Multe lucruri pot schimba temperaturile pe Pământ: un vulcan erupe, învelind Pământul cu o ceață strălucitoare care blochează lumina solară, iar temperaturile scad; gazele cu efect de seră rețin căldura în atmosferă, iar temperaturile cresc. Între 1650 și 1710, temperaturile din mare parte din emisfera nordică au scăzut atunci când Soarele a intrat într-o fază de liniște, numită acum minimul Maunder. În această perioadă, pe suprafața Soarelui au apărut foarte puține pete solare, iar luminozitatea generală a Soarelui a scăzut ușor. Aflându-se deja în mijlocul unei perioade mai reci decât media, numită Mica Epocă Glaciară, Europa și America de Nord au intrat într-un îngheț adânc: ghețarii alpini s-au extins peste terenurile agricole din văi; gheața marină s-a strecurat spre sud dinspre Arctica; iar faimoasele canale din Olanda au înghețat în mod regulat – un eveniment rar în zilele noastre.
Impactul minimului solar este clar în această imagine, care arată diferența de temperatură între 1680, un an aflat în centrul minimului Maunder, și 1780, un an de activitate solară normală, așa cum a fost calculat de un model de circulație generală. Albastrul intens din estul și centrul Americii de Nord și din nordul Eurasiei ilustrează zonele în care scăderea temperaturii a fost cea mai mare. Aproape toate celelalte zone terestre au fost, de asemenea, mai reci în 1680, după cum indică nuanțele diferite de albastru. Puținele regiuni care par să fi fost mai calde în 1680 sunt Alaska și estul Oceanului Pacific (stânga), Oceanul Atlantic de Nord la sud de Groenlanda (în stânga centrului) și la nord de Islanda (sus în centru).
Dacă energia de la Soare a scăzut doar puțin, de ce au scăzut temperaturile atât de mult în emisfera nordică? Climatologul Drew Shindell și colegii săi de la Institutul Goddard pentru Studii Spațiale al NASA au abordat această întrebare combinând înregistrările de temperatură obținute din inelele copacilor, nucleele de gheață, coralii și puținele măsurători înregistrate în arhiva istorică, cu un model computerizat avansat al climei Pământului. Grupul a calculat mai întâi cantitatea de energie provenită de la Soare în timpul minimului Maunder și a introdus informațiile într-un model de circulație generală. Modelul este o reprezentare matematică a modului în care diferite sisteme terestre – temperaturile de la suprafața oceanelor, diferitele straturi ale atmosferei, energia reflectată și absorbită de uscat și așa mai departe – interacționează pentru a produce clima.
Când modelul a pornit de la scăderea energiei solare și a revenit la temperaturi care se potriveau cu înregistrările paleoclimatice, Shindell și colegii săi au știut că modelul arăta modul în care Minimul Maunder ar fi putut cauza scăderea extremă a temperaturilor. Modelul a arătat că scăderea temperaturii a fost legată de ozonul din stratosferă, stratul din atmosferă care se află între 10 și 50 de kilometri de la suprafața Pământului. Ozonul este creat atunci când lumina ultravioletă de mare energie de la Soare interacționează cu oxigenul. În timpul minimului Maunder, Soarele a emis mai puțină lumină ultravioletă puternică și, prin urmare, s-a format mai puțin ozon. Scăderea ozonului a afectat undele planetare, undele gigantice din curentul jet pe care suntem obișnuiți să le vedem în buletinele meteo de la televizor.
Modificarea undelor planetare a împins Oscilația Nord-Atlantică (NAO) – echilibrul dintre un sistem permanent de presiune joasă în apropierea Groenlandei și un sistem permanent de presiune înaltă la sud – într-o fază negativă. Atunci când NAO este negativă, ambele sisteme de presiune sunt relativ slabe. În aceste condiții, furtunile de iarnă care traversează Atlanticul se îndreaptă în general spre est, către Europa, care se confruntă cu o iarnă mai severă. (Când NAO este pozitivă, furtunile de iarnă se îndreaptă mai la nord, ceea ce face ca iernile în Europa să fie mai blânde). Rezultatele modelului, prezentate mai sus, ilustrează faptul că NAO a fost în medie mai negativă în timpul minimului Maunder, iar Europa a rămas neobișnuit de rece. Aceste rezultate s-au potrivit cu înregistrările paleoclimatice.
Creând un model care poate reproduce temperaturile înregistrate în înregistrările paleoclimatice, Shindell și colegii săi au ajuns la o mai bună înțelegere a modului în care schimbările din stratosferă influențează modelele meteorologice. Cu o astfel de înțelegere, oamenii de știință sunt mai bine pregătiți să înțeleagă ce factori ar putea influența clima Pământului în viitor. Pentru a citi mai multe despre modul în care înregistrările vechi de temperatură sunt folosite pentru a îmbunătăți modelele climatice, consultați Paleoclimatologie: Understanding the Past to Predict the Future (Înțelegerea trecutului pentru a prezice viitorul), ultima parte a unei serii de articole despre paleoclimatologie pe Observatorul Pământului.
- Lecturi suplimentare:
- Glaciers, Old Masters, and Galileo: The Puzzle of the Chilly 17th Century, de Drew Shindell de la NASA Goddard Institute for Space Studies.
Hartă adaptată după Shindell et al., 2001, copyright AAAS 2001. Termeni și condiții de utilizare a materialelor cu drept de autor AAAS: Cititorii pot vizualiza, răsfoi și/sau descărca materialul doar în scopul copierii temporare, cu condiția ca aceste utilizări să fie în scopuri personale necomerciale. Cu excepția cazurilor prevăzute de lege, acest material nu poate fi reprodus, distribuit, transmis, modificat, adaptat, executat, afișat, publicat sau vândut, integral sau parțial, fără permisiunea scrisă prealabilă a editorului.
.