A „Téli Kapuőr” hipotézis

Bemutatunk egy alternatív – természetes változásokra visszavezethető – klímaváltozási hipotézist, az úgynevezett Téli Kapuőrt (Winter Gatekeeper). Arra adunk választ, hogy a Nap kicsiny ingadozásai miként vezethetnek a Föld éghajlati rendszerében meglévő energia által működtetett légköri folyamatok felerősítésével nagy éghajlati változásokhoz. Az üvegházhatású gázok befolyásolják ugyan a folyamatokat, de a klímaváltozásban csekély szerepet játszanak.

A Napból a Föld éghajlati rendszerébe a legtöbb energia a trópusi övezetben kerül be, azaz az Egyenlítőtől számított plusz-mínusz 30 fok közötti földrajzi szélességi sávban. E régióban bőségesen rendelkezésre áll a legfontosabb üvegházhatású gáz, a vízgőz. A bejövő sugárzást idővel ki kell egyensúlyozza a kimenő, de a felhők és az üvegházgázok miatt – beleértve a vízgőzt is – a trópusok nem tudnak annyi energiát kibocsátani, mint amennyi beérkezik. A trópusi energiafelesleget légköri szelek és óceáni áramlatok szállítják a pólusok felé, és onnan sugárzódik ki az űrbe. Az Északi-sarkvidékre elsősorban földrajzi adottságok miatt több energia kerül, mint a délire.

Amikor az Egyenlítő vidékéről a sarkok felé irányuló energiaszállítás erős, akkor a sarki örvény (poláris örvény, angolul: polar vortex) gyenge, emiatt nagyobb mennyiségű trópusi hő juthat a téli (decembertől februárig az északi, júniustól augusztusig a déli) sarkvidékre. Az Egyenlítőről érkező hőtöbblet azonban mind kisugárzódik, ami összességében globális hőveszteséget (lényegében lehűlést) jelent. A sarkvidék persze a hőtöbblettől melegszik, és a gyengébb poláris örvény a közepes földrajzi szélességekre hideg légtömegeket löttyent. Az északi féltekét ilyenkor kemény telek jellemzik. Az erős sarki örvény viszont csapdába ejti a sarkvidéki hideg levegőt, ami az északi féltekén enyhébb telekben nyilvánul meg.

A Csendes-óceán trópusi részén a meleg El Niño események erőteljesen növelik az energiaszállítást azáltal, hogy nagy mennyiségű óceáni hőt és vízgőzt juttatnak a troposzférába és hőt a sztratoszférába. Átmenetileg felmelegítik a közepes földrajzi szélességeket, hosszabb távon azonban hűtőhatást fejtenek ki a Földre azáltal, hogy sugárzás útján nagyobb hőmennyiség távozik az űrbe. Lehűlési időszakokban (például a középkori meleg periódustól a kis jégkorszak közepéig) az El Niño gyakorisága megnő, míg a globális melegedések idején (például az elmúlt 170 év során) az El Niño események száma lecsökken.

Ha erősebb a napsütés, az UV-sugárzástól a sztratoszferikus ózon több hőt termel az atmoszférában. A hőgradienstől a sztratoszférában megnő a szélsebesség, a poláris örvény felerősödik, a téli sarkvidék felé az energiaszállítás lecsökken. Az El Niño események és az erős keleti egyenlítői sztratoszferikus szelek semlegesíthetik ezt a hatást. Mindennek éppen az ellenkezője történik, ha a Nap gyengébben süt. A több évtizednyi léptékű óceáni oszcillációk hasonló módon befolyásolják a pólusok felé irányuló felszínközeli energiaszállítást, néhány évtizedes váltakozást okozva a nagyobb és a kisebb mértékű energiaszállítás között.

Mindezek a folyamatok együttesen vezérlik a klímaváltozást, amit hosszú távon elsősorban a naptevékenység befolyásol. A Nap klímahatása télen a legnagyobb (a meridionális szállítási változékonyság ugyanis télen hajlamos trendet változtatni, innen a „Téli Kapuőr” elnevezés), továbbá azokban az időszakokban, amikor a Nap (kisugárzása, tevékenysége) gyengébb, mint például a 11 éves napciklus minimumaiban vagy a Maunder-féle naptevékenységi minimum idején (1645 és 1715 között, a kis jégkorszak közepén).

A közel állandó erősségű napsütésben részesülő nyári sarkvidékekre szállított energia megolvasztja a jeget, megnöveli az ottani páratartalmat és a felhőzetet, és az olvadékvízben energiát tárol. Amikor eljön a tél, a nap nem süt, a nyári olvadékvíz újra megfagy, és a tárolt energia a légkörbe, onnan az űrbe kerül. A szárazabb téli pólusvidéken kevés a vízgőz, az üvegházhatás gyenge, tehát a világűrbe nagyobb energiamennyiség kerül ki. A Téli Kapuőr hipotézis (The Winter Gatekeeper, WGK-h) egyik alapállítása az, hogy az üvegházhatás a Földön nem mindenütt egyforma, hanem változik: évszakonként és az évek során is. A trópusi üvegházhatás erős (a magas páratartalom miatt), a sarkvidéki pedig gyenge, különösen télen. Amikor a téli sarkvidékek intenzívebb sugárzást bocsátanak ki az űrbe, a felmelegedés lelassul, és lehűlésbe fordulhat. Most egy ilyen időszakba érkeztünk. 1997 előtt a pólusok kevesebb sugárzást bocsátottak ki. Az Északi-sarkvidéken a nyári energiakibocsátás meghaladta a télit, és a Föld gyorsan melegedett. 1997 után a téli kibocsátás kezdett dominálni, és a felmelegedés lelassult.

Az éghajlatban akkor következnek be nagyobb változások, amikor a Nap és az óceán több évtizedes léptékű ingadozásai azonos irányba hatnak. Efféle fordulat történt 1976-ban, a napciklusminimum után, amikor a globális lehűlés megállt, és elkezdődött a felmelegedés. Amikor e két tényező együttes hatása lecsökkentette a pólus felé irányuló energiaszállítást, több energia maradt a Földön. 1997-ben aztán – egy újabb szoláris minimumot követően – az energiatranszport a gyengébb naptevékenység miatt magasabb fokozatba kapcsolt, és a melegedés jelentősen lelassult. Így jött el a jól ismert „felmelegedési szünet” időszaka. Az új klímaváltozási hipotézist teljes részletességben Javier Vinós tavaly szeptemberben megjelent új könyve ismerteti.

A szerzőkről: dr. Javier Vinós független kutató, évtizedeket töltött neurobiológiai és rákkutatással a Howard Hughes Orvosi Intézetben, a Kaliforniai Egyetemen, az Egyesült Királyság Orvostudományi Kutatási Tanácsában és a Spanyol Tudományos Kutatási Tanácsban. Szakmai publikációira 1200 idézetet kapott. Andy May író. Négy könyve és számos cikke jelent meg a klímatudományról és a történelemről. Mielőtt elkezdett írogatni, 42 éven át a kőolaj- és földgáziparban dolgozott.

Fordította: Szarka László Csaba geofizikus-mérnök, az MTA rendes tagja, a Clintel magyarországi követe.