőmérséklet-válasz kiszámítása az egyes egyes impulzusok esetében úgy történt, hogy a regressziós modellből származó összes emberi vagy természetes együtthatóval méreteztük az impulzusválaszokat. A regressziós modellt külön lefuttattuk a szárazföldi hőmérsékletekre is. A 2018 és 2100 közötti hőmérséklet-válaszokat minden egyes kényszerítő tényezőre az RCP6.0 kényszerítő adatok felhasználásával becsültük, amelyeket úgy normalizáltunk, hogy megfeleljenek a 2017 végén megfigyelt kényszerítő tényezők nagyságának.
A teljes emberi és teljes természetes hőmérséklet-válasz bizonytalanságát 200 különböző kényszerítő sorozat Monte Carlo-elemzésével, valamint a becsült regressziós együtthatók bizonytalanságával becsültük meg. A modell futtatásához használt Python-kód a GitHubon archiválva és letölthető.
Az ábrákon látható 2017-es megfigyelési adatok az év első 10 hónapjának átlagán alapulnak, és valószínűleg meglehetősen hasonlóak lesznek a végső éves értékhez.
-
Why scientists think 100% of global warming is due to human