Klimato kaita yra bet koks ilgalaikis vidutinių oro sąlygų pokyčių globalus arba regioninis kitimas. Kaip rodo šis platus apibrėžimas, klimato pokyčiai Žemės istorijoje įvyko daugybę kartų ir dėl daugelio priežasčių. Vis dėlto šiandien pastebimus pasaulinės temperatūros ir oro pokyčius lemia žmogaus veikla. Ir jie vyksta daug greičiau nei praeityje buvę natūralūs klimato pokyčiai.
Mokslininkai turi daugybę būdų klimatui sekti bėgant laikui, ir visa tai leidžia suprasti, kad šiandienos klimato pokyčiai yra susiję su šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip anglies dioksidas ir metanas, išmetimu. Šios dujos efektyviai sulaiko saulės spindulių šilumą šalia Žemės paviršiaus, panašiai kaip šiltnamio stiklinės sienos sulaiko šilumą. Nedideli šiltnamio efektą sukeliančių dujų proporcijų pokyčiai ore gali sukelti didelių pokyčių pasauliniu mastu.
Vidutiniškai šiltnamio efektą sukeliančios dujos padidina pasaulinę temperatūrą. Štai kodėl klimato kaita kartais vadinama globaliu atšilimu. Tačiau dauguma tyrėjų šiandien teikia pirmenybę terminui klimato kaita dėl oro ir klimato pokyčių visame pasaulyje. Pavyzdžiui, šiltėjanti vidutinė vidutinė temperatūra gali pakeisti reaktyvinio srauto srautą - didelę oro srovę, turinčią įtakos Šiaurės Amerikos orams, o tai savo ruožtu kai kuriose vietose gali sukelti sezoninio šalčio laikotarpius.
„Svarbu, kad žmonės suprastų, jog Žemėje yra daug skirtumų iš vienos vietos į kitą pagal temperatūrą“, - sakė Ohajo valstijos universiteto Byrdo poliarinių ir klimato tyrimų centro paleoklimatologė Ellen Mosley-Thompson. "Kai mes kalbame apie globalią klimato kaitą, mes kalbame apie temperatūros pokyčius didelėse teritorijose."
Tai, kaip mokslininkai žino apie klimato pokyčius, yra tikra
Praeities klimatas užfiksuotas leduose, nuosėdose, olų formacijose, koralų rifuose ir net medžių žieduose. Tyrėjai gali pažvelgti į cheminius signalus, tokius kaip anglies dioksidas, įstrigęs burbuliukuose ledynmečio ledo viduje, kad nustatytų praeities atmosferos sąlygas. Jie gali ištirti mikroskopines suakmenėjusias žiedadulkes, kad sužinotų, kokia augalija klestėjo tam tikroje srityje, o tai savo ruožtu gali atskleisti, koks buvo klimatas. Jie gali išmatuoti medžių žiedus, kad gautų temperatūros ir drėgmės duomenis kiekvienam sezonui. Koralų, stalaktitų ir stalagmitų cheminių deguonies variantų santykiai gali atskleisti praeities kritulių pokyčius.
Skirtingi gamtos įrašų tipai turi skirtingas stipriąsias puses. Vandenyno nuosėdose nėra atskirų sezonų ar net kiekvienų metų detalumo lygio, tačiau jie gali pateikti neryškias klimato nuotraukas, datuojamas milijonus metų, Mosley-Thompson pasakojo „Live Science“. (Seniausi iš vandenyno nuosėdų išgręžti branduoliai datuojami 65 milijonais metų, teigia „The Smithsonian Institution“.) Medžių įrašai yra palyginti trumpi, tačiau neįtikėtinai išsamūs. Ledas gali būti pilnas informacijos: ledynai ne tik sulaiko atmosferos dujas oro burbuliukų pavidalu, bet ir sulaiko dulkes bei kitas nuosėdas, žiedadulkių grūdus, vulkaninius pelenus ir dar daugiau. Ledas sensta ir labiau suslūgsta, rekordas gali tapti neaiškus, sakė Mosley-Thompsonas, tačiau naujesnis ledas kiekvienais metais gali parodyti, koks buvo klimato poveikis.
Naujausius klimato pokyčius - nuo pramonės revoliucijos pradžios - taip pat galima tiesiogiai sekti. Aptarnavimas tokių dalykų kaip žemės temperatūra pradėjo gerėti 1800-ųjų pabaigoje, o laivų kapitonai žurnaluose pradėjo kaupti daugybę vandenynų orų duomenų. Aštuntajame dešimtmetyje atsiradusi palydovinė technologija pateikė sprogimą, apimančią viską, pradedant ledo kiekiu poliuose, jūros paviršiaus temperatūra ir debesų aprėptimi.
Kaip keičiasi klimatas
Visi šie įrašai parodė, kad šiuolaikinis klimatas greitai keičiasi nuo praeities modelių.
Prieš pramoninę revoliuciją atmosferoje buvo apie 280 anglies dioksido molekulių kiekvienam milijonui molekulių, matuojama kaip dalys milijonui (ppm). Remiantis Nacionaline vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA), 2018 m. Vidutinis CO2 lygis pasaulyje buvo 407,4 ppm, daugiau nei 100 ppm didesnis nei tas lygis buvo per pastaruosius 800 000 metų. Remiantis NOAA duomenimis, atmosferos anglies kiekis paskutinį kartą pasiekė šių dienų lygį prieš 3 milijonus metų.
Remiantis NOAA duomenimis, šiandienos atmosferos anglies pokyčiai taip pat yra greitesni nei praeityje. Padidėjimo tempas per pastaruosius 60 dešimtmečių buvo 100 kartų spartesnis nei bet kada per maždaug paskutinius milijonus metų - laikotarpiu, kai tarp ledyninių ciklų buvo aštuoni pagrindiniai klimato pokyčiai, kai ledas iš polių išsiplėtė į vidurines platumas, ir tarpledyniniai ciklai, kurių metu ledas pasitraukė ten, kur yra šiandien. Ir norma toliau didėja. Septintajame dešimtmetyje atmosferos anglies kiekis padidėjo vidutiniškai 0,6 ppm per metus. 2010-aisiais jis padidėjo vidutiniškai 2,3 ppm per metus.
Visos šios papildomos anglies sulaikymo galimybė padidino vidutinę pasaulio temperatūrą. NASA Goddardo kosminių tyrimų instituto (GISS) duomenimis, vidutinė žemės temperatūra nuo 1880 m. Pakilo šiek tiek daugiau nei 2 laipsniais Farenheito (1 laipsnis Celsijaus), o tikslumas matuojamas dešimtadaliu Fahrenheito laipsnio. NASA Žemės observatorijos duomenimis, kaip ir atmosferos anglies didėjimo sparta, spartėja ir pasaulinės temperatūros kilimas: Du trečdaliai tokio atšilimo įvyko nuo 1975 m.
Koks yra klimato pokyčių poveikis?
Šis atšilimas pakeitė Žemės ekosistemų ir aplinkos pokyčius. Tarp dramatiškiausių pokyčių įvyko Arktyje, kur mažėja jūros ledas. Pasak NASA, nuo 2002 m. Žemiausias ledo laipsnis ir rekordiškai žemas lygis yra naujas normalus lygis. Tyrimais nustatyta, kad net seniausias, kelių metų jūros ledas greitai tirpsta. Dabar mokslininkai tikisi, kad pirmoji Arkties vasara be ledų bus 2040–2060 m.
Mosley-Thompsonas teigė, kad ledynai atsitraukia visame pasaulyje, ypač vidurinėse platumose. 1850 m. Montanos ledynų nacionaliniame parke buvo 150 ledynų. Šiandien jų yra tik 25. Mosley-Thompson ir jos komanda vertina, kad paskutiniai atogrąžų ledynai išnyks per artimiausią dešimtmetį.
Tirpstantis ledas ir vandenynų vandenų išsiplėtimas dėl karščio jau prisidėjo prie jūros lygio kilimo. Remiantis NOAA, nuo 1880 m. Vidutinis vidutinis jūros lygis pakilo 8-9 coliais (21–24 centimetrais). Pakilimo greitis didėja nuo 0,06 colio (1,4 milimetro) per metus XX amžiuje iki 0,14 colio (3,6 mm). per metus nuo 2006-2015 m. Remiantis NOAA, šis jūros lygio pakilimas atnešė potvynio potvynio padidėjimą nuo 300 iki 900% JAV pakrančių zonose.
Vandenyno vanduo sugeria anglies dioksidą iš atmosferos, o tai sukelia cheminę reakciją, sukeliančią vandenyno rūgštėjimą. Remiantis NOAA Ramiojo vandenyno jūrų aplinkos laboratorija, vidutinis pasaulinis vandenynų paviršinių vandenų pH sumažėjo 0,11 nuo pramonės revoliucijos pradžios - 30%. Dėl padidėjusio vandenyno rūgštingumo koralams sunkiau susikurti savo karbonatinius griaučius, o gyvūnams su kiautais, tokiais kaip moliuskai ir kai kurios planktono rūšys, išgyventi.
Klimato pokyčiai daro įtaką netgi pavasarį panašiems orams. Anksčiausias pavasarį (kaip apibrėžta augalų augimo ir temperatūros rodikliais) JAV buvo 2012 m. Kovo mėn. Klimato modeliai rodo, kad tokie ankstyvieji šaltiniai gali būti norma iki 2015 m. Tačiau vėlyvas užšalimas vis tiek įvyks, sudarydamas sąlygas tokioms sąlygoms. augalai gali išlįsti anksti, o po to juos pažeisti šalta temperatūra. Klimato modeliai taip pat prognozuoja, kad dėl šiltesnės temperatūros gali paūmėti nerimą keliančios sausros ir gaisrai.
Modeliai yra pagrindinis klimato mokslininkų įrankis, sakė Kathie Dello, Šiaurės Karolinos valstijos klimatologė. „Dello“ nėra palyginamos Žemės planetos, tačiau modeliai leidžia mokslininkams sukurti virtualias planetos versijas, kad būtų galima išbandyti įvairius scenarijus. Nors Žemės sistema yra sudėtinga, šie kompiuterių modeliai pasirodė galintys numatyti ateitį. 2020 m. Žurnale „Geophysical Research Letters“ nustatyta, kad klimato modelio prognozės, paskelbtos nuo 1970 m. Iki 2010 m., Buvo tikslios, palyginti su realiu atšilimu, kuris įvyko po paskelbimo.
Ar galime pakeisti klimato pokyčius?
Vis daugiau verslo lyderių, vyriausybės pareigūnų ir privačių piliečių susirūpinę klimato kaita ir jos padariniais ir siūlo veiksmus, kuriais siekiama pakeisti šią tendenciją.
"Nors kai kurie teigia, kad" Žemė pasveiks savaime ", natūralūs šio žmogaus sukelto CO2 pašalinimo iš atmosferos procesai veikia šimtus tūkstančių ar milijonus metų", - sakė universiteto geochemikas ir paleoklimatologas Josefas Werne'as. iš Pitsburgo, sakė. "Taigi, taip, Žemė išgydys save, bet ne laiku, kad mūsų kultūros įstaigos išliktų tokios, kokios yra. Todėl, laikydamiesi savo pačių interesų, turime vienaip ar kitaip elgtis atsižvelgdami į klimato pokyčius. mes sukeliame “.
Kai kurie tyrimai rodo, kad jei šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas būtų nedelsiant sustabdytas, Žemė vis tiek labiau sušiltų, nes anglies dioksidas atmosferoje išlieka šimtus metų. Yra pasiūlymų, kurie teoriškai galėtų pakeisti kai kuriuos šio „įšilusio“ atšilimo procesus, pašalindami iš atmosferos anglies dioksidą, pavyzdžiui, anglies surinkimą ir saugojimą, kai anglies įpurškimas į požeminius rezervuarus. Advokatai tvirtina, kad anglies surinkimas ir saugojimas yra technologiškai įmanomas, tačiau rinkos jėgos užkirto kelią plačiam pritaikymui.
Nepaisant to, ar įmanoma pašalinti atmosferą jau išmetamą anglį, ar ne, norint ateityje atšilti, reikia sustabdyti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Iki šiol ambicingiausios pastangos užkirsti kelią atšilimui yra Paryžiaus susitarimas. Šia neįpareigojančia tarptautine sutartimi, įsigaliojusia 2016 m. Lapkritį, siekiama palaikyti atšilimą „gerokai žemiau 2 laipsnių Celsijaus nei priešindustriniame lygyje ir toliau stengtis apriboti temperatūros padidėjimą dar 1,5 laipsnio Celsijaus“, teigia Jungtinės Tautos. Kiekvienas Sutartį pasirašantis asmuo sutiko nustatyti savo savanoriškas išmetamų teršalų ribas ir laikui bėgant jas griežtinti. Klimato mokslininkai teigė, kad pagal susitarimą numatytos išmetamų teršalų ribos nelaikys žemo 1,5 ar net 2 laipsnių C, tačiau tai bus patobulinimas, palyginti su įprastu verslu.
Remiantis Obamos administracija, JAV įsipareigojo iki 2025 m. Apriboti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą iki mažiau nei 28% 2005 m. Lygio. Tačiau netrukus po rinkimų prezidentas Donaldas Trumpas paskelbė, kad jo administracija nevykdys Paryžiaus susitarimo. Trumpo administracija oficialų pasitraukimo iš susitarimo procesą pradėjo 2019 m.
Kelios valstijos ir vietos valdžios institucijos ėmėsi savo pastangų kovai su klimato kaita. Pavyzdžiui, 24 valstijos ir Puerto Rikas įstojo į JAV klimato aljansą, įsipareigodamos įgyvendinti tikslus, nustatytus pagal Paryžiaus susitarimą.
„Federalinė vyriausybė, net kai ji gerai veikia, nėra pati judriausia institucija“, - teigė Dello. "Tačiau valstijos ir miestai yra šiek tiek lankstesni".
