Uuring: Maa peegeldusvõime langus võib kiirendada üleilmset soojenemist

Maa soojenemisele võib anda oluliselt hoogu karmimatest õhusaaste piirnormidest tingitud planeedi peegeldusvõime vähenemine, osutab hiljutine analüüs.
Fakt, et 2023. aastast sai senise mõõtmisajaloo kõige kuumem aasta, kinnitas kliimateadlaste hoiatusi: üleilmne soojenemine on kiirenemas ja jõudnud uude ohtlikku faasi. Eelmisel nädalal avaldatud uuring juhib tähelepanu kiirenenud temperatuuritõusu ühele põhjusele. Selle järgi muutub taevas üha selgemaks, misläbi jõuab maapinnani ühe suurem hulk päikesekiirgust, vahendab Science.
Uuringut ajendasid läbi viima NASA satelliidiinstrumentide CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System) mõõtmistulemused. CERES on jälginud planeedile jõudva ja sealt peegelduva energia õrna tasakaalu alates 2001. aastast. Teadlased on seadmega tuvastatud, et viimase kümnendi jooksul on kliimasüsteemi jääva päikeseenergia hulk märkimisväärselt kasvanud. Teadlaste sõnul on mõõdetud kasv palju suurem, kui kasvuhoonegaaside emissioonist tulenev oodatav soojenemine.
Instrumentide mõõtmistest võib järeldada, et planeet on muutunud vähem peegeldavaks. Teadlaste hinnangul on selle üks põhjus elektrijaamade üha tõhusamate puhastusseadmete töö ja puhtamate kütuste kasutamine. Uuringus tehtud arvutuste järgi võis puhtam õhk põhjustada 40 protsenti aastatel 2001–2019 aset leidnud planeedi soojenemisest.
Seda, et saaste vähendamine võib kiirendada planeedi kliima soojenemist, on teadlased teadnud juba ammu. Saasteosakesed ehk aerosoolid mitte ainult ei peegelda valgust kosmosesse, vaid võivad suurendada pilvedes veepiiskade arvu ja muuta neid väiksemaks. Seetõttu muutuvad pilved heledamaks ja püsivad kauem taevas.
Siiski ei pruugi vähenev saaste olla alates 2015. aastast hoogustunud taeva heledamaks muutumise ainus põhjus. Esiteks ei suuda mudelid selgitada, miks neeldub ligi 40 protsenti täiendavalt kliimasüsteemi jäänud kiirgusest. Teiseks on planeedi peegeldusvõime langenud mõlemal poolkeral. Samas kui saaste tase on langenud kõige rohkem põhjapoolkeral asuvates tööstus- ja tõusva majandusega riikides.
Mõlemad tähelepanekud viitavad, et Maa peegeldusvõimet võivad mõjutada ka muud tegurid. Näiteks toob lume ja jää sulamine heleda pinnakatte alt välja tumedama maa. Soojenemine võib põhjustada ka madalate merepilvede hajumist, mis paljastab omakorda tumedama ookeani.
Samuti võivad pilvede peegeldusvõimet mõjutada tuulte ja ookeanihoovuste muutused. Max Plancki meteoroloogiainstituudi kliimateadlase Bjorn Stevensi sõnul on tõenäoline, et uues uuringus kasutatud mudelid ülehindasid aerosoolide mõju: "Kui mudelid on aerosoolide suhtes liiga tundlikud, nagu mõned meist arvavad, suunab see meid mõtlema vales suunas."
Oma olemuselt on üleilmne soojenemine mäng väikeste numbritega. Päike pommitab Maad tohutu hulga energiaga, millest valdav osa kas peegeldub või kiirgub soojusena tagasi kosmosesse. Kui atmosfäär püüab veidi rohkem soojust või peegeldab veidi vähem päikesevalgust, läheb kliima kuumemaks. Stabiilsetel perioodidel – kui saaste ei vähene või kasvuhoonegaasid ei kasva – on see energiabilanss tasakaalus. Juba aastakümneid on see aga olnud ülejäägis.
Satelliitidele paigaldatud CERES-e radiomeetrid mõõdavad peegelduvat päikesevalgust ja infrapunasoojust, jäädvustades samal ajal andmeid ka konkreetsest vaatluspaigast, sealhulgas pilvkattest. Samas muudavad süsteemi mõõtmisvead väikeste muutuste märkamise keeruliseks.
CERES-e kaardistatud muutuste selgitamiseks jooksutasid teadlased nelja kliimamudeli kolme erinevat versiooni mitu korda. Nad seadistasid ookeanide temperatuuri nii, et mudelid vastaksid ligikaudu aastatel 2001–2019 täheldatud ilmastikumustritele. Üks mudelitest jättis õhusaaste 2000. aasta tasemele ja teine lähtus kasvuhoonegaaside 2000. aasta tasemest. Kolmas lasi mõlemal kasvada viisil, mis jäljendaks tegelikke muutusi kõige paremini. Erinevustega arvestades selgitasid teadlased seejärel välja CERES-e poolt mõõdetud kasvava energia neeldumise põhjused.
Uues uuringus rõhutatakse aerosoolide olulist rolli Maa jätkuval soojenemisel ja vajadust mudeleid ajakohastada. Taevas muutub üha selgemaks, kuna Hiina jõustab kehtestatud saaste piirnorme üha tugevamalt ja peagi peaks juhtuma sama ka Indias. Aerosoolide hulga vähenemine kujundab ümber ka piirkondliku ilma. Näiteks toob puhtam õhk kaasa Euraasia jugavoolu ja Aasia mussoonvihmade nõrgenemise. Põhjapoolsetel laiuskraadidel viib see ennustuste kohaselt kõrgemate temperatuurimaksimumite ja nõrgemate suvetormideni.
Teadlaste hinnangul näitab uuring ka seda, et õhusaaste vähenemine võib avaldada täielikku mõju kliimale alles mitmekümne aasta pärast. Pilvede heledamaks muutmiseks piisab juba väikesest aerosoolide kogusest. See tähendab, et saastunud piirkondades ei vähene pilvede peegeldumisvõime enne, kui taevas on märkimisväärselt selginenud. Näiteks arvavad teadlased, et praegu Euroopa ja Ameerika Ühendriikide idaosa mõjutav puhtama õhu soojendav mõju peegeldab juba 1990. aastatel kehtestatud karmimate saastenormide mõju.
CERES-e missioon võib aga peagi lõppeda. Nimelt asuvad kuuest mõõteriiistast viis peagi oma eluea lõpuni jõudvatel satelliitidel. Samas alustab CERES-e järeltulija Libera plaani kohaselt tööd alles 2028. aastal, mis võib tekitada paariks aastaks mõõtmistes lünga.
Toimetaja: Andres Reimann