Az éghajlatváltozás és az atmoszféra növekvő “szivacskapacitása”
Az éghajlatváltozás egyik legfontosabb, mégis kevéssé ismert hatása az atmoszféra növekvő vízgőztároló képessége, amely a Clausius-Clapeyron összefüggés révén válik érthetővé.
A fizikai törvény szerint a levegő vízgőztelítettségi nyomása exponenciálisan növekszik, amikor a hőmérséklet lineárisan emelkedik, körülbelül 7%-kal minden egyes Celsius-foknyi növekedés esetén. Ez a termodinamikai jelenség kulcsszerepet játszik az emberi tevékenység által okozott felmelegedés miatt felgyorsuló globális hidrológiai ciklusban.
Hogyan válik az atmoszféra egyre nagyobb „szivaccsá”?
A melegebb levegő több vízgőzt képes megtartani, ami a csapadék szélsőségeinek növekedését eredményezi. Egy praktikus analógiával élve: képzeljünk el egy sor egyre nagyobb méretű konyhai szivacsot, amelyek mindegyike 7%-kal nagyobb, mint az előző a hőmérséklet emelkedésével. Egy 3°C-os globális felmelegedés esetén az atmoszférikus „szivacs” körülbelül 22,5%-kal nagyobb lesz, mint az iparosodás előtti szinteken. Ez azt jelenti, hogy:
- A nagyobb légköri kapacitás több nedvességet képes felszívni nedves felszínekről (például óceánokról, tavakról és nedves talajról), növelve a párolgás mértékét.
- Ha pedig ez a „szivacs” megfelelő légköri feltételek mellett „kifacsarásra kerül”, akkor sokkal intenzívebb csapadékot eredményezhet, vagyis gyakoribb és erőteljesebb esőzések, hurrikánok és villámárvizek alakulhatnak ki.
Szélsőségek erősödése: több eső és súlyosabb szárazságok
A Clausius-Clapeyron összefüggésnek van egy másik oldala is: ha nincs elérhető nedvesség, a melegebb atmoszféra tovább fokozhatja a szárazságokat. Ahogy egy száraz konyhai szivacs nem tud felszívni vizet egy száraz pulton, úgy a száraz régiókban a megnövekedett párolgási potenciál nem feltétlenül jelent nagyobb csapadékot. A valóságban ez a szárazságok intenzitásának és időtartamának növekedéséhez vezethet, különösen olyan vízhiányos területeken, mint a sivatagok vagy a mediterrán térség.
Mi várható a jövőben?
A jelenlegi éghajlati modellek szerint a Föld a 21. század végére várhatóan 2,7°C-os átlagos felmelegedés felé halad, ami drasztikus változásokat idézhet elő a globális vízkörforgásban. Ennek hatásai:
- Gyakoribb és intenzívebb árvizek a nedvesebb régiókban,
- Hosszabb és súlyosabb aszályok a száraz területeken,
- Több és erősebb hurrikán, ciklon és vihar az óceánok felett,
- A mezőgazdasági termelés ingadozása, ami hatással lesz az élelmiszer-ellátásra és az élelmiszerárakra.
A Clausius-Clapeyron összefüggés tehát egyértelműen rámutat arra, hogy a globális felmelegedés nemcsak a hőmérsékleteket növeli, hanem az éghajlati szélsőségek fokozódásához is vezet. Ahhoz, hogy felkészüljünk ezekre a változásokra, elengedhetetlen a vízgazdálkodás átalakítása, az infrastruktúrák ellenállóképességének növelése és az éghajlatváltozás mérséklésére irányuló intézkedések megerősítése.
Rampasek László A.
Forrás: Nature Reviews Earth & Environment (Nat Rev Earth Environ)
Hydroclimate volatility on a warming Earth (.PDF) DOI:10.1038/s43017-024-00624-z