Megállítható a felmelegedés?
(2025 április)
A globális középhőmérséklet, 1970-től egy meredek egyenessel jól közelíthető
(https://hu.wikipedia.org/wiki/Glob%C3%A1lis_felmeleged%C3%A9s)
Párizsi Megállapodás (2015) kitűzése a globális átlaghőmérséklet emelkedésének 2 °C alatt tartása, az iparosodás előtti értékhez viszonyítva. Másfél fokos emelkedés után visszafordíthatatlannak tekintik a folyamatot. A Megállapodás be nem tartása nem jár következményekkel (https://hu.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1rizsi_%C3%A9ghajlatv%C3%A9delmi_egyezm%C3%A9ny). 2025-ben 1.3 °C. Az egyenetlen hőfokeloszlás miatt, egyértelműbb egy kisebb terület, pl. Európa felmelegedéséről beszélni, ami kb. 2.4 °C -os. A trópusokon idáig is meleg volt, (most még melegebb van, elvándorolnak az emberek), ezért célszerű külön értékelni az északi vagy déli területek hőmérséklet változásait. A gyors felmelegedés az 1970-as években kezdődött. A kutatás módja az internetes keresés volt, célja az ismeretterjesztés.
A relatív felmelegedés eloszlása, Európában 2.4 °C (https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/global-temperatures)
A felmelegedés legszembetűnőbb jelei az erdőtüzek, aszályok, árvizek, hegyomlások, és a hőhullámok okozta emberi, gazdasági károk. Az anticiklonok száraz meleget okoznak. A melegebb légkör több energiát és nedvességet tárol, ami felerősíti az időjárási szélsőségeket, a zivatarokat. Földközi-tenger 1.2 °C -al melegebb, mint az 1900-as évek közepén volt, a 26.5 °C -osnál melegebb tenger már kedvez a tornádók kialakulásának. Az erdőtüzek gyakorisága erősen szárazság függő, a kaliforniai erdőtüzek számának és területének alakulása jól dokumentált: 10 évenként 2000-es évekig kb. állandó volt a tüzek száma és területe, de az utolsó 10 évben a sokszorosukra nőttek. A relatív növekedés máshol is hasonló lesz, mint Kaliforniában, ha kiszárad a növényzet (https://www.fire.ca.gov/our-impact/statistics?form=MG0AV3,
Az ismétlődő tüzek a földtörténeti ókor óta az erdők-mezők természetes részét képezik: az örökzöld mediterrán cserjések, a szavannákon, a mérsékelt övi gyepeken, valamint az északi fenyvesekben is. Gondot akkor okoznak, amikor emberi település kerül a tűz útjába. A futótűznek is nevezett természetes megújulás során a gyökérszint általában nem sérül, és bár nagy a pusztítás, a hőhatás. A hamu trágyaként működik. Az évszázados megfigyelések szerint a tüzek szinte kizárólag a száraz nyarakat követő őszökön következnek be, és csak látszólag égetik ki teljesen a növényzetet. A téli esők után tavasszal gyorsan elindul az élet a kiégett tájakon.
A legpusztítóbb kaliforniai erdőtüzek
Kaliforniában két tűzvész szezont különböztetnek meg: az egyik júniustól szeptemberig tart, amit a melegebb, szárazabb idő okoz, a szárazföld belsejében, a magasabb erdőkben pusztító tüzeket a szárazság okozza. A második szezon októbertől áprilisig tart, és a Santa Ana-szelek gerjesztik-táplálják. Ezek a tüzek háromszor gyorsabban terjednek, és a városi régiók közelében lobbannak fel; az 1990-es években ezek okozták a tűzvészhez köthető gazdasági károk 80 százalékát. A Santa Ana-szelek nemcsak a növényzetet szárítják ki, hanem a parazsat is szétterítik, (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_California_wildfires), (régi kifejezéssel: a zsarátnokok ugranak), így újabb tüzeket lobbant lángra. A kaliforniai tűzoltók szerint megváltoztak a tüzek, mert nagy területen száraz a növényzet (gyakran cserjék, bokrok, bozótosok), gyakoribbak a tűzoszlopok, melyek falakon, folyókon, széles utakon is átemelik a parazsat, az égő növényeket, ágakat, " a tüzek átugranak". 1800 előtt, amikor a terület sokkal erdősebb és ellenállóbb volt, évente 4,4-11,9 millió acre (1 acre = 4 046.85642 m2, azaz a terület 1,8-4,8 millió hektár) erdő és cserje égett le. Kalifornia teljes területe 99 813 760, azaz nagyjából 100 millió acre.
2000 óta az évente leégett terület Kalifornia teljes területének 0,09%-a és 1,59%-a között mozgott. Csak a 2020-as erdőtüzek szezonjában több mint 8100 tűzvész járult hozzá közel 4,5 millió hektárnyi földterület leégéséhez. Az 10 éves periódusokban feljegyzett tüzek száma az utolsó 10 évben soksorosa az előző dekádokban összeszámolt tüzekhez viszonyítva.
A felmelegedés megállítható?
2025-ben már nem a megelőzés, az elkerülés a kérdés, hanem a felmelegedés lassítása, talán megállítása. Három eszközünk van, az első csak passzív: a káros gázok kibocsátásának csökkentése, de fontosabb lenne a már kibocsátott gázok kivonása a légkörből, és - bármi is az oka felmelegedésnek-, az éghajlat módosítása. Az utóbbi kettő aktív módszer, és amikor a globális melegedés eléri a 1.5 °C-t, Európában már a 2.6 °C -ot, akkor áttérünk az aktív módszerekre, pl. a széndioxidot egyes bazalt kőzetekbe sajtolva, mert a bazalt örökre elnyeli a széndioxidot. Csak ne legyen késő, mert az aktív módszerek kísérleti állapotban vannak.
Az eszközök hatásai (https://cdn.cfr.org/sites/default/files/report_pdf/Patrick-CSR93-web.pdf)
A várható hőmérséklet növekedés is logisztikai görbét (https://en.wikipedia.org/wiki/Logistic_function) követ majd, mint a folyamatok általában. Legalább is reméljük, hogy úgy viselkedik, mint más folyamatok a természetben. A csökkenő meredekségű szakaszt az éghajlat-módosítás mértéke határozza meg. Számos természeti folyamat úgy zajlik le, hogy az időben, egy kezdeti értéktől gyorsulva indul, majd lassulva közeledik a végső állapotig, A görbe közepét inflexiós pontnak nevezik, ahol az egyenes érintő kívülről és belülről is érinti, metszi a görbét.
Logisztikus görbe, az origó felett van az infelxiós pont-ja, 0.5 -nél
(ahol a leggyorsabb az emelekedés, https://en.wikipedia.org/wiki/Logistic_function)
A logisztikus görbe egyenlete igen egyszerű: 1/( 1 + exp (-kt) ), ahol t = 2,4,6,... és a függőleges tengelyen a szintemelkedés a maximummal normált értéke olvasható le. k egy illesztő paraméter, van több paraméteres változata is. A görbe alatti terület is igen egyszerűen számítható kt függvényében: ln ( 1 + exp(kt) ). Nehéz kérdés a maximum és k becslése, az inflexiós pont számítása, azaz a skálázás. Az éghajlat-módosítás célja az, hogy a leghamarabb elérjük az inflexiós pontot. A módosítás lehetséges a Föld napsugárzás tükröző képességének, az albedónak a növelésével. Bár vannak kutatók, akik az éghajlat-módosítás ellen érvelnek, a módosítás kiszámíthatatlansága a fő érvük. A védőoltás* ellenzőkhöz kell az éghajlat-módosítás ellenzőit hasonlítani. Amikor nagy a baj, kötelező érvénxű megállapodás, törvény, rendelet teszi majd kötelezővé a védekezést. Az albedó növelése kis területen viszonylag olcsó eljárás, a felszínen pl. Norvégiában műhóval védik a gleccsereket, Svájcban befedik napelemekkel a gleccsertavakat.
A britek több mint 66 millió dollárt (24 milliárd forint) különítettek el arra, hogy aeroszolos részecskéket juttassanak a sztratoszférába, hogy azok visszaverjék a Nap által a Földre sugárzott fényt (https://www.origo.hu/tudomany/2025/04/napfeny-tompitas-kiserletek-engedely). Az aeroszol a levegőben szétoszlatott, apró, szilárd részecskékből vagy folyadékcseppekből áll, lehetnek természetesek vagy mesterségesek. Természetes aeroszolokra jó példa a köd, a felhő, vagy a levegőben szálló finom, apró szemcséjű por. Az albedó módosító kísérlet során repülőgépek szulfátrészecskéket bocsátanak ki a sztratoszférába, a légkör alsó rétegeibe, amelyek a Nap sugarait visszatükrözve megakadályozzák, hogy eljussanak a föld felszínére. A módszerek között szerepel a „tengeri felhők világosítása”, amelynek során tengeri sót permeteznének a légkörbe, hogy a felhők fehérebbek legyenek és több napenergiát tükrözzenek vissza. Egy másik stratégia a vékony pehelyfelhők felbontását célozza, amelyek hővisszatartó takaróként működnek.
1. A felszín albedójának növelése, 2. a tengeri felhők albedó növelése, 3. A sztratoszférába aeroszol részecskék feljuttatása
5. a cirruszfelhők mennyiségének csökkentése (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_radiation_modification)
A lehetséges módszerek (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_radiation_modification) közül a sztratoszférikus aeroszol befecskendezést tanulmányozták a legtöbbet, ezt követi a tengeri felhők fényesítése, fehérítése**. Ha csak három százalékkal meg tudnánk növelni a felhők fényvisszaverő képességét, azzal már képesek lennénk teljesen ellensúlyozni a légkörbe jutó szén-dioxid által okozott felmelegedést. A módszerek technikailag megvalósíthatóak, és viszonylag alacsony közvetlen pénzügyi költségekkel járnak, az egyes országok képesek lehetnek önállóan alkalmazni a módszereket. Jelenleg az USA, Kína és az arab országok foglalkoznak albedó növeléssel, és a használata még nem szabályozott.
A légkörbe jutó szén-dioxid mennyiség zéró kibocsátásra való csökkentése irreális elképzelés, amit a drága szélerőművek terjesztése támogatott. Századunkban a gyorsan indítható erőművek gázzal fognak működni. Magyarország külön problémája, hogy a nap-, víz- és szélhasznosításból csak a napenergiára támaszkodhat, a napenergia tárolása pedig nem megoldott, ezért maradnak a kisebb-nagyobb atomerőművek, amelyek mellett szükségesek lesznek továbbra is a gyorsan indítható gázerőművek. A növekvő energiafogyasztás (az USA-ban pl. az adatbankok, szerverek is), még a napelemparkok is növelik az energiaszállítás hálózati költségeit, ami több, kisebb erőmű telepítését indokolja. A vegyipar olajfelhasználása és a gázerőművek gázfogyasztása szén-dioxidot fog továbbra is termelni, továbbá van sok nem leállítható kisfogyasztó is. A lehetőségeink korlátozottak, és kikényszerítik az aktív éghajlat-módosító módszerek használatát.
*
A védőoltás (vakcina, https://hu.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9d%C5%91olt%C3%A1s) beadásának (vakcinnáció) célja a szervezet ellenállásának fokozása egyes betegségekkel szemben, mesterségesen előidézett immunitás. A védőoltások beadása után (mesterséges immunizáció) a szervezetben védettség alakul ki az adott kórokozóval szemben. Amennyiben egy közösségben elég embert oltanak be egy adott betegség ellen (az átoltottság elér egy bizonyos szintet), kialakul az adott betegséggel szembeni populációs szintű védettség (nyáj-immunitás). Az oltások egy része kötelező, más része választható. Egyes oltások időpontját valamilyen eseményhez kötik (pl. külföldre utazás).Az igaz, hogy a jelenleg több kötelezően felveendő és ajánlott oltás van, mint évtizedekkel ezelőtt, de az oltásokkal beadott oltóanyagok koncentrációja a régi anyagok töredéke: Az Egyesült Államokban az 1980-as években beadott oltások tízszeresen inkább terhelték az immunrendszert a jelenlegieknél. A gyermekkorban általában előforduló betegségek, sokkal nagyobb terhelést jelentenek az immunrendszernek, mint az oltások.
**A felhők fényesítésének ötlete 1990-ből származik, amikor egy John Latham nevű fizikus „A globális felmelegedés kontrollálása?” címmel közölt egy írást a Nature-ben, és felvetette, hogy apró részecskéket kellene feljuttatni a felhőkbe. Lathamnek azután jutott eszébe ez, hogy a fia séta közben megkérdezte tőle, hogy miért fényesebb a felhők teteje, mint az alja, válaszul elmagyarázta neki, hogy tulajdonképpen ezek tükrök, amelyek visszaverik a napsugárzást. Latham felvetette azt is, hogy létre kellene hozni egy ezer vitorlásból álló, személyzet nélküli hajóflottát, amely a világ óceánjain folyamatosan apró tengervízcseppeket permetezne a levegőbe, ami visszatükrözné a Nap sugárzását. A sok apró csepp jobban visszaveri a fényt, mint kevés nagy, ha aeoroszolt juttatunk a felhőkbe. Ha csak három százalékkal meg tudnánk növelni a felhők fényvisszaverő képességét, azzal már képesek lennénk teljesen ellensúlyozni a légkörbe jutó szén-dioxid által okozott felmelegedést. A felhőfényesítésnél az aeroszolok méretét nagyon pontosan meg kell választani, ha túl kicsik, akkor nincs hatásuk, ha pedig túl nagyok, akkor pont az ellenkező a hatásuk, az ideális részecske az emberi haj vastagságának hétszázad része körüli. Egy hóágyúra emlékeztető berendezés egy sor fúvóka segítségével képes olyan magas nyomáson kifújni a levegőt egy repülőről, hogy éppen megfelelő méretűre porlassza sókristályokat a magasban.