Kliimamuutus
Kliimamuutus on aja jooksul ilmnev klimaatiliste näitajate muutumine.
Sisukord |
[redigeeri] Sissejuhatus
Kliimamuutuse all peetakse tavaliselt silmas statistiliste keskmiste muutumist, mis aga ei pruugi nii olla. Oletame, et meil keskmine sademetehulk ei ole muutunud, küll on, aga muutunud sademete jaotus aasta sees - varasema ühtlase sademetejaotuse asemel on nüüd näiteks talved vihmasemad, kuid suved põuasemad. Kahtlemata on see kliimamuutus, kuigi keskmine ei ole muutunud.
Kliimamuutusest rääkides peame alati silmas pidama ajavahemikku, millest me räägime. Tihti käsitletakse kolmekümne aasta pikkuse tsükli käigus toimunud muutusi kliimamuutusena, ehkki täpsem oleks öelda, et tegemist on kliimakõikumisega. Nii lühikese ajavahemiku põhjal on raske öelda, kas tegemist on lühiajalise ostsillatsiooniga või osaga pikemaajalisest muutusest.
Tänapäeval peetakse kliima muutumise peasüüdlaseks inimest, kusjuures unustatakse tõsiasi, et Maa kliima on läbi geoloogilise aja olnud pidevas muutumises ja seda ilma mingi inimmõjuta. Pole kahtlust, et inimene on tänapäeval muutunud oluliseks nn. geoloogiliseks teguriks, kuid probleemiks on see, et me ei oska eristada looduslikke muutusi inimese tekitatuist.
Lihtsale küsimusele, kas kliima soojeneb ei ole lihtsat vastust. Kui me vaatame viimast 150 aastat, mil on toimunud instrumentaalsed vaatlused, võime tõesti öelda, et enamikus maailma meteoroloogilistes jaamades näitavad temperatuurigraafikud tõusutrendi. Samas on see nii peamiselt põhjapoolkera troposfääri alumistes kihtides. Lõunapoolkeral ning stratosfääris statistiliselt usaldusväärne trend puudub või on tegemist hoopis jahenemisega.
Enamasti arvatakse, et praegune kliima on normaalne ja muutused on halvad. Tegelikult on praegune kliima, tervet Maa ajalugu arvestades väga ebaharilik. Suuremal osal Maa ajaloost on kliima olnud praegusest tunduvalt soojem. Küsimusele, kas tulevikus on taas oodata jääaega, võib väikese liialdusega vastata, et ei, ta juba ongi kohal. Jääaja asemel oleks siinkohal õigem kasutada terminit külmhooneperiood. Külmhooneperiood ja jääaeg pole stabiilselt külmad ajajärgud, vaid selle sees vahelduvad erineva pikkusega soojemad perioodid külmematega. Viimane soojenemislaine on kestnud juba ligikaudu 20 000 aastat, mis on aga lühike ajavahemik võrrelduna miljonite aastatega, mil Maa kliima üldjoontes on jahenenud.
[redigeeri] Kliimamuutuste põhjused
Maa kliima on pidevas muutuses. Sellel on palju põhjuseid, alates Päikese aktiivsuse muutusest ja lõpetades inimmõjuga, kuid oluline on aru saada sellest, et neid mõjusid ei saa enamasti üksteisest lahutada. Kliima on väga keerukas ja kompleksne süsteem. Paraku juhtub pahatihti, et keerulistele probleemidele leitakse lihtsad lahendused, mis aga enamasti on valed. Lihtne näide: praegu seotakse üheselt kliimamuutused atmosfääri süsinikdioksiidi kontsentratsiooni muutustega. Tegelikult on kliimat mõjutavaid tegureid palju ning nende mõju ei pruugi sugugi alati ühesuunaline olla.
[redigeeri] Päikesekiirgus
Olulisim kliimat mõjutav tegur on päikesekiirguse hulk. See sõltub Päikese aktiivsuse pikema- ja lühemaajalistest muutustest, aga ka Maa astronoomiliste parameetrite muutumisest, milleks on pretsessiooni, Maa telje kaldenurga ja orbiidi ekstsentrilisuse muutused. Selle kohta saab täpsemalt lugeda artiklist Milankovići hüpotees.
[redigeeri] Mandrite paigutus ja albeedo
Oluline kliimat mõjutav tegur on mandrite ja ookeanide omavaheline paigutus ning pindala. On teada, et laamtektoonika tõttu toimub pidev mandrite triiv. Jääajad, aga vähendavad ookeanide ja suurendavad mandrite pindala, sest mandrijäässe kogunenud vesi saab olla pärit vaid ookeanidest, mille tase peab seega langema. Ookeanide albeedo teatavasti on tunduvalt väiksem kui maismaal, see tähendab seda, et ookeanid neelavad soojust märksa enam kui mandrid. Albeedot mõjutavad ka maakasutuse muutused, näiteks metsade asendamine põldudega, kõrbestumine või muutused liustike pindalas.
Olulised on niinimetatud tagasiside mehhanismid. Kõrgem temperatuur tähendab suuremat aurumist, mis omakorda põhjustab tihedama pilvkatte. Pilvede albeedo on, aga palju suurem kui maismaal või ookeanidel ehk pilved on head peegeldajad. Seega jätab tihenenud pilvkate Maa ilma olulisest osast päikesekiirgusest, mis võib omakorda viia jahenemisele. Siiski pole ka siin tegemist nii lihtsa nähtusega, kui algul paistab. See, kas suurenenud pilvkate toob kaasa temperatuuri languse või tõusu sõltub eelkõige nende kõrgusest ja liigist. Kõrgemal asuvatel kiudpilvedel on ilmselt jahutav mõju, kuid madalad rünkpilved kipuvad atmosfääri hoopis soojendama. Paraku ei tea me täpselt, milliste pilvede hulk suurenenud aurumise tagajärjel rohkem kasvab ja kuidas mõjub see õhutemperatuurile.
[redigeeri] Aerosoolid
Atmosfääri aerosoolide mõju kliimale on väga vastuoluline. Aerosoolid satuvad atmosfääri peamiselt vulkaanipursete või inimtegevuse tulemusel. Neil võib olla nii kliimat jahutav kui ka soojendav mõju. Suurenenud aerosoolide kontsentratsioonist tulenev atmosfääri läbipaistvuse vähenemine peaks viima jahenemisele. See on nn. tuumatalve efekt. Samas on meile teada, et pilvkate takistab maapinna jahtumist öösel ning sama efekt peaks olema ka aerosoolidel. Aerosoolid käituvad atmosfääris kondensatsioonituumakestena, mille ümber kogunevad pilvedes tekkivad vihmapiisad. Seega peaks suurenenud aerosoolide kontsentratsioon tooma kaasa tihedamad vihmasajud.
[redigeeri] Kasvuhoonegaasid
Kasvuhooneefekt on väga oluline Maa kliimat mõjutav tegur. Praegu on Maa atmosfääri globaalne keskmine temperatuur maapinna lähedal umbes 15°C, ilma kasvuhooneefektita oleks see aga ligikaudu -17°C. Seega oleme oma olemasolu eest tänu võlgu ka kasvuhooneefektile, millest ajakirjanduses kirjutatakse üksnes negatiivselt. Tähtsaim infrapunast kiirgust neevav gaas on veeaur, kuid lisaks talle omavad märkimisväärset mõju ka süsinikdioksiid, metaan, lämmastikoksiidid, freoonid jne.
Kuigi inimese poolt atmosfääri paisatava süsinikdioksiidi hulk on võrreldes looduses ringlevate kogustega suhteliset väike, võib sel pika ajavahemiku jooksul olla ometi märgatav mõju. Mauna Loa observatooriumis teostatud mõõtmised näitavadki süsinikdioksiidi kontsentratsiooni pidevat tõusu. Siiski ei saa siin arvestada vaid inimmõju, sest oluline roll on ka ookeanidel, mis soojenedes süsinikdioksiidi atmosfääri paiskavad. Selle põhjustab see, et gaaside lahustuvus vedelikus selle soojenedes halveneb. Huvitaval kombel näitavad arvutused, et arvestades inimmõju ning atmosfääri soojenemist, peaks süsinikdioksiidi kontsentratsioon kasvama kiiremini kui ta seda tegelikult teeb. Ilmselt on siin taaskord tegemist tagasiside mehhanismiga. Esiteks intensiivistub loomulikult taimede kasv, kuid peamiseks põhjuseks on ilmselt ookeanisetete settimiskiiruse muutumine. Ookeanipõhja setted ja geokeemia ongi praegu üks kliimauuringute kuumemaid teemasid.
[redigeeri] Ookeanide tsirkulatsioon
Olulist mõju kliimale tuleb otsida ookeanist ja selle tsirkulatsioonist ehk hoovustesüsteemist. Meie kliimat soojendav Põhja-Atlandi hoovus ei ole arvatavasti koguaeg nii kaugele põhja ulatanud. Golfi hoovus ja selle jätk Põhja-Atlandi hoovus on osaks hiigelsuurest ning kogu maailmamerd hõlmavast konveierilaadsest süsteemist. Teadlased arvavad, et äkilised kliimamuutused võivad vallanduda siis, kui see süsteem muudab oma asendit ja kulgemisteid. Oletatakse, et tal on nn. kaks tasakaaluasendit, kus ta võib viibida pikka aega. Ühest asendist teise läheb ta aga suhteliselt kiirelt. Mis seda põhjustab, on siiani suhteliselt ebaselge ning uurimist vajav teema.
