2023 - Cel mai cald an din istoria măsurătorilor și un mare semn de alarmă

Un material scris de Bogdan Antonescu pentru Info Clima, o rețea de cercetători care publică articole pe subiectul schimbărilor climatice.

Bogdan Antonescu este fizician specializat în fizică atmosferei, interesat de istoria, climatologia, procesele fizice și impactul fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este lector în cadrul Facultății de Fizică (Universitatea din București) și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului. În prezent conduce proiectul “Extreme weather events in the future climate of Romania” (ClimExRo) care își propune, printre altele, să aducă cercetările din mediul academic mai aproape de public. Mai multe detalii despre acest proiect puteți găsi pe pagina proiectului— https://www.climex.ro/.

Anul 2023 a fost cel mai cald an din istoria observațiilor meteorologice. Conform setului de date Copernicus ERA5, în 2023 temperatura medie la nivel global a fost de 14,98°C, mai mare cu 1,48°C față de perioada de referință 1850–1900. Comparativ cu recordul anterior stabilit în 2016, anul 2023 a fost cu 0,17°C mai cald. Începând cu luna iunie, fiecare lună a anului 2023 a fost mai caldă decât luna corespunzătoare din orice an anterior (1940–2022), iulie și augustul fiind cele mai calde înregistrate vreodată.

Figura 1. Temperatura medie globală lunară între ianuarie 1940 și decembrie reprezentată ca o serie de timp pentru fiecare an. Sursa datelor: ERA5 via CS3/ECMWF

Alte seturi de date dezvoltate de diferite organizații științifice au confirmat acest record pentru 2023. Cea mai mare încălzire de 1,54°C (față de perioada de referință 1850–1900) apare în setul de date Berkeley Earth, iar cea mai mică încălzire de 1,34°C în setul de date NOAA.

Această abatere a temperaturii medii globale pentru 2023 de 1,48°C (conform datelor ERA5) nu ar părea, la prima vedere, a fi una foarte mare. Dar la fel ca în cazul unui organism cuprins de febră unde fiecare zecime de grad contează și în cazul temperaturii medii globale orice creștere este importantă mai ales pentru că ne duce mai aproape de la limita 1,5–2,0°C stabilită prin Acordul de la Paris.

Dincolo de a fi un simplu prag „psihologic”, depășirea valorii de 1,5°C are consecințe importante pentru sistemul climatic. Trebuie să remarcăm de asemenea că pragul stabilit prin Acordul de la Paris se referă la o încălzire pe termen lung mai degrabă decât la un an anume. Asta datorită faptului că ceea ce se întâmplă într-un anumit an poate include — pe lângă încălzirea din cauze antropice — și variații climatice naturale pe termen scurt (așa cum vom vedea în continuare). Chiar și așa, atingerea unor valori foarte apropiate de acest prag în 2023 reprezintă (încă) un semnal de alarmă.

Figura 2. Distribuția anuală (1940–2023) a anomaliilor temperaturii medii globale față de perioada de referință 1991–2020. Pentru comparație sunt prezentare separat și distribuțiile anomaliilor temperaturii pentru 1940, 1980 și 2023.

Majoritatea zilelor anului 2023 au avut temperaturi mai ridicate față de media 1991–2020 (Figura 2). Iar față de perioada preindustrială (1850–1900), 2023 a fost primul an în care anomalia temperaturii pentru fiecare zi a fost de cel puțin 1°C (Figura 3).

Aproximativ 50% din zilele anului 2023 au avut anomalii mai mari de 1.5°C (iar pentru două zile din noiembrie anomalia fost mai mare de 2°C).

Anul 2016 (anul în care a fost stabilit recordul precedent pentru temperatura medie globală) a avut aproximativ 20% din zile cu anomali mai mari de 1.5°C.

Figura 3. Distribuția anuală (1940–2023) a numărului de zile cu anomalii al temperaturii medii globale față de perioada de referință 1991–2020 mai mari de 1°C.

La nivel global cele mai multe regiuni au fost mai calde decât perioada de referință (1999–2020). Cu excepția unor regiuni din nord, temperaturile din Europa au fost de asemenea mai ridicate (Figura 4). În Figura 4 pot fi observate și câteva regiuni cu anomali relativ mari de temperaturi — peste 2°C — cum ar fi nordul Italiei, sudul și estul României, nordul Bulgariei, partea de est a Ucrainei și regiunea de nord-est a Turciei.

Figura 4. Anomalia temperaturii în 2023 față de perioada de referință 1991–2020. Scara de culori este diferită pentru fiecare dintre cele trei hărți din figură.

Conținutul de căldură al oceanului a ajuns la noi valori record în 2023

Conținutul de căldură al oceanului a ajuns în 2023 la 286 ZJ (Zetta Jouli, față de perioada de referință 1981–2010 Fig. 5). Acesta este un indicator mai bun al schimbărilor climatice decât temperatura medie globală.

În Figura 5, valorile pozitive ale conținutului de căldură al oceanului începând cu 1998 reprezintă o creștere a cantității de energie termică stocată în straturile superioare ale oceanului (0–2000 m).

Pe măsură ce gazele cu efect de seră rețin mai multă căldură în atmosfera Pământului, oceanul acționează ca un rezervor de căldură, absorbind o parte semnificativă din excesul de căldură.

Figura 5. Conținutul de căldură al oceanului (în Zetta Joule, ZJ) din stratul 0–2000 m pentru intervalul 1960–2023 față de perioada de referință 1981–2010

Concentrațiile gazelor cu efect de seră au fost în creștere și în 2023

Concentrațiile gazelor cu efect de seră au ajuns la noi valori record în 2023 din cauza contribuțiilor antropice — de exemplu utilizarea de combustibili fosili, utilizarea terenurilor și agricultură (Figura 6).

Concentrația medie anuală a dioxidului de carbon (CO2) a ajuns în 2023 la 419 părți per milion (ppm), o creștere cu 2.4 ppm (+/- 0.4 ppm) față de 2022. CO2 este responsabil pentru aproximativ 42% din creșterea temperaturilor la nivel global față de perioada preindustrială (1850–1900).

Concentrația de metan (CH4) a crescut cu 11 părți per miliard (+/- 3 ppb) în 2023 față de 2022 ajung la 1902 ppb. CH4 este responsabil pentru aproximativ 28% din creșterea temperaturilor la nivel global. Potrivit Copernicus, concentrația de CO2 din atmosferă din 2023 a fost cea mai mare din ultimii cel puțin 2.000.000 de ani, iar cea de CH4 cea mai mare din ultimii 800.000 ani.

Figura 6. Concentrația lunară a dioxidului de carbon (sus, exprimată în părți per milion) și a metanului (jos, exprimată în părți per miliard) din atmosferă între ianuarie 2003 și decembrie 2023 (media pe coloană obținută din date satelitare).

Ce a dus la aceste recorduri din 2023?

Estimările realizate de patru grupuri de cercetare la începutul anului 2022 (înainte de colectarea datelor) indicau pentru 2023 o abatere a temperaturi medii globale între 1,17 și 1,22°C față de perioada pre-industrială. Aceste estimări, după cum am văzut mai sus, au fost mai mici decât observațiile pentru 2023. Însă, aceste estimările indicau totuși o creștere față de 2022. O creștere inevitabilă, deoarece pe termen lung creșterea concentrațiilor gazelor cu efect de seră (dar și răcirea datorată aerosolilor atmosferici, ambele contribuții antropice) determină schimbări ale temperaturii medii la nivel global. Dar creșterea temperaturii medii globale nu are numai cauze antropice, ci are și cauze naturale cum ar fi, de exemplu, fenomenul cvasiperiodic El Niño/La Nina.

El Niño/La Niña, apare ca urmare a interacțiunii ocean-atmosferă în regiunea Oceanul Pacific iar efecte sunt globale. Perioadele cu El Niño sunt perioadele în care temperatura medie globală tinde să fie mai ridicată comparativ cu anii fără El Niño. În iulie 2023, NOAA declara începutul fazei El Niño și indica posibilitatea unui El Niño moderat către intens. Astfel, anul 2023 a fost un an record ca urmare a încălzirii globale la care s-a adaugat contribuția El Niño. Dacă ne uităm la anii anteriori cu El Niño vom vedea că El Niño 2023 a avut evoluție similară cu El Niño 1997 și 201. Dar 1997 și 2015 nu au fost ani record, însă anii următori (1998 și 2016) au fost. Este clar deci că au exisat și alte cauze care au contribuit la recordul din 2023. Acestea pot fi (am scris într-un articol anterior pentru InfoClima):

(a) scădere concentrațiilor de aerosoli rezultați din transportul maritim;

(b) apropierea de un nou maxim al ciclului solar;

(d) reducerea cantității de praf transportată din Sahara către Atlanticul de Nord.

Cum va fi anul 2024?

Au fost realizate până în prezent trei estimări ale creșterii temperaturii medii globale în 2024 față de perioada preindustrială: Met Office (Marea Britanie), Dr. Gavin Schmidt (NASA, SUA), și Carbon Brief. Aceste estimări arată că anul 2024 ar putea fi mai cald decât 2023 cu o abatere de 1,45–1,48°C față de perioada (1880–1899). Deja avem la inceputul lui 2024 noi recorduri de temperatura in luna ianuarie, datele MET Office din Marea Britanie avand o citire manuală la Achfary, un sit din nord-vestul Scoției, cu o temperatură de 19,9 °C (28/01/2024), stabilind provizoriu un nou record de temperatură maximă în Marea Britanie pentru aceasta luna.

Însă trebuie subliniat că datele anului 2023 necesită în continuare un studiu amănunțit pentru a face estimări cat mai precise pentru 2024.

Este important să acordăm atenție noului record al temperaturii medii globale din 2023. Însă este și mai important să analizăm tendința de creștere pe termen lung a temperaturii medii globale din cauze antropice. O analiză realizată de Berkeley Earth arată că dacă tendința de încălzire din ultimii 40 de ani va continua, atunci în jurul anului 2032 (nu foarte departe) va fi atins pragul de la 1.5°C, iar în jurul anului 2057 va fi atins pragul de 2,0°C (este vorba de trendul pe termen lung și nu de ani individuali). Aceasta înseamnă că avem nevoie de acțiuni urgente și susținute pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și pentru a încetini ritmul încălzirii globale.

*Notă: Ce se poate întâmpla cu planeta în cazul creșterii temperaturii globale și cum ne poate afecta societatea am documentat pe larg aici.