Árið 1859 gerði eðlisfræðingurinn John Tyndall tilraun sem sýndi fram á gróðurhúsaáhrifin. Sýnilegt ljós fer auðveldlega í gegnum lofthjúpinn til að hita upp jörðina. Annað mál gegnir um hina ósýnilegu innrauðu varmageislun sem kemur frá yfirborði jarðar. Hún sleppur ekki svo auðveldlega út í geim. Í tilraunastofu sýndi Tyndall, með því að senda hitageislun í gegnum lofttegundir, t.d. vatnsgufu og koldíoxíð (CO2), að sumar lofttegundir hindra varmageislun. Þær hafa verið kallaðar gróðurhúsalofttegundir.

Tyndall spáði einnig fyrir því hvað myndi gerast ef gróðurhúsalofttegundir myndu valda hlýnun (Tyndall 1861). Búast má við sérstöku mynstri í hinni hnattrænu hlýnun, ef hún er af völdum aukinna gróðurhúsalofttegunda. Mælingar á þeim mynstrum styrkir vísbendingar um að mannkynið sé að valda þeirri hlýnun – auk þess sem þau útiloka náttúrulegar ástæður. Við skulum líta á hin fjölmörgu fingraför mannkyns á breytingum loftslags:

Mannkynið eykur styrk CO2 í andrúmsloftinu

Fyrst verður að minnast á það að það er mannkynið sem er að auka styrk CO2 í andrúmsloftinu. Magn CO2 í andrúmsloftinu er að aukast um 15 milljarða tonna á ári. Menn losa um tvöfalda þá upphæð. Aðrar vísbendingar um að menn eru að auka styrk CO2 í andrúmsloftinu eru fjölmargar.

Við mælingar á tegundum kolefnis (samsætur- e. isotopes), sem eru að safnast fyrir í andrúmsloftinu , þá mælum við mun meiri aukningu á þeim tegundum sem myndast við bruna jarðefnaeldsneytis (Manning 2006). Við bruna jarðefnaeldsneytis þá tekurðu auk þess súrefni úr andrúmsloftinu. Mælingar á styrk súrefnis bendir til þess að það sé að minnka í tak við styrkaukningu CO2 (Manning 2006). Styrkaukning kolefnis úr jarðefnaeldsneyti hefur aukist til muna í kóröllum (Pelejero 2005) og sjávarsvömpum (Swart 2010). Manngert CO2 er að auki farið að aukast í djúpsjó úthafana (Murata 2010). Mælingar á kolefni í árhringjum trjáa staðfestir að mannkynið er ábyrgt fyrir auknum styrk CO2 (Levin 2000). Jafnvel efnagreiningar á blaðsíðum fornbóka sýna aukningu á bruna jarðefnaeldsneytis aftur að upphafi iðnbyltingunarinnar (Yakir 2011).

Margar mismunandi vísbendingar staðfesta að við, mannkynið, er ástæða nýlegrar styrkaukningar á CO2 í andrúmsloftinu.

Aukinn styrkur CO2 breytir varmageislun í lofthjúpnum

Skilningur okkar á því hvernig gróðurhúsaáhrifin virka, gefur möguleikann á því að staðfesta spár þar um. Við aukinn styrk CO2 í andrúmsloftinu, ætti varmageislun út í geim að minnka. Gervihnettir sem mæla innrauða útgeislun frá jörðu, sýna að minni hiti sleppur út í geim nú ef miðað er við fyrir nokkrum áratugum, á þeim bylgjulengdum sem CO2 gleypir orku (Harries 2001, Griggs 2004, Chen 2007). Þeir sem lýstu þessu fyrstir sögðu ennfremur (bein þýðing):

„ …þetta eru beinar mælingar sem sýna marktæka aukningu gróðurhúsaáhrifa.“
Harries 2001

Ef minni hiti sleppur út í geim, þá er einungis ein leið fyrir hitan að fara – þ.e. til baka að yfirborði jarðar. Með því að mæla varmageislun á innrauðum bylgjulengdum geta vísindamenn mælt þá varmageislun sem kemur niður til jarðar úr lofthjúpnum. Þær mælingar staðfesta fyrrnefnd gervihnattagögn – aukin varmageislun er niður í átt að yfirborði jarðar (Philipona 2004, Evans 2006, Wang 2009). Eitt teymi vísindamanna sem lýstu þessu sögðu ennfremur (bein þýðing):

„Þessi mæligögn ættu í raun að enda rökræður efasemdamanna sem segja að engin gögn sýni tengsl milli styrkaukningu gróðurhúsalofttegunda og hnattrænnar hlýnunar.“
Evans 2006

Hin hnattræna hlýnun fylgir mynstri hlýnunar af völdum gróðurhúsalofttegunda.

Á miðri nítjándu öld, spáði Tyndal því að við hlýnun af völdum gróðurhúsalofttegunda þá myndu nætur hlýna hraðar en dagar. Það er vegna þess að á nóttunni, þá kólnar yfirborð jarðar við varmaflæði út í geim. Gróðurhúsalofttegundir hindra þetta varmaflæði og minnka því þá kólnun sem verður á nóttunni. Um 130 árum síðar þá var búið að staðfesta spá Tyndalls. Á síðustu áratugum þá hefur yfirborð jarðar hlýnað hraðar á nóttunni en á daginn (Braganza 2004, Alexander 2006, Zhou 2009).

Tyndall spáði öðru um það hvernig hlýnun vegna aukinna gróðurhúsaáhrifa birtast í gögnunum. Rétt eins og gróðurhúsalofttegundir hægja á kólnun á nóttunni, þá hægja þær einnig á kólnun á veturna. Þannig að Tyndall bjóst við að vetur myndu hlýna hraðar en sumur. Þetta hefur verið staðfest með því að skoða leitni hitastigs undanfarna áratugi (Braganza et al 2003, Braganza et al 2004). Bæði mælingar við yfirborð jarðar og með gervihnattagögnum staðfesta að vetur hlýna hraðar en sumur.

Eitt mynstur sem búast má við í lofthjúpnum, við hlýnun af völdum gróðurhúsalofttegunda, er að neðri hluti lofthjúpsins hlýni. Að sama skapi er búist við að minna varmaflæði frá yfirborði jarðar verði þá til þess að efri hluti lofthjúpsins kólni. Gervihnettir og veðurbelgir hafa staðfest þessa breytingu á efri hluta lofthjúpsins og neðri hluta hans (Jones 2003).

Við það að neðri hluti lofthjúpsins (veðrahvolfið) hlýnar og efri hluti hans (heiðhvolfið) kólnar, þá ættu mörk þeirra – veðrahvörfin, að rísa við hlýnun af völdum gróðurhúsaáhrifa. Það hefur verið mælt (Santer 2003). Enn hærra er svo jónahvolfið. Við hlýnun vegna gróðurhúsaáhrifa þá má búast við að það kólni og dragist saman. Gervihnettir hafa einmitt sýnt fram á það (Laštovika 2006). Það má því segja að uppbygging lofthjúpsins sé að breytast af mannavöldum.

Það sem áðurnefndar vísbendingar eða fingraför hlýnunar vegna gróðurhúsalofttegunda gera ennfremur, er að þau útiloka aðrar mögulegar ástæður hnattrænnar hlýnunar. Ef sólin væri orsök hlýnunarinnar, þá myndu sumrin hlýna hraðar en vetur og dagar hraðar en nætur, auk þess sem efri hluti lofthjúpsins myndi hlýna. Mælingar útiloka því sólina.

Að sama skapi útilokar mynstur í hlýnun sjávar það að hlýnunin sé vegna reglubundinna sveifla í hringrásum sjávar.  Úthöfin hafa verið að safna í sig hita undanfarna hálfa öld. Það er því ekki þannig að hitinn sé að sveiflast til vegna hringrása sjávar. Sú hlýnun sjávar sem er í gangi, er í góðu samræmi við hlýnun af völdum gróðurhúsalofttegunda (Barnett 2005).

If it walks like a duck… – að leita of langt yfir skammt…

Núverandi hnattræn hlýnun sýnir samskonar fingraför og búast má við af hlýnun vegna gróðurhúsalofttegunda. Ef þú ætlar að efast um þátt manna í þeirri hlýnun þá þarftu að komast að tvenns konar niðurstöðu. Annars vegar að eitthvað óþekkt sé að valda þeirri hlýnun og að það sýni sama mynstur við hlýnun og gróðurhúsaáhrifin. Hins vegar þarf að vera til eitthvað sem bælir niður hin vel þekktu (og vel mældu) gróðurhúsaáhrif. Það má því segja að við verðum að viðurkenna hið augljósa (hlýnun vegna gróðurhúsalofttegunda) eða við verðum að sætta okkur við óvissu um tvö óþekkt fyrirbæri.

Á ensku er til orðatiltækið „if it walks like a duck and quacks like a duck, then it must be a duck.“ Það má útfæra þannig að ekki skuli leita of langt yfir skammt að útskýringu. Efasemdamenn um hnattræna hlýnun af mannavöldum vilja þó meina að í fjarska sé útskýringu að finna og neita að samþykkja hina augljósu skýringu.

Heimildir og ítarefni

Þessi færsla er þýðing á færslu af Skeptical Science, sjá How we know we’re causing global warming in a single graphic

Tengt efni á loftslag.is

• Áhrif CO2 uppgötvað
• Mælingar staðfesta kenninguna
• Fingrafar mannkynsins á hnattrænu hlýnunina
• 10 vísar hnattrænnar hlýnunar
• 10 vísar um þátt manna í hnattrænni hlýnun
• Hvernig CO2 stjórnar hitastigi Jarðar
• Gróðurhúsaáhrifin mæld

Athugasemdir

ummæli