Óceánok és az éghajlatváltozás

A globális felmelegedés következményei az óceáni cirkulációra

A globális felmelegedésnek valószínû, hogy számos hatása van az óceánokra. Tudjuk, hogy a széndioxid a hideg vízben könnyebben oldódik, mint a melegben, így a meleg hõmérséklet csökkenti az óceánok széndioxid felvevõ képességét, s ez tovább erõsíti az üvegházhatást. Magasabb hõmérsékletnél elõrejelezhetõ, hogy növekedni fog a magasabb szélességeken lévõ óceánokba jutó édesvíz. A számítógépes modellek azt feltételezik, hogy ez a többlet édesvíz a közepes és magasabb szélességeken megnövekvõ esõzésekbõl, valamint a jég olvadásából származik. A melegebb hõmérséklet a víz kitágulását is okozza, és a jég olvadásából származó vízzel együtt a tengerszint emelkedését okozzák, és árvizeket idézhetnek elõ.

Az óceáni cirkuláció nagyon érzékeny a rendszerbe belépõ édesvíz mennyiségére. Az édesvíz szabályozza a tengervíz sûrûségét, és így a tengervíz azon képességét, hogy lesüllyedjen, amikor lehûl. Ha a víz édesvíztartalma túl magas, a hûlés során nem válik elég sûrûvé, hogy a mély óceánba lesüllyedjen. Ha a víz nem süllyed le a magas szélességeken, akkor csak a szél az, ami a Golf áramlást kormányozza, és így lecsökken a cirkuláció intenzitása az óceánban.

Vannak geológiai bizonyítékaink, hogy a termohalin cirkuláció megállt a múltban. Az elmúlt jégkorszak végén, körülbelül 15,000 évvel ezelõtt, a jégtakarók elolvadtak Észak-Amerika körül, és növelték az Atlanti–óceán északi részébe jutó édesvíz mennyiségét. Ez csökkentette a tengervíz sótartalmát, meggátolta annak lesüllyedését, és ennek következtében csökkent a mélytengeri vízképzõdés. Van rá bizonyíték, hogy ez okozta a termohalin cirkuláció megállását, a Golf áramlás délebbre helyezõdését és csökkentette a hõszállítást Észak-Európa felé. Ez megszakította a az elmúlt jégkorszak végének melegedését.

A jégminták és a mélytengeri üledékek azt mutatják, hogy a hõmérséklet Északnyugat-Európában 5ºC-kal csökkent néhány évtized alatt, visszahozva ezáltal az észak-atlanti területre a jégkorszaki viszonyokat. Ez a földtörténeti korszak úgy ismert, mint a Felsõ-Dryas Hideg Periódus. Arra is van bizonyítékunk, hogy az óceáni cirkuláció változik a globális felmelegedés következtében. A megfigyelések azt mutatják, hogy az észak-atlanti térség folyamatosan kevésbé sóssá vált az elmúlt 40 évben.

1. Körülbelül 13,000 évvel ezelõtt az utolsó Jégkorszak befejezõdött, és a Föld melegebbé vált. Ez a melegedés növelte az Atlanti–óceán északi részén belépõ édesvíz mennyiségét, ahogyan a jégtáblák elolvadtak. Az óceáni cirkuláció megállt, és az észak-atlanti terület ismét hidegebbé vált. Az édesvíz utánpótlás megállt, mivel az összes jég elolvadt, és az óceáni cirkuláció így képes volt ismét elindulni. Ez okozott egy gyors (geológiai idõskálán!) hõmérséklet emelkedést, mivel a meleg trópusi víz az Észak-atlanti terület felé tudott áramlani. Ábra: R. Alley és a CLIVAR projekt. A nagyításhoz kattints a képre (12 KB).

A globális felmelegedés hatásának elõrejelzése komplex számítógépes modellek használatát igényli, amelyek mindegyike tartalmaz feltevéseket a jövõbeli feltételekre, és ezeket most nem lehet ellenõrizni. Ennek eredményeképpen a különbözõ modellek más és más eredményt adnak a globális felmelegedésre. Néhány modell szerint a globális felmelegedés a termohalin cirkuláció gyengüléséhez vezet ebben az évszázadban, de az óceáni cirkuláció nem fog teljesen megállni. Mások az óceáni cirkuláció teljes megállását mutatják, a növekvõ mennyiségû édesvíz hatására. Nehéz megbecsülni, hogy milyen lenne az éghajlatunk, ha az óceáni cirkuláció megváltozik.

2. Kilenc különbözõ számítógépes modell nagyon különbözõ eredményeket ad a globális felmelegedés miatti óceáni cirkuláció megváltozásra. Néhány modell azt mutatja, hogy nem, vagy nagyon kicsi lesz a változás az észak atlanti területen a mélytengeri vízképzõdés mennyiségében, és ennek következtében kis változás következik be a termohalin cirkulációban. Mások azonban azt mondják, hogy a globális felmelegedés nagymértékben csökkenteni fogja a mélytengeri víz képzõdését. Az áramlás intenzitásának kifejezésére használt mértékegység a Sverdrup (Sv), ami a mozgó víz térfogatát adja meg. 1 Sv 1 millió köbméter víz mozgása másodpercenként. A legrosszabb szcenárió az, hogy a globális felmelegedés 2100-ra 15 Sv-pal csökkenti a felszíni víz leáramlását a mélytengerbe az észak-atlanti területen, nagyban csökkentve a termohalin cirkulációt. Ábra: CLIVAR Projekt. A nagyításhoz kattints a képre (25 KB).

A komplex modellek arra utalnak, hogy a 2ºC körüli hûlés következik be Európa legnagyobb részén a karibi térségbõl való hõtranszport csökkenése miatt, a Golf-áramlás gyengülése következtében.

3. Az ábra azt mutatja, a levegõ hõmérsékletének elõrejelzését, akkor, ha a termohalin cirkuláció egyszerûen megáll. A legtöbb számítógépes modell azt mutatja, hogy Európa hidegebbé válik, amikor a Golf áramlás lelassul, és kevesebb hõt hoz a trópusokról Észak-Európába. Kép: Michael Vellinga, Richard Wood és a CLIVAR Projekt. A nagyításhoz kattints a képre (11 KB).

Az üvegházgázok melegítõ hatását együttesen kell figyelembe venni, hogy átfogó éghajlati elõrejelzést kapjuk. Az egész világra a hõmérséklet növekedését várják. Európában azonban, ha a termohalin cirkuláció összeomlik, a legtöbb modell azt mondja, hogy a hõmérséklet kicsit változna, vagy csak egy kismértékû melegedés lenne. Kismértékû melegedéssel együtt az éghajlat nedvesebbé és viharosabbá válna. Annak az elõrejelzése, hogy hol és mikor fordulnak elõ ezek a viharok, nagyon nehéz. Még jobb megfigyelések és pontosabb számítógépes modellek kellenek, hogy csökkentsük azt a bizonytalanságot, ami az éghajlatunkkal jövõbeli alakulásával kapcsolatos.

Az oldalról:
szerzõ: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, Kelet Angliai Egyetem, Norwich - Anglia
1. tudományos lektor: Prof. Grant Bigg - Department of Geography, University of Sheffield, Sheffield - U.K.
2. tudományos lektor:
pedagógiai lektor:
utolsó módosítás: 2003-10-01

Last modified: Tuesday, 25 September 2018, 9:43 PM