VISSZAVONT CIKK: A szélsőséges események trendjeinek kritikus értékelése a globális felmelegedés idején

A 60+ korosztály még jól emlékszik az állampárti időkre: Ha egy-egy cikk, könyv, vers megjelent, majd utólag bevonásra, indexre, tiltásra került, ez óriásira megnövelte a szóban forgó mű iránti érdeklődést, mindenki azt kereste, róla beszélt, fénymásolták, úgy hogy a kiváltott hatás pont az ellenkezőjére fordult, mint amit a cenzúragépezet el kívánt érni. Nehéz elhinni, hogy hasonló a helyzet a nyugati demokráciákban, még nehezebb elfogadni, hogy mindez a tudomány területén is így működik.

Mivel itt egy szövevényes ügyről van szó, a mai alkalommal magát a szóban forgó művet közöljük, mielőtt még eltűnne a világhálóról. A következő alkalommal ismertetjük a cikk visszavonására irányuló mesterkedéseket. Itt tart tehát a hivatalos klímatudomány. Nem cáfol, érvel, ellenvéleményt hoz nyilvánosságra, hanem megpróbálja eltüntetni a rögeszmének ellentmondó tudományos adatokat.

Szerzők:

• Gianluca Alimonti,
• Luigi Mariani,
• Franco Prodi
• Renato Angelo Ricci

Cím:
A szélsőséges események trendjeinek kritikus értékelése a globális felmelegedés idején
Kivonat:

Ez a cikk áttekinti az egyes szélsőséges időjárási események idősorozataira és a kapcsolódó válaszindikátorokra vonatkozó legújabb szakirodalmat annak megválaszolása érdekében, kimutatható-e az intenzitás és/vagy a gyakoriság növekedése. Az éghajlati szélsőségekben bekövetkező globális változások legmegbízhatóbb indikátorai a hőhullámok éves értékeinek változása (napok száma, maximális időtartama és a kumulált hő), míg a hőhullámok intenzitásának globális trendjei nem szignifikánsok. A napi csapadékintenzitás és a szélsőséges csapadék gyakorisága az időjárási állomások nagy részében állandó. A trópusi ciklonok idősorainak trendelemzése jelentős időbeli invarianciát mutat, és ugyanez igaz a tornádókra is az USA-ban. Ugyanakkor a felmelegedés hatása a felszíni szélsebességre továbbra sem egyértelmű. Az elemzést ezután kiterjesztjük a szélsőséges meteorológiai események néhány globális válaszindikátorára, nevezetesen a természeti katasztrófákra, árvizekre, aszályokra, az ökoszisztéma termelékenységére és a négy fő termény (kukorica, rizs, szójabab és búza) hozamára. E válaszmutatók egyike sem mutat egyértelmű pozitív tendenciát a szélsőséges eseményekre. Összefoglalva a megfigyelési adatok alapján megállapítható, hogy az éghajlati válság, amelyet számos forrás szerint ma tapasztalunk, még nem nyilvánvaló. Mindazonáltal rendkívül fontos lenne olyan enyhítési és alkalmazkodási stratégiákat meghatározni, amelyek figyelembe veszik a jelenlegi tendenciákat.

1, Bevezetés

Bolygónk átlagos felszíni hőmérséklete az iparosodás előtti korszakhoz képest körülbelül egy Celsius-fokkal emelkedett, és különböző tanulmányok rámutatnak a felhőzet, a csapadék, a relatív páratartalom és a szélsebesség változásaira. Ez a cikk áttekinti a szélsőséges időjárási eseményről szóló legújabb szakirodalmat az idősorozatokkal való összehasonlítással annak megértése érdekében, hogy megállapítható-e az intenzitás és/vagy a gyakoriság növekedése.

Az IPCC AR5 definíciója [1] szerint a szélsőséges időjárási események olyan események, amelyek az év egy adott helyén és időszakában ritkán fordulnak elő. A ritka esemény meghatározása változó, de a szélsőséges időjárási esemény általában olyan ritka, mint a megfigyelésekből becsült valószínűségi sűrűségfüggvény 10. vagy 90. percentilisének értéke, vagy annál ritkább. Ha egy szélsőséges időjárási mintázat bizonyos ideig, például egy évszakon keresztül fennáll, szélsőséges éghajlati eseménynek minősíthető, különösen, ha olyan átlagot vagy összértéket eredményez, amely önmagában is szélsőséges (pl. aszály vagy heves esőzések egy évszakon keresztül).

Az itt tárgyalt szélsőséges időjárási jelenségek az éghajlati rendszerben játszódnak le, amely öt alrendszert (légkör, krioszféra, litoszféra, hidroszféra és bioszféra) magában foglaló, rendkívül összetett rendszer, és amelynek alapvető elemei a Napból érkező fotonok és a világűrbe visszasugárzott fotonok közötti energiaegyensúly, az üvegházhatás, valamint a légköri és óceáni cirkuláció. Az éghajlati rendszert a földre érkező napenergia szélességi és évszakos ingadozásából eredő energiaegyensúlyhiány hozza mozgásba, amely aktiválja a szélességi és zonális energia újraelosztásáért felelős légköri és óceáni keringést. További részletekért kérjük, olvassa el a didaktikai dokumentumot és a 2020-as SIF kongresszuson a szerzők egyike által bemutatott jelentést [2, 3].

2, A szélsőséges időjárási események megfigyelései

A szélsőséges időjárási eseményekről szólva fontos kiemelni a különbséget az adott jellemzővel rendelkező események túlsúlyának statisztikai bizonyítása és a szélsőséges események antropogén eredetű hozzárendelésének (attribúció) valószínűségi számítása között: a két szempontnak nagyon eltérő ismeretelméleti státusza van.

Míg a statisztikai bizonyítékok történelmi megfigyeléseken alapulnak, és megpróbálnak rávilágítani az ezek és a közelmúltbeli megfigyelések közötti különbségekre vagy az idő függvényében mutatkozó lehetséges tendenciákra, addig a jelenség eredetének antropogén versus természetes attribúciója valószínűségi modelleken alapul, és olyan szimulációkra támaszkodik, amelyek aligha reprodukálják az érintett makro- és mikrofizikai változókat. Például a felszíni szárazföldi meteorológiai állomások által 1973-2019 között mért szélsebesség a világ minden régiójában enyhén negatív tendenciát mutat a szélsőséges szelek (10 m/s-nál nagyobb sebesség) gyakoriságában. A lehetséges okok között szerepelnek a nagyléptékű légköri cirkuláció bejelentett változásai, a felszíni érdesség növekedése, a műszerek változása, a különböző mérési időintervallumok, a légszennyezés és a felszínközeli léghőmérséklet területi varianciájának növekedése [4]. A lehetséges okok különböző léptékekben jelentkeznek, és a mögöttük álló mechanizmusok valószínűleg tér-időben változnak, ami nagyon bizonytalanná teszi a hozzárendelést. Zeng és munkatársai [5] továbbá arra a következtetésre jutottak, hogy az óceán-légkör oszcillációk és az antropogén eredetű felmelegedés kapcsolata, valamint a felszíni szélsebesség-változásra gyakorolt hatás továbbra is tisztázatlan, ami nagy tudományos kihívást jelent.

A szélsőséges események megfigyeléseibe vetett bizalom az adatok minőségétől és mennyiségétől függ, amelyek a világ különböző régióiban, valamint a szélsőséges események és időjárási változók különböző típusai esetében eltérőek. Ebben a tekintetben mindenekelőtt azt kell hangsúlyozni, hogy nehéz megbízható globális idősorokat találni: gyakran kénytelenek vagyunk helyi megfigyelésekre szorítkozni, amelyeket azokon a területeken végeztek, ahol a jelenségeket történelmileg jobban megfigyelték és rögzítették, és amelyek adatai ezért megbízhatóbbak és reprezentatívabbak.

Összességében, amint arról az IPCC is beszámolt [6], az éghajlati szélsőségek legmegbízhatóbb globális változásait a napi hőmérsékletmérésekben találjuk, beleértve a hőhullámokat is. A Perkins-Kirkpatrick és Lewis [7] által elvégzett globális elemzés az 1951-2017 közötti időszakra vonatkozóan a hőhullámos napok, a hőhullámok maximális időtartama és a kumulatív hőség éves értékeinek jelentős növekedését mutatta ki, míg a hőhullámok intenzitásának globális trendjei nem szignifikánsak. A csapadékszélsőségek is növekedni látszanak, de nagy a területi változékonyság, és az aszályok esetében megfigyelt tendenciák – néhány régiót kivéve – még mindig bizonytalanok. Az Atlanti-óceán északi részén a trópusi ciklonok gyakoriságának és aktivitásának nyilvánvalóan erős növekedése figyelhető meg az 1970-es évek óta. Az egyéb éghajlati változókkal összefüggő szélsőségek változásaira a huszadik század közepe óta csak korlátozott bizonyítékok állnak rendelkezésre.

Míg a hőhullámok gyakoriságának és tartósságának növekedése könnyen magyarázható a globális hőmérséklet emelkedésével, addig a trópusi ciklonok észak-atlanti térségben megfigyelt növekedése – amellett, hogy az IPCC [6] állítása szerint ennek nem egyértelmű okai vannak – helyi jelenségnek tűnik, és lényegében a NOAA által támogatott jobb jelentéstételnek köszönhető, amint azt az ilyen típusú jelenségeknek szentelt bekezdésben jobban látni fogjuk. A bolygó más területein ugyanezen jelenségek csökkenése figyelhető meg, míg máshol nem figyelhető meg semmilyen tendencia, ami lényegében a globális értékelések jelentős időbeli változatlanságát eredményezi.

Ami a szélsőséges események okozta gazdasági károk nyilvánvaló növekedését illeti, az IPCC [8] ismét nagyon óvatos álláspontot képvisel, azzal érvelve, hogy az emberek és a gazdasági erőforrások kitettségének növekedése a fő oka az időjárási és éghajlati katasztrófák okozta gazdasági veszteségek hosszú távú növekedésének. A katasztrófakárok hosszú távú tendenciáit – a növekvő jólét és népességszám figyelembevételével korrigálva – eddig nem tulajdonították az éghajlatváltozásnak, de nem is zárták ki, hogy az éghajlatváltozás szerepet játszhatott benne.

A sebezhetőség és a jólét közötti összefüggésről szóló részletes tanulmány [9] a következőket állapítja meg: „Az eredmények egyértelmű csökkenő tendenciát mutatnak úgy az emberi, mint a gazdasági sebezhetőség tekintetében: a globális átlagos halálozási és gazdasági veszteségek aránya 1980-1989 és 2007-2016 között hatodára, illetve közel ötödére csökkent. Továbbá egyértelmű negatív korrelációt mutatunk ki a sebezhetőség és a jólét között, amely a legalacsonyabb jövedelmi szinteken a legerősebb”.

A következő bekezdésekben megvizsgálunk néhányat a legjelentősebb szélsőséges éghajlati jelenségek közül, és elemezzük azok időbeli alakulását globális szinten, illetve azokon a területeken, ahol az ilyen jelenségekkel kapcsolatos idősorok kellően megbízhatónak tekinthetők.

2.1 Hurrikánok

A trópusi ciklon (alias hurrikán) egy gyorsan forgó vihar, amely a trópusi óceánok felett keletkezik, ahonnan energiát merít a fejlődéséhez. Alacsony nyomású középponttal és a „szemet” – a rendszer központi részét, ahol általában nyugodt és felhőmentes az időjárás – körülvevő szemfal felé spirálisan terjedő felhőkkel rendelkezik. Átmérője általában 200-500 km körüli, de elérheti az 1000 km-t is. A trópusi ciklon nagyon heves szeleket, felhőszakadást, magas hullámokat, egyes esetekben nagyon pusztító óriáshullámot és part menti áradásokat hoz. A szél az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes irányban, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyező irányban fúj. A trópusi ciklonok bizonyos erősség felett a közbiztonság érdekében nevet kapnak. Az elmúlt 50 évben közel 2000 katasztrófát tulajdonítottak trópusi ciklonoknak, amelyek több százezer ember halálát okozták, és több mint 1400 milliárd USD gazdasági kárt okoztak [10].

A hurrikánoknak a globális cirkulációra gyakorolt hatása is lényeges, amint arra a Golf-áramlat áramlásának jelentős csökkenését kimutató tanulmányok rávilágítanak, amelyet a rajta áthaladó hurrikánok okoznak [11].

Ezek a 2017-es észak-atlanti megfigyelések kiemelkedő jelentőségűek, mivel világszerte évente 80-100 trópusi vihar figyelhető meg, és ezeknek körülbelül a fele eléri a hurrikán erősséget, kisebb hányaduk, körülbelül egynegyedük pedig erős hurrikánná válik.

A „trópusi ciklon” gyűjtőfogalom a trópusi viharok, hurrikánok és tájfunok leírására használható. Bár a legtöbb trópusi ciklon anélkül fejezi be életciklusát, hogy szárazföldet érintene, minden évben számos trópusi ciklon okoz katasztrofális károkat és emberéleteket a part menti országokban, beleértve az Egyesült Államokat is.

Történelmileg a világ katasztrófái által okozott összes gazdasági kár mintegy 60%-a az USA-val határos régiókban keletkező hurrikánok következménye [12], és ennek a kárnak több mint 80%-a a nagyobb hurrikánokból származik. Ezért nem meglepő, hogy a hurrikánok felkeltik az érdeklődést és a figyelmet. Ijesztő pusztító potenciáljuk miatt az sem meglepő, hogy a hurrikánok központi szerepet játszanak az éghajlatváltozás mérséklésére és az alkalmazkodásra vonatkozó politikákról folytatott vitában.

A mai napig a globális megfigyelések nem mutatnak jelentős tendenciákat sem a hurrikánok számában, sem a felhalmozott energiában, ahogyan azt az 1. ábra mutatja, és ahogyan azt több konkrét tanulmány is állítja [13] az USA-ra vonatkozóan, amelyek több mint 160 évre visszamenőleg számolnak be a tendenciáról, illetve a Föld más régióira vonatkozóan sem [14, 15].

Különös figyelmet érdemel az IPCC nyilatkozata, amely az Atlanti-óceán északi részén a trópusi ciklonok gyakoriságának és aktivitásának erőteljes növekedéséről számol be. Hogy több információt kapjunk erről a kérdésről, a NOAA [17] sokkal hosszabb (> 100 éves) idősorokat elemzett az atlanti hurrikántevékenységről. A múltbeli atlanti trópusi viharok vagy hurrikánok számáról meglévő feljegyzések (1878-tól napjainkig) valóban kifejezett emelkedő tendenciát mutatnak; azonban az atlanti hajózási jelentések sűrűsége viszonylag alacsony volt ezen időszak első évtizedeiben: ha a modern kor (1965 utáni) viharai feltételezhetően ezekben az évtizedekben következtek volna be, akkor a tengerészeti megfigyelőhálózat valószínűleg jelentős számú vihart nem észlelt volna. Ezért az idősornak a múltbeli kisebb megfigyelési kapacitások figyelembevételével történő kiigazítása után a trópusi viharok 1878 és 2006 között csak egy kis névlegesen pozitív emelkedő tendenciája marad. A statisztikai tesztek azt mutatják, hogy ez a tendencia nem különbözik szignifikánsan a nullától. Landsea és munkatársai [18] továbbá megjegyezték, hogy az atlanti trópusi viharok számának emelkedő trendje szinte teljes egészében a csak rövid életű (< 2 nap) viharok számának növekedésének köszönhető, amelyeket a feljegyzések korai szakaszában valószínűleg figyelmen kívül hagytak, mivel kevesebb lehetőségük lett volna a hajóforgalommal való alkalmi találkozásra. Ha nem az összes trópusi vihar, hanem az Atlanti-óceán medencéjének hurrikánjait vizsgáljuk, az eredmény hasonló: az 1860-as és 1880-as években a hurrikánok bejelentett száma hasonló volt, mint manapság, és azóta ismét nincs jelentős pozitív tendencia. A növekvő tendenciára utaló bizonyítékok még gyengébbek az USA partjait elérő hurrikánok esetében, amelyek az 1900-as évektől vagy az 1800-as évek végétől kezdve enyhén negatív tendenciát mutatnak.

A különböző hosszú távú atlanti hurrikánrekordok és a kapcsolódó indexek helyzetét a 2. ábra [17] foglalja össze: míg az Atlanti-óceán trópusi középhőmérséklete és az SST kifejezett és statisztikailag szignifikáns felmelegedési tendenciát mutat (zöld görbék), az USA partjait elérő hurrikánok rekordja (narancssárga görbe) nem mutat szignifikáns tendenciát. A nem korrigált hurrikánszámlálási rekord (kék görbe) az atlanti hurrikánok számának jelentős növekedését mutatja az 1900-as évek eleje óta. Ha azonban a műholdak előtti szakaszban a tengeren maradt és valószínűleg „elszalasztott” viharok becslésével korrigáljuk, akkor a 19. század vége óta nem tapasztalható jelentős növekedés az atlanti hurrikánok számában (vörös görbe).

Bár az 1970-es évek eleje óta nőtt az USA partjait elérő hurrikánok száma és az Atlanti-óceán medencéjében a hurrikánok száma, a 2. ábra azt mutatja, hogy ezek a közelmúltbeli növekedések nem reprezentálják az évszázados feljegyzésekben megfigyelt viselkedést. Röviden, az atlanti hurrikánok gyakoriságának történelmi adatai nem szolgáltatnak meggyőző bizonyítékot a felmelegedés okozta jelentős hosszú távú növekedésről.

A NOAA ezért arra a következtetésre jut, hogy „korai lenne nagy bizonyossággal arra következtetni, hogy az emberi tevékenységből eredő növekvő légköri üvegházhatású gázkoncentráció kimutatható hatást gyakorolt az Atlanti-óceán medencéjének hurrikántevékenységére” [17].

Függetlenül attól, hogy a tudomány képes-e következtetéseket levonni az éghajlatváltozás hurrikánokra gyakorolt hatásairól, biztosak lehetünk abban, hogy a hurrikánok továbbra is előfordulnak és pusztítani fognak a part menti régiókban. Az egyetlen bizonyított és gyakorlatias módja az élet- és vagyonveszteségek megelőzésének a megfelelő építési szabványok bevezetése és az ilyen jelenségekre való fokozott éberség fenntartása.

2.2 Tornádó

A tornádó [20] egy olyan örvény, amely a felszíntől terjed felfelé legalább a felhőalapig (a felhőalapot, amely jellemzően gomolyfelhőhöz kapcsolódik, mély nedves hőáramlás jellemzi), és amely a felszínen elég intenzív ahhoz, hogy kárt okozzon.

A továbbfejlesztett Fujita-skála (vagy rövidítve EF-skála) hat kategóriába sorolja a tornádók intenzitását nullától ötig [21]. Mind a multicellás, mind a szupercellás zivatarok képesek tornádókat produkálni, de a szupercellák messze a legveszélyesebbek: a szupercellás tornádók több mint 20%-a potenciálisan képes katasztrofális EF-4/EF-5 károkat okozni [22].

Az USA nagyon hosszú tornádó idősorral rendelkezik, amely alkalmas trendelemzésre. Amint arról a NOAA mértékadó honlapja [19, 23] beszámol, és az IPCC is megismétli jelentéseiben [8], a tornádókkal kapcsolatos egyik fő nehézség az, hogy egy eseményt csak akkor lehet beilleszteni a tornádók idősorába, ha közvetlenül megfigyelték, vagy ha megfigyelték az áthaladásának nyomait (lenyűgöző torziós nyomokat hagynak gyökereken és fák koronáján vagy útjelző táblákon). A tornádók nagyon rövid ideig tartanak és alapvetően kiszámíthatatlanok; ezért ha egy tornádó lakatlan helyen fordul elő, akkor azt valószínűleg nem dokumentálják: ekkor valószínű, hogy az USA-ban sok jelentős tornádót nem észleltek, mivel a század elején a pályájuk által érintett terület ritkán volt lakott.

A népesség és a Doppler-radarok lefedettségének növekedésével, valamint a tornádójelentések iránti fokozott figyelemmel az elmúlt évtizedekben megnőtt a tornádójelentések száma. Ez a tornádók növekvő gyakoriságának megtévesztő látszatát keltheti.

A 3. ábrán [24] bemutatott idősorokat áttekintve azonban rájövünk, hogy a tornádók számának 1950 óta bekövetkezett növekedése szinte teljes egészében a gyenge eseményeknek (EF0-EF1 a fejlett Fujita-skálán) köszönhető, olyanoknak, amelyek a múltban sok esetben elkerülték a megfigyelést, és amelyek ma már könnyebben azonosíthatók a mobiltelefonok kameráitól kezdve a műholdakon át a Doppler-radarokig terjedő rendszerek széles skálájának köszönhetően. Ezzel szemben az erős vagy heves tornádók (a fejlett Fujita-skála EF-3 és EF-5 közötti kategóriái), amelyeket valószínűleg a Doppler-radarok korszaka előtt is jelentettek, nem mutatnak növekedést az idők során.

Arra a kérdésre, hogy az éghajlatváltozás befolyásolja-e a tornádók előfordulását, a NOAA azt válaszolta, hogy jelenleg nem lehet választ adni, és hogy további kutatásokra van szükség, mivel ezek az események nagyon kis léptékben fordulnak elő, ami kihívást jelent a megfigyelések és a modellezés számára.

Az éghajlatváltozás ezekre az eseményekre gyakorolt jövőbeli hatásának előrejelzését az is megnehezítheti, hogy egyes kockázati tényezők az éghajlatváltozással növekedhetnek, míg mások csökkenhetnek.

Ennek oka, hogy a tornádók nagyon rövid ideig tartó meteorológiai jelenségek, amelyek másodpercek és percek hosszúságú időskálán és kisebb térbeli skálán helyezkednek el. Ezzel szemben az éghajlati tendenciák sokkal nagyobb időtávlatokban (évek, évtizedek vagy évezredek) fejtik ki hatásukat, és a Föld nagy területeit érintik.

Ezenkívül az éghajlati modellek nem képesek felbontani a tornádókat vagy az egyes zivatarokat. Jelezhetnek nagyléptékű változásokat a súlyos zivatarok kialakulását elősegítő négy összetevőből háromban (páratartalom, instabilitás és szélnyírás), de néhány kedvező tényező megléte még nem garantálja a tornádók kialakulását. Fizikai ismereteink vegyes jelekre utalnak: egyes összetevők növekedhetnek (instabilitás), míg mások csökkenhetnek (szélnyírás) a melegebb világban. A másik kulcsfontosságú összetevő (viharfelhajtóerő), valamint – különböző mértékben – a páratartalom, felpörgés (runaway) és a szélnyírás elsősorban a napi mintázatoktól, és gyakran a helyi, percről percre változó időjárástól is függ.

A Clapeyron-egyenlet azt mondja, hogy a hőmérőkkel száz év alatt szabványos módon megállapított 0,7 °C-os globális felmelegedés a légkör vízgőztartalmának növekedését eredményezi, de ezt a növekedést nehéz összefüggésbe hozni a hőáramlással, vagy általánosabban a csapadék intenzitásának globális térképeivel és a gleccserek alakulásával, amelyek évtizedek óta tartó változékonysága számos tényező eredménye.

2.3 Globális csapadék és szélsőséges csapadékesemények

A csapadék bolygónk energia- és anyagkörforgásának kulcsfontosságú szegmense [25]. Az óceánok felszínéről elpárolgó és a szárazföldi növényzet által kibocsátott víz ugyanis nagy mennyiségű energiát nyel el látens hő formájában, és alapvető hordozója a zonális és meridionális energiaátadásnak [26]. Ezenfelül a vízgőz a fő üvegházhatású gáz, amely bolygónk teljes üvegházhatásának 51%-áért felelős [27].

[Közzétevő: A valós szám ennél jóval magasabb, erre több adat is található honlapunkon.]

Ebben az összefüggésben a csapadék felszabadítja a légkörben meglévő energiát, és egyúttal módosítja az üvegházhatást, a vízgőz légköri tartózkodási idejére hatva [28].

A globális megfigyelési adatsorok a teljes éves csapadékmennyiség növekedését jelzik, ami első látásra összhangban van a globális hőmérséklet növekedésével és a légkörben tárolt tárolt csapadékvíz ebből következő növekedésével. E megítélés alátámasztására elemeztük a napi, in situ megfigyelésekből származtatott, rácsos szárazföldi Hadex3 csapadékadatsor [29] 1901-2018 közötti globális csapadék éves idősorát: a 4. ábrán látható diagram azt mutatja, hogy a globális csapadékmennyiség körülbelül 1970 óta növekszik.

Tekintettel a teljes éves csapadékmennyiség növekedésére, fontos feltenni a kérdést, hogy ez a szélsőséges csapadékesemények növekedését eredményezte-e, hasonló hatással, mint a globális hőmérséklet-emelkedés következtében gyakoribbá vált hőhullámok esetében. E cél érdekében fontos leszögezni, hogy a szélsőséges csapadékeseményeknek számos lehetséges definíciója létezik, a visszatérési időszakoktól és a küszöbértéket meghaladó csúcsoktól kezdve az időtartamot vagy intenzitást megragadó indexekig. Emellett a szélsőségek a térbeli és időbeli sorozatok széles skáláján is meghatározhatók [30]. Elemzésünk elsősorban a szárazföldi állomások napi maximális csapadékmennyiségére összpontosít, globálisan és nagy régiókra vonatkozóan, mivel

(1) a szubnapi adatok gyakran túl rövidek vagy nem megfelelő minőségűek, és

(2) a szubnapi szélsőségek nagyságrendjének változásai lassabban alakulnak ki, mint a napi szélsőségeké, ahogyan azt Barbero és munkatársai [31] is megállapították, akik az 1950-2011 közötti időszakban a napi és óránkénti szélsőséges csapadékmennyiségek tendenciáit elemezték az USA nagy állomáshálózatán.A szélsőséges csapadékadatok helyes értelmezéséhez azt is figyelembe kell venni, hogy azok pontos kimutatása nagymértékben függ a csapadékmérések pontosságától. A mérések pontosságára gyakorolt hatások elemzése túlmutat ezen a munkán, de az elemzés során figyelembe kell venni, ugyanakkor az adatok minősége továbbra is aggodalomra ad okot, mivel a csapadékmérések nagy térbeli és időbeli változékonyságuk miatt nehezen homogenizálhatók. Az adatok ezután valószínűleg nem mentesek a csapadék mérésére használt műszerek típusának változásából származó inhomogenitásoktól, mivel a különböző csapadékmérőket különböző szélfújás miatti, nedvesedési és párolgási veszteségek jellemzik [32, 33]. Ezenkívül az automata (mechanikus vagy elektronikus) esőmérők érzékelője egy két csészével felszerelt hinta, amelyet felváltva töltenek meg vízzel és öntenek ki. A hintát számos jelenség, például a szennyeződések felhalmozódása vagy rovarfészkek jelenléte állíthatja le. Ebben az esetben még eső jelenlétében is 0 értéket jelentenek, ami a műszereket eredendően pontatlanná teszi.

Ami a szélsőséges napi csapadékesemények intenzitását illeti, Papalexiou és Montanari [34] az 1964-2013 közötti szélsőséges csapadékeseményeket elemezte összesen 8730 állomáson. Az elemzés az állomások 12,9%-ánál (11,7 és 13,9% között) globálisan az intenzitás növekedését, 9,8%-ánál (9 és 11,4% között) pedig csökkenését mutatja, míg az állomások 77,3%-a nem mutat jelentős tendenciát.

Ezek az adatok lényegében megerősítik a Westra és munkatársai [35] által bemutatott adatokat, akik az 1900 és 2009 közötti időszakra (összesen 110 év) vonatkozóan elemezték a globális egynapos maximális éves csapadékmennyiség tendenciáit. Az összesen 8326, a kutatók által „jó minőségűnek” ítélt földi állomásra vonatkozó munka arra a következtetésre vezetett, hogy az állomások mintegy 2%-a a szélsőséges csapadékmennyiség csökkenését, 8%-a növekedését mutatja, 90%-a pedig nem mutat tendenciát.

Ezen elemzés eredményeit nemrégiben megerősítették az ugyanezen kutatócsoport által bemutatott, az 1950-2018 közötti időszakra vonatkozó, egynapos maximális éves csapadékra vonatkozó eredmények [32], amelyek kiemelik, hogy:

Az 1950-2018 közötti időszakban az állomások 9,1%-a mutat statisztikailag szignifikánsan növekvő tendenciát, ami jóval magasabb, mint ami pusztán a véletlenszerűség alapján várható lenne. Ezzel szemben a statisztikailag szignifikáns csökkenő tendenciát mutató állomások aránya csak körülbelül 2,1%, ami összevethető azzal, amit a véletlenszerűség alapján várnánk.

A mediterrán térségben az állomásoknak csak 4,7%-a mutat statisztikailag szignifikánsan növekvő tendenciát, míg 3,8%-a szignifikánsan csökkenő tendenciát (5. ábra).

Észak-Európában a pozitív tendenciájú állomások aránya világszerte a legmagasabb (14,4%) a negatív tendenciájú állomásokhoz képest (1,2%) (5. ábra).

Az Észak-Európára és a mediterrán térségre vonatkozó eredmények összhangban vannak a jelenlegi éghajlati fázissal, amelyet pozitív NAO-értékek jellemeznek, amelyek meghatározzák a nyugati széljárások erősödését, amelyek frontrendszereket hoznak Észak-Európára [36], míg a Földközi-tenger térségét kevésbé érintik a viharpályák. A Sun et al. [32] által a Földközi-tengerre vonatkozóan kiemelt stacionárius eredményeket az olasz területre vonatkozóan Libertino et al. részletesebb vizsgálatai is megerősítik [37], ahol az 1928-2014 közötti időszakra korlátozódó, 1, 3, 6, 12 és 24 órás maximális csapadékmennyiségeket vették figyelembe, ahol minden évben legalább 50 állomás egyidejűleg aktív. Csak olyan idősorokat választottak ki, amelyek legalább 30 évnyi folyamatos vagy nem folyamatos adattal rendelkeznek, így összesen 1346 állomást kaptak. A munka következtetései a következők:

„Ami a gyakoriságot illeti, az eredmények azt mutatják, hogy az összes megfigyelt trend nem szignifikáns, azaz összeegyeztethető a stacionárius éghajlat hipotézisével[…]. Ami az események intenzitását illeti, a szélsőséges esőzések nagyságában országos szinten nem mutatható ki egyértelmű tendencia”.

A szerzők által leginkább ismert, Olaszországra vonatkozó idézett munka különösen érdekes, mivel a szerzők a közmunkaügyi minisztérium hidrográfiai szolgálata által gyűjtött napi vagy óránkénti adatsorokat elemezték, amelyek homogén módon gyűjtöttek adatokat az egész ország területéről. Ezt a szolgálatot sajnos 1998-ban megszüntették, és hatáskörét a régiókra ruházták át, így 20 regionális hálózatot hoztak létre, amelyek mindegyike saját szabványokkal rendelkezik. Azért említjük ezt a példát, mert számunkra jelzi a működési mérési hálózatok megsokszorozódásának tendenciájára, ami egyre jelentősebb inhomogenitási szinteket eredményez. Ez pontosan az ellenkezője annak, amire szükségünk lenne, ha valóban aggódnánk az éghajlat jelenlegi tendenciái miatt, ami ahhoz vezetne, hogy a világ teljes területén homogén hálózatokkal rendelkeznénk, hasonlóan ahhoz, amit az óceánok megfigyelése esetében az ARGO bójarendszerrel tettek.

Áttekintésünk azt mutatja, hogy míg globális szinten a teljes éves csapadékmennyiség növekedése figyelhető meg, a szélsőséges csapadékmennyiség növekedése korlátozott számú állomáson és erős regionális különbségekkel figyelhető meg. Az extrém csapadék általános növekedési tendenciáinak hiánya azzal a ténnyel magyarázható, hogy az extrém csapadék kialakulásához szükséges

(1) a határrétegben releváns nedvességforrás jelenléte,

(2) a domborzat morfológiája, a különböző léptékű keringési struktúrák és a függőleges hőprofil kedvező a légtömegek emelkedéséhez, ami megfelelő vastagságú felhők (pl. cumulonimbus és nimbostratus felhők) kialakulásával jár, és

(3) a felhők környezetének mikrofizikai jellemzői alkalmasak legyenek a cseppek vagy jégkristályok csapadékot eredményező felnagyításához.

2.4 Árvizek és aszályok

Az árvizek és az aszályok a csapadékviszonyok változásaira adott válasz fontos mutatói.

Az árvizekről elmondható, hogy bár globális szinten megfigyelhetők az éves összes csapadékmennyiség növekedésének bizonyítékai, az árvizek növekedésére vonatkozó megfelelő bizonyítékok továbbra sem állnak rendelkezésre, és a tanulmányok hosszú listája kevés vagy semmilyen bizonyítékot nem mutat az árvizek megnövekedett nagyságára, egyes tanulmányok pedig inkább csökkenésre, mint növekedésre utaló bizonyítékokat találnak [38,39,40,41,42,43,44,45,46].

Az árvizek nagysága csökkenésének néhány okát Sharma és munkatársai [47] sorolják fel, akik a lehetséges felelős mechanizmusok között az előzetes talajnedvesség csökkenését, a viharok kiterjedésének csökkenését és a hóolvadás csökkenését említik.

Érdekes lehet felidézni az európai térségre vonatkozóan a történeti kontextusban kapott eredményeket, ahol különböző paleohidrológiai tanulmányok azt mutatják, hogy Európában az alluviális események gyakorisága jelentősen alacsonyabb volt a meleg fázisokban (pl. római optimum és középkori optimum), mint a hidegekben (pl. kis jégkorszak), amint azt például Wirth et al. [48] is tanúsítja, akik a Közép-Alpok adatain dolgoztak. Ezt a bizonyítékot támasztja alá a történeti klimatológusok nagy csoportja, köztük az olasz Bertolin és Camuffo [49] által írt cikk is, amelyben a következő megállapítás olvasható: „az árvizek gyakoriságának változékonyságában bekövetkezett közelmúltbeli változások nem kivételesek, ha az elmúlt 500 év árvizeinek gyakoriságához hasonlítjuk őket, és nem mutatnak olyan általános tendenciát, amely a hőmérsékletekre vonatkozó, széles körben hivatkozott „hokiütő” trendhez hasonló lenne. Hasonló következtetésre jutott a SPHERE projekt is, amely Északkelet-Spanyolországra vonatkozóan kimutatta, hogy az elmúlt 400 év eseményei jelentősen nagyobb vízhozamokat eredményeztek, mint a modern idők legnagyobb mért árvizei. Ezért a történelmi árvizek tanulmányozása lehetővé teszi egy átfogóbb kockázatelemzés elvégzését és a megfelelő árvízvédelem megtervezését.”

A kis jégkorszak alatti több árvízi eseményre utaló bizonyítékot Wilhelm és munkatársai [50] is megerősítik, akik a mediterrán francia Alpokban az elmúlt 1400 év árvizeit vizsgálva azt találták, hogy a szélsőséges esőzések és árvizek ritkábbak és kevésbé szélsőségesek a meleg időszakokban, mint a hideg időszakokban. Pontosabban, a szerzők az árvizek alacsony gyakoriságát találják a középkori meleg időszakban, és gyakoribb és intenzívebb eseményeket a kis jégkorszak alatt.

Yiou és munkatársai [51] a csehországi folyami árvizek tendenciáit elemezve az Elba és a Moldva folyókra vonatkozóan kimutatták, hogy mind a gyakoriság, mind az intenzitás tendenciája általában csökkenő tendenciát mutat a huszadik században. A tizenkilencedik század sokkal inkább ki volt téve ezeknek a jelenségeknek, mint a huszadik század, és a feljegyzett események a második évezredben páratlanok. Hasonló következtetésekre jutottak Mudelsee és munkatársai [52, 53] a németországi Elba és Odera esetében.

Diodato és munkatársai [54] rekonstruálták az október-április közötti időszakra vonatkozóan a káros hidrológiai eseményeket (Damaging Hydrological Events, DHE) Olaszországban, kiemelve, hogy a középkori meleg időszakban a DHE ritkább volt, míg a kis jégkorszak (LIA) alatt gyakoribb és intenzívebb események voltak jellemzőek. Végül a tizenkilencedik század közepétől kezdve, az LIA-ból való kilépéssel a DHE csökkenése figyelhető meg, különösen az utóbbi néhány évtizedben.

Ismét Olaszországra vonatkozóan Taricco et al. [55] cikke rekonstruálja a Pó folyó vízhozamát az elmúlt 2200 évben, kiemelve az 1100-ig tartó nagyon alacsony vízhozamot, a LIA alatt nagyon magas vízhozamot, amelynek maximuma 1500 körül volt, majd az 1850 utáni vízhozamcsökkenést.

Összefoglalva, bár globális szinten az éves csapadékmennyiség növekedésére utaló jelek figyelhetők meg, ez nem jelenti az árvizek intenzitásának vagy gyakoriságának növekedését. Úgy tűnik, hogy az AR6 ma rendelkezésre álló tervezete is hasonló következtetésekre jutott.

Az aszály összetett jelenség, amelyet nehéz nyomon követni és meghatározni. A jellemzésére használt változóktól és az érintett rendszerektől vagy ágazatoktól függően az aszály különböző típusokba sorolható, mint például meteorológiai (csapadékhiány), mezőgazdasági (pl. a talajnedvességhiányhoz kapcsolódó terméshozam-csökkenés vagy terméskiesés), ökológiai (pl. a fák pusztulását okozó növényi vízhiány) vagy hidrológiai aszály (pl. vízhiány a patakokban vagy tárolókban, például víztározókban, tavakban, lagúnákban és talajvízben).

Az IPPC az AR5 [6] 44. oldalán arról számol be, hogy „az 1970-es évek óta növekvő globális aszálytrendekre vonatkozó következtetések már nem támogathatók”, és számos tanulmány valóban nem mutat növekedést a globális aszályra vonatkozó fő mutatókban [56, 57].

Hao és munkatársai [58] elemezték az 1982-2012 közötti időszakra vonatkozó idősorokat a globális integrált aszályfigyelő és előrejelző rendszer (GIDMaPS) esetében, amely három aszálymutatót használ a megfigyeléshez és előrejelzéshez: a szabványosított csapadékindexet (SPI), a szabványosított talajnedvesség-indexet (SSI) és a többváltozós szabványosított aszályindexet (MSDI). Az SPI és az SSI a meteorológiai, illetve a mezőgazdasági aszály mutatói. A szerzők kiemelik az aszály által érintett földterület százalékos arányának csökkenő tendenciáját, amint azt a 6. ábra mutatja.

Úgy tűnik, hogy a meteorológiai és hidrológiai szárazsággal kapcsolatban hasonló következtetésekre jut az IPCC ma elérhető AR6 tervezete, míg a mezőgazdasági és ökológiai szárazsággal kapcsolatban valamivel nagyobb aggodalmat fejez ki. Kogan et al. [59] a mezőgazdasági aszály globális trendjeit elemezte a műholdas Vegetation Health (VH) módszerrel az 1981-2018 közötti időszakra vonatkozóan. Eredményeik azt mutatják, hogy a Föld egészére, a féltekékre és a fő gabonatermelő országokra (Kína, USA és India) vonatkozóan az aszály 38 év alatt nem erősödött és nem terjedt, miközben a globális hőmérsékleti anomália nőtt. A szerzők következtetése az, hogy mivel az aszály nem erősödött és nem terjedt el a közelmúltbeli globális felmelegedés során, az élelmezésbiztonság a következő években valószínűleg a legutóbbi évtized szintjén marad. A mezőgazdasági aszály szempontjából jelentős, az elemzésekben gyakran elhanyagolt tényező, hogy a termesztett növények vízfogyasztása egyenesen arányos a végtermék mennyiségével: a kukoricának 370-910 kg vízre van szüksége minden megtermelt kilogrammjára, a búzának 590-1700, a rizsnek pedig 635-1700 kg-ra a fajtától függően [60]. Ebből könnyen levezethető, hogy mivel a kukorica, búza, rizs, szójabab és árpa globális terméshozama 1960-tól napjainkig átlagosan 217-297%-kal nőtt (lásd a következő bekezdést), és mivel a termőterület mintegy 50 éve stabilan 1,5 milliárd hektár körül mozog, a növények vízfogyasztása is hasonló növekedést követett. Az ökológiai aszályt illetően két ellentétes jelenséget kell figyelembe venni, amelyek a természetes növényzet vízfogyasztására hatnak:

• A középmagas szélességi fokokon a globális hőmérséklet-emelkedés miatt meghosszabbodott vegetációs időszak miatt bekövetkező növekedés [61].
• Csökkenés általánosságban a magasabb co2-szint miatt: a légköri co2-koncentráció szintjének növekedése csökkenti a levélfelület egységnyi területére jutó sztómák számát (sztómás index), és sztómás záródást idéz elő, ami csökkenti a növények vízfogyasztását [62].

Összefoglalva, úgy véljük, hogy nincs bizonyíték arra, hogy a különböző szárazságtípusok által érintett területek növekednének.

3, Globális zöldülés és globális mezőgazdasági termelés 

A természetes ökoszisztémák termelékenysége a meteorológiai változók (hőmérséklet, csapadék, globális napsugárzás stb.) változásaira adott válasz releváns mutatója. Ebből a szempontból elmondható, hogy a globális növényi biomassza jelentősen megváltozott az elmúlt évtizedekben a globális kizöldülésnek nevezett jelenséggel, amely az ökoszisztémák (mezőgazdasági és természetes) termelékenységének jelentős növekedését jelzi, amelyre az elmúlt évtizedekben elsősorban a műholdas megfigyelések világítottak rá [63]. Walker et al. áttekintése [64] megállapította, hogy e globális jelenség hátterében a légköri CO2-koncentráció növekedése áll, amely növeli a levélszintű fotoszintézist és a belső vízfelhasználás hatékonyságát. E jelenségekre adott közvetlen válasz a növények növekedése, a vegetációs biomassza és a talaj szerves anyagának növekedése. A végső hatás a szénnek a légkörből a szárazföldi ökoszisztémák szén-dioxid-nyelőjébe történő átvitele, ami lassíthatja a légköri CO2 növekedésének ütemét.

A műholdas adatok a bolygó nagy részén „zöldülési” tendenciákat mutatnak [65, 66], amelyek világszerte visszaszorítják a sivatagokat (úgy a trópusi szélességek forró sivatagjait, mint az északabbra fekvő szélességek hideg sivatagjait). A kizöldülés jelentőségét Campbell [67] is megerősíti, aki a fotoszintetikus aktivitás helyettesítőjeként használt karbonszulfid-felvételek segítségével a huszadik században a bruttó elsődleges termelés 31%-os növekedését mutatta ki. Továbbá Wang és társai [68] elemezték a globális ökoszisztémák termelékenységét az 1982-2016 közötti időszakra vonatkozóan, és kimutatták, hogy a legjelentősebb pozitív anomáliák a bőséges csapadékkal egy időben jelentkeznek, ami a vízkorlátozás fontosságát mutatja az ökoszisztémák termelékenységében.

Azt is meg kell jegyezni, hogy Zeng és munkatársai [69] egy földi szénciklus-modell segítségével kimutatták, hogy a mezőgazdaság felelős a CO2 megnövekedett elnyelésének mintegy 50%-áért, ami mutatja annak alapvető ökoszisztéma-szerepét. Valójában a mezőgazdaság csak kis töredékét bocsátja ki annak, amit korábban a fotoszintézis során elnyelt. A mezőgazdaság évente 7,5 GT szenet nyel el, ami 12 GT-ra emelkedik, ha a legelőket is figyelembe vesszük [70], míg a mezőgazdasági ágazat teljes kibocsátása 1,69 ± 0,38 GT [71]. Következésképpen a mezőgazdaság a korábban elnyelt mennyiség 14,1 ± 0,03%-át bocsátja ki.

[Közzétevő: Ilyen számítások feltételeznek egy adott időszakot, amelyen belül mérik, modellezik a szén visszajuttatását a körforgásba. Idővel minden szén visszakerül a körforgásba, az eltárolt terményekben (liszt, cukor, növényi olajok) megkötött szén, valamint a faszén kivételével.]

A globális kizöldülés globális jelentőségét egy ausztrál kutatócsoport által a CABLE (Community Atmosphere Biosphere Land Exchange) modellel végzett szimuláció [72] mutatja be, amely a bruttó elsődleges termelékenység (GPP) 1900 és 2020 közötti globális trendjét mutatja be

a) a szén-dioxid által közvetlenül ösztönzött levélszint-változások fiziológiai hatásának,

b) a levéltömeg általános növekedéséhez kapcsolódó hatásnak és c) az éghajlatváltozás hatásának eredményeként.

Összességében a GPP növekedése 1900 és 2020 között a becslések szerint 30%-os lesz, míg a becslések szerint a CO2-kibocsátás megduplázódása (560 ppmv) esetén 47%-ot fog elérni.

Még ha az uralkodó elképzelés szerint pozitív jelenséggel állunk is szemben, amely az ökoszisztémák nagyszerű alkalmazkodóképességét bizonyítja a természetes és antropogén hatások változásaihoz, nem szabad figyelmen kívül hagynunk, hogy az ökoszisztémák CO2-reakciói összetettek, vagy a globális változás több tényezőjének egyidejű változásai miatt bonyolultak, és a CO2 által vezérelt szárazföldi szén-dioxid-nyelőre vonatkozó bizonyítékok néha ellentmondásosnak tűnhetnek [64]. Például a nyári talajszáradást súlyosbítja a növényzet korábbi tavaszi kizöldülése, amely növeli a párolgást és így csökkenti a tavaszi talajnedvességet [61].

Mindenesetre a globális zöldülés olyan kulturális kihívás, amely arra késztet bennünket, hogy elgondolkodjunk a légköri CO2-szint emelkedésének pozitív következményein. E tekintetben Campbell et al. [67] és Haverd et al. [72] adatai szerint a CO2 által vezérelt zöldülés hiányában a mezőgazdasági termelés jelentős csökkenése következne be, ami jelentős negatív hatással lenne a globális élelmezésbiztonságra. Mariani [73] becslése szerint a kukorica, a rizs, a búza és a szója mezőgazdasági termelése 18%-kal csökkenne, ha a CO2 visszaállna az iparosodás előtti szintre. Ezt az eredményt azonban olyan modellel kapta, amely nem veszi figyelembe az olyan szélsőséges eseményeknek a terméshozamra gyakorolt negatív hatásait, mint az aszály, a csapadéktöbblet, a fagy és a hőhullámok.

A szélsőséges események újbóli előfordulása, a csapadékviszonyok megváltozása, a hőmérséklet emelkedése és a szennyező anyagok, például az ózon hatása alapján az AR5 7. fejezetének összefoglalója [6] arra a következtetésre jut, hogy „Az éghajlatváltozásnak a növénytermesztésre és a szárazföldi élelmiszertermelésre gyakorolt hatásai a világ számos régiójában nyilvánvalóak (nagy valószínűséggel). Az éghajlati tendenciák negatív hatásai gyakoribbak, mint a pozitívak”.

Ez a megállapítás azonban nem veszi megfelelően figyelembe a következő 2 tényezőt:

1. a globális mezőgazdasági rendszer alkalmazkodóképessége, amely a rendszer rendkívüli rugalmasságához kapcsolódik, ami a genetikai (a környezethez jobban alkalmazkodó új fajták) és a termesztési technikák (öntözés, trágyázás, gyomirtás, kártevők és betegségek kezelése stb.) Ezek a technológiai újítások a XIX. század eleje óta a növénytermesztés tudományában bekövetkezett jelentős előrelépések eredményei, amelyek elterjedése a második világháború vége után erőteljesen megnőtt [74].
2. a kompenzációs hatás, amely azzal a ténnyel függ össze, hogy a mezőgazdaság egy nagyon nagy területen (az Antarktisz kivételével valamennyi kontinensen) folyik, amely két féltekét foglal magában, és így évente két termést biztosít. Ez azt a tényt jelenti, amelyre már a 18. században Adam Smith [75] és Giovanni Targioni Tozzetti [76] is felhívta a figyelmet, hogy egy adott évben a szélsőséges események (aszály, túlzott esőzés, hőhullámok stb.) miatt egy területen regisztrált terméscsökkenést ellensúlyozza a más területeken bekövetkező termésnövekedés.

Az első pontot napjainkban jelentősen felerősítik a technológiai lehetőségeink, míg a második folyamatosan működik, amint azt Federico [77] a globális mezőgazdasági termelés 1870 óta tartó növekedése, illetve a FAO idősorai által 1961 óta a globális hozamnövekedés mutatja. Erről a 7. ábra számol be, amely az 1960-tól napjainkig regisztrált hektáronkénti hozamnövekedést mutatja négy növény (kukorica, rizs, szójabab és búza) esetében, amelyek az emberiség kalóriabevitelének 64%-áért felelősek [78].

Elemeztük a kukorica, a rizs, a szójabab és a búza globális átlaghozamainak (t/ha) idősorát az 1961-2019-es időszakra vonatkozóan [79], és nagyon robusztus pozitív lineáris trendeket kaptunk, amelyek a fent említett négy növény esetében évi 3,3%, 2,4%, 2,6% és 3,8%-os értékkel egyenlőek. Véleményünk szerint e tendencia fő mozgatórugói a technológiai fejlődés és a CO2-trágyázás. Ezt a lineáris trendet kivontuk az adatokból, így kaptuk meg a maradékokat, amelyek olyan jelenségeket fejeznek ki, mint a szélsőséges meteorológiai vagy meteorológia által vezérelt események (hőhullámok, hideghullámok, aszályok, árvizek stb.). A reziduumok elemzése (kiegészítő anyag – S1. ábra) azt mutatja, hogy a lineáris trendtől való eltérések nem nőttek az elmúlt években, ami kizárná a szélsőséges események hatásainak növekedését. „Általánosságban elmondható, hogy a hőmérsékletszint emelkedése kedvez a kártevő fajok növekedésének és elterjedésének, mivel meleg és párás környezetet biztosít, és biztosítja a növekedésükhöz szükséges nedvességet” – mondta Tek Sapkota, a Nemzetközi Kukorica- és Búzafejlesztési Központ (CIMMYT) mezőgazdasági rendszerekkel és éghajlatváltozással foglalkozó kutatója.Ha azonban a hőmérséklet és a csapadékszint túl magasra emelkedik, az lelassíthatja egyes kártevőfajok növekedését és szaporodását, és elpusztíthatja őket azáltal, hogy a petéiket és lárváikat kimossa a gazdanövényből – magyarázza.

4, CRED adatok

Végezetül javasolunk egy másik nézőpontot, figyelembe véve a természeti katasztrófák történelmi sorozatát, amelyet a belgiumi Louvain-i Katolikus Egyetem CRED (Center for Research on the Epidemiology of Disasters) EM-DAT adatállománya tartalmaz.

Ahhoz, hogy egy esemény bekerüljön ebbe az adatkészletbe, az alábbi jellemzők közül egy vagy több jellemzővel kell rendelkeznie:

• az esemény legalább 100 vagy több embert érintett
• az esemény következtében legalább 10 vagy több ember halt meg
• szükségállapot kihirdetése
• nemzetközi segítségnyújtás iránti kérelem

Nyilvánvaló, hogy a figyelembe vett esemény intenzitásán kívül más tényezők is szerepet játszanak, például az, hogy mennyire lehet megelőzni vagy megvédeni magunkat az eseménytől; azonban ennek a statisztikának a vizsgálata hasznos információkat adhat a szélsőséges események alakulásáról.

A 8. ábrán bemutatott természeti katasztrófákat 1900 óta vizsgálva a múlt század közepétől kezdve nagyon kis számú katasztrófa figyelhető meg, amikor is hirtelen növekedés kezdődik, amely a huszadik század vége felé megáll, és átadja helyét egy enyhe csökkenéssel jellemezhető tendenciának. Ez a tendencia nagyon furcsa: lehetséges, hogy a természeti katasztrófák alapvetően a huszadik század közepe felé jelentek meg, és a század végéig ilyen drámai növekedést mutattak? Azt is meg kell jegyezni, hogy ez a tendencia első látásra „összhangban van” a bolygó globális hőmérsékletének növekedésével.

A CRED azonban több jelentésében is figyelmeztetett a huszadik század végéig megfigyelt eseményszám-növekedés kizárólag klimatológiai értelmezésére: 2004-ben a CRED azt írta [80], hogy idősoruk (8. ábra 2003-ig terjedő adatokkal) „arra engedhet következtetni, hogy a katasztrófák ma gyakrabban fordulnak elő, mint a század elején. Egy ilyen következtetés levonása kizárólag e grafikon alapján azonban helytelen lenne. Valójában az ábra a természeti katasztrófaesemények regisztrálásának időbeli alakulását mutatja”.

Majd 2007-ben [81]: „Valóban félrevezető lenne a hidrometeorológiai katasztrófák előfordulásának és hatásainak emelkedő tendenciáját lényegében az éghajlatváltozással indokolni. … a katasztrófák előfordulásának növekedéséhez az elmúlt évtizedekben az egyik fő tényező a katasztrófákkal kapcsolatos információk folyamatosan javuló terjedése és pontossága”.

És ez a jelzés az évek során fennmaradt [82] „A katasztrófák elemzése szempontjából a népességnövekedés és a gazdasági fejlődés mintái fontosabbak, mint az éghajlatváltozás vagy az időjárás ciklikus változásai, amikor ezt a növekvő tendenciát magyarázzák. Ma már nemcsak több ember van veszélyben, mint 50 évvel ezelőtt, hanem az árterületeken, földrengéses övezetekben és más magas kockázatú területeken való építkezés is növelte annak valószínűségét, hogy egy rutinszerű természeti veszély nagyobb katasztrófává válik”.

Ezt az értelmezést támasztja alá a 9. ábrán látható földrengések növekedése is, amelynek semmi köze nem lehet a globális felmelegedéshez, és amely az összes többi természeti katasztrófához hasonló időbeli tendenciát mutat.

Véleményünk szerint ez megerősíti, hogy a huszadik század második felében bekövetkezett növekedés fő oka az egyes államok növekvő jelentési kapacitása, és amióta ez a kapacitás megbízható szinten stabilizálódott, a katasztrófák száma stagnál, sőt csökken. Ugyanez a jelenség már a hurrikánok és tornádók esetében is megfigyelhető. Ezen túlmenően a jelentéstétel azért is javult, mert a polgári védelmi rendszerek a világ számos részén magasabb szervezeti szintet értek el; ugyanakkor javult a nemzetközi szervezetekkel való összekapcsolódás szintje, és ezt pozitív elemként kell kiemelni.

5, Következtetések

A második világháború óta társadalmaink óriási fejlődésen mentek keresztül, és olyan jóléti szinteket értek el (egészség, táplálkozás, az élet- és munkahelyek egészségessége stb.), amelyeket az előző generációk még csak elképzelni sem tudtak. Ma arra vagyunk hivatottak, hogy a gazdasági, társadalmi és környezeti fenntarthatóság korlátait tiszteletben tartva folytassuk a fejlődés útját, azzal a szigorral, amelyet az a tény diktál, hogy bolygónk 2050-re eléri a 10 milliárd főt, és egyre inkább urbanizálódik.

A homo sapiens a kezdetek óta szembesül az éghajlat negatív hatásaival; a történelmi klimatológia többször is használta az éghajlat romlásának fogalmát, hogy megmagyarázza a szélsőséges események (főként a szárazság, a diluviális fázisok és a hideg időszakok) civilizációra gyakorolt negatív hatását. Ma egy meleg fázis előtt állunk, és most először rendelkezünk olyan megfigyelési lehetőségekkel, amelyek lehetővé teszik, hogy objektíven értékeljük ennek hatásait.

Az éghajlati vészhelyzettől való félelem anélkül, hogy ezt adatokkal alátámasztanánk, a prioritások keretének megváltoztatását jelenti, amelynek negatív hatásai károsnak bizonyulhatnak a jövő kihívásaival való szembenézésre való képességünkre nézve, a természeti és emberi erőforrások elpazarlásával egy gazdaságilag nehéz helyzetben, ami a COVID vészhelyzetet követően még negatívabbá válik. Ez nem azt jelenti, hogy nem szabad semmit sem tennünk az éghajlatváltozással kapcsolatban: azon kell dolgoznunk, hogy minimalizáljuk a bolygóra gyakorolt hatásunkat, valamint a levegő- és vízszennyezést. Akár sikerül drasztikusan csökkenteni szén-dioxid-kibocsátásunkat az elkövetkező évtizedekben, akár nem, csökkentenünk kell a szélsőséges időjárási és éghajlati eseményekkel szembeni sebezhetőségünket.

Ha a stafétabotot gyermekeinkre bíznánk anélkül, hogy az éghajlati vészhelyzet szorongásával terhelnénk őket, az lehetővé tenné számukra, hogy objektívebb és konstruktívabb szellemben nézzenek szembe a különböző fennálló problémákkal (energia, mezőgazdaság-élelmiszeripar, egészségügy stb.), azzal a céllal, hogy a meghozandó intézkedések súlyozott értékelésére jussanak anélkül, hogy a rendelkezésünkre álló korlátozott erőforrásokat költséges és hatástalan megoldásokra pazarolnánk.

A XXI. század éghajlatának alakulása mély bizonytalanságot rejt magában. Növelnünk kell ellenálló képességünket azzal szemben, amit a jövő éghajlata nyújtani fog.

Emlékeztetnünk kell magunkat arra, hogy az éghajlatváltozás kezelése nem öncélú, és hogy az éghajlatváltozás nem az egyetlen probléma, amellyel a világnak szembe kell néznie. A célnak az emberi jólét javításának kell lennie a XXI. században, miközben a lehető legjobban megvédjük a környezetet, és képtelenség lenne nem ezt tenni: ez olyan lenne, mintha nem vigyáznánk arra a házra, ahol születtünk és nevelkedtünk.

Hivatkozások:

1. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WGIIAR5-AnnexII_FINAL.pdf

2. M. Brunetti, F. Prodi. (2015). https://doi.org/10.1051/epjconf/20159802001

3. F. Prodi, Esiste un’emergenza climatica? (Éghajlati vészhelyzet áll fenn?; 2020). https://agenda.infn.it/event/23656/contributions/120556/attachments/75192/96202/Video_SIF_2020.mp4?fbclid=IwAR28LcDwQDdhh-86_quIDgYLxOSGb3HMaRge8m_Y1xRRcQCwIf5Mxe3n7XU

4. R.J.H. Azorin-Molina, L. Dunn, C. Ricciardulli, A. Mears, T.R. McVicar, J.P. Nicolas, G.P. Compo, C.A. Smith. (2020). https://doi.org/10.1175/2020BAMSStateoftheClimate.1

5. Z. Zeng et al. (2019). https://doi.org/10.1038/s41558-019-0622-6

6. Éghajlatváltozás 2013: A fizikai tudomány alapja. Az I. munkacsoport hozzájárulása az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület ötödik értékelő jelentéséhez Cambridge University Press, Cambridge, Egyesült Királyság és New York, NY, USA. https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/

7. S.E. Perkins-Kirkpatrick, SC Lewis. (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16970-7

8. A szélsőséges események és katasztrófák kockázatának kezelése az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás előmozdítása érdekében. Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület I. és II. munkacsoportjának különjelentése Cambridge University Press, Cambridge, Egyesült Királyság és New York, NY, USA. https://www.ipcc.ch/report/managing-the-risks-of-extreme-events-and-disasters-to-advance-climate-change-adaptation/

9. G. Formetta, L. Feyen. (2019). https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2019.05.004

10. WMO: Trópusi ciklonok. https://public.wmo.int/en/our-mandate/focus-areas/natural-hazards-and-disaster-risk-reduction/tropical-cyclones

11. R.E. Todd, T.G. Asher, J. Heiderich, J.M. Bane, R.A. Luettich. (2018). https://doi.org/10.1029/2018GL079180

12. S. Mohleji, ifj. R. Pielke (2014). https://doi.org/10.1061/(ASCE)NH.1527-6996.0000141

13. C. Loehle, E. Staehling. (2020). https://doi.org/10.1007/s11069-020-04219-x

14. B. Xiang, X. Dong, Yonghua. (2020). https://doi.org/10.1080/16742834.2020.1752110

15. H. Diamond, J., C.J. Schreck. (2020). https://doi.org/10.1175/BAMS-D-21-0080.1

    Cikk Google Tudós

16. R. Maue. (2011). https://doi.org/10.1029/2011GL047711

17. NOAA: Globális felmelegedés és hurrikánok. https://www.gfdl.noaa.gov/global-warming-and-hurricanes/

18. C.W.Landsea és munkatársai (2010). https://doi.org/10.1175/2009JCLI3034.1

19. NOAA: A tornádó GYIK. https://www.spc.noaa.gov/faq/tornado/

20. E. Jon, Heves viharok, TAB könyvek, pp. 227. (1988)

21. WMO: Tornádó intenzitása. https://cloudatlas.wmo.int/en/tornado-intensity.html

22. J. Wurman, K. Kosiba, T. White, P. Robinson. (2021). https://doi.org/10.1073/pnas.2021535118

23. NOAA: Tornado Historical Records and Trends. https://www.ncdc.noaa.gov/climate-information/extreme-events/us-tornado-climatology/trends

24. H. Masoomi, J.W. van de Lindt. (2018). https://doi.org/10.1061/(ASCE)NH.1527-6996.0000295

25. C.M. Thomas, B. Dong, K. Haines. (2020). https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0343.1

    Article Google Scholar

26. J.P. Peixoto, A.H. Oort, Physics of climate (American Institute of Physics, New York, 1992), pp. 270–307

    Google Scholar

27. A.A. Lacis, G.A. Schmidt, R. Ruedy. (2010). https://doi.org/10.1126/science.1190653

28. Ø. Hodnebrog et al. (2019). https://doi.org/10.5194/acp-19-12887-2019

29. R.J.H. Dunn, L.V. Alexander, M.G. Donat, X. Zhang, M. Bador, N. Herold, et al. (2020). https://doi.org/10.1029/2019JD032263

30. L. Agel, M. Barlow, J. Qian, F. Colby, E. Douglas, Eichler T. (2015). https://doi.org/10.1175/JHM-D-14-0147.1

    Article Google Scholar

31. R. Barbero, H.J. Fowler, G. Lenderink, S. Blenkinsop. (2017). https://doi.org/10.1002/2016GL071917

    Article Google Scholar

32. Q. Sun, X. Zhang, F. Zwiers, S. Westra, L.V. Alexander. (2021). https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0892.1

33. J.R. Metcalfe, B. Routledge, K. Devine. (1997). https://doi.org/10.1175/1520-0442(1997)010%3C0092:RMICCO%3E2.0.CO;2

    Article Google Scholar

34. S. M. Papalexiou, A. Montanari. (2019). https://doi.org/10.1029/2018WR024067

    Cikk Google Tudós

35. S. Westra és munkatársai (2013). https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00502.1

36. J.I. López-Moreno, S.M. Vicente-Serrano. (2008). https://doi.org/10.1175/2007JCLI1739.1

37. A. Libertino, D. Ganora, P. Claps (2019). https://doi.org/10.1029/2019GL083371

    Cikk Google Tudós

38. S. A. Archfield, R. M. Hirsch, A. Viglione, G. Blöschl. (2016). https://doi.org/10.1002/2016GL070590

    Cikk Google Tudós

39. G. Blöschl és mtsai (2017). https://doi.org/10.1126/science.aan2506

40. H.X. Do, S. Westra, M. Leonard. (2017). https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.06.015

    Cikk Google Tudós

41. P.Y. Groisman, R.W. Knight, T.R. Karl. (2001). https://doi.org/10.1175/1520-0477(2001)082%3C0219:HPAHSI%3E2.3.CO;2

42. J. Hall et al. (2014). https://doi.org/10.5194/hess-18-2735-2014

43. G.A. Hodgkins et al. (2017). https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.07.027

44. H.F. Lins, J.R. Laza. (1999). https://doi.org/10.1029/1998GL900291

45. G.J. McCabe, D.M. Wolock. (2002). https://doi.org/10.1029/2002GL015999

46. X.S. Zhang et al. (2016). https://doi.org/10.5194/hess-20-3947-2016

47. A. Sharma, C. Wasko, D.P. Lettenmaier. (2018). https://doi.org/10.1029/2018WR023749

48. S.B. Wirth és mtsai (2013). https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2013.09.002

49. R. Glaser, D. Riemann, J. Schönbein et al. (2010). https://doi.org/10.1007/s10584-010-9816-7

50. B. Wilhelm és munkatársai (2012). https://doi.org/10.1016/j.yqres.2012.03.003

51. P. Yiou és munkatársai (2006). https://doi.org/10.1623/hysj.51.5.930

52. M. Mudelsee, M. Börngen, G. Tetzlaff et al. (2003). https://doi.org/10.1038/nature01928

53. M. Mudelsee, M. Börngen, G. Tetzlaff, U. Grünewald. (2004). https://doi.org/10.1029/2004JD005034

    Cikk Google Tudós

54. N. Diodato, FC Ljungqvist, G. Bellocchi. (2019). https://www.nature.com/articles/s41598-019-46207-7

55. C. Taricco, S. Alessio, S. Rubinetti et al. (2015). https://doi.org/10.1038/srep12111

56. G. Van Der Schrier, J. Barichivich, K.R. Briffa, P. Jones. (2013). https://doi.org/10.1002/jgrd.50355

    Article Google Scholar

57. J. Sheffield, E. Wood, M. Roderick. (2012). https://doi.org/10.1038/nature11575

    Article Google Scholar

58. Z. Hao, A. AghaKouchak, N. Nakhjiri et al. (2014). https://doi.org/10.1038/sdata.2014.1

59. F. Kogan, W. Guo, W. Yang. (2020). https://doi.org/10.1080/19475705.2020.1730452

    Cikk Google Tudós

60. S.J. Zwart, W.G.M. Bastiaanssen. (2004). https://doi.org/10.1016/j.agwat.2004.04.007

61. X. Lian, S. Piao, L.Z.X. Li. (2020). https://doi.org/10.1126/sciadv.aax0255

62. E. Driesen, W. van den Ende, M. De Proft, W. Saeys. (2020). https://doi.org/10.3390/agronomy10121975

    Cikk Google Tudós

63. S. Piao, X. Wang, T. Park et al. (2020). https://doi.org/10.1038/s43017-019-0001-x

64. A.P. Walker et al. (2020). https://doi.org/10.1111/nph.16866

65. Z. Zhu, S. Piao, R. Myneni et al. (2016). https://doi.org/10.1038/nclimate3004

66. J. Mao, A. Ribes, B. Yan et al. (2016). https://doi.org/10.1038/nclimate3056

67. J. Campbell, J. Berry, U. Seibt et al. https://doi.org/10.1038/nature22030

68. M. Wang, S. Wang, J. Zhao, W. Ju, Z. Hao. (2021). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145703

    Cikk Google Tudós

69. N. Zeng, F. Zhao, G. Collatz et al. (2014). https://doi.org/10.1038/nature13893

70. F. Krausmann. (2013). https://doi.org/10.1073/pnas.1211349110

71. Éghajlatváltozás és földhasználat: az IPCC különjelentése az éghajlatváltozásról, az elsivatagosodásról, a talajromlásról, a fenntartható földgazdálkodásról, az élelmezésbiztonságról és az üvegházhatást okozó gázok áramlásáról a szárazföldi ökoszisztémákban P.R. Shukla, J. Skea, E. Calvo Buendia, V. Masson-Delmotte, H.-O. Pörtner, D. C. Roberts, P. Zhai, R. Slade, S. Connors, R. van Diemen, M. Ferrat, E. Haughey, S. Luz, S. Neogi, M. Pathak, J. Petzold, J. Portugal Pereira, P. Vyas, E. Huntley, K. Kissick, M. Belkacemi, J. Malley, (szerk.) In press. https://www.ipcc.ch/srccl/

72. Haverd et al. (2020). https://doi.org/10.1111/gcb.14950

73. L. Mariani. (2017). https://doi.org/10.1140/epjp/i2017-11337-8

74. L. Mariani, A. Ferrero, G. Cola. (2021). https://doi.org/10.1002/agj2.20710

    Cikk Google Tudós

75. A. Smith, An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations (A nemzetek gazdagságának természete és okai) (Glasgow-i kiadás, Vol. 2, 1776)

76. G. Targioni Tozzetti, Cronica meteorologica della Toscana per il tratto degli ultimi sei secoli relativa principalmente all’agricoltura (Toszkána meteorológiai kronológiája az elmúlt hat évszázadban, elsősorban a mezőgazdaságra vonatkozóan, Alimurgia, 1767), pt. III

77. G. Federico, A világ élelmezése: A mezőgazdaság gazdaságtörténete, 1800–2000. (Princeton és Oxford: Princeton University Press. Cloth) pp 416

78. D. Tilman, C. Balzer, J. Hill, B.L. Befort. (2011). https://doi.org/10.1073/pnas.1116437108

79. Adatok a Faostatból. http://www.fao.org/faostat/en/

80. D. Guha-Sapir et al., Thirty years of natural disasters 1974–2003: The numbers (Harminc év természeti katasztrófái; Presses Universitaires de Louvain: Louvain-La-Neuve, 2004) https://www.emdat.be/thirty-years-natural-disasters-1974-2003-numbers

81. J-M. Scheuren et al., Annual Disaster Statistical Review: Numbers and Trends. (Éves katasztrófa statisztikai áttekintés: Számok és tendenciák; 2007). https://www.cred.be/node/316

82. A természeti katasztrófák emberi költségei: globális perspektíva. (CRED, 2015) http://www.cred.be/sites/default/files/The_Human_Cost_of_Natural_Disasters_CRED.pdf

A következő alkalommal a mű visszavonására irányuló mesterkedésekről számolunk be. Előzetesen a kapcsolódó linkek:

Roger Pielke junior:
„Gondolj a megjelentetés következményeire”

Egy informátor megdöbbentő részleteket oszt meg a klímatudományi lektorálás korrupciójáról.
Tony Thomas: Hogyan működik manapság a tudomány

A cikk eredeti elérhetési helye:

RETRACTED ARTICLE: A critical assessment of extreme events trends in times of global warming | The European Physical Journal Plus (springer.com)