Az ember és a légköri motor
Külön figyelmet érdemel, hogy ez a folyton változó, kiszámíthatatlan rendszer ma már az emberi tevékenység hatására is módosul. Tagadhatatlan tény, hogy a fosszilis energiahordozók elégetésével extra szén-dioxidot juttatunk az atmoszférába, ettől a Föld átlaghőmérséklete növekszik. Ismertek az arányok is: ha megduplázzuk a szén-dioxid-koncentrációt a légkörben, a bolygó összességében 2–4°C-kal melegebb lesz, mint ma. Ez a tétel Svante Arrhenius óta gyakorlatilag változatlan; a tudósok 97%-a ugyanúgy gondolja ezt, mint ahogy az élővilág evolúciójáról vagy a fertőző betegségek okáról vélekedik.
Adja magát a kérdés: ha a klíma ennyire bonyolult, miért lehetünk biztosak abban, hogy száz év múlva tényleg ennyivel melegebb lesz, miközben még a jövő heti időjárást sem tudjuk pontosan előrejelezni?
A káosz mögött rejtőző egyszerűség
Az 1960-as években Edward Lorenz, az MIT meteorológusa egy légköri szimuláció során rájött, hogy a legapróbb kezdeti eltérések néhány nap múlva teljesen eltérő időjárás-előrejelzéseket eredményeznek. Innen származik a pillangóhatás fogalma: egy apró különbség a rendszer elején gyorsan felnagyítódik. Ezért nem lehet két hétnél hosszabb távra pontos időjárás-előrejelzést készíteni.
A klíma-előrejelzés azonban nem a pillanatot akarja megjósolni, nem az “időkacsa” pontos útját követi a folyóban, hanem a csatorna formáját vizsgálja: vagyis azt, hogy a rendszer egészében milyen irányváltások történnek, ha plusz energiát vagy szennyezőanyagot adunk hozzá.
Ebből adódóan még egy rendkívül összetett rendszer is adhat egyszerű válaszokat, ha megfelelő kérdést teszünk fel: például, mi történik, ha megduplázzuk a szén-dioxid mennyiségét?
Szimulációk és valóság: mit mondanak a modellek?
1965-ben Syukuro Manabe fizikusként egy olyan klímamodellt alkotott meg, amely egy adott légköri összetétel mellett hosszabb távú trendeket is előre tudott jelezni. Modelljében a beérkező és távozó energiát egyensúlyba hozta, majd megduplázta a szén-dioxid mennyiségét. Mivel a szén-dioxid elnyeli az infravörös sugárzást, az energia hosszabb ideig maradt a rendszerben, a modell minden légköri rétegében kicsit melegebb lett.
Külön figyelmet érdemel, hogy a vízgőz – bár mennyiségben jóval több van belőle, mint szén-dioxidból – szintén erős üvegházhatású, és egy melegebb légkör még több vízgőzt tud magában tartani, tovább erősítve a felmelegedést. Ez volt az első komoly számítás egy pozitív visszacsatolási körre, ahol a változás tovább erősíti önmagát.
A mérések ma már igazolják Manabe előrejelzését: az elmúlt évtizedekben a globális átlaghőmérséklet 1,2 fokkal emelkedett az iparosodás előtti időkhöz képest – pont annyival, mint amennyit a modell jósolt a jelenlegi szén-dioxid-szint mellett. Az emberi eredetű szén-dioxid ténylegesen áthelyezte a “folyó medrét” – a rendszer fő trendjeit elmozdította, bár az egyes időjárási napok káosza ettől függetlenül megmaradt.
A bizonytalanság felhői
Ennek ellenére még maradtak tisztázatlan tényezők. A legnagyobb bizonytalanságot a felhők okozzák: egyszerre képesek visszaverni és bent tartani a hőt, kialakulásuk és mozgásuk pedig a mai napig nehezen követhető. A klímamodellek próbálnak ezekkel is számolni, de a valódi dinamikájuk bőven tartogathat meglepetéseket.
Az atmoszféra csak néhány hetes múltra “emlékszik”, de az óceánok, a jégtakaró, a permafroszt már évekre, évtizedekre vagy akár évezredekre is eltárolhatják a hatásokat. Hogy 2100-ban pontosan mennyire lesz forró a világ, azt ezek a finom összefüggések, visszacsatolások is befolyásolják.
Külön figyelmet érdemel, hogy újabb mérések szerint jelenleg több energia érkezik a Földre, mint amennyi eltávozik, sőt, a legjobb klímamodellek várakozásainál is több. Vagyis valami még hiányzik a teljes képletből – hogy pontosan mi, azt a következő évek tudománya igyekszik majd megfejteni.
Mit kezdjünk a bizonytalansággal?
Az egyszerű kérdésre, hogy mi történik kétszer annyi szén-dioxid mellett, egyszerű és megnyugtató válasz van: a Föld pár fokkal melegebb lesz. A többi részlet, hogy pontosan mikor, hol, mennyire változik meg az időjárás, már jóval nagyobb bizonytalansággal jár. Ezért is lényeges, hogy azokon a konkrét hatásokon, amelyek egy-egy terület, város vagy iparág jövőjét érintik, továbbra is folytatódjon a kutatás.
Évről évre egyre pontosabbak a modellek, egyre újabb összefüggésekre derül fény. Mindeközben továbbra is abban a szituációban vagyunk, mintha egy vad folyóban ülő kiskacsa próbálná megjósolni, hová sodródik száz év múlva – miközben azt is nehéz volna megmondani, hol köt ki holnap estig.
