Jeszcze o wpływie pary wodnej na klimat. Naukowcom i tzw. badaczom klimatu pod rozwagę / Piotr Kotlarz

0
218

Poprzedni artykuł opublikowaliśmy na łamach WOBEC za czasopismem The Conversation. Pismo to wpisuje się w ideę otwartego dostępu i zasadę Creative Commons. Oczywiście korzystając z uprzejmości innych staramy się zachować pełną bezstronność i nie komentujemy zamieszczanych tekstów. Ewentualne polemiki z przedstawianymi tezami zamieszczamy w odrębnych artykułach. Tak jest i w tym wypadku, choć tym razem proces naszych działań był nieco odmienny.

Szukając kolejnych argumentów mających udowodnić hipotezę, że to nie wytwarzany w wyniku naszej działalności dwutlenek węgla ma zasadniczy wpływ na klimat, zwróciłem uwagę na zawartość w atmosferze innego „gazu cieplarnianego” właśnie pary wodnej. Uznałem, że czynnik ten jest niedoceniany i zacząłem poszukiwać na ten temat artykułów. Artykuł Kevina Trembertha otworzył mi się jako jeden z pierwszych, a ponieważ bardzo cenię pismo The Conversation, postanowiłem zacząć od niego.
Dla celów polemicznych pozwolę sobie przytoczyć ze wspomnianego artykułu kilka tez.
Kevin Treberth pisze:
Niektórzy ludzie błędnie uważają, że para wodna jest czynnikiem powodującym obecne ocieplenie Ziemi. Ale jak wyjaśnię poniżej, para wodna jest częścią cyklu hydrologicznego Ziemi i odgrywa ważną rolę w naturalnym efekcie cieplarnianym. Jego wzrost jest konsekwencją ocieplenia atmosfery spowodowanego naszymi emisjami powstającymi zwłaszcza w wyniku spalania paliw kopalnych.
Każdy stopień ocieplenia w skali Celsjusza zwiększa zdolność atmosfery do zatrzymywania wody o około 7%. Rekordowo wysokie temperatury morza powodują, że w atmosferze jest więcej wilgoci (w postaci pary wodnej) – szacunkowo o 5–15% w porównaniu z sytuacją sprzed lat 70. XX wieku, kiedy globalny wzrost temperatury zaczął się poważnie.
Para wodna jest silnym gazem cieplarnianym. Od lat 70. XX wieku jego wzrost prawdopodobnie spowodował wzrost globalnego ocieplenia w stopniu porównywalnym do wzrostu poziomu dwutlenku węgla. Teraz widzimy tego konsekwencje.
(…) Pod wieloma względami para wodna jest najważniejszym gazem cieplarnianym, dzięki któremu Ziemia nadaje się do zamieszkania. Jednak zmiany klimatyczne wywołane działalnością człowieka są spowodowane przede wszystkim wzrostem emisji długożyciowych gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla, podtlenku azotu, metanu i chlorofluorowęglowodorów (CFC).
Tak. Wszystko to prawda. O czym jednak zapomniał, albo czego nie dostrzegł cytowany naukowiec, badacz? Zresztą zapominają o tym również twórcy Wikipedii. W jej anglojęzycznej wersji czytamy:
Para wodna, to faza gazowa wody. Jest to jeden ze stanów wody w hydrosferze. Para wodna może powstawać w wyniku odparowania lub wrzenia ciekłej wody lub w wyniku sublimacji lodu. Para wodna jest przezroczysta, jak większość składników atmosfery.  W typowych warunkach atmosferycznych para wodna jest stale wytwarzana przez parowanie i usuwana przez kondensację. Jest mniej gęsty niż większość innych składników powietrza i wyzwala prądy konwekcyjne, które mogą prowadzić do chmur i mgły. (…) Ilość pary wodnej w atmosferze jest ograniczona przez ograniczenia ciśnienia cząstkowego i temperatury. 
A wulkany?
Tak, i ja zwróciłem na to uwagę dopiero niedawno, kilka miesięcy po wybuchu wulkanu Hunga Tonga (15 stycznia 2022 r.). Sądziłem wówczas, że tak wielka erupcja (6 VEI) musi wpłynąć na ochłodzenie klimatu i dziwiłem się, zadawałem sobie pytanie: z jakiego powodu proces ten się opóźnia?
Odpowiedź znalazłem dopiero w maju ubiegłego roku, gdy dowiedziałem się o tym, że była to erupcja wulkanu podwodnego.

Nigdy nie widzieliśmy czegoś podobnego” – powiedział Luis Millán, naukowiec zajmujący się atmosferą w Jet Propulsion Laboratory NASA w południowej Kalifornii. Poprowadził nowe badanie, w którym sprawdzał ilość pary wodnej wprowadzonej przez wulkan Tonga do stratosfery, warstwy atmosfery znajdującej się na wysokości od 12 do 53 kilometrów nad powierzchnią Ziemi.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Geophysical Research Letters Millán i jego współpracownicy szacują, że erupcja Tonga wysłała do ziemskiej stratosfery około 146 teragramów (1 teragram równa się bilionowi gramów) pary wodnej – co stanowi 10% wody już obecnej w tej warstwie atmosfery. To prawie czterokrotność ilości pary wodnej, którą naukowcy szacują podczas erupcji góry Pinatubo na Filipinach w 1991 r., która uniosła się do stratosfery.

[https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/goddard/tonga-eruption-blasted-unprecedented-amount-of-water-into-stratosphere/]

Tak. Ilość pary wodnej w atmosferze (i jej górnej warstwie stratosferze) ulega znaczącym zmianom w wyniku procesu wulkanizmu. Mało tego, skala tych zmian jest znacznie większa od skali wzrostu w atmosferze dwutlenku węgla (ilość tego na przestrzeni ponad 100 lat wzrosła zaledwie o 0,02 %, współcześnie wynosi 0,04%).
Proszę porównać skale zmiany ilości pary wodnej w wyniku tylko jednej, choć ogromnej erupcji, a zmianą – rozłożoną w czasie – ilości dwutlenku węgla.
Kevina Tremberth wspomina też o tym, że inne niż para wodna gazy cieplarniane są bardziej „długożyciowe”. Zapewne ma rację, para wodna opadnie szybciej (często powodując w wyniku jej nadmiaru powodzie), ale przecież i inne gazy też opadają (obowiązują tu prawa grawitacji dwutlenek węgla jest cięższy od tlenu).
Klimat Ziemi się ociepla. Nikt temu nie zaprzecza, lecz szukając jego przyczyn należy pamiętać o ich złożoności. Na proces ten wpływają np. topniejące lodowce (im są mniejsze, tym krócej ochładzają przepływające przy nich lub pod nimi prądy oceaniczne). Z każdym więc rokiem, jeśli nie dojdzie do kolejnego cyklu wielkich erupcji wulkanicznych lub innego czynnika, który spowoduje tak wielkie ochłodzenie (np. upadku wielkiej asteroidy), że lodowce znów wzrosną, klimat będzie coraz cieplejszy. Trudno dziś (przy obecnym stanie wiedzy) wyliczyć, czy za sto lat będzie on cieplejszy o 1,5, czy 2 stopnie Celsjusza? Że będzie cieplej, to jednak kwestia oczywista i to niezależnie od tego w jakim stopniu nasza działalność wpłynie na zmniejszenie ilości w atmosferze dwutlenku węgla.
Szukając jednak czynników wpływających na zmiany klimatyczne powinniśmy patrzeć znacznie szerzej, badać i inne czynniki… jednym z nich są erupcje podwodnych wulkanów.

Piotr Kotlarz

Obraz wyróżniający: Najgłębszy, jaki kiedykolwiek sfilmowano podwodny wulkan, West Mata , maj 2009.  By NOAA/National Science Foundation – http://www.noaanews.noaa.gov/stories2009/20091217_volcano2.html (direct link), Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8780652

CC BY ND
Wierzę w swobodny przepływ informacji
Publikuj wszelkie artykuły mojego autorstwa za darmo, w Internecie lub w formie drukowanej, na licencji Creative Commons.