Jak zaobserwować zmiany klimatu?

Zachodzące zmiany klimatyczne można dostrzec w wielu miejscach na Ziemi, objawiają się one nie tylko w wahaniach temperatur. Elementy środowiska, które silnie i szybko reagują na zmiany zachodzące w klimacie, są dobrymi wskaźnikami tych zmian. Analizując tendencje wpływu zmian klimatu na różne czynniki, można określić krótko- i długoterminowe trendy ocieplenia. Do długoterminowych trendów ocieplenia należą m.in. zmiany wilgotności powietrza, wzrost poziomu morza i topnienie pokrywy lodowej. Niezależnie od nich, czynniki krótkookresowe mogą wpływać na tymczasowe wahania tempa zachodzących zmian. Wskaźniki długookresowe: -wzrost temperatury powietrza jest zauważalny zarówno na lądach, jak i nad morzami; - wzrost temperatury powierzchni oceanów można zaobserwować jeszcze setki metrów poniżej; - wzrost średniej wilgotności powietrza, ponieważ cieplejsza atmosfera może utrzymać więcej wody; - wzrost poziomu morza wraz z ocieplaniem się wód; - kurczenie się arktycznej pokrywy morskiej (ok. 0,8 mln km2 na dekadę), lodowców oraz wiosennej pokrywy śnieżnej na półkuli północnej. Wiele czynników zmienia się w krótkich okresach czasu powodując, że w niektórych dziesięcioleciach można odczytać szybszy wzrost temperatury niż w innych, niezależnie od długoterminowych trendów. Weźmy pod uwagę dwa zjawiska ostatniej dekady: zmniejszenie tempa nagrzewania się powierzchni Ziemi można wytłumaczyć naturalną zmiennością, ale tempo ubytku letniej pokrywy lodowej Morza Arktycznego znacznie przekroczyło długoterminowe trendy. Zjawiskiem, które utrudnia opracowanie długookresowych trendów, jest występująca w równikowej wschodniej części Oceanu Spokojnego anomalia pogodowa El Niño. Pojawia się nieregularnie co kilka lat i trwa od roku do dwóch, ogrzewając wody powierzchniowe oceanu. Zmienia się wtedy układ wiatrów i prądów oceanicznych – chmury burzowe, które powinny iść w kierunku Indonezji i Australii, napływają nad Andy, przynosząc ogromne ilości opadów i cieplejsze powietrze. W konsekwencji w Peru i Boliwii występują powodzie, topnieją wieczne śniegi i lodowce, a w Australii ciepłe i suche powietrze wywołuje susze. El Niño, choć występuje na Pacyfiku, ma wpływ na cały ziemski klimat, ponieważ zmiana kierunku prądów i wiatrów w jednym miejscu wywołuje ich zmiany wszędzie indziej. Można wtedy zaobserwować wzrost średniej temperatury globalnej. Jego przeciwieństwem jest efekt La Nina, który powoduje obniżenie temperatury. Do wskaźników krótkoterminowych mogą należeć: - zmiany w aktywności Słońca – natężenie promieniowania słonecznego zmienia się w 11-letnich cyklach. Ostatni cykl o mniejszej aktywności mógł przyczynić się do ochłodzenia powierzchni Ziemi, nie jest to jednak potwierdzone; - zmiany w zawartości pary wodnej w stratosferze – w ostatniej dekadzie można było zauważyć jej niewielki spadek; przyczyna tego nie jest znana, choć może mieć związek z naturalnymi mechanizmami regulacji wilgotności tej sfery; - wzrost emisji aerozoli w Azji – w ostatniej dekadzie, za sprawą odbijania się promieni słonecznych od cząsteczek aerozoli, klimat mógł ulec ochłodzeniu; jednak trudno monitorować ten rodzaj zanieczyszczeń, przez co wyniki są niepewne; - nowe techniki pomiarowe temperatur na powierzchni mórz – w ostatniej dekadzie zaniżono wyniki pomiarów o ok. 0,03°C. w nowym zbiorze danych Met Office zostały one poprawione; - pomiary w Arktyce nie są miarodajne – pomiary satelitarne wskazują, że przez ostatnie 10 lat temperatura na Arktyce wzrosła. W tym samym czasie inne dane wykazały w tym miejscu spadek tempa ocieplenia. Jest to skutkiem nie wystarczającej liczby powierzchniowych pomiarów w tym rejonie. Wahania temperatur mogą być również skutkiem przenoszenia ciepła z powierzchni oceanu w jego głębsze rejony. Niestety, istniejąca aparatura pomiarowa pozwala jedynie na pomiary do 2 tys. metrów głębokości. Raz na jakiś czas pojawiają się także duże erupcje wulkaniczne, które mogą tymczasowo wywołać ochłodzenie, lecz nie wpływają znacząco na zmiany klimatyczne. Długoterminowe trendy tempa zaniku pokrywy lodowej w Arktyce pokrywają się z długookresowymi trendami ocieplenia klimatu. Krótkoterminowe trendy temperatur różnią się od tych dla morskiej pokrywy lodowej, ponieważ różne czynniki różnią się między sobą. Dlatego tak ważny jest ciągły monitoring wszelkich odchyleń w długo- i krótkoterminowych trendach.