Intunecarea globala-Documentar cu subtitrare

  
Întunecarea globală este reducerea graduală a nivelului de iradiere globală directă pe suprafaţa terestră care a fost observată timp de mai multe decenii la rând după începutul măsurătorilor sistematice în anii 1950.

Se consideră că aceasta este cauzată de o creştere în particule cum ar fi aerosolii sulfuraţi în atmosferă din cauza acţiunilor antropice. Acest efect variază în funcţie de locaţie, însă global este estimat a fi o reducere cu 4% faţă de nivelurile din 1960. S-a observat o inversare a acestei tendinţe în ultimul deceniu. Cu toate acestea, întunecarea globală a interferat cu ciclul hidrologic, reducând evaporarea şi este posibil să fi cauzat secete în anumite zone. Întunecarea globală creează un efect de răcire care este posibil să fi mascat parţial efectul gazelor de seră şi al încălzirii globale.
Se considera că întunecarea globală a fost cauzată de prezenţa crescândă a particulelor de aerosoli în atmosferă, cauzată de factorul antropic. Aerosolii şi alte particule absorb energia solară şi reflectă lumina solară înapoi în cosmos. Poluanţii se pot de asemenea amesteca cu picăturile de ploaie. Cu cât picăturile de ploaie conţin mai mult poluant, cu atât picăturile sunt mai multe (aceeaşi cantitate de apă este dispersată în mai multe picături). Picăturile mai mici fac norii mai reflectivi astfel încât din ce în ce mai multă lumină solară este reflectată înapoi în spaţiu şi cât mai puţină atinge suprafaţa Pământului.

Norii interceptează atât căldura solară, cât şi căldura radiată de Pământ. Efectele lor sunt complexe şi variază în timp, locaţie şi altitudine. De obicei, în timpul zilei interceptarea luminii solare predomină, creând un efect de răcire, însă în timpul nopţii, radierea căldurii terestre către Pământ încetineşte pierderea de căldură la nivelul suprafeţei terestre. De asemenea, se consideră că oamenii sunt direct responsabili pentru particulele din atmosfera terestră, factorul care creează întunecarea globală.
La sfârşitul anilor 1960, Mihai Budîko a lucrat cu modele climaterice simple bidimensionale energie-echilibru pentru a afla reflectivitatea gheţii.Astfel a descoperit că feedback-ul gheaţă-albedo creează un inel de feedback pozitiv în sistemul climateric terestru. Cu cât mai multă zăpadă şi gheaţă există pe sol, cu atât mai multă radiaţie solară este reflectată înapoi în spaţiu, cu atât mai rece devine Pământul şi cu atât mai mult ninge. Alte studii au descoperit că poluarea împreună cu eruperea unor vulcani poate demara o noua epocă glaciară.

La mijlocul anilor 1980, Atsumu Ohmura, un cercetător în domeniul geografiei de la Institutul Federal de Tehnologie din Elveţia a constatat că radiaţia solară care cade pe suprafaţa Pământului a scăzut cu peste 10% în ultimele 3 decenii. Aceste descoperiri sunt în aparentă contradicţie cu încălzirea globală, temperatura crescând în acest timp. Ohmura a publicat descoperirile sale în Variaţia seculară a radiaţilor globale în Europa, 1989, după această publicaţie urmând şi altele
Întunecarea globală a fost de asemenea descoperită în regiuni din fosta URSS. Gerry Stanhill, care a studiat aceste evoluţii pe plan global, a şi numit fenomenul „întunecarea globală”.
Cercetări independente în Israel şi Olanda, avute loc spre sfârşitul anilor 1980, au demonstrat o reducţie aparentă în cantitatea de lumină solară[9] în pofida faptului că se putea uşor observa o încălzire a climei. Rata întunecării variază în lume, însă este în medie estimată la 2-3% per deceniu cu posibilitatea ca această tendinţă să fi suferit un revers în 1990. Este dificil de efectuat măsuratori precise din cauza dificultăţii calibrării clare a instrumentelor folosite şi problemei acoperirii spaţiale. Oricum, efectul este prezent într-o măsură în orice punct de pe Glob.

Efectul întunecării globale este cauzat de schimbări în atmosfera terestră; valoarea radiaţiei solare în partea superioară a atmosferei nu se schimbă cu mai mult o fracţiune din acest nivel.
Efectul variază mult de la o zonă la alta, însă se estimează că media globală este:
5.3% (9 W/m²), între 1958 şi 1985 (Stanhill şi Moreshet, 1992)
2%, între 1964 şi 1993 (Gilgen şi alţii, 1998)
2.7%, până în 2000 (Stanhill şi Cohen, 2001)
4% între 1961 şi 1990 (Liepert, 2002)

Aceste informaţii au fost publicate în urma unor măsurători locale la suprafaţa Pământului şi nu sunt o medie cu adevărat globală. Nu se cunoaşte exact dacă pe suprafaţa oceanului a avut loc fenomenul de întunecare sau opusul lui, cu toate că o măsurătoare specifică a calculat efectul asupra unei zone de 400 mile marine din India până în Oceanul Indian şi insulele Maldive.

Este posibil ca efectele regionale să predomine, însă aceasta nu se referă exclusiv la circulaţia regională a aerului. Cele mai mari reduceri se găsesc la latitudinile medii din emisfera nordica.Regiunea spectrului radiaţiei lumioase cea mai afectată pare a fi mai mult cea vizibilă şi infraroşie decât partea ultravioletă a spectrului.
Factorul de pan-evaporare

Pe parcursul ultimilor (estimativ) 50 de ani, pan evaporarea a fost monitorizată atent. Timp de mulţi ani nimeni nu a luat în calcul aceste măsurători. În anii 1990, însă, în Europa, Israel şi America de Nord, oamenii de ştiinţă au remarcat ceva care pe moment au considerat foarte straniu: rata de evaporare scădea, cu toate că se aşteptau să crească datorită încălzirii globale. Aceaaşi tendinţă a fost observată în China pe o perioada similară. O scădere a radiantei solare este considerată forţa motrice din spatele acestei schimbări. Cu toate astea, spre deosebire de alte zone ale lumii, în China scăderea radiantei solare nu a fost întotdeauna însoţită de o creştere în plafonul de nori şi precipitaţii. Se consideră că aerosolii joacă un rol critic în scăderea iradiantei solare în China.

Producătorul BBC David Sington consideră că mulţi climatologi privesc factorul de pan evaporare şi datele obţinute în urma măsurătorilor drept cea mai convingătoare dovadă a întunecării globale. Experimentele de pan evaporare sunt uşor de reprodus cu echipamente ieftine, sunt multe locaţii folosite pentru agricultură în lume în care, în multe cazuri, aceste măsurători au fost făcute pentru aproape jumătate de secol. Cu toate astea, pan evaporarea depinde de o serie de factori adiţionali în afară de radianta solară netă. Ceilalţi doi factori majori sunt deficitul de presiune a vaporilor şi viteza vântului. Temperatura ambiantă este un factor neglijabil.

Data de pan evaporare coroborează datele obţinute cu radiometrul  şi le completează cu datele obţinute folosind piranometrul. Ajustând aceşti factori, rezultatele pan evaporării au fost comparate cu rezultatele simulaţiilor climaterice.

Cauze probabile

Arderea incompletă a combustibililor fosili (cum ar fi diesel) şi a lemnului eliberează funingine în aer. Cu toate că acesta este un component extrem de insignifiant al poluării aerului la nivelul suprafeţei terestre, fenomenul are un efect semnificativ de încălzire al atmosferei la altitudini de peste doi kilometri, deasemenea răcind suprafaţa oceanului, absorbind radiaţia solară[23].

Experimentele din Maldive (unde s-a comparat atmosfera de deasupra insulelor de nord şi de sud) în 1990 a demonstrat că efectul poluanţilor macroscopici în atmosferă la acel moment (venind din sud dinspre India) a cauzat o reducere de circa 10% în nivelul de lumină solară care ajungea la suprafaţă sub un nor poluant – o reducere cu mult mai mare decat s-a aşteptat în prezenţa particulelor înşişi.

Înainte să se efectueze aceste cercetări, s-a estimat un factor de 0,5–1% datorat particulelor, variaţia foarte mare de la această predicţie putând fi explicată prin formarea norilor cu particulele ca fiind centrul picăturilor de ploaie. Norii sunt un element foarte de activ în procesul reflectării luminii înapoi în spaţiu.

Fenomenul care a cauzat întunecarea globală poate avea şi efecte regionale. În timp ce o mare parte din Pământ s-a încălzit, regiunile ce stau în direcţia vântului care bate dinspre marile surse de poluare aeriană (în special emisiile de dioxid de sulf) s-au răcit considerabil. Acest lucru explică răcirea părţii de est a Statelor Unite şi încălzirea relativă a părţii de vest.

Unii climatologi consideră că urmele lăsate de avioane (urme de vapori) sunt un factor al întunecării globale, însă fluxul aerian constant nu a permis testarea acestei teorii. Oprirea totală a traficului aerian civil timp de trei zile după atacurile din 11 septembrie 2001 din Statele Unite au oferit o ocazie rară în care să se observe impactul urmelor de vapori asupra climatului. În timpul acestei perioade, a fost observată o creştere în variaţii a temperaturii diurne de peste 1 °C în majoritatea regiunilor Statelor Unite, acest lucru demonstrând că urmele de vapori au crescut temperaturile nocturne şi/sau au scăzut temperaturile diurne cu mult mai mult decat s-a crezut anterior.

Cenuşa vulcanică eliberată în aer poate reflecta razele solare înapoi în spaţiu şi, astfel, poate răci planeta. Scăderi bruşte în temperatura atmosferei Pământului au fost observate în urma erupţiilor vulcanice mari cum ar fi cea din Muntele Agung în Bali care a erupt în 1963, El Chichon în Mexic, care a erupt în 1983, Ruiz în Columbia, care a erupt în 1985 sau Pinatubo în Filipine, care a erupt în 1991. Cu toate acestea, şi pentru erupţii majore norii de cenuşă rămân stabili doar pentru perioade relativ scurte.
eversiunea tendinţei de întunecare

M. Wild şi alţi cercetători, făcând măsurători la suprafaţa terestră, au raportat opusul fenomenului începând cu 1990, iar Pinker a descoperit că întunecarea continuă să crească la suprafaţa Pământului în timp ce fenomenul opus are loc la suprafaţa oceanului. Aceste două studii argumentează paralel fenomenul care are loc deasupra oceanului, însă sunt contradictorii privind fenomenele ce se răsfrâng asupra Pământului.

Un studiu realizat din satelit, sponsorizat de NASA în 2007, a demonstrat că nivelurile de lumină solară care au ajuns la suprafaţa terestră în ultimii 60 de ani au scăzut în timp ce s-a observat o reversiune a tendinţei începând cu 1990. Acest lucru s-a putut observa odată ce nivelurile de aerosol au început să scadă datorită Actului pentru aer curat din SUA şi prevederilor Comisiei Europene pentru Protecţia mediului în Europa.

Cel mai probabil este că o parte din această schimbare, în special în Europa, este datorată scăderilor nivelurilor de poluare. Majoritatea guvernelor statelor dezvoltate au făcut eforturi susţinute pentru a reduce nivelurile de aerosoli, lucru care reduce întunecarea globală însă nu reduce extraordinar de mult emisiile de CO2.

Aerosolii de sulf au scăzut semnificativ din 1970 când a fost implementat actul pentru aer curat în Statele Unite şi politici similare în Europa. Actul pentru aer curat a fost reemis în 1977 şi 1990. În conformitate cu EPA, din 1970 până în 2005, totalitatea emisiilor principalelor şase surse de poluare a aerului au scăzut cu 53% în Statele Unite. În 1975, efectul gazelor de seră a început să se manifeste considerabil şi de atunci a rămas un fenomen usor de observat.
RMRST (Reţeaua pentru Măsurarea Radiaţiei pe Suprafaţa Terestră) a făcut măsurători de suprafaţă din momentul înfiinţării acesteia (1990) şi actualizează arhivele periodic. Analiza informaţiilor recente ne arată că suprafaţa planetei primeste cu 4% mai multa lumină solară decât în 1990. Aceste informaţii sunt confirmate şi de studiile sateliţilor NASA.
Relaţia cu ciclul hidrologic

Poluarea făcută de oameni slăbeşte la ora actuală în mod clar ciclul apei în ecosfera terestră, reducând nivelul de ploi şi ameninţând rezervele de apă dulce. Un studiu efectuat în 2001 de către cercetătorii de la Institutul de Oceanografie Scripss sugerează că particule mici de poluanţi au un efect semnificativ asupra ciclului hidrologic. Profesorul V. Ramanathan spune: „Energia pentru ciclul hidrologic provine de la soare. Pe măsură ce soarele încălzeşte oceanul, apa ajunge în atmosferă şi cade sub formă de ploaie. Dat fiind faptul că aerosolii reduc cantitatea de lumină considerabil, înseamnă că încetinesc şi ciclul hidrologic al planetei”.

Schimbările pe scară globală în modelele meteorologice este posibil să fi fost cauzate de întunecarea globală. Modelele climaterice sugerează speculativ că această reducere în lumina solară la suprafaţă este posibil să fi dus la eşecul monsonului în Africa sub-sahariană, lucru asociat cu foametea ce a urmat secetei Sahel cauzată de poluarea emisferei nordice care răceşte Oceanul Atlantic. Din această cauză, centura de ploi tropicale e posibil să nu fi atins latitudinile nordice, cauzând astfel absenţa ploilor de sezon. Aceasta afirmaţie nu este unanim acceptată şi este foarte dificil de demonstrat.

S-a demonstrat de asemenea că inechilibrul dintre întunecarea globală şi încălzirea globală de suprafaţă conduce la fluxuri de căldură atmosferice cu turbulenţă scăzută. Acest lucru înseamnă evaporare redusă pe plan global şi precipitatii care vin într-o lume mai întunecată şi mai caldă, lucru care ar putea conduce la un mediu cu o atmosfera mai umedă în care plouă mai puţin.
O formă naturală a schimbărilor la scară largă legate de întunecarea globală a fost identificată în 2006 ca fiind cea care a afectat sezonul de uragane în emisfera nordică. Studiul NASA a aflat că majoritatea marilor furtuni de praf din iunie şi iulie în deşertul Sahara au trimis praf peste Oceanul Atlantic şi au cauzat răcirea apelor, oprind dezvoltarea uraganelor.

Relaţia cu încălzirea globală

Unii oameni de ştiinţă consideră la ora actuală că efectele întunecării globale au mascat efectul încălzirii globale într-o măsură şi că reducerea întunecării globale va conduce la viitoare creşteri în temperatură.Conform lui Beate Liepert, „Traim într-o lume care include încălzire globală plus întunecare globală şi acum ne străduim să eliminăm întunecarea globală. Vom ajunge într-o lume cu încălzire globală care va fi mult mai caldă decât ne imaginăm.”Magnitudinea efectului de mascare este unul din problemele esenţiale în schimbarea climaterică cu implicaţii semnificante pentru viitoare schimbări în politicile de mediu şi impactul acestora asupra încălzirii globale.

Cu toate acestea, este mult mai complicat decât o problemă de încălzire sau întunecare globală. Întunecarea globală şi încălzirea globală nu sunt mutual exclusive sau contradictorii. Într’un document publicat pe 8 martie 2005 în Scrisorile de Cercetare Geofizică ale Uniunii de Geofizicieni din Statele Unite, o echipă de cercetare condusă de Anastasia Romanou de la Departamentul de Fizică şi Matematică Aplicată al Universităţii din Columbia, New York, a demonstrat că efectele aparent opuse ale încălzirii globale şi ale întunecării globale pot apărea simultan.

Întunecarea globală interacţionează cu încălzirea globală blocând lumina solară care în alte condiţii ar cauza evaporare şi particulele se ataşează de picăturile de ploaie. Vaporii de apă sunt doar unul din gazele de seră. Pe de altă parte, întunecarea globală este afectată de evaporare şi ploaie. Ploaia are efectul de a curăţa plafoanele de nori poluate.

Climatologii insistă că sursele poluanţilor care cauzează întunecarea globală cât şi gazele de seră care cauzează încălzirea globală sunt probleme grave şi reale care trebuiesc abordate conjunct şi cât mai rapid.