در حالی که در سال ۲۰۲۴، نخستین سال با میانگین دمای ۱/۵ درجه بالاتر از عصر پیشاصنعتی ثبت شد و ۲۰۲۵ نیز در مسیر قرارگرفتن در جمع گرمترین سالهای تاریخ است، تحلیل تازه «کربنبریف» و گزارشهای سازمان جهانی هواشناسی نشان میدهد رکوردشکنی دما حاصل همافزایی چند عامل است: النینوی غیرمعمول، کاهش سریع ذرات خنککننده سولفور دیاکسید بهویژه در کشتیرانی و چین، فوران کمسابقه آتشفشان زیرآبی تونگا و چرخه خورشیدی قویتر از انتظار؛ در کنار اینها، نوسانات طبیعی و کاهش بازتابندگی ابرها نیز احتمالاً نقش تشدیدکننده داشتهاند.
سه سال گرم در مسیر شتابگرفتن گرمایش
دادههای دمایی از ۱۹۷۰ تا ۲۰۱۴ نشان میدهد میانگین دمای سطحی زمین در این بازه با سرعت نسبتاً ثابت حدود ۰/۱۸ درجه سانتیگراد در هر دهه افزایش یافته است. اما از ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ سالهای گرم بیشتر در بالای همین روند قرار گرفتهاند و سه سال اخیر (۲۰۲۳، ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵) عملاً از چارچوب انتظار خارج شدهاند.
در ۲۰۲۳، دمای جهانی رکورد ۲۰۱۶ را با اختلاف قابلتوجه ۰/۱۷ درجه شکست؛ بزرگترین جهش یکباره رکورد سالانه طی ۱۴۰ سال گذشته. در ۲۰۲۴ این رکورد دوباره جابهجا شد و جهان برای نخستین بار در مقیاس سالانه، ۱/۵ درجه گرمتر از میانگین پیشاصنعتی شد. بر اساس ۱۰ ماه داده ۲۰۲۵، انتظار میرود این سال اندکی خنکتر از ۲۰۲۳ اما همچنان در جایگاه دوم یا سوم گرمترین سالهای ثبتشده قرار گیرد.
در تحلیلی که با استفاده از روش «هموارسازی محلی» و بر پایه میانگین مجموعهای از شش سری دمای جهانی انجام شده، مشخص شده است که: ۲۰۲۳ حدود ۰/۱۸ درجه، ۲۰۲۴ حدود ۰/۲۵ درجه و ۲۰۲۵ حدود ۰/۱۱ درجه گرمتر از مقدار «منتظَر» بر اساس روند بلندمدت بودهاند. این «گرمای اضافی» موضوع اصلی تحقیقات جدید جامعه علمی است.
النینوی متفاوت ۲۰۲۳–۲۰۲۴؛ گرمایش زودرس و ماندگار
النینو الگویی از گرمایش غیرمعمول آبهای سطحی اقیانوس آرام استوایی است که هر دو تا هفت سال یکبار رخ میدهد و معمولاً در نیمه دوم سال اوج میگیرد. النینوهای قوی در دوره اوج و ماههای پس از آن، دمای جهانی را حدود ۰/۱ تا ۰/۲ درجه بالا میبرند.
در نیمه دوم ۲۰۲۳ یک رویداد النینوی نسبتاً قوی شکل گرفت و در نوامبر همان سال به اوج رسید و سپس در بهار ۲۰۲۴ فروکش کرد. بر اساس شاخص دمایی منطقه «نینو ۳/۴»، این رویداد چهارمین النینوی قوی ثبتشده بود، هرچند هنوز ضعیفتر از رویدادهای بزرگ ۱۹۹۸ و ۲۰۱۶.
رفتار این النینو از دو جهت غیرمعمول بود:
نخست آنکه دماهای جهانی حدود چهار ماه پیش از اوجگیری النینو بهطور چشمگیر بالا رفتند؛ رفتاری که در هیچ یک از النینوهای قوی تاریخ مدرن ثبت نشده و یکی از دلایل غیرمنتظرهبودن گرمای ۲۰۲۳ است.
دوم اینکه دمای جهانی حدود ۱۸ ماه پس از اوج النینو بالا ماند؛ حتی در حالی که شرایط اقیانوس آرام به حالت «خنثی» برگشت و در اواخر ۲۰۲۴ و اوایل ۲۰۲۵ نشانههایی از لانینای خفیف دیده شد.
برآورد کربنبریف بر اساس رابطه تاریخی میان شاخص النینو و دمای جهانی نشان میدهد این پدیده حدود ۰/۰۱۳ درجه در گرمایش ۲۰۲۳ و حدود ۰/۱۲۸ درجه در گرمایش ۲۰۲۴ نقش داشته است؛ عددی که نشان میدهد النینو بخشی از ماجراست، اما بهتنهایی نمیتواند جهش بیسابقه دما را توضیح دهد. پژوهشهایی نیز مطرح کردهاند که خروج سریع از یک دوره لانینای طولانیمدت میتواند به «جهش دمایی» موقت منجر شود؛ الگویی که در بخشی از رکوردهای تاریخی نیز مشاهده شده است.
کاهش شدید دیاکسید گوگرد؛ حذف سپر خنککننده پنهان
سولفور دیاکسید (SO₂) عمدتاً در نتیجه سوزاندن زغالسنگ و نفت در نیروگاهها، صنایع و کشتیرانی آزاد میشود. اگرچه این گاز برای سلامت انسان و محیطزیست بسیار زیانبار است، ذرات حاصل از آن با بازتاب نور خورشید به فضا و تشکیل ابرهای روشنتر، اثر خنککننده قابلتوجهی بر اقلیم دارند. تحلیلهای پیشین کربنبریف نشان دادهاند که آلودگی گوگردی حدود یکسوم گرمایش تاریخی را موقتاً «پنهان» کرده است.
طی ۱۸ سال گذشته، انتشار جهانی SO₂ حدود ۴۰ درصد کاهش یافته است؛ نتیجه سیاستهای سختگیرانهتر کنترل آلودگی هوا و نصب اسکرابرها در نیروگاههای زغالسنگی.
چین بهتنهایی از ۲۰۰۷ تاکنون انتشار گوگرد خود را حدود ۷۰ درصد کاهش داده و از سال ۲۰۲۰ اجرای مقررات جدید سازمان بینالمللی دریانوردی (IMO) درباره سوخت کمسولفور کشتیها، به کاهش حدود ۸۰ درصدی محتوای گوگرد در سوخت کشتیرانی منجر شده است؛ کاهشی که اثر مستقیم بر ابرهای روی اقیانوسها و تراز انرژی زمین دارد.
مطالعات متعددی تلاش کردهاند اثر این تغییرات را بر دمای جهانی کمیسازی کنند. هفت مورد از هشت مطالعه موجود، اثر مقررات IMO را نسبتا محدود و در بازه حدود ۰/۰۳ تا ۰/۰۸ درجه گرمایش برآورد کردهاند. یک مطالعه بحثبرانگیز به سرپرستی جیمز هانسن، دانشمند سابق ناسا، این اثر را تا ۰/۲ درجه بالا برآورد کرده و معتقد است میتوان تقریباً تمام گرمایش اخیر را با این عامل توضیح داد.
کربنبریف با ترکیب نتایج این هشت مطالعه و استفاده از مدل ساده اقلیمی FaIR، برآورد میکند که کاهش SO₂ ناشی از کشتیرانی و سایر منابع، حدود ۰/۰۴ درجه از گرمایش ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۳ و حدود ۰/۰۵ درجه از گرمایش ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ را توضیح میدهد. در عین حال، بخش عمده اثر خنثیسازی «سپر خنککننده» گوگرد در بازهای طولانیتر (از ۲۰۰۷ به بعد) رخ داده و بهخودیخود نمیتواند جهش تند سه سال اخیر را توضیح دهد؛ هرچند مجموعاً حدود یکچهارم گرمایش از ۲۰۰۷ تاکنون به کاهش این آلاینده نسبت داده میشود.
فوران زیرآبی تونگا؛ نمایش بزرگ با نقش محدود در گرمایش
در ژانویه ۲۰۲۲ آتشفشان زیرآبی «هونگا تونگا–هونگاهاپای» در اقیانوس آرام جنوبی فورانی کمسابقه را رقم زد و ستونی از مواد را تا ارتفاع ۵۵ کیلومتری در جو فرستاد؛ بزرگترین فوران ثبتشده از زمان پیناتوبو در ۱۹۹۱.
این فوران از جهاتی منحصر بهفرد بود: حجم عظیمی از آب دریا تبخیر و به استراتوسفر تزریق شد؛ بهطوری که حدود ۱۴۶ میلیون تن بخار آب در لایههای بالای جو انباشته شد. بخار آب گرچه در لایههای پایین جو عمر کوتاهی دارد، در استراتوسفر میتواند سالها باقی بماند و اثر گرمایشی قابلتوجهی ایجاد کند. پایشهای ماهوارهای نشان میدهد این فوران، محتوای بخار آب استراتوسفر را حدود ۱۵ درصد افزایش داده و تاکنون بیش از نیمی از این آب اضافی از جو بالایی خارج شده است.
مطالعات اولیه که فقط بر بخار آب متمرکز بودند، اثر گرمایشی آن بر دمای سطحی را حدود ۰/۰۵ درجه تخمین زدند. اما تونگا علاوه بر آب، حدود ۰/۵ تا ۱/۵ میلیون تن سولفور نیز وارد استراتوسفر کرد؛ بیشترین مقدار از زمان پیناتوبو. مدلهایی که هر دو مؤلفه آب و سولفور را همزمان در نظر گرفتهاند، به این نتیجه رسیدهاند که اثر خالص فوران بر دمای سطحی، اندکی سردکننده و بیشتر محدود به نیمکره جنوبی بوده است.
بر اساس برآورد انجامشده با مدل FaIR و نتایج منتشرشده در یک مطالعه ۲۰۲۴ در ژورنال Geophysical Research Letters، فوران تونگا احتمالاً دمای جهانی را در ۲۰۲۳ حدود ۰/۰۱- درجه و در ۲۰۲۴ حدود ۰/۰۲- درجه خنک کرده است. به این ترتیب، تونگا نهتنها مسبب جهش گرما نیست، بلکه اندکی از آن را خنثی کرده است.
چرخه خورشیدی ۲۵؛ خورشید کمی پرانرژیتر از انتظار
خورشید منبع تقریباً تمام انرژی سیستم اقلیمی زمین است، اما خروجی آن در مقیاس دههها بسیار پایدار است. مهمترین نوسان کوتاهمدت خورشید، چرخه ۱۱ سالهای است که با تعداد لکههای خورشیدی و تغییرات در «شار کل خورشیدی» یا Total Solar Irradiance سنجیده میشود.
از ۱۹۸۰ تاکنون، ماهوارهها نشان دادهاند که شار کل خورشیدی تنها چند وات بر مترمربع میان قله و حضیض چرخه تغییر میکند؛ معادل حدود ۰/۰۱ درصد خروجی خورشید. همین تغییر کوچک میتواند در بازه یک دههای تا ۰/۱ درجه روی دمای جهانی اثر بگذارد.
چرخه فعلی، یعنی چرخه ۲۵ که حدود ۲۰۲۰ آغاز شد، قویترین چرخه خورشیدی ثبتشده از ۱۹۸۰ به اینسو است و حتی از پیشبینیهای بسیاری از مدلها نیز پرقدرتتر ظاهر شده است. بر اساس برآورد کربنبریف، شدت این چرخه در ۲۰۲۳ حدود ۰/۰۴ درجه و در ۲۰۲۴ حدود ۰/۰۷ درجه به گرمایش جهانی افزوده است. این اعداد نسبت به برخی مدلها کمی بالاتر است، زیرا در برآورد مورد استفاده، اثر غیرمستقیم تغییرات فرابنفش خورشید بر ازون استراتوسفری و در نهایت بر دمای سطح زمین نیز لحاظ شده است.
جمعبندی عددی: چه مقدار از جهش دما را توضیح میتوان داد؟
با کنار هم گذاشتن نقش النینو، کاهش SO₂ (در کشتیرانی و چین)، فوران تونگا و چرخه خورشیدی، تصویر روشنتری از جهش دمایی ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ به دست میآید. تحلیل کربنبریف که بر کار پیشین گزارش «شاخصهای تغییر اقلیم جهانی» (IGCC 2024) و گزارش «وضعیت اقلیم جهانی ۲۰۲۴» سازمان جهانی هواشناسی بنا شده، نشان میدهد:
در سال ۲۰۲۳، مجموع این عوامل تقریباً نیمی از گرمای «بیش از انتظار» را توضیح میدهند؛ نیم دیگر به نوسانات طبیعی اقلیم و عوامل درونی سیستم جوی–اقیانوسی نسبت داده میشود.
در سال ۲۰۲۴، تقریباً تمام گرمای اضافی را میتوان با همین چهار عامل و روند بلندمدت گرمایش توضیح داد؛ به این معنا که ۲۰۲۴ گرچه سالی استثنائی بود، اما لزوماً نشانه یک «پرش ساختاری» ناگهانی در اقلیم نیست.
در نموداری که کربنبریف بر اساس شکل ۱۲ گزارش WMO بازسازی کرده، سهم هر عامل به صورت میلههای آبی همراه با بازه عدم قطعیت نمایش داده شده و ستون نارنجی «ترکیبی» مجموع این عوامل را نشان میدهد. ستون سبز، مقدار واقعی گرمای ثبتشده نسبت به روند انتظاری را ثبت کرده است. میله اول که عنوان «النینو و نوسانات» دارد، هم اثر مستقیم النینو و هم دامنه نوسانات سالبهسال طبیعی اقلیم را با هم در بر میگیرد.
نقش نوسانات طبیعی اقلیم؛ چرا هنوز ابهام باقی است؟
حتی با در نظر گرفتن همه این محرکها، بخش قابلتوجهی از تصویر به نوسانات طبیعی اقلیم مربوط میشود؛ نوساناتی که میتواند سالانه تا حدود ۰/۱۵ درجه دمای جهانی را حول روند بلندمدت بالا و پایین ببرد.
تحلیل پراکندگی تفاوت میان «دمای واقعی» و «دمای منتظَر» در بازه ۱۸۵۰ تا ۲۰۲۴ نشان میدهد:
وقتی از روند هموارشده استفاده شود، رخدادی در مقیاس جهش ۲۰۲۳ بهطور متوسط حدود یکبار در هر ۲۵ سال انتظار میرود.
گرمای ۲۰۲۴ نادرتر است و در این چارچوب بهعنوان یک رویداد «یکبار در هر ۸۸ سال» برآورد میشود.
برای ۲۰۲۵، اختلاف با روند کمتر و در حد رویدادی «یکبار در هر ۷ سال» است.
البته این برآوردها حساس به روش محاسبه روند هستند. در گزارش IGCC، سطح گرمایش انسانی در ۲۰۲۴ حدود ۱/۳۶ درجه و گرمایش مشاهدهشده ۱/۵۲ درجه برآورد شده است؛ این گزارش احتمال وقوع دمایی مانند ۲۰۲۴ را حدود یکبار در هر ۶ سال و برای ۲۰۲۳ حدود یکبار در ۴ سال محاسبه کرده است.
تفاوت میان این اعداد و ارقام عمدتاً ناشی از تفاوت در مجموعه دادههای دمایی، روش هموارسازی و این واقعیت است که برآورد IGCC از ابتدا اثر کاهش آئروسلها (از جمله SO₂ کشتیرانی و شرق آسیا) را در «گرمایش انسانی» لحاظ کرده است. در نتیجه، نتایج کربنبریف و IGCC لزوماً متناقض نیستند؛ بلکه زاویه نگاه متفاوتی به سهم نوسانات طبیعی و «فرآیندهای اجباری» (forcings) ارائه میکنند.
ابرها، آلبدو و پرسش مهم درباره آینده گرمایش
حتی اگر بتوانیم جهش دمایی سه سال اخیر را تا حد زیادی با ترکیب النینو، کاهش آلودگی گوگردی، چرخه خورشیدی و نوسانات داخلی توضیح دهیم، یک پرسش کلیدی باقی میماند: آیا اقلیم به «سرعت جدیدی» از گرمایش وارد شده است؟
مطالعات جدید در ژورنال Science نشان میدهد بازتابندگی کلی سیاره (آلبدو) در یک دهه اخیر کاهش چشمگیری داشته که با افت بیسابقه پوشش ابرهای کمارتفاع در رکورد ماهوارهای همراه بوده است. این تغییرات یعنی زمین نور خورشید کمتری را بازمیتاباند و انرژی بیشتری جذب میکند؛ روندی که میتواند گرمایش را شتاب دهد.
نویسندگان این مطالعه سه سناریوی اصلی را مطرح میکنند:
نخست، نوسانات طبیعی اقلیم؛ هرچند پوشش ابر و آلبدو تا پیش از ۲۰۱۵ نسبتاً پایدار بوده و این سناریو را کمتر محتمل میکند.
دوم، اثر کاهش آئروسلها (بهویژه گوگرد) بر روشنایی ابرها؛ مدلی که با شواهد موجود سازگار است اما بزرگی اثر مشاهدهشده فراتر از چیزی است که اغلب مدلها شبیهسازی میکنند. اگر مدلها اثر خنککنندگی آئروسلها را دستکم گرفته باشند، به این معناست که «حساسیت اقلیم» در واقع میتواند در سمت بالایی طیف برآوردها قرار داشته باشد؛ زیرا مدلهایی که خنککنندگی آئروسل را قویتر شبیهسازی میکنند، عموماً گرمایش قویتری هم برای یک مقدار ثابت از گازهای گلخانهای پیشبینی میکنند.
سوم، تغییر ذاتی رفتار ابرها تحت گرمایش جهانی؛ یعنی با گرمتر شدن زمین، الگوهای ابرها به سمت حالتهای کمانعکاستر حرکت میکند. واکنش ابرها به گرمایش یکی از بزرگترین منابع عدمقطعیت در پیشبینیهای اقلیمی است و بسیاری از مدلهای با حساسیت بالا، دقیقاً از این مسیر (کاهش انعکاس ابرهای کمارتفاع) به گرمایش بیشتری میرسند.
این مطالعه نتیجه میگیرد که اگر کاهش آلبدو صرفاً محصول یک نوسان موقتی نباشد، گرمای ۲۰۲۳ «ممکن است به وضعیت جدید» تبدیل شده باشد؛ در این صورت، سطح حساسیت اقلیم احتمالاً در سمت بالایی برآوردهای کنونی قرار میگیرد.
جمعبندی: رکوردهای دما هشدارند، نه غافلگیری کامل
تصویر کلی که از ترکیب این شواهد به دست میآید چنین است:
سه سال اخیر بهطور غیرمعمول گرم بودهاند، اما این گرما در خلأ رخ نداده است؛ النینوی قوی و زودرس، حذف تدریجی سپر خنککننده آئروسلهای گوگردی، چرخه خورشیدی پرقدرت و نوسانات داخلی اقلیم روی هم اثر گذاشتهاند.
کاهش آلودگی هوا – بهویژه در چین و کشتیرانی – یک خبر خوب برای سلامت انسان است، اما بهای اقلیمی آن، آشکارتر شدن گرمایش واقعی ناشی از گازهای گلخانهای است که تاکنون بخشی از آن پشت «مه صنعتی» پنهان مانده بود.
فوران آتشفشان تونگا برخلاف تصور عمومی نقش گرمازای عمدهای نداشته و حتی کمی اثر سردکننده ایجاد کرده است.
شواهد تازه از تغییر رفتار ابرها و کاهش آلبدو، این احتمال را مطرح میکند که سیستم اقلیمی وارد فاز حساستری از واکنش به گازهای گلخانهای شده باشد؛ موضوعی که اگر تأیید شود، پیامدهای جدی برای اهداف محدودسازی گرمایش در ۱/۵ یا ۲ درجه خواهد داشت.
به بیان دیگر، رکوردشکنی دما در سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ در عین آنکه قابل توضیح است، هشداری جدی نسبت به نزدیکشدن جهان به مرزهای توافق پاریس و احتمال شتابگرفتن گرمایش در دهه پیشِ رو به شمار میرود؛ هشداری که پیام روشن آن برای سیاستگذاران، ضرورت کاهش سریعتر و عمیقتر انتشار گازهای گلخانهای است، پیش از آنکه «سالهای استثنایی» به «وضعیت عادی جدید» سیاره تبدیل شوند.
