Klimaat en mens

Verandert het klimaat op aarde? Deze vraag baart al lang niet alleen wetenschappers zorgen. Zoals blijkt uit meteorologische waarnemingen, is de gemiddelde luchttemperatuur op alle breedtegraden van het noordelijk halfrond sinds het einde van de negentiende eeuw gestegen. De opwarming bereikte zijn hoogtepunt in de late jaren dertig van de twintigste eeuw, toen de gemiddelde luchttemperatuur 0,6 graden hoger was dan aan het einde van de negentiende eeuw. Toen begon een koudegolf. Halverwege de jaren zestig van de twintigste eeuw daalde de luchttemperatuur met ongeveer 0,3-0,4 graden.

Dergelijke veranderingen lijken misschien onbeduidend. Maar ze zijn van groot praktisch belang, vooral in het noordpoolgebied. Bovendien waren ze hier meerdere keren groter dan het gemiddelde over het hele halfrond. En tijdens de grootste opwarming, bijvoorbeeld, kromp het gebied van poolzee-ijs met 10 procent, wat de omstandigheden voor polaire navigatie aanzienlijk verbeterde.

Schommelingen in de luchttemperatuur hadden een nog groter effect op het vochttransport in de atmosfeer en op de hoeveelheid neerslag. De temperatuur op hoge breedtegraden veranderde meer dan op lage breedtegraden, en met opwarming neemt het verschil op de evenaar en aan de pool af, en wanneer de temperatuur daalt, neemt het toe.

De atmosfeer is in sommige opzichten analoog aan warmtemotoren, die worden aangedreven door temperatuurverschillen. Met koude kiekjes neemt de bewegingsintensiteit van luchtmassa's, vooral in de zone van gematigde breedtegraden, toe. De overdracht van waterdamp van de oceanen naar de continenten en daarmee de hoeveelheid neerslag neemt toe. Aan de andere kant verhoogt de opwarming de frequentie van droogtes in veel regio's van Europa, Azië en Noord-Amerika.

De redenen voor deze veranderingen worden bestudeerd door de wetenschap van klimatologie. Zo bleek bijvoorbeeld dat de doorzichtigheid van de atmosfeer voor zonnestraling die het aardoppervlak opwarmt niet constant is. Het wordt aanzienlijk beïnvloed door veranderingen in de massa van de kleinste vloeibare en vaste deeltjes in de lucht - atmosferische aerosol. Deze deeltjes blijven vooral lang hangen in de lagere stratosfeer, op hoogtes van 15 tot 25 kilometer, waar ze voornamelijk bestaan ​​uit kleine druppeltjes zwavelzuur.

Druppels ontstaan ​​in de atmosfeer zelf uit zwaveldioxide, dat vrijkomt bij verschillende processen op het aardoppervlak. In de stratosfeer interageert het met ozon en waterdamp die zich daar bevindt en verandert het in zwavelzuur. Omdat een van de belangrijkste bronnen van zwaveldioxide vulkaanuitbarstingen zijn, neemt tijdens perioden van hoge vulkanische activiteit de transparantie van de atmosfeer af en treedt er afkoeling op. In de jaren twintig en dertig van onze eeuw waren er geen grote vulkaanuitbarstingen, wat leidde tot een merkbare toename van de transparantie van de atmosfeer en tot een opwarming van het klimaat.

Er is reden om aan te nemen dat het klimaat de afgelopen decennia begon te veranderen als gevolg van menselijke economische activiteit. Er zijn drie bekende manieren van menselijke invloed op het klimaat. De eerste is warmte uit de gebruikte energie, waaronder kolen, olie en kernenergie. Toegegeven, deze verwarming is nog steeds klein en gemiddeld voor de planeet ongeveer 0,01 graden. In grote steden kan het echter meerdere graden bereiken.

De tweede manier is om de concentratie koolstofdioxide te verhogen als gevolg van de verbranding van verschillende soorten brandstof. Koolstofdioxide heeft een aanzienlijke invloed op het broeikaseffect in de atmosfeer: het geeft zonnestraling goed door aan de grond, maar vertraagt ​​merkbaar de thermische straling met lange golflengte die het aardoppervlak verlaat. Een toename van de hoeveelheid kooldioxide leidt tot een toename van de luchttemperatuur nabij het aardoppervlak.

Er was eens, heel lang geleden, de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer was veel hoger dan nu (nu bevat het ongeveer 0,03 procent) en bereikte enkele tienden van een procent.Toen was de productiviteit van planten ook hoger, werd er meer organisch materiaal aangemaakt tijdens het fotosyntheseproces. De luchttemperatuur was ook merkbaar hoger, vooral op hoge breedtegraden.

De hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer begon tientallen miljoenen jaren geleden af ​​te nemen, maar dit proces is de laatste paar miljoen jaar versneld. Dienovereenkomstig werd het kouder. Het resultaat is de vorming van permanente ijskappen aan de polen.

Onder invloed van menselijke economische activiteit wordt de oeroude samenstelling van de atmosfeer, die rijker is aan kooldioxide, met grote snelheid hersteld. In de afgelopen tien jaar is het aantal met enkele procenten van zijn totale massa toegenomen. Tegen het einde van deze eeuw zou het in 1970 met 15-20 procent moeten zijn toegenomen. Uit berekeningen blijkt dat een stijging van de kooldioxideconcentratie de afgelopen decennia de gemiddelde luchttemperatuur met enkele tienden van een graad had moeten doen stijgen. Maar gedurende deze tijd steeg het niet, maar viel het. Het is duidelijk dat andere factoren het klimaat aanzienlijk hebben beïnvloed. Welk soort?

Sinds eind jaren dertig en tot voor kort is de transparantie van de atmosfeer voor thermische zonnestraling afgenomen door een toename van atmosferische aerosol. Dit zijn de resultaten van vulkanische activiteit en menselijke economische activiteit - luchtverontreiniging met vaste en vloeibare deeltjes, niet alleen in steden, maar ook in uitgestrekte gebieden.

Hoe zal het toekomstige klimaat eruit zien? Veel wetenschappers proberen hun hypothesen te geven. In de jaren zestig van de vorige eeuw werden meer dan twintig voorspellingen van klimaatverandering gedaan en de auteurs dachten in de regel dat de afkoeling die eerder had plaatsgevonden verder zou doorzetten. Er is gesuggereerd dat deze afkoeling relatief snel zou kunnen leiden tot de "kleine ijstijd", dat wil zeggen tot een scherpe verslechtering van de klimatologische omstandigheden in landen met gematigde en hoge breedtegraden, waar de landbouw bijzonder gevoelig is voor temperatuurdalingen. De beschikbare gegevens suggereerden echter dat het afkoelingsproces al is beëindigd en moet worden vervangen door opwarming, wat zal leiden tot een toename van de frequentie van droogtes in veel gebieden van de gematigde breedtegraden van het noordelijk halfrond. Ze toonden ook aan dat na een periode van verlaging van de gemiddelde temperatuur tot een minimum in het midden van de jaren zestig van de twintigste eeuw, de groei begon en versnelde in de late jaren zestig - begin jaren zeventig. In de afgelopen tien jaar is het met 0,3 graden toegenomen en op de hoge breedtegraden van ons halfrond met ongeveer één graad.

Zo'n snelle opwarming werd maar één keer waargenomen in de vorige eeuw - respectievelijk begin jaren twintig, met een toename van de transparantie van de atmosfeer. Met de huidige opwarming blijft de transparantie van de atmosfeer beneden normaal. Daarom was de belangrijkste reden de toename van de concentratie kooldioxide.

De snelheid waarmee de massa kooldioxide toeneemt, neemt voortdurend toe, en daarom wordt de invloed ervan op het klimaat steeds groter. Tot halverwege de jaren zestig werd het effect ervan gecompenseerd door een toename van atmosferische aerosol. Maar deze toename is gestopt en de snelle opwarming is begonnen. En het wordt al meer en meer merkbaar.

Welke klimaatveranderingen wachten ons?

Aangezien de massa kooldioxide steeds sneller toeneemt, is verdere opwarming zeer waarschijnlijk. Over een paar decennia kan dit leiden tot een toename van het smelten van polair zee-ijs, wat de natuurlijke omstandigheden aanzienlijk zal veranderen, niet alleen op hoge breedtegraden, maar ook op het grootste deel van de planeet.

Het voortdurende proces van herstel van de oude samenstelling van de atmosfeer kan worden beschouwd als een "verjonging" van de biosfeer. We hebben het over het herstel van natuurlijke omstandigheden met een warm klimaat op alle breedtegraden, over een toename van de productiviteit van planten, die een veel grotere massa levende organismen kan ondersteunen.

Als dit proces traag was, zou het als heilzaam voor de mensheid kunnen worden beschouwd. Maar zijn snelheid zorgt voor een aantal problemen die moeilijk op te lossen zijn.Er is echter reden om te hopen dat klimaatreguleringskwesties in de loop van de tijd beter zullen worden bestudeerd, en dat het meer ondergeschikt aan ons zal worden.

M. Budyko

Vergelijkbare publicaties

En over het weer

Alfabetische steden en weer

Citroen regentaart