В связи с климатической конференцией Организации Объединенных Наций в Шотландии, посвященной политике в области изменения климата и влиянию глобального потепления, полезно понять, что показывает наука.
Я ученый-атмосферник, большую часть своей карьеры занимающийся глобальными климатическими исследованиями и оценками. Вот шесть вещей, которые вы должны знать о графиках.
Что движет изменением климата
В центре внимания переговоров находится двуокись углерода, парниковый газ, который выделяется при сжигании ископаемого топлива - угля, нефти и природного газа, а также в результате лесных пожаров, изменений в землепользовании и природных источников.
Промышленная революция конца 1800-х годов привела к резкому увеличению сжигания ископаемого топлива. Он питал дома, промышленность и открывал планету для путешествий. В том же столетии ученые определили способность углекислого газа повышать глобальную температуру, что в то время считалось возможным благом для планеты. Систематические измерения начались в середине 1900-х годов и показали неуклонное увеличение содержания углекислого газа, большая часть которого напрямую связана со сжиганием ископаемого топлива.
Оказавшись в атмосфере, углекислый газ имеет тенденцию оставаться там очень долго. Часть углекислого газа, высвобождаемого в результате деятельности человека, поглощается растениями, а часть поглощается непосредственно океаном, но примерно половина всего углекислого газа, выбрасываемого в результате деятельности человека, сегодня остается в атмосфере и, вероятно, останется там на сотни лет. лет, влияя на климат во всем мире.
В течение первого года пандемии в 2020 году, когда меньше людей ездило за рулем, а некоторые отрасли ненадолго остановились, выбросы углекислого газа от топлива сократились примерно на 6 процентов. Но это не остановило рост концентрации углекислого газа, потому что количество, выбрасываемое в атмосферу в результате деятельности человека, намного превышало то, что природа могла поглотить.
Если бы цивилизация прекратила свою деятельность по выбросу углекислого газа сегодня, все равно потребовались бы многие сотни лет, чтобы концентрация углекислого газа в атмосфере снизилась естественным образом настолько, чтобы вернуть углеродный цикл планеты в равновесие из-за выбросов углекислого газа. долгая жизнь в атмосфере.
Откуда мы знаем, что парниковые газы могут изменить климат
Множество научных данных указывают на увеличение выбросов парниковых газов за последние полтора века как на движущую силу долгосрочного изменения климата во всем мире. Например:
- Лабораторные измерения с 1800-х годов неоднократно подтверждали и количественно определяли поглощающие свойства углекислого газа, которые позволяют ему удерживать тепло в атмосфере.
- Простые модели, основанные на нагревании атмосферы углекислым газом, соответствуют историческим изменениям температуры.
- Комплексные климатические модели, недавно признанные Нобелевской премией по физике, не только указывают на потепление Земли из-за увеличения содержания углекислого газа, но также предлагают детали областей наибольшего потепления.
Долговременные наблюдения за ледяными кернами, годичными кольцами деревьев и кораллами показывают, что когда уровень углекислого газа был высоким, температура также была высокой.
Наши соседние планеты также являются доказательством. Атмосфера Венеры насыщена углекислым газом, и в результате это самая горячая планета в нашей Солнечной системе, хотя Меркурий находится ближе к Солнцу.
Температура растет на всех континентах
Повышение температуры отмечается на всех континентах и над океанами.
Однако температура не везде растет с одинаковой скоростью. На местные температуры влияет множество факторов, в том числе землепользование, которое влияет на то, сколько солнечной энергии поглощается или отражается, местные источники тепла, такие как городские острова тепла, и загрязнение.
Арктика, например, нагревается примерно в три раза быстрее, чем в среднем по миру, отчасти потому, что по мере нагревания планеты таяние снега и льда увеличивает вероятность того, что поверхность будет поглощать, а не отражать солнечное излучение. В результате снежный покров и морской лед отступают еще быстрее.
Что изменение климата делает с планетой
Климатическая система Земли взаимосвязана и сложна, и даже небольшие изменения температуры могут иметь серьезные последствия, например, на снежный покров и уровень моря.
Изменения уже происходят. Исследования показывают, что повышение температуры уже влияет на осадки, ледники, погодные условия, активность тропических циклонов и сильные штормы. Ряд исследований показывает, что увеличение частоты, интенсивности и продолжительности периодов сильной жары, например, влияет на экосистемы, жизнь людей, торговлю и сельское хозяйство.
Исторические данные об уровне воды в океане показывают в основном стабильное повышение за последние 150 лет по мере таяния ледников и повышения температуры, расширяющей океанскую воду, с некоторыми локальными отклонениями из-за опускания или подъема суши.
Хотя экстремальные явления часто вызываются сложным набором причин, некоторые из них усугубляются изменением климата. Подобно тому, как прибрежные наводнения могут усугубляться повышением уровня океана, волны тепла наносят больший ущерб при более высоких базовых температурах.
Климатологи усердно работают над оценкой будущих изменений из-за увеличения содержания углекислого газа и других ожидаемых изменений, таких как численность населения мира. Понятно, что температура повысится, а осадки изменятся. Точная величина изменений зависит от многих взаимодействующих факторов.
Несколько причин для надежды
Обнадеживающе, научные исследования улучшают наше понимание климата и сложной системы Земля, выявляя наиболее уязвимые области и направляя усилия по уменьшению факторов изменения климата. Работа над возобновляемыми источниками энергии и альтернативными источниками энергии, а также над способами улавливания углерода в промышленности или в воздухе дает больше возможностей для более подготовленного общества.
В то же время люди узнают о том, как они могут уменьшить свое собственное влияние, с растущим пониманием того, что для достижения значительного результата необходимы глобально скоординированные усилия. Электромобили, а также солнечная и ветровая энергия растут немыслимыми ранее темпами. Все больше людей демонстрируют готовность принять новые стратегии более эффективного использования энергии, более устойчивого потребления и выбора возобновляемых источников энергии.
Ученые все чаще признают, что отказ от ископаемого топлива имеет дополнительные преимущества, включая улучшение качества воздуха для здоровья человека и экосистем.
Бетси Уэзерхед - старший научный сотрудник Колорадского университета в Боулдере. Она является лауреатом Нобелевской премии мира 2007 года за свою работу в качестве члена Межправительственной группы экспертов по изменению климата за вклад в изучение арктического климата.