Nr. 5/2005


Artiklid
Uut globaalsest soojenemisest

Töid kliima soojenemise kohta ilmub aastas sadade kaupa, sama palju pakuvad nad ka kõikvõimalikke järeldusi ja tulevikuennustusi. Suhtuda tuleb neisse siiski teatava ettevaatusega, ükskõik kui suured korüfeed neid ka välja ei paku.

2005. aasta 28. aprilli avaldas ajakiri Science NASA Goddardi Kosmoseuuringute Instituudi (GISS) teadlasgrupi värske töö, mis tehtud instituudi direktori ja globaalse soojenemise teooria korüfee James Hanseni juhtimisel. Uurimus osutus eriti tähelepanuväärseks, sest vaatleb esmakordselt lähemalt ookeanide osa globaalse soojenemise protsessis. Mainitud teadlaste grupp on kindlaks teinud, et Maa kliimasüsteem on viimase kümne aasta jooksul saanud päikeselt rohkem energiat, kui ise soojuskiirgusena vastu andnud. See tulemus on saadud mudelarvutuste teel ja seda on kontrollitud ookeanitemperatuuride andmete abil.

Uus teooria korüfeelt

GISS-i kliimamudel, mida juhivad lisaks teistele mõjutustele inimese toodetud kasvuhoonegaasid ja aerosoolid, on välja arvutanud, et Maa kliimasüsteem neelab praegu 0,85–0,15 W/m2 rohkem päikeseenergiat, kui ta kiirgab kosmosesse soojuskiirgust. Selline positiivne bilanss on leidnud kinnitust viimase kümne aasta jooksul ookeanis neeldunud päikeseenergia hulka hinnates.

Põhjus, miks osa soojuskiirgusest ei lahku, on inimtegevusega kaasneva süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõus atmosfääris. Seetõttu on suurenenud soojuskiirguse neeldumine atmosfääris, mis omakorda on viinud süsteemist lahkuva soojuskiirguse vähenemisele. Maa kiirgusbilanss on tasakaalust välja viidud inimkonna pikaajalise tegevuse tulemusena.

Kõnealuse töö olulised järeldused oleksid järgmised.

1. Juba neeldunud energia tõttu on oodata temperatuuri tõusu umbes 0,6 kraadi ka ilma atmosfääri koostise muutumiseta.

2. On leidnud kinnitust, et kliimasüsteem reageerib mõjutustele teatava ajalise nihkega.

3. Oodata on Antarktika ja Gröönimaa jääkilpide sulamise kiirenemist ning meretaseme tõusu.

Kriitikud näevad vastuolu

Science’i numbri avaldamisega samal päeval ilmusid arvutivõrkudesse ka esimesed kommentaarid NASA teadlaste artikli kohta. Põhjalikem neist on pärit Austraalia Rahvusliku Kliimatsentri endiselt direktorilt William Kiningmonthilt.

Artikkel väidab, et niisuguse süsteemi, kuhu kuuluvad Maa ja atmosfäär, kiirgusbilanssi on võimalik mõõta nii kõrge täpsusega kui 0,85 W/m2. Kuid aastal 1994 ajakirjas Climate Dynamics avaldatud artiklis selgitavad Trenberth ja Solomon, miks seda bilanssi ei ole praegu võimalik hinnata täpsemalt kui mõni W/m2 kohta. Kõige halvemini on praegu mõõdetav Maalt tagasipeegelduva päikesekiirguse voog, ja seda satelliidivaatluste ebapiisava tiheduse tõttu. Suurt osa aluspinnast (suurematel laiustel kui 50 kraadi) mõõdetakse vaid kord päeva ajal, millest on vähe päeva keskmise peegeldunud kiirgusvoo määramiseks, sest kiirestimuutuv pilvkate põhjustab suure ebamäärasuse.

Stabiilsel metoodikal põhinev Maalt lahkuva soojuskiirguse monitooring on kestnud 1974. aastast alates. Selle arhiivi andmete analüüs (Wielicki jt 2002, Science v 295, 841) näitab, et troopikas (20N–20S) on lahkuva soojuskiirguse voo tihedus kasvanud ajavahemikul 1979–2001 küllalt jõudsalt, nimelt 4,5 W/m2 dekaadi jooksul. Hanseni ja tema grupi saadud globaalse vähenemisega on see tulemus vastuolus.

Võrreldes artiklit selle üheainsa kommentaariga, tundub arusaamatu, miks suure teadusasutuse kogenud töörühm on asunud kirvega kurge püüdma. Pole tehtud katsetki kasutada kiirgusbilansi hindamiseks satelliidiarhiive lahkuva soojuskiirguse ega ka atmosfääri ülapiirile langeva päikesekiirguse voo tiheduse kohta, mis on saadaval aastast 1978. Selle asemel on kasutatud mudelarvutusi kiirgusbilansi leidmiseks atmosfääri ülapiiril, kuigi on teada, et selle määrab suures osas pilvkatte jaotus. Pilvisuse muutlikkuse ulatuse kohta aga praegu usaldusväärsed andmed puuduvad.

Laita järeldused

Huvitav oleks ka teada saada, milleks oli teadusartiklis tarvis esitada kaks viimast järeldust.

Teine järeldus ajalise nihke kohta mõjutuse ja reaktsiooni vahel on sissemurdmine lahtisest uksest. Igas kliimaõpikus on kirjas, et õhutemperatuuri aastane käik jääb maha päikese kõrguse käigust antud geograafilises paigas, näiteks Eestis veidi üle kuu.

Kolmas järeldus tõenäolisest jääkilpide sulamise tempo kiirenemisest jääb artiklis aga põhjendamata. Nimelt valitsevad suurte jäämassidega alade kõrgetel kilpidel, nagu Antarktika ja Göönimaa, enamiku aastat miinustemperatuurid (Celsiuse järgi). Kui temperatuur vahel suvel nulli ületabki ja jääd natuke pealt sulatab, pole selles midagi erilist. Mitmekümnekraadine külm talvel ei soodusta edasist sulamist. Sellist temperatuuri tõusu, mis kindlustaks nendel kilpidel (praktiliselt) aastaringselt plusskraadid, ei julge isegi GISS-i optimistlik töörühm lähiajaks ennustada.

Tundub, et vastupidiselt uhkele reklaamile, ei oska rahvusvahelise “paneeli” Teadus Kliima Muutustest juhtkond enam edasi minna. Kliima ennustamise selline kulg on kahtlemata meeltmööda skeptikutele, kes kogu teooriat süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemise poolt põhjustatavast globaalsest soojenemisest lapsikuks loevad.

Viimase paarikümne aasta jooksul on kliima uurimine olnud ülekaalukalt mudelikeskne. Kui see töö piirduks mudelite arendamisega, oleks kõik korras, sest nii keerulist süsteemi nagu Maa kliimasüsteem ei saa igakülgselt uurida ilma mudeleid pruukimata. Kuid arendamise asemel pühendatakse peatähelepanu olemasolevate, veel liiga algeliste mudelite kasutamisele ennustamiseks. Tulemused ei saagi tegelikkust korraliku täpsusega kirjeldada. Ilmsed vastuolud vaatlusandmete ja mudelite vahel aitavad niiviisi kaasa modelleerimise ja andmeanalüüsi tihedama koostöö kujunemisele kliima uurimisel. GISS-i mudeli eksperiment ookeani muutlikkuse kaasamisega peaks nüüd näitama, et ilma globaalse ja sünkroonse pilvkatte ja kiirgusbilansi komponentide monitooringuta pole võimalik saada mudelite kontrollimiseks piisavat andmebaasi. Pilvisuse kohta pole sellisest baasist veel algetki.

Et suvalise ajalõigu kiirgusbilanss ei saa olla rangelt tasakaalus, on ammu teada, sest kuigi nii Päikese-poolne kütmine kui ka Maa-poolne reaktsioon on perioodilised funktsioonid, on nende faasid selgelt erinevad. Küsimus on ajalõigu pikkuses, üle mille süsteemi keskmine kiirgusbilanss peaks olema tasakaalus, et kliimat võiks stabiilseks pidada. Selle hindamiseks on vaja andmeid koguda vähemalt kümmekond aastat.


OLAVI KÄRNER (1942) on Tartu observatooriumi vanemteadur, füüsika-matemaatikakandidaat.



Olavi Kärner