Üks võimalus kliimamuutust mõõta on jäädvustada ja võrrelda eri paikade temperatuure pika aja jooksul. Sel juhul on tulemuste varieeruvus aga niivõrd suur, et pikemaajalised suundumused ei pruugi selgelt esile tulla. Teine, täpsem võimalus on ära mõõta Maa atmosfääri sisenev ja sealt väljuv soojuskiirgus. Saadud tulemus on planeet Maa energiabilanss, mis on praegu tasakaalust väljas, osutab uus uuring, vahendab The Conversation.

Rahvusvaheline teadlasrühm täheldas, et viimase 20 aasta jooksul on vahe kärisenud võrreldes eelneva ajaga enam kui kaks korda suuremaks. Sama on varasemates uuringutes märganud teisedki teadlased. Seejuures on vahe märksa suurem, kui ennustasid seda praeguseks ajaks mitmed kliimamudelid.

Paarikümne aasta eest neelas Maa süsteem ruutmeetri kohta keskmiselt umbes 0,6 vatti energiat rohkem kui iga ruutmeetri kohta välja kiirgas. Viimastel aastatel on see näitaja kasvanud aga 1,3 vatini ruutmeetri kohta. See tähendab, et Maa süsteemi lisandub igas sekundis iga ruutmeetri kohta 1,3 džauli üleliigset energiat ehk kaks korda rohkem kui varem. Leid viitab, et kliimamuutus võib tulevastel aastatel hoogu juurde saada.  

Energia sisse- ja väljavoog

Maa energiabilanss toimib mõneti nagu tavaline pangakonto: raha laekub sisse ja raha läheb maha. Kes kulutusi kokku tõmbab, sellel hakkab rahasumma kontol kasvama. Energiabilansis näeb sama loogikat energiaga. Päikeselt tuleva kiirguse ja atmosfäärist väljuva kiirguse tasakaalust sõltub aga elu võimalikkus Maal.

Päikeselt tulev energia soojendab planeeti, kuid ilma planeedi atmosfääris leiduvate kasvuhoonegaasideta kiirguks see peagi tagasi kosmosesse. Kui atmosfääri lisandub aga liiga palju kasvuhoonegaase, muutub planeet malbema kliimaga harjunud eluvormidele talumatult kuumaks. 

Söe, nafta ja gaasi põletamisega on inimkond praeguseks atmosfääri paisanud üle kahe triljoni tonni süsihappegaasi ja teisi kasvuhoonegaase, püüdes endasse üha enam soojust. Piltlikult muutub kasvuhoone kile üha paksemaks Osa sellest täiendavalt lõksu püütud lisasoojusest soojendab maapinda ning sulatab merejääd, liustikke ja mandriliustikke.

Viimaste sulatamiseks on kulunud suhtarvudes siiski võrdlemisi vähe energiat. Hinnanguliselt 90 protsenti soojusest talletub maailmameredesse, mille soojusmahtuvus on suur.

Alates paiksete tsivilisatsioonide tekkest kuni eelmise sajandini oli Maa keskmine pinnatemperatuur umbes 14 kraadi. Nüüd on energiabilansi tasakaalutuse tagajärjel planeedi keskmine õhutemperatuur sõltuvalt aastat 1,3–1,5 °C võrra kõrgem.

Kliimamudelitest kiirem

Teadlased hoiavad energiabilansil silma peal kahel moel. Esiteks mõõdavad nad satelliitidele paigutatud tundlikke kiirgusmõõdikutega Päikeselt tulevat ja tagasi ilmaruumi suunduvat soojust. Seda on nüüdseks tehtud juba 1980. aastate lõpust saati. Teiseks on teadlastel võimalik temperatuuri mõõtes täpselt hinnata soojuse salvestumist ookeanides ja atmosfääris. Sedagi on tuhandete robotujukitega mõõdetud maailmameredes alates 1990. aastatest.

Mõlemad andmestikud osutavad, et energiabilanss kisub viimaste aastakümnetega üha kiiremini kiiva. Seejuures pole praegu kasutatavad keerukad kliimamudelid nii suurt ja kiiret muutust ennustanud. Enamikus mudelites ennustatud energiabilansi muutus jääb tegelikkusele üle kahe korra alla.

Miks nii kiire muutus?

Uue uuringu autorite sõnul pole energiabilansi kiirele muutusele veel täit seletust. Küll viitab nende töö, et oluline osa on pilvkattes nähtavatel muutustel. Üldiselt toimivad pilved jahutajatena. Nüüdseks on aga kõige tugevamalt valgust peegeldavate valgete pilvede pindala tublisti vähenenud. Samas leidub rohkem tumedamaid ja väiksema albeedoga pilvi.

Muutuste põhjus pole veel üheselt teada. Töörühm oletab, et osalt võib see olla tingitud edukatest püüdlustest vähendada laevakütuses alates 2020. aastast väävli kogust. N-ö räpasema kütuse põletamine võis varem muuta pilved heledamaks. Samas hakkas energiabilanss kreeni minema juba enne puhtama laevakütuse levikut.

Oma osa võib olla ka looduslikel kliimasüsteemi kõikumistel, nagu Vaikse ookeani ostsillatsioonil. Viimase ja teadlaste sõnul kõige murettekitavamana võib pilvede tumenemise taga olla kliimamuutus ise, tekitades n-ö nõiaringi, kus muutused ise üksteist võimendama hakkavad.

Mida see kõik tähendab?

Leid viitab, et viimased äärmuslikult kuumad aastad pole erandlik juhus. Pigem võivad need viidata, et järgmise kümnendi või veel pikema aja jooksul saab kliimasoojenemine hoogu juurde, vastavalt sellele, kuidas ookeanide soojuse talletamise võime väheneb. Sel juhul suureneb maismaal nii kuumalainete, põudade kui ka äärmuslike valingvihmade, aga ka pikemate ja tugevamate mere kuumalainete esinemise võimalus.

Samuti võib energiabilansi tasakaalutus tuua pikas plaanis kaasa halbu tagajärgi. Üks uus uuring osutab, et tegelikele mõõtmisandmetele jõuavad ligilähedale vaid n-ö tugevama kliimatundlikkusega kliimamudelid. See tähendab, et need mudelid ennustavad järgmise paari aastakümne jooksul tugevamat soojenemist, kui kasvuhoonegaaside heidet järsult ei vähendata. Samas peavad edasised uuringud näitama, kas praegu nähtavad soojenemismustrid järgivad tõesti tundlikumate kliimamudelite ennustusi.

Uuring ilmus ajakirjas AGU Advances.