Milyen volt a világ a kis jégkorszakban?

Hollandia csatornái rendszeresen befagytak, 1676-ben és 1684-ben a befagyott Temzén vásárokat rendeztek, az Alpok gleccserei gyorsuló ütemben növekedtek - csupa olyan tény, amely ma rendkívülinek tűnik, a kis jégkorszakban normális volt.
Míg ma a magashegységi gleccserek és a sarkvidéki jégtáblák olvadásáról folynak a viták, 1650 és 1710 között pont ellenkező problémákkal kellett szembenéznie Európa és Észak-Amerika lakosságának. A fent említett időszak a 16. század második felétől (egyes kutatók szerint a 14. századtól) a 19. század közepéig tartó kis jégkorszak második nagy lehűlése volt .
Az okok – a mai klímaváltozással ellentétben – nem az emberi tevékenységgel magyarázhatók, hanem a Nap energiájának csökkenésével. Ebben az időszakban az ún. Maunder napfolt minimum hatására, csökkent a Nap energiája és a naptevékenység, ami a Földön, az északi féltekén hőmérsékletcsökkenéshez vezetett.
Az itt látható ábra jól mutatja, hogyan változott a hőmérséklet 1680 és 1780 között. Míg 1680 a Maunder napfolt minimum időszakára esik, az 1780-as években már „normális” naptevékenység volt. Habár látható, hogy a szárazföldön szinte mindenütt alacsonyabb volt az átlaghőmérséklet, a sötétkékkel jelölt területeken, a két kontinens belsejében volt a legjelentősebb a hőmérsékletcsökkenés. Melegedés csak az Atlanti-óceán és a Csendes-óceán északi térségében látható.
Mivel az adott korból nincsenek mérési adatok, Drew Shindell, a NASA Goddard Űrkutatási Intézetének kutatója a jelenség modellezéséhez többek között a fák évgyűrűit, a gleccserrétegek váltakozását, a korallok növekedését, valamint a Napból érkező energiaváltozást használta fel. Ezeket az adatokat táplálták be egy számítógépes klímamodell programba, amely a légköri cirkulációt, a szárazföldek és az óceánok hatását figyelembe véve készítette el az itt látható képet.
Ha a Nap energiája csak kis mértékben csökkent, miért okozott mégis ilyen jelentős változást az északi féltekén – tehetjük fel a kérdést. A kutatók rámutattak arra, hogy a hőmérsékletcsökkenés az ózonréteg változásának tulajdonítható. A sztratoszférában lévő ózonréteg a Nap ultraibolya sugárzásának hatására keletkezik oxigénből. Mivel a Maunder napfolt minimum idején az ultraibolya sugárzás is alacsonyabb volt, vékonyabb ózonréteg képződött, ami felborította a földi légkörzést, és negatív irányba billentette az ún. Észak-atlanti oszcillációt (North Atlantic Oscillation – NAO).
A NAO az észak-atlanti térség időjárását meghatározó egyik legfontosabb tényező, a Grönland fölött lévő alacsony és a tőle délre lévő magas légnyomású képződmény között kialakuló légcirkuláció. Amikor az oszcilláció pozitív, mindkét légnyomású képződmény erős, és a köztük lévő nyomáskülönbség miatt erős légáramlat alakul ki, amely meleg levegőt szállít Európa fölé.
Viszont ha az oszcilláció gyenge, mint ahogy az a fenti időszakban is volt, a kis légnyomáskülönbség miatt nem alakul ki erős légmozgás, vagyis nem jut meleg levegő a szárazföld fölé. Az ábrán is láthatjuk, hogy a meleg levegő a Maunder napfolt minimum idején az Atlanti-óceán fölött koncentrálódott, ezért a kontinensen lehűlés következett be.
A modell nemcsak a múltbeli események magyarázatában, hanem abban is segítheti a kutatókat, hogy feltárják, milyen jelenségek hatnak jelenleg a Föld éghajlatára.