by Pomimo tego, że El Niño zakończyło się już dwa lata temu, anomalie temperatury globalnej nadal przyjmują bardzo wysokie wartości. Wg pomiarów NASA/GISS kwiecień był trzecim najcieplejszym kwietniem w historii pomiarów obserwacyjnych, a jego anomalia temperatury odniesiona do okresu referencyjnego 1951-1980 wyniosła +0.86K.
Powyżej: rozkład anomalii globalnych w kwietniu 2018 wg NASA/GISS.
[xyz-ips snippet=”s2-ad”]
Powyżej: przebieg anomalii temperatury globalnej (okres referencyjny 1981-2010).
Powyżej: przebieg anomalii temperatury globalnej (tylko lądy, okres referencyjny 1981-2010).
W przebiegach anomalii temperatury globalnej na powyższych wykresach rzuca się w oczy głównie to, że mimo iż faktycznie temperatury spadły w stosunku do tego, co obserwowaliśmy w czasie trwania El Niño, to nadal są one bliskie wartościom rekordowym sprzed roku 2015. Wartość anomalii kwietnia 2018 jest zbliżona do rekordowych anomalii obserwowanych w 1998. Z tym że wtedy mieliśmy wyjątkowo silne El Niño. Obecnie, po słabo wyrażonej La Niña temperatury globalne powinny być znacznie niższe. Jednak od 1998 r. klimat ocieplił się na tyle mocno, że w chwili obecnej „chłodne” miesiące są na poziomie rekordowo ciepłych z końca lat 90. XX w.
[xyz-ips snippet=”s1s1z-ads”]
Wygląda to wszystko na odreagowanie spowolnienia wzrostu Tavg globalnej w okresie 1998-2014. Lub inaczej: wspięcie się na kolejny „schodek” termiczny, wyższy od poprzedniego średnio o 0,2-0,4K – z pewnymi oczywistymi wahaniami, najczęściej już w widełkach +0,5/+1K względem ref. 1981-2010.
Wygląda na to, że duże El Nino działają jak kolejne schody w górę: temperatura podnosi się podczas nich i już za bardzo nie opada. To właśnie taki płaski stopień po silnym podniesieniu średniej w 1998 roku podniecał przez parę lat wszelkiej maści denialistów.
Mam pytanie: Zasadniczo kwestia globalnego ocieplenia opiera się na bilansie energetycznym, ilość energii docierającej ze Słońca, vs ilość energii oddawanej z powierzchni Ziemii. W najprostszym przypadku równowagi, te dwie wielkości powinny byc równe, co pozwalałoby wyliczyć temperaturę efektywną powierzchni Ziemi. Pytanie jest jednak, czy te dwie wielkości rzeczywiście w krótszych skalach się równoważą? Jak wiadomo mamy skoki globalnej temperatury o 0.1-0.2 stopnia z roku na rok. Ostatnimi czasy trend ocieplenia jest znacznie szybszy, niż by wynikało to z trendu. Tak w może dość uproszczony sposób patrząc znaczyłoby to że Ziemia więcej energii oddaje niż pobiera (przyrost gazów cieplarnianych jest stały… Czytaj więcej »
@Oskar Nie równoważą się i nie mogą się zrównoważyć zanim oceany nie ogrzeją się do nowej temperatury równowagi, tzn. takiej w której ziemie emituje tyle ile absorbuje. Gdyby Ziemia miała zerową pojemność cieplną dostosowywała by się do nowego wymuszenia (np. zwiększenia ilości gazów cieplarnianych) momentalnie. Atmosfera ma pojemność cieplną odpowiadającej nagrzewaniu się przez kilka dni, powierzchnia ziemi kilka tygodni, ale ocean i kriosfera (lądolody) setki czy nawet tysiące lat. To różnica między strumieniem energii słonecznej, a tym co Ziemia wypromieniowuje równa jest dokładnie ciepłu nagrzewania atmosfery, powierzchni ziemi i oceanu a także topieniu lodu (lądolodu, lodowców i lodu morskiego). Z… Czytaj więcej »
„Pytanie jest jednak, czy te dwie wielkości rzeczywiście w krótszych skalach się równoważą? Jak wiadomo mamy skoki globalnej temperatury o 0.1-0.2 stopnia z roku na rok.” – gdyby panowała równowaga także w krótkich skalach czasowych, to tej zmienności międzyrocznej chyba byśmy nie obserwowali. „Tak w może dość uproszczony sposób patrząc znaczyłoby to że Ziemia więcej energii oddaje niż pobiera” – gdyby tak było, to Ziemia by się ochładzała. Obstawiam, że oscylacje w modelach to wynik założenia różnych przebiegów pewnych procesów dynamicznych, które z racji swej chaotycznej natury w krótkich skalach dają takie różnice. Już samo nakładanie cykli ENSO i NAO… Czytaj więcej »
@Arctic Haze, zaciekawiony: Dzięki za odpowiedzi.
0.71 ± 0.1 W/m2, co jak obliczylem, odpowiada wzrostowi temperatury równowagi o ok. 0.21 K
((1361÷4×0,70+0,71)÷(1361÷4×0,70)−1)÷4×288=0.21
gdzie 1361 W/m2 : stała słoneczna,
0,70: 1 minus albedo
288 K -temperatura równowagowa Ziemi
4 – czynnik związany z powierzchnią sfery (4*PI* r^2) do koła (PI* r^2), oraz z rozszerzenia (1+dT/T)^4=1+4*dT/T+…
Czyli wszystko się mniej więcej zgadza. Zatem bilans energetyczny planety znamy dość dokladnie, i potrafimy obliczyć ile powinna wynosić temperatura równowagowa Ziemi, i porównac ją z wynikami pomiarów (tzn. czy jesteśmy ponad czy poniżej prognozowanym tempem ocieplenia).
@Oskar
Te obliczenia są jakieś dziwne.
Dodajesz kelwiny do watów na metr kwadrat?Nie nie dodajesz. Ale i tak coś tu nie tak…W ogóle z nierównowagi radiacyjnej nie wyliczysz żadnej temperatury bo ta równowaga zależy od efektywnej pojemności cieplej Ziemi przy procesach zachodzących w różnej skali czasu w różnych częściach systemu kriosfera-ocean-atmosfera.
Końcową temperaturę powinno się wyliczać z wymuszenia, a nie z nierównowagi radiacyjnej.
Już wiem co jest nie tak (oprócz niepotrzebnego rozpisywania na szereg czegoś co można wyliczyć analitycznie). Stosujesz dla powierzchni Ziemi prawo Stefana-Bolzmana, a to przecież oznacza, że zakładasz, że na Ziemi nie ma żadnych gazów cieplarnianych. To prawo jest oczywiście spełnione ale na efektywnej wysokości z której atmosfera emituje promieniowanie długofalowe w kosmos (całkowanej po długościach fali). A co gorsza ta wysokość się zmienia wraz z ilością gazów cieplarnianych więc tego typu obliczenia są bardzo grubym przybliżeniem. Przypomnę, że ziemia byłaby zimniejsza o ponad 30 K gdyby prawo Stefana-Boltzmana miało zastosowanie dla powierzchni i planety. Naprawdę jest to temperatura właśnie… Czytaj więcej »
Obliczam tak:
Strumień docierający do powierzchni Ziemi:
1361÷4×0,70 =Stała Słoneczna ÷ stosunek powierzchni sfery do koła × procent który nie jest odbity (1-albedo).
Dodajemy wymuszenie: 1361÷4×0,70+0,71
Obliczamy relatywny przyrost: ((1361÷4×0,70+0,71)÷(1361÷4×0,70)−1)
Mamy (1+dT/T)^4=1+4*dT/T+… (stąd dzielimy przez 4).
i na końcu mnożymy przez 288 K
Prawo Boltzmanna zasadniczo stosuje się do ciała doskonale czarnego, ale w pewnym przybliżeniu można zastosować i do innych ciał, jeśli zakladamy zdolnośc absorpcyjna i emisyjną niezależną od temperatury i prawo Kirchoffa.
Tak, liczyłem temperaturę równowagową Ziemi bez efektu cieplarnianego, i wyszła tyle ile wyszła (254 K). Dla Wenus 225 K (realna 737 K), dla Marsa 209 K.
Te 0.2 K w ciągu 10 lat to mniej więcej tyle ile wynosi trend związnay z globalnym ociepleniem. Z tym że mamy wahania roczne, okresy bez wzrostu temperatury i nagłe skoki, bo jak sam napisałeś, ciepło kryje się w oceanach (a te 0.71 W/m^2 to cytowany przez Ciebie dodatkowy przypływ ciepła do oceanów).
Stała słoneczna rzecz jasna się nie zmienia, ale możemy zrobic trik, i przypływ ciepła związany z większa opacity atmosfery „przypisać” Słońcu (w końcu nie ważne kto naprawdę płaci, byle bilans się zgadzał).
Ale dlaczego w ciągu 10 lat? Skąd w tym obliczeniu wziął się w ogóle czas?
@ Arctic Haze
>Ale dlaczego w ciągu 10 lat? Skąd w tym obliczeniu wziął się w >ogóle czas?
Bo sam napisałeś parę postów wyżej:
>A ta różnica za ostatnie 10 lat, wyznaczana właśnie z pomiarów >oceanograficznych, to 0.71 ± 0.1 W/m2 (dla całej planety).
@Oskar
Średnia za 10 lat (którą podałem) nie oznacza, że jakikolwiek proces trwa 10 lat.
Ta wartość pochodzi z tego artykułu, często ostatnio cytowanego artykułu (Johnson, Lyman & Loeb, 2016):
https://doi.org/10.1038/nclimate3043
A zresztą to jest tak naprawdę średnia za 11 lat (2005-2015). I nie wiem czemu to źle zapamiętałem (jako 10 lat) bo sam używam zwykle średnich 11-etnich aby wyeliminować efekt cyklu słonecznego o tej właśnie długości, a przy okazji także i ENSO (na ile się da).
Kolejne pytanie, jeśli można: Przyjmuje się że w przybliżeniu wzrost temperatury na Ziemii wraz z wzrostem CO2 jest logarytmiczny, 2-krotny wzrost CO2 powoduje przyrost o 3 stopnie. Zatem przyrost z preindustrialnego 280 ppm do 560 ppm (tyle bedzie około roku 2100, jeśli obecne tempo wzrostu 2 ppm na rok się utrzyma) spowodowałby wzrost o 3 stopnie. https://skepticalscience.com/C02-emissions-vs-Temperature-growth.html Pytanie jest jak to się ma do dłuzszych skal geologicznych? Tak więc np. w jurze stężenie CO2 wynosiło podobno 1950 ppm, zas temperatura była tylko o 3 stopnie wyższa niż obecnie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Jura Zapewne na tą róznicę miał wpływ inny rozkład kontynetów, inny poziom… Czytaj więcej »
Stała słoneczna w geologicznych skalach czasu nie jest stała.
Oczywiście, ale czy to miało decydujący wpływ?
Wg tego źródła, emisja słoneczna w jurze wynosiła 98 % dzisiejszej.
https://books.google.pl/books?id=Fcq9BwAAQBAJ&pg=PA64&lpg=PA64&dq=sun+luminosity+jurassic&source=bl&ots=qZ_7cpuGy1&sig=ZXPUGDbgZVq-ZNIdmrZTakruJos&hl=pl&sa=X&ved=0ahUKEwiNgrP0gJLbAhUrMuwKHbSRAKAQ6AEIMzAB#v=onepage&q&f=false
To się mniej więcej zgadza. Z tym, że 2% mniej to ujemne wymuszenie rzędu 8 W/m2. Wymuszenie odpowiadające podwojeniu CO2 to trochę poniżej 4 W/m2 czyli 8 W/m2 odpowiada podwójnemu podwojeniu. Czyli CO2 ponad 1000 ppm byłby potrzebny tylko aby to wyrównać. Z tym, że w następnym okresie kredowym słońce już było jaśniejsze, a CO2 było być może nawet 2000 do 3000 ppm.
A 2000/1000 = 2 czyli jeśli w jurze by było 2000 ppm (jak piszesz) to powinno być też o 3 K cieplej. Czyli… zgadzałoby się to lepiej niż wynika z niepewności tych wszystkich wartości.
@admin
Właściwie w żadnych nie jest stała. Ma przecież cykl 11-letni i kilka dłuższych ale słabszych.
Natomiast w skali geologicznej słońce świeci coraz mocniej o około 1% na 100 mln lat.
Słyszałem, że z powodu Słońca już za 1 miliard lat Ziemia nie będzie się nadawać do życia…
„słońce świeci coraz mocniej o około 1%”
– z powodu wzrastającej temperatury, czy wzrastającego promienia Słońca?
Temperatury. Słońce chyba nigdy nie pochłonie Ziemi, a nawet jeśli to od dawna będzie ona już martwa z powodu zbyt wysokich dla białka temperatur.
Do niedawna oceniano, ze życie na Ziemi utrzyma się nawet 5 mld lat, ale teraz zdaje się panują bardziej pesymistyczne opinie. Z tym, że muszę sobie przypomnieć ile to było.
OK. Życie na Ziemi wytrzyma nico ponad miliard lat (wielokomórkowe nawet mniej, a bakterie 1,6 mld), według tego artykułu (Franck, Bounama and von Bloh, 2006):
https://www.biogeosciences.net/3/85/2006/bg-3-85-2006.pdf
(dostęp darmowy)
@Arctic Haze
Dzięki -trzeba by jeszcze przeliczyć dla pewności dla innych okresów geologicznych.
@ Lukasz160391
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_luminosity
Temperatura Słońca spadnie w fazie czerwonego olbrzyma za ok. 5 mld lat.
Słońce tak naprawde jest niezywkle stabilną gwiazdą -wahania jego jasności rzędu 1-2 W/m2 (jedna tysieczna) odpowiadają zmianom o ~0.001 wielkości gwiazdowej. Dla porównania -przejścia Jowisza przed tarczą Słońca widziane przez jakiś pozasłoneczny odpowiednik teleskopu Kepler oznaczają spadki rzędu 1 % (tj 0.02 magnitudo). Sa natomiast gwiazdy które zmieniają swoje jasności o wiele wielkości gwiazdowych, o całe rzędy wielkości.
@Oskar
To bierze się pod uwagę przy modelowaniu klimatu dawnych epok więc wywarzasz otwarte drzwi.