Az energiaáram változása
A sugárzási energiaáram változása 2001-2020 között
A Föld - a sugárzás egyetlen kivételével - egy majdnem tökéletes adiabatikus termodinamikai rendszer. Az anyagcserét, a konvekciót és a hődiffúziót a gravitáció megakadályozza, és a környezettel, a világűrrel való energiacsere minden más forrása vagy mechanizmusa, mint például a csillagfény és a kozmikus részecskeáramlás az entalpia (egy rendszer összes hőtartalmát jelenti állandó nyomáson) szempontjából elhanyagolható. A kozmikus részecskeáramlásnak azonban jelentős közvetett hatása lehet a felhőképződésre gyakorolt hatása révén, ami ismét nagyon erős tőkeáttételt jelent a sugárzási költségvetés számára.
A sugárzási adatsorok csak néhány évtizedre állnak rendelkezésre, azonban az óceáni hőtartalom (OHC) adatait sokkal hosszabb időre rekonstruálták, és feltételezve, hogy az éghajlati rendszer entalpiájának folyamatosan kb. 90%-a óceáni hő formájában végzi, lehetőséget nyújtanak az entalpia alakulásának rekonstruálására hosszabb időszakra vonatkozóan.
A CERES sugárzási adatait is felhasználták, és a 2010-2018 közötti időszakra 0,87 W/m2 nettó fluxust jelentettek, ami nagyobb, mint az 1971-2018 közötti hosszabb távú átlagérték, amely mindössze 0,47 W/m2 volt.
A döntő kérdés tehát az, hogy a jelenleg megfigyelhető erős felmelegedés C fázisa átmeneti-e, mint a 13. ábrán látható A és B fázis, vagy egy folyamatosan növekvő felmelegedési időszak kezdete. Egy harmadik lehetőség, hogy a C fázis a természetes eredetű A/B típus és a folyamatos felmelegedés kombinációja. Az üvegházhatású gázok (beleértve a vízgőzt is) entalpiát növelő hatása jól látható az elemzésünkben, azonban más szerzőkkel összhangban azt találtuk, hogy ez a hatás csak egy a sok más fontos tényező közül. A 2001-2020 közötti időszakban az üvegházhatású gázok hatása a "tiszta égbolt" területeken kiemelkedő, de a délnyugati fluxusok és a felhőhatások túlkompenzálják. Alternatívaként a 2001 óta tartó A, B és C fázisokat egyfajta "globális fényesedési" fázisként is értelmezhetjük, amelyet "globális elsötétedés" követ.
Következtetések
A CERES sugárzási energiaáramlási adatait elemeztük, és az OHC-adatokkal összhangban az éghajlati rendszer entalpiájának további növekedését mutatták ki a 2001-2020 közötti időszakban. A teljes entalpia-növekedés mintegy 240 ZJ-t tett ki ebben a két évtizedben. Amint a 15. ábra mutatja, a fő hajtóerő a csökkenő rövidhullámú TOA-kibocsátás volt. A TOA kimenő hosszúhullámú kibocsátás növekedett, és ezért csökkentette a TOA nettó fluxust.
Az antropogén üvegházhatású gázok kibocsátásának hatását 2001 és 2020 között a "Tiszta égbolt" LW részen azonosítani tudtuk, de a "Felhős területeken" és az ÉNY-i részen nem. Ugyanakkor ... elemzéseivel összhangban azt találtuk, hogy a TOA energiaháztartás legnagyobb változásai ebben az időszakban a felhőkből eredtek SW és LW esetében, valamint a talajhőmérsékletből LW-ben.
...rámutatott, hogy a közvetlen aeroszolhatás meglehetősen kicsi, de a felhőképződésen keresztüli közvetett hatás nagyobb lehet. A nettó TOA-folyamot befolyásoló további tényezőként említi a negatívról pozitívra váltó PDO-index (Pacific Decadal Oscillation, Csendes-óceáni Dekádi Oszcilláció) eltolódását.
A mi elemzésünk, amely különbséget tesz a tiszta égbolt és a felhős területek között, alátámasztja, hogy a 13. ábrán látható történelmi felmelegedési lépések fényében a jelenleg megfigyelt magas nettó sugárzási fluxusnak nagy belső összetevője van. Amint a 13. ábrán látható, a fűtési fázisok egybeesnek az AMO negatívról pozitívra történő változásával. Több szerző is kimutatta, hogy az AMO fontos belső éghajlati tényező lehet. Hasonló vitát folytattak mintegy 20 évvel ezelőtt ... munkáiban, a trópusi régiók alulbecsült dekadikus természetes változékonyságát hangsúlyozták.