Zilele geroase pot fi cauzate de încălzirea globală?

Ce este încălzirea globală? Evoluția temperaturii medii la suprafața Pământului pe parcursul ultimului secol este dominată de o pronunțată tendință crescătoare (Fig. 1). Aceasta reflectă încălzirea globală, fenomen ce se află în atenția cercetătorilor de mai multe decenii. Există dovezi științifice solide că încălzirea Pământului este generată în cea mai mare parte de gazele cu efect de seră, cum este Dioxidul de Carbon, generate de activitatea umană.

Deși la nivel global temperatura a crescut semnificativ în ultimele decenii, la nivel local s-au manifestat și episoade de vreme foarte rece. De exemplu, pe parcursul iernii care tocmai a trecut s-au înregistrat recorduri de anomalii negative de temperatură în zone din America de Nord și din Europa. De asemenea, și în celelalte sezoane au fost înregistrate temperaturi mai mici decât cele considerate normale pentru acea perioadă a anului. Invalidează existența unor astfel de episoade de vreme rece existența încălzirii globale? Pentru a afla răspunsul la această întrebare este necesar să înțelegem cum sunt conectate trei elemente cheie: încălzirea globală, diferența de temperatură dintre ecuator și Polul Nord, precum și circulația atmosferică.

Ce este jetul polar?

Condițiile de vreme din Emisfera Nordică sunt determinate de procesele fizice din atmosferă. În cadrul acestora, o componentă esențială o reprezintă jetul polar. Acesta reprezintă un curent atmosferic dispus la aproximativ 60oN latitudine, în care aerul circulă de la vest la est în jurul Pământului (Fig. 2a), dinspre oceanul Pacific, peste America de Nord, oceanul Atlantic și Eurasia. Jetul polar atinge intensitate maximă la 9-12 km altitudine, unde vântul poate atinge viteze de peste 180 km/h. Prin extinderea sa pe verticală, jetul polar influențează în mod semnificativ circulația atmosferică și condițiile de vreme din apropierea Pământului. Acesta separă masele de aer rece, de influență polară, localizate la nord de jet, de cele calde, de origine tropicală, dispuse la sud de jet.

De ce depinde traiectoria jetului polar?

Intensitatea și traiectora jetului polar în jurul Pământului (și, în mare parte, circulația atmosferică în general) sunt influențate de diferența dintre temperatura de la equator și cea din jurul Polului Nord. De exemplu, în lunile de iarnă, în timp ce la ecuator pot fi în medie în jur de 27oC, la polul nord se pot întregistra -40oC, diferența dintre acestea fiind semnificativă, de 67oC. Când acest contrast termic are valori relativ mari, circulația aerului în cadrul jetului va fi mai intensă decât de obicei, iar forma acestuia în jurul Pământului va fi similară cu cea a unei coarde întinse de-a lungul unor paralele de la latitudinile medii (Fig. 2a). În schimb, când valoarea contrastului termic dintre ecuator și pol slăbește, jetul scade în intensitate și capătă forma unei coarde unduite (Fig. 2b). Traiectoria ondulatorie va permite ca în unele regiuni să aibă loc o pătrundere a aerului rece dinspre nord înspre sud și în sens invers pentru aerul cald. Astfel de pătrunderi de aer atmosferic de-a lungul unor direcții aproape paralele cu meridianele nu sunt favorizate când jetul este ”întins”, ci când acesta are forma unduită. Răcirile accentuate înregistrate la nivel local (ca și episoadele anormal de calde) pot fi generate prin acest mecanism.

Este uniformă încălzirea globală?

Având în vedere că tendința de creștere a temperaturii la suprafața Pământului din ultimul secol este generată în mare parte de gaze cu efect de seră din atmosferă și că acestea sunt distribuite uniform în Emisfera Nordică, ne-am putea aștepta ca și încălzirea să fie cvasi-uniformă spațial. În fapt, nu este așa. Oceanul Arctic, localizat în jurul Polului Nord, este în mare parte acoperit de gheață marină. Aceasta respinge o mare parte din radiația solară care cade pe suprafața ei, ceea ce contribuie la generarea condițiilor foarte reci din apropierea Polului Nord. Însă, încălzirea globală topește o parte din această gheață, ceea ce generează o încălzire locală suplimentară prin micșorarea cantității de radiație solară reflectată de gheață – mai multă căldură provenită de la Soare este absorbită în zona Oceanul Arctic. Astfel, efectul net al topirii gheții marine din jurul Polului Nord sub acțiunea încălzirii globale constă în amplificarea acesteia în această zonă. Altfel spus, gazele cu efect de seră generează încălzire mai puternică în zona polară decât în cea ecuatorială.

Cum poate influența încălzirea globală traiectoria jetului polar?

Această încălzire diferită la ecuator față de Polul Nord, generată de gazele cu efect de seră, conduce la micșorarea diferenței naturale de temperatură dintre aceste două zone și, așa cum a fost descris anterior, modifică traiectoria jetului polar, care capătă un caracter ondulatoriu. Având în vedere că forma unduită a jetului implică deplasări ale maselor de aer reci spre sud și ale celor de aer cald spre nord deasupra Americii de Nord și Eurasiei, în contextul încălzirii globale, apariția episoadelor de vreme anormal de reci sau calde în aceste zone nu este surprinzătoare.

Episoadele de vreme rece pot fi cauzate de încalzirea globală

În concluzie, episoadele dosebit de reci înregistrate în ultimii ani, nu numai că nu infirmă existența încălzirii globale, ci sunt consistente cu manifestarea acesteia. Deși la scară globală se manifestă ca încălzire, la nivel local aceasta se poate manifesta în diverse moduri, uneori extreme. A susține în urma înregistrării a câtorva zile foarte geroase ca acestea infirmă existența încălzirii globale este ca și cum am afirma într-o zi întunecată, în care cerul este acoperit de nori suficient de denși încât Soarele să nu fie vizibil, că această planetă aflată în centrul sistemului nostru solar nu există.

__________________________________________________________________________________________________________

Mihai Dima a absolvit Facultatea de Fizică a Universității din București, Facultatea de Cibernetică de la ASE, iar în 2000 și-a dat doctoratul la Facultatea de Fizică. Are următoarele stagii de cercetare în străinătate: Institutul Max-Plank pentru Meteorologie, Hamburg, Germania (1997-2001 ), Universitatea din Bremen, Dep. Modelarea Geosystemului, Germania (2002-2004), Institutul Alfred Wegener pentru Cercetări Polare și Marine, Bremerhaven, Germania (2006-2010). În 2004 a primis Bursa Humboldt la Universitatea din Bremen și Alfred-Wegener Institut pentru Cercetări Polare și Marine, Bremerhaven, Germania, cu proiectul “Studiul variabilității climatice folosind date observaționale, înregistrări proxy și Modele de Circulație Generală”.

Predă la Facultatea de Fizică a Universității din București. Printre cursurile sale se numără Fizica Sistemului Climatic, Influențe antropice asupra climei și Analiza și Interpretarea Datelor Climatice. În 2016, a fost șeful Cercetării din România. CV-ul lui Mihai Dima și mai multe detalii aici