Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. A felmerült kifogásokat a szócikk vitalapja részletezi (vagy extrém esetben a szócikk szövegében elhelyezett, kikommentelt szövegrészek). Ha nincs indoklás a vitalapon (vagy szerkesztési módban a szövegközben), bátran távolítsd el a sablont! Csak akkor tedd a lap tetejére ezt a sablont, ha az egész cikk megszövegezése hibás. Ha nem, az adott szakaszba tedd, így segítve a lektorok munkáját!
1880- Globális felszíni hőmérséklet - hőtérkép animáció - NASA SVS
A globális felmelegedés problémája az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb figyelmet kapott, mivel hatásai világszerte érzékelhetőek, beleértve a szélsőséges időjárási eseményeket, a tengerszint emelkedését és az élővilágot érintő változásokat. Már 2007-ben is számos kutató foglalkozott ezzel az égető kérdéssel, különös tekintettel a sarkvidékek helyzetére, amelyek a klímaváltozás indikátoraiként és a Föld ökológiai rendszerének kulcsfontosságú elemeiként ismertek.
2007 márciusától 2009-ig a “Nemzetközi Sarki Év” keretében 66 ország közel 55 000 tudósa vett részt komplex kutatásokban a sarkvidékeken. Ez a globális tudományos együttműködés célzottan a sarki régiók változásainak feltárására és azok világméretű hatásainak megértésére irányult. Azóta azonban a globális felmelegedés kérdése továbbra is égető maradt, és a tudományos közösség folyamatosan újabb eredményeket ér el, amelyek hozzájárulnak a bolygó megóvásához. Az elmúlt években a technológiai fejlődés és az egyre szélesebb körű nemzetközi együttműködés révén még pontosabb klímamodellek és előrejelzések születtek. A sarkvidékek kutatása napjainkban is kiemelt fontosságú, különösen a jégtakaró olvadásának és az ebből fakadó globális következmények megértése szempontjából. A klímavédelem érdekében az elért tudományos eredmények a fenntartható fejlődési stratégiák kialakításában, valamint a döntéshozók és a társadalom figyelmének felhívásában is alapvető szerepet játszanak.
Az üvegházhatás és a klímaváltozás közötti összefüggést először Svante Arrhenius svéd kémikus írta le 1896-ban. Arrhenius megállapította, hogy a légköri szén-dioxid mennyiségének növekedése globális hőmérséklet-emelkedést idézhet elő. Ez az első jelentős lépés volt a klímaváltozás tudományos vizsgálatában.
Az első komolyabb klímakutatások az 1950-es években kezdődtek, amikor a technológiai fejlődés lehetővé tette a légköri szén-dioxid koncentrációjának pontosabb mérését. Az egyik úttörő kutató, Roger Revelle, munkatársával, Charles David Keelinggel együtt Hawaii szigetén, a Mauna Loa obszervatóriumban végzett méréseket. Itt kezdődött el a híres Keeling-görbe készítése, amely a légköri szén-dioxid szintjének folyamatos emelkedését dokumentálja.
Revelle kutatásai kiemelték a szén-dioxid óceánokkal való kölcsönhatását, és rávilágítottak arra, hogy az emberi tevékenységből származó szén-dioxid kibocsátás jelentős mértékben hozzájárul a légkör szén-dioxid szintjének növekedéséhez. Ezek az eredmények alapvető fontosságúak voltak a klímaváltozás megértésében és a globális felmelegedés kérdésének tudományos elfogadásában.
Jelenlegi kutatások
A globális felmelegedés kutatásának jelenlegi irányvonalai a tudományos közösségben szerteágazóak és komplex módon közelítik meg a klímaváltozás tudományos megértését. Az alábbi kutatási területek képezik a jelenlegi tudományos erőfeszítések középpontját.
Éghajlati modellezés és előrejelzés
A kutatók egyre kifinomultabb éghajlati modelleket fejlesztenek, amelyek pontosabban képesek szimulálni a globális éghajlati rendszer dinamikáját. Ezek a modellek lehetővé teszik a jövőbeli klímaváltozási forgatókönyvek részletesebb és megbízhatóbb előrejelzését, figyelembe véve az üvegházhatású gázok kibocsátásának különböző lehetséges pályáit és a komplex visszacsatolási mechanizmusokat.
Sarki és gleccserkutatás
Kiemelt figyelmet fordítanak a sarkvidékek és gleccserek állapotának vizsgálatára, amelyek rendkívül érzékenyek a globális hőmérséklet-emelkedésre. A kutatók műholdas megfigyelések, helyszíni mérések és komplex adatelemzési módszerek segítségével térképezik fel a jégtakaró változásait, a tengerjég kiterjedésének alakulását és a kapcsolódó ökoszisztémák átalakulását.
Tengeri és óceáni kutatások
Az óceánok kulcsfontosságú szerepet játszanak a globális éghajlati rendszerben. A kutatók vizsgálják az óceánok hőmérsékletének változását, a tengervíz savasodásának folyamatát, az áramlatok átalakulását és ezek hatását a tengeri élővilágra. Különös figyelmet fordítanak a Golf-áramlat esetleges meggyengülésének vagy átalakulásának lehetséges következményeire.
Szélsőséges időjárási jelenségek vizsgálata
Egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek a klímaváltozáshoz köthető szélsőséges időjárási események tanulmányozására. A kutatók elemzik az egyes régiókban tapasztalható hőhullámok, aszályok, árvizek és hurrikánok gyakoriságának és intenzitásának változásait, valamint ezek potenciális összefüggéseit a globális felmelegedéssel.
Ökoszisztémák és biodiverzitás
A tudósok részletesen vizsgálják, hogyan befolyásolja a klímaváltozás a különböző ökoszisztémákat és fajok elterjedését. Kutatják a biológiai sokféleségre gyakorolt hatásokat, a fajok vándorlási mintázatainak átalakulását és a növényzet válaszreakcióit a megváltozott éghajlati körülményekhez.
Dekarbonizációs stratégiák és technológiák
A kutatások jelentős része irányul a dekarbonizációs megoldások tudományos alapjainak kidolgozására. Ide tartoznak a megújuló energiaforrások fejlesztése, a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás technológiáinak tökéletesítése, valamint az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését célzó innovatív módszerek tudományos megalapozása.
Interdiszciplináris megközelítés
A jelenlegi kutatások egyik legfontosabb jellemzője az interdiszciplináris szemlélet, amelyben klimatológusok, ökológusok, közgazdászok, mérnökök és más tudományterületek szakemberei szorosan együttműködnek a globális felmelegedés komplex jelenségének megértése érdekében.
A kutatási irányok folyamatosan alakulnak, ahogy egyre több adat és pontosabb mérési módszerekállnak rendelkezésre, ezáltal árnyaltabb képet nyújtva a globális éghajlatváltozás összetett jelenségéről.
Kapcsolódó tudományterületek és tudományos módszerek
A klimatológia elméleti ágai, illetve a klimatológiával rokon kutatási területek:
Klimatográfia. Célja a matematikai statisztika módszereire támaszkodva magyarázatot adni az éghajlat viselkedésére.
Klímadinamika. Célja a matematikai fizika módszereit felhasználva magyarázatot adni az éghajlat viselkedésének okaira.
Paleoklimatológia (őséghajlattan). Célja az egyes földtörténeti korok és területek állat- és növényvilágából, talajfajtáiból és más tanújelekből következtetni az akkori éghajlatra.
Paleontológia (őslénytan). Célja a történelemelőtti életformák tanulmányozásának tudománya fosszíliák felhasználásával.
Jégfúrások. A grönlandi és az antarktiszi jégtakarókból vett fúrásminták tanulmányozásával 200 ezer évre visszamenőleg tájékozódhatunk a légkör összetételének változásairól, mivel a jég, amely annak idején hó formájában hullott le, kicsiny légbuborékokat tartalmaz. Ezek a jégbe zárt légbuborékok arról is árulkodnak, hogy milyen hőmérséklet-változások mentek végbe a közvetlen mérések kezdetét jóval megelőző időkben. Egy nemrég elvégzett vizsgálatsorozat, ami során öt kontinens (kivéve az Antarktisz) 616 pontjáról vettek fúrásmintát, ami szintén megerősítette azt a feltételezést, miszerint a XX. században a hőmérséklet növekedett. A vizsgálatot végző kutatók kiszámították, hogy milyen mértékben terjed a hőmérséklet-változás felszínről a föld mélye felé.[1]
Korallminták vizsgálata. A korallminták elemzéséből következtetni lehet a tengervíz egykori hőmérsékletére és sótartalmára, így a kutatók rekonstruálhatják egy adott korszak éghajlatát. Az új-guineai Houn-félsziget korallteraszokból áll, amelyet kéregmozgások emeltek a felszínre. Ezen a területen a kutatóknak akár 130 ezeréves korallok vizsgálatára is lehetőségük van. A korallt izotópos és vegyi elemzésnek vetik alá, amivel 14 különböző, egyenként 20-100 éves korszak éghajlatáról kaphatnak képet. A 40 ezer évvel ezelőtti glaciális és a 125 ezer évvel ezelőtti interglaciális korszakban keletkezett korallminták vizsgálatával sikerült kiértékelni az El Niño-jelenség viselkedését a különböző éghajlatú korokban.
A káoszelmélet alkalmazása. A káoszelmélet segítségével összetett rendszerek viselkedésének matematikai modellezését végezhetjük el. A klimatológiában adottak az ilyen vizsgálati módszerek alkalmazásához szükséges feltételek: állandó változás, sokelemű rendszerek.
Izotópos vizsgálatok. Ez a legáltalánosabb módszer a földtörténeti korok éghajlati viszonyainak rekonstruálására. A globális felmelegedés okainál nehéz megkülönböztetni a természetes folyamatok és az emberi tevékenység hatását. Ezen a problémán segítenek az izotópvizsgálatok. A módszer azon alapul, hogy a természetes folyamatok és az emberi tevékenység során kibocsátott szén-dioxid szénatomjainak izotópmegoszlása különböző. Míg a természetes eredetű szén-dioxid szénatomjai mérhető radioaktivitást mutatnak, addig a fosszilis energiahordozók elégetése során keletkezett szén-dioxid szénatomjai már elvesztették radioaktivitásukat a keletkezésüktől fogva eltelt évmilliók alatt. A fák évgyűrűinek vizsgálatából arra következtethetünk, hogy a szén-14 izotóp koncentrációja
Jegyzetek
↑The hole record, Jonathan P. Overpeck, Nature, 2000. február 17.
[1] (magyar) Hufnagel Levente és Sipkay Csaba: (2012): A klímaváltozás hatása ökológiai folyamatokra és közösségekre – Budapesti Corvinus Egyetem, Budapest (pp. 1–530) [The impact of climate change on communities and ecological processes - In Hungarian] ISBN 978-963-503-511-3
