Zmiany klimatyczne – co rzeczywiście się zmienia?

Zmiany klimatyczne to trwałe przesunięcie statystyki pogody z wielolecia, czyli średnich, ekstremów i częstości upałów czy ulew. Obecne ocieplenie wywołują przede wszystkim gazy cieplarniane z działalności człowieka. Pojedynczy mroźny miesiąc niczego tu nie przesądza, bo trend widać dopiero w porównaniu dekad. Każdy ułamek stopnia więcej oznacza mocniejsze upały, wyższy poziom morza i więcej ludzi narażonych na skutki.

Klimat to nie pogoda – co właściwie oznacza jego zmiana?

Klimat to statystyka pogody z wielolecia, standardowo 30-letniego, a jego zmiana to trwałe przesunięcie tej statystyki. Pogoda opisuje stan atmosfery tu i teraz. Klimat mówi, jakie wartości parametrów meteorologicznych są w danym miejscu typowe i jak często zdarzają się odchylenia. Normy klimatyczne obejmują średnie, liczbę dni z określonymi wartościami i ekstrema, dlatego w statystyce widać także, jak ocieplenie zmienia częstość upałów czy ulew. Obowiązuje ostatnie trzydziestolecie kończące się rokiem z zerem na końcu, obecnie 1991–2020. Norma przesuwa się co dekadę.

Za zmiany klimatu w przeszłości w skali lat, dekad i stuleci odpowiadały przede wszystkim naturalne wymuszenia, czyli zmiany aktywności słonecznej i erupcje wulkaniczne. Dzisiejsze stężenie CO₂ jest jednak najwyższe od co najmniej 2 mln lat.

Zmiany, które widać w pomiarach

Średnia temperatura przy powierzchni Ziemi wzrosła o 1,34–1,41°C względem lat 1850–1900, czyli epoki przedprzemysłowej. Taki długoterminowy poziom ocieplenia określają szacunki Światowej Organizacji Meteorologicznej. Inne wartości dotyczą różnych wielkości i różnych okresów:

• Pojedynczy rok – 2024 osiągnął 1,55 ± 0,13°C i był prawdopodobnie pierwszym rokiem kalendarzowym ponad 1,5°C. Rok 2025 osiągnął około 1,43°C. Wynik pojedynczego roku podbija lub obniża El Niño albo La Niña.
• Średnia wieloletnia – wspomniane 1,34–1,41°C; tej wielkości dotyczy próg 1,5°C z Porozumienia paryskiego.
• Starsze oceny IPCC – około 1,0°C w raporcie specjalnym z 2018 r. i 1,1°C w AR6 dla lat 2011–2020.

Równolegle zmienia się skład atmosfery. Średnie globalne stężenie CO₂ wzrosło z około 278 ppm w 1750 r. do 423,9 ppm w 2024 r. Przyrost między 2023 a 2024 rokiem wyniósł rekordowe 3,5 ppm. W latach 60. stężenie rosło o 0,8 ppm rocznie, a w dekadzie 2011–2020 już o 2,4 ppm. Stężenia metanu i podtlenku azotu osiągnęły w 2024 r. odpowiednio 266% i 125% poziomu przedprzemysłowego. Są najwyższe od co najmniej 800 000 lat.

Nadwyżka energii, która podnosi średnią temperaturę na Ziemi, trafia przede wszystkim do oceanu. W latach 2005–2025 ocean ocieplał się dwa razy szybciej niż w latach 1960–2005. Cieplejsza woda zajmuje przy tym większą objętość – to rozszerzalność termiczna wody.

Kolejnym ogniwem jest lód. Rok hydrologiczny 2023/2024 był trzecim z rzędu, w którym lodowce traciły masę we wszystkich monitorowanych regionach. Strata 450 gigaton odpowiada 1,2 mm wzrostu poziomu morza. Do tej wody dochodzi ta z topniejących lądolodów Grenlandii i Antarktydy.

Rozszerzanie się wody i topnienie lodu razem podnoszą poziom morza. Według aktualizacji stanu klimatu WMO tempo wzrostu prawie się podwoiło. Wzrosło z 2,1 mm rocznie w latach 1993–2002 do 4,1 mm rocznie w latach 2016–2025. Wynik zależy od wybranego okresu. Dla lat 2015–2024, które obejmują rekordowy 2024, podawano 4,7 mm rocznie, więc ta liczba ma sens tylko razem z latami.

Opady domykają ten łańcuch paradoksem: mocniejsze ulewy i zarazem częstsze susze. Cieplejsze powietrze mieści około 7% więcej pary wodnej na każdy 1°C, więc ulewy w skali globu przybierają na sile. W innych regionach pogłębiają się niedobory opadów. W Polsce IMGW odnotowuje wyraźną tendencję spadkową opadów w maju, trwającą od kilkunastu lat.

Przyczyny zmian klimatu

Obecne ocieplenie wywołują przede wszystkim gazy cieplarniane z działalności człowieka, uwalniane głównie przy spalaniu paliw kopalnych i wylesianiu. Szacuje się, że czynniki naturalne mają znikomy wkład we wzrost temperatury od początku epoki przemysłowej.

Siłę wpływu poszczególnych czynników mierzy wymuszenie radiacyjne, czyli zmiana bilansu energii Ziemi wywołana danym czynnikiem. Roczny indeks gazów cieplarnianych NOAA pokazuje, że wymuszenie gazów długożyjących wzrosło w latach 1990–2024 o 54%. Około 81% tego przyrostu przypada na CO₂.

Skąd wiadomo, że to nie Słońce ani naturalny cykl? Każda przyczyna zostawia w atmosferze inny układ zmian. Układ zmian w pionie atmosfery jest typowy dla gazów cieplarnianych. Przeciw Słońcu przemawiają też cykl dobowy i trend aktywności słonecznej:

• Pion atmosfery – troposfera się ociepla, a stratosfera ochładza; gdyby ocieplenie wywoływało Słońce, górne warstwy atmosfery by się nie ochładzały.
• Cykl dobowy – noce ocieplają się szybciej niż dni, a Słońce szybciej ogrzewałoby dni.
• Trend Słońca – w ostatnim półwieczu, gdy klimat szybko się ocieplał, aktywność słoneczna nie rosła.

Dziura ozonowa to osobne zjawisko, bo ubytek ozonu nie zatrzymuje ciepła i nie powoduje topnienia lodów. Ochłodzenie stratosfery przez CO₂ jest skutkiem efektu cieplarnianego.

Chłodny miesiąc? To nie przeczy ociepleniu

Mroźny styczeń albo zimny maj to lokalna anomalia temperatury, która w średniej globalnej ma znikomą wagę. Czy taki miesiąc podważa ocieplenie? Nie, bo trend ocenia się, porównując dekady. Według raportu IMGW-PIB o klimacie Polski średnia dekadowa w latach 1951–1960 wynosiła 7,61°C. W latach 2011–2020 wzrosła do 9,33°C. To ponad 1,7°C różnicy w jednej serii pomiarowej.

Punkt odniesienia sam się przy tym przesuwa. Rok 2021 ze średnią 8,7°C był równy normie 1991–2020 i uznano go za „normalny”. Tymczasem od 1951 r. roczna temperatura w Polsce wzrosła szacunkowo o 2,0°C. W ujęciu norm 30-letnich temperatura wzrosła łącznie o 1,2°C, więc miesiąc przeciętny według nowej normy byłby ciepły według starej.

Tak samo globalne ocieplenie wygląda w skali świata. Temperatura nie rośnie równo z roku na rok, a mimo to lata 2015–2025 to 11 najgorętszych lat w historii pomiarów. Rok 2025 był chłodniejszy od 2024, a i tak zajął drugie lub trzecie miejsce.

Co dla ludzi zmienia różnica między 1,5 a 2°C?

Część skutków już widać: fale upałów, susze w niektórych regionach i rosnący poziom morza odbijają się na zdrowiu, plonach, dostępie do wody i miejscu zamieszkania. Ich skala zależy od tego, na jakim poziomie zatrzyma się ocieplenie. Jak bardzo świat cieplejszy o 1,5°C różni się od świata cieplejszego o 2°C? Pewność odpowiedzi określa poziom ufności. Zależy on od rodzaju skutku:

• Wysoka ufność – najgorętsze dni w średnich szerokościach geograficznych cieplejsze o około 4,5°C przy 1,5°C i o około 6°C przy 2°C.
• Średnia ufność – przy 2°C większe zagrożenie suszą w niektórych regionach.
• Niska ufność – zmiana intensywności opadów przy 2°C wobec 1,5°C w części regionów.

Liczby dotyczące ludzi to szacunki możliwych różnic, a nie pewne prognozy. Ograniczenie ocieplenia do 1,5°C zamiast 2°C może oznaczać o 420 mln mniej osób narażonych na silne fale upałów. Poziom morza do 2100 r. byłby wtedy niższy o 10 cm, co oznacza do około 10 mln mniej ludzi dotkniętych jego skutkami. Dla mieszkańców wybrzeży te skutki mogą oznaczać utratę miejsca zamieszkania, z której biorą się migracje klimatyczne.