Zaobserwowany skok temperatury we wrześniu 2023 był niemal niemożliwy przy standardowym wymuszeniu antropogenicznym

Kiedy świat nagle się ocieplił

Pod koniec 2023 roku średnia temperatura Ziemi nie tylko ustanowiła kolejny rekord — wzrosła w sposób, jakiego naukowcy niemal nigdy wcześniej nie widzieli. Wrzesień 2023 był o około 0,6 stopnia Celsjusza cieplejszy niż wrzesień 2022, skok tak duży i nagły, że nasuwa niepokojące pytanie: czy to tylko wyjątkowa fluktuacja, czy też sygnał, że nasz system klimatyczny wchodzi na nowe terytorium?

Miesiąc rekordowy, którego modele nie przewidziały

Wykorzystując ponad 140 lat obserwacji wraz z nowoczesnymi modelami klimatycznymi, autorzy pokazują, że skok temperatury we wrześniu 2023 jest wyjątkowo rzadki przy obecnym poziomie antropogenicznego ocieplenia. Narzędzia statystyczne zwykle stosowane do opisu zdarzeń ekstremalnych przypisują mu niemal znikome prawdopodobieństwo — znacznie poniżej jednego na tysiąc w większości symulacji modeli. Modele klimatyczne uczestniczące w najnowszym międzynarodowym projekcie porównawczym (CMIP6), które łącznie obejmują w przybliżeniu 40 000 zasymulowanych lat, niemal nigdy nie generują wrześniowego skoku tak dużego, jak ten zaobserwowany między 2022 a 2023 rokiem przy dzisiejszym poziomie globalnego ocieplenia.

Upał skoncentrowany na lądzie, szczególnie poza tropikami

Badanie następnie pyta, skąd geograficznie pochodziło to nagłe ocieplenie. Chociaż ląd pokrywa tylko około jednej trzeciej powierzchni Ziemi, dostarczył on ponad połowy globalnego skoku temperatury. Lądy poza tropikami — rejony, w których mieszka przeważająca część ludności świata — wyróżniały się jako szczególnie nietypowe zarówno w obserwacjach, jak i w modelach. Oceany, w tym te dotknięte silnym El Niño, wyglądały w porównaniu jako mniej ekstremalne. To sugeruje, że to, co uczyniło wrzesień 2023 wyjątkowym, nie były tylko gorące punkty w jednym basenie oceanicznym, lecz szerokie, zdominowane przez lądy rozprzestrzenienie się ciepła na całej planecie.

Wiele małych impulsów, a nie jedna przyczyna

Aby zrozumieć fizyczne przyczyny skoku, autorzy zbadali kilka kluczowych składników bilansu energetycznego Ziemi: docierającą do powierzchni energię świetlną, ilość pary wodnej w atmosferze, wilgotność gleby nad lądem oraz siłę El Niño. W miesiącach poprzedzających wrzesień 2023 wszystkie cztery czynniki przesunęły się w kierunku sprzyjającym ociepleniu — więcej światła docierało do powierzchni, powietrze było wilgotniejsze, gleby w wielu regionach wysychały, a nastąpił przejściowy cykl z trzyletniego La Niña do El Niño. Model statystyczny łączący krótkoterminowe zmiany tych czynników z lokalną temperaturą potrafił odtworzyć większość zaobserwowanego wzorca ocieplenia, pokazując, że skok wynikł z ich łącznego efektu, a nie z jednego dominującego czynnika.

Dodatkowe światło słoneczne i ukryte zewnętrzne impulsy

Porównując rolę tych czynników w obserwacjach z ich zachowaniem w modelach klimatycznych, jeden element wyróżnił się szczególnie: promieniowanie krótkofalowe docierające do powierzchni, czyli w istocie światło słoneczne, które rzeczywiście osiąga powierzchnię Ziemi. W 2023 roku to dodatkowe światło słoneczne było silniejsze — zwłaszcza nad oceanami w średnich i wysokich szerokościach geograficznych — niż modele zwykle generują dla podobnie dużych skoków temperatury. Część tego może wynikać z niedawnych spadków zanieczyszczenia powietrza ze statków i przemysłu, co zmniejsza ilość cząstek odbijających światło i niskich chmur, pozwalając na większy dopływ promieniowania. Poprzez matematyczne „cofnięcie” tego nadmiaru światła do poziomów typowych dla modeli, autorzy szacują, że około 0,07 stopnia Celsjusza wrześniowego skoku można powiązać z nietypowo wysokim wymuszeniem krótkofalowym. Po takim skorygowaniu prawdopodobieństwo zdarzenia wzrasta do około jednego na tysiąc — nie powszechne, ale już nie praktycznie niemożliwe.

Co to oznacza dla naszego przyszłego klimatu

Patrząc w przyszłość, badanie wykazuje, że w miarę jak planeta będzie się dalej ocieplać, skoki podobne do września 2023 stopniowo staną się bardziej prawdopodobne, nawet bez dodatkowych zewnętrznych impulsów poza gazami cieplarnianymi. Pod koniec stulecia, przy ścieżce wysokich emisji, modele klimatyczne sugerują, że takie zdarzenia mogą występować z prawdopodobieństwami rzędu jednego na tysiąc lub wyższymi, napędzane głównie przez silniejsze wewnętrzne wahania na tle gorętszego klimatu. Jednak nawet wtedy skok tak duży jak w 2023 roku pozostaje na skraju ekstremum tego, czego modele oczekują wyłącznie z naturalnych fluktuacji. Na razie autorzy konkludują, że wrzesień 2023 był wyjątkowo mało prawdopodobnym zdarzeniem, które prawdopodobnie połączyło silny wybuch naturalnej zmienności z mniejszym, lecz istotnym wzmocnieniem od czynników zewnętrznych zwiększających ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi.

Cytowanie: Seeber, S., Schumacher, D.L., Gudmundsson, L. et al. The observed September 2023 temperature jump was nearly impossible under standard anthropogenic forcing. Commun Earth Environ 7, 156 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03178-8

Słowa kluczowe: globalne ocieplenie, ekstremalne zjawiska klimatyczne, El Niño, aerozole, zmienność temperatury