آریا بانو - زومیت / عدم تعادل در بودجه انرژی زمین طی 20 سال گذشته، نرخ انباشت گرما در سیاره ما را دو برابر کرده است.
تغییرات اقلیمی چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟ یکی از روش‌ها، اندازه‌گیری دمای هوا در نقاط مختلف زمین در طول بازه‌ای طولانی است. بااینکه این روش می‌تواند اثربخش باشد، نوسانات طبیعی ممکن است مشاهده‌ی روندهای بلندمدت را دشوار کنند.
بازار ![]()
اما یک روش دیگر می‌تواند تصویر واضح‌تری از وضعیت ارائه دهد: ردیابی مقدار گرمای ورودی به جو زمین و مقدار گرمای خروجی از آن. به این مقیاس بودجه انرژی زمین گفته می‌شود که در شرایط فعلی از تعادل خارج شده است.
پژوهشی جدید نشان می‌دهد که عدم تعادل در بودجه انرژی زمین در 20 سال گذشته بیش از دو برابر شده و این ناترازی اکنون به‌مراتب فراتر از چیزی است که مدل‌های اقلیمی پیش‌بینی کرده بودند.
در میانه دهه 2000، عدم تعادل انرژی حدود 0٫6 وات بر متر مربع (W/m²) بود. در سال‌های اخیر، این عدد به‌طور متوسط به 1٫3 وات بر متر مربع رسید. این بدان معناست که نرخ تجمع انرژی در نزدیکی سطح زمین دو برابر شده است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که تغییرات اقلیمی احتمالاً در سال‌های آینده با سرعت بیشتری ادامه خواهد یافت.
انرژی ورودی، انرژی خروجی
بودجه انرژی زمین تا حدی شبیه به حساب بانکی شما عمل می‌کند. اگر خرج خود را کاهش دهید، پول در حسابتان جمع می‌شود. در اینجا انرژی مانند پول عمل می‌کند. زندگی روی زمین به تعادلی میان گرمای ورودی از خورشید و گرمای خروجی وابستگی دارد که امروز این تعادل مختل شده است.
انرژی خورشیدی به زمین می‌تابد و آن را گرم می‌کند. گازهای گلخانه‌ای موجود در جو بخشی از این گرما را نگه می‌دارند؛ اما سوزاندن زغال‌سنگ، نفت و گاز اکنون بیش از دو تریلیون تُن دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای وارد جو کرده است. این گازها گرمای بیشتری را به دام می‌اندازند و مانع خروج آن از جو می‌شوند.
مقداری از گرمای اضافه باعث گرم‌شدن خشکی‌ها یا ذوب‌شدن یخ‌های دریا، یخچال‌ها و صفحات یخی می‌شود؛ اما این فقط بخش کوچکی از کل گرما است. در واقع، حدود 90 درصد آن وارد اقیانوس‌ها می‌شود؛ زیرا آن‌ها ظرفیت گرمایی عظیمی دارند.
زمین به‌طور طبیعی به چند روش گرما را دفع می‌کند. یکی از این روش‌ها بازتاب گرمای ورودی توسط ابرها، برف یا یخ به فضا است. از آغاز تمدن بشری تا فقط یک قرن پیش، دمای میانگین سطح زمین حدود 14 درجه سانتی‌گراد بود. اکنون این عدم تعادل انرژی، میانگین دما را حدود 1٫3 تا 1٫5 درجه سانتی‌گراد افزایش داده است.
دانشمندان به دو روش بودجه انرژی زمین را ردیابی می‌کنند: نخست، با اندازه‌گیری مستقیم گرمای ورودی از خورشید و گرمای بازتاب‌شده به فضا با استفاده از رادیومترهای حساس نصب‌شده بر ماهواره‌های پایش. این داده‌ها و اطلاعات پیش از آن‌ها به اواخر دهه 1980 بازمی‌گردند. دوم، با رصد دقیق انباشت گرما در اقیانوس‌ها و جو زمین، از طریق اندازه‌گیری دما. هزاران شناور رباتیک از دهه 1990 دمای اقیانوس‌های جهان را ثبت کرده‌اند.
هر دو روش نشان می‌دهند که عدم تعادل انرژی به‌سرعت رشد کرده است. دو برابر شدن این عدم تعادل شوکه‌کننده بود؛ چرا که مدل‌های اقلیمی پیشرفته‌ای که دانشمندان به کار می‌برند، چنین تغییر بزرگ و سریعی را پیش‌بینی نکرده بودند. به‌طور معمول، مدل‌ها کمتر از نیمی از تغییری را که در دنیای واقعی می‌بینیم، پیش‌بینی می‌کنند.
علت تغییرات سریع
هنوز توضیح کاملی در دست نیست؛ اما پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد که تغییر در الگوهای ابر عامل بزرگی است. به‌طور کلی، ابرها اثری خنک‌کننده دارند؛ اما مساحت پوشش ابرهای سفیدِ بسیار بازتابنده کاهش یافته است، در حالی که ابرهای درهم و کم‌بازتاب‌تر بیشتر شده‌اند.
هنوز علت تغییر در الگوهای ابری مشخص نیست. یکی از عوامل کلیدی می‌تواند پیامدهای تلاش موفق برای کاهش گوگرد در سوخت کشتی‌ها از سال 2020 باشد؛ چرا که ممکن بود سوخت آلوده‌تر اثر درخشندگی بر ابرها داشته باشد. بااین‌حال، افزایش سریع عدم تعادل انرژی پیش از این تغییر آغاز شده بود.
مساحت پوشش ابرهای سفید بازتابنده گرما طی سال‌های اخیر کاهش یافته است
نوسانات طبیعی سیستم اقلیمی، مانند نوسان ده‌ساله اقیانوس آرام (PDO) نیز ممکن است نقش داشته باشند. در نهایت تغییرات ابری می‌توانند بخشی از یک روند ناشی از خود گرمایش جهانی باشند؛ یعنی بازخورد مثبت بر تغییر اقلیم.
یافته‌ها نشان می‌دهند که سال‌های داغ اخیر استثناء نبوده‌اند بلکه ممکن است نشانه‌ای از تشدید گرمایش در دهه پیش رو یا حتی بیشتر باشند. این بدان معناست که احتمال وقوع آثار شدیدتر اقلیمی، از جمله موج‌های گرمای سوزان، خشکسالی‌ها و باران‌های سیل‌آسا هم در خشکی هم در دریا و موج‌های گرمای دریایی شدیدتر و طولانی‌تر، بیشتر می‌شود.
ما مدت‌هاست راه‌حل را می‌دانیم: توقف سوزاندن سوخت‌های فسیلی و کاهش فعالیت‌های انسانی مثل جنگل‌زدایی که باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شوند. داشتن سوابق دقیق در بلندمدت برای شناسایی تغییرات غیرمنتظره حیاتی است. به‌ویژه ماهواره‌ها، سیستم‌های هشدار زودهنگامی هستند که تغییرات در ذخیره گرما را حدود یک دهه زودتر از سایر روش‌ها گزارش می‌کنند.