Що таке чутливість до клімату?

Що таке чутливість до клімату? Який взаємозв'язок між діоксидом вуглецю та підвищенням температури? Вернер Віттерсхайм

Люди виділяють СО2 та інші парникові гази в атмосферу. У міру накопичення цих газів вони затримують зайве тепло і роблять клімат теплішим. Але наскільки тепліше?

Вчені давно зрозуміли, що СО2 концентрації в атмосфері сприяють природному парниковому ефекту Землі. Це розуміння датується 20 століттям і базувалося на фундаментальній науці про радіацію протягом 1800-х років.

Швидке вивчення геологічного запису підтверджує цей зв’язок; минулі атмосфери з високим вмістом CO2 концентрації завжди були теплішими в останніх геологічних записах.

У міру того, як наше розуміння посиленого парникового ефекту та впливу людини на клімат зросло - це стало чимось науковим імперативом, щоб розробити взаємозв'язок вуглекислого газу та потепління. Наскільки тепліше кожна одиниця СО2 змусити нас?

Цей взаємозв'язок між СО2 а потепління відоме як «чутливість» клімату до СО2.

Визначення чутливості до клімату допомагає нам зрозуміти наші майбутні ризики та планувати майбутні зміни клімату.

Два типи чутливості

Кліматична система надзвичайно складна, як і спосіб впливу на неї людей. Щоб зрозуміти основні процеси, ми спростимо систему та розглянемо два різні заходи чутливості.

Ці заходи називаються "перехідною реакцією на клімат" та "рівноважною кліматичною чутливістю".

"Перехідна реакція на клімат" є мірою того, наскільки теплішим буде клімат, коли його все ще підштовхує людська діяльність.

Реакція рівноваги показує, який кінцевий результат - сотні років вниз.

Перехідна реакція на клімат

Перехідна реакція на клімат визначається тим, наскільки б зросла середня глобальна температура, якби ми підвищували рівень СО2 вміст атмосфери на 1% щороку, складений, від доіндустріального рівня (280 частин на мільйон) до подвоєного. При такому темпі зростання це займе 70 років.

Цей показник чутливості говорить нам про те, як сильно прогрівалась атмосфера за цих обставин.

Важливо зазначити, що чутливість до подвоєного СО2 не є "прогнозами" зміни клімату: вчені не кажуть, що подвоєння насправді відбудеться таким чином. Скоріше, це спрощена методика, яка використовується вченими, щоб зрозуміти, як температура може бути реагують на підвищення СО2 рівнях.

Тому минуща реакція на клімат не є безпосередньо порівнянною з прогнозами клімату, які оприлюднили МГЕЗК або інші органи.

Можна думати про чутливість до подвійного СО2 як аналог чутливості людини до стандартної, вимірюваної дози певного препарату. Як тільки ми дізнаємось, як ми реагуємо на одну дозу, ми можемо зробити висновок, як ми можемо реагувати на більшу кількість однакових.

Рівноважна чутливість до клімату

Тимчасові реакції на клімат показують нам лише частину картини - кількість потепління, по суті, в даний момент CO2 концентрації подвоїлися.

Однак різні частини кліматичної системи прогріваються з різною швидкістю; наприклад, атмосфера прогрівається набагато швидше, ніж океани.

Світовий океан в середньому майже чотири кілометри в глибину і охоплює понад три чверті поверхні Землі. Це колосальна кількість води (1.3 мільярда кубічних кілометрів, на більшість оцінок); значить, прогрітися буде потрібно дуже багато часу.

Що показують нам кліматичні моделі та реальний світ, це те, що глибші потоки Світового океану починають грітись у відповідь на підвищений рівень СО2 (Див. тут і тут), але буде продовжувати це робити протягом сотень років.

Іншими словами, Світовий океан не знаходиться в рівновазі з атмосферою.

Отже, минуща реакція на клімат - це потепління, яке планета відчуває колись СО2 рівні подвоїлися, але задовго до досягнення температурної рівноваги між океанами та атмосферою.

Рівноважна чутливість до клімату задає питання про те, скільки потепління відбудеться, якщо СО2 залишається на рівні вдвічі більше початкового рівня, і ми чекаємо, поки атмосфера та океан приведуть у температурний баланс.

Повертаючись до нашої медичної аналогії, рівноважна відповідь еквівалентна тому, як слід почувати себе після того, як лікування пройшло весь курс.

У кліматичній системі це може зайняти сотні, якщо не тисячі років.

Рівноважна чутливість до клімату повинна бути більшою, ніж швидкоплинна реакція на клімат, оскільки потепління відбувається протягом набагато більш тривалого періоду, а клімат встигає повністю реагувати на підвищену СО2.

Оцінка чутливості до клімату

Існує кілька способів оцінки чутливості до клімату. Ми можемо використовувати:

  • кліматичні моделі. Це математичні уявлення кліматичної системи, засновані на законах фізики та хімії. Вони містять наше найкраще розуміння фізичних процесів, які діють в атмосфері, океанах, суходолі та кріосфері (сніг та лід)

  • інформація з далекого минулого клімату, наприклад, з останнього льодового періоду. Реконструкції палеокліма можуть виявити, як клімат Землі відреагував на природні "поштовхи", такі як зміни у планеті орбітата пов'язані з ними зміни CO2.

  • дані про те, як Земля реагує на короткий різкий кліматичний натиск, який вона отримує великі вулкани. Наприклад, у 1991 р. Пінатубо викинув в атмосферу мільйони тонн частинок, віддзеркалюючи трохи сонячного світла, що призвело до двох або трьох років, занурившись у земні температури

  • останні кліматичні тенденції. Це допомагає нам оцінити, наскільки клімат прогрівся за останні 50 років у відповідь на СО2 ми вже випромінювали.

Встановити все це разом

Кожні шість років або близько того Міжурядова група з питань зміни клімату (МГЕЗК) вичерпно вивчає всі докази та збирає їх, щоб дати найкращу оцінку того, наскільки чутливий наш клімат до підвищення рівня парникових газів в нашій атмосфері.

Звіти МГЕЗК у 1990, 1992, 1995, 2001 та останній звіт 2013 року, усі оцінювали ймовірний діапазон чутливості до рівноважної клімату від 1.5 ° C до 4.5 ° C (хоча у звіті за 2007 р. було змінено його на 2.0 ° C до 4.5 ° C). Це демонструє неабияку послідовність протягом більше 20 років.

Це означає, що якщо ми зберегли CO2 рівнях у два рази початкові рівні, потім сотні років чекали, коли тепло в атмосфері та океані збалансується, загальне потепління складе між 1.5 ° C і 4.5 ° C.

Перехідна реакція на клімат оцінюється приблизно від 1.0 ° C до 2.5 ° C. Це означає, що якщо ми збільшимо атмосферний діоксид вуглецю з доіндустріального рівня на 1% на рік, поки він не збільшиться вдвічі (що займе 70 років), ми можемо очікувати, що клімат прогріється між 1С і 2.5С.

Що це означає для глобального потепління?

Заходи чутливості до клімату дозволяють вченим легко порівнювати кліматичні моделі між собою та із спостережуваними змінами. А оскільки рівноважна чутливість до клімату використовується вже понад 30 років, це може допомогти нам відстежувати, як наші оцінки змінювалися з часом.

Але кліматична чутливість прямо не говорить про те, яких температурних змін ми могли б очікувати протягом наступного століття.

Найкраще керівництво щодо майбутнього потепління надають прогнози сучасних поколінь кліматичних моделей. Вони вказують, що потепління сильно залежатиме від рівня майбутніх викидів - від «сценарію».

Для сценарію з високими викидами CO2 рівень зростає до понад 900 частин на мільйон до 2100 року порівняно з доіндустріальними рівнями 280 частин на мільйон. Для цього сценарію моделі проектують потепління на 3.2 ° С до 5.4 ° С на кінець століття вище базової лінії 1850-1900 років.

Для сценарію з низькими викидами, для якого CO2 рівень піку потім знижується до 420 частин на мільйон, моделі прогнозують потепління від 0.9С до 2.3С до 2100 року.Бесіда

про автора

Роберт Колман, керівник групи з питань зміни клімату, Австралійське бюро метеорології та Карл Браганза, менеджер відділу моніторингу клімату, Австралійське бюро метеорології

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Зміна клімату: що потрібно знати усім

Джозеф Ромм
0190866101Найважливіший буквар щодо того, що буде визначальним питанням нашого часу, Зміна клімату: що потрібно знати усім® це чіткий огляд науки, конфліктів та наслідків нашої планети, що потеплішає. Від Джозефа Ромма, головного наукового радника National Geographic's Роки життя небезпечно серіал та один із "100 людей, які змінюють Америку" Rolling Stone " Зміна клімату пропонує корисні для користувача наукові суворі відповіді на найскладніші (і зазвичай політизовані) питання, що стосуються того, що кліматолог Лонні Томпсон вважав "очевидною та теперішньою небезпекою для цивілізації". Доступний на Amazon

Зміна клімату: Друге видання "Наука про глобальне потепління та наше енергетичне майбутнє"

Джейсон Смердон
0231172834Це друге видання Зміна клімату є доступним і всебічним посібником для науки, що стоїть за глобальним потеплінням. Вишукано проілюстровано, текст орієнтований на студентів на різних рівнях. Едмонд А. Матез та Джейсон Е. Смердон дають широке інформативне вступ до науки, яка лежить в основі нашого розуміння кліматичної системи та впливу людської діяльності на потепління нашої планети. Матес і Смердон описують ролі атмосфери та океану граємо в нашому кліматі, вводимо поняття радіаційного балансу та пояснюємо зміни клімату, що відбувалися в минулому. Вони також детально описують діяльність людини, яка впливає на клімат, такі як викиди парникових газів та аерозолів та вирубка лісів, а також наслідки природних явищ. Доступний на Amazon

Наука про зміну клімату: практичний курс

автор Блер Лі, Аліна Бахман
194747300XНаука про зміну клімату: практичний курс використовує текст та вісімнадцять практичних заходів пояснити та викладати науку про глобальне потепління та зміни клімату, про те, як люди несуть відповідальність та що можна зробити, щоб уповільнити чи зупинити темпи глобального потепління та зміни клімату. Ця книга є повним, вичерпним посібником з важливої ​​екологічної теми. Тематика цієї книги включає: як молекули передають енергію від сонця для нагрівання атмосфери, парникових газів, парникового ефекту, глобального потепління, промислової революції, реакції горіння, зворотного зв'язку, взаємозв'язку між погодою та кліматом, зміною клімату, раковини вуглецю, вимирання, слід вуглецю, переробка та альтернативна енергія. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

Facebook-iconщебетати значокrss-значок

Отримайте останні по електронній пошті

{emailcloak = off}

ДОСТУП

Полиці Антарктичного льоду виявляють відсутність фрагмента кліматичної головоломки
Полиці Антарктичного льоду виявляють відсутність фрагмента кліматичної головоломки
by Кетрін Хатчінсон
Крижані полички, масивні плаваючі тіла льоду, добре відомі своїм буферним впливом на наземних крижаних покривах, оскільки вони ...
Чому ми скоро не будемо прямувати до льодовикового періоду
Чому ми скоро не будемо прямувати до льодовикового періоду
by Джеймс Ренвік
Коли я вивчав клімат на своєму університетському курсі географії у 1960-х, я впевнений, що нам сказали, що Земля була…
Як вулкани впливають на клімат і як їх викиди порівнюються з тим, що ми виробляємо
Як вулкани впливають на клімат і як їх викиди порівнюються з тим, що ми виробляємо
by Майкл Петтерсон
Усі продовжують скорочувати вуглецевий слід, нульові викиди, садити стійкі культури для біодизеля тощо.
Що таке чутливість до клімату?
Що таке чутливість до клімату?
by Роберт Колман та Карл Браганса
Люди виділяють в атмосферу СО2 та інші парникові гази. Коли ці гази накопичуються, вони захоплюють зайве тепло ...
Кліматологів, що подорожують часом, немає: для чого ми використовуємо кліматичні моделі
Кліматологів, що подорожують часом, немає: для чого ми використовуємо кліматичні моделі
by Софі Льюїс та Сара Перкінс-Кіркпатрік
Перші кліматичні моделі були побудовані на фундаментальних законах фізики та хімії та покликані вивчати клімат ...
Що спричинило суттєві зміни клімату в минулому?
Це те, що спричинило великі зміни клімату в минулому
by Джеймс Ренвік
На Землі було кілька періодів високого рівня вуглекислого газу в атмосфері та високих температур протягом останніх кількох…
Чи дійсно три мільярди людей дійсно живуть у такій гарячій температурі, як Сахара до 2070 року?
Чи дійсно три мільярди людей дійсно живуть у такій гарячій температурі, як Сахара до 2070 року?
by Марк Маслін
Люди - дивовижні істоти, адже вони демонструють, що можуть жити майже в будь-якому кліматі.
Дерево Кільця і ​​Дані погоди попереджають про Мегадосуху
Дерево Кільця і ​​Дані погоди попереджають про Мегадосуху
by Тім Радфорд
Фермери на Заході США знають, що у них посуха, але, можливо, ще не усвідомлюють, що ці посушливі роки можуть стати мегасудою.

ОСТАННІ ВІДЕО

Крихітні планктонові процеси в океані, які захоплюють вдвічі більше вуглецю, як думали вчені
Крихітні планктонові процеси в океані, які захоплюють вдвічі більше вуглецю, як думали вчені
by Кен Бюсселер
Океан відіграє головну роль у світовому циклі вуглецю. Рушійна сила походить від крихітного планктону, який виробляє…
Зміна клімату загрожує якістю питної води у великих озерах
Зміна клімату загрожує якістю питної води у великих озерах
by Габріель Філіпеллі та Джозеф Д. Ортіс
"Не пити / не кип'ятити" - це не те, що хтось хоче почути про водопровідну воду свого міста. Але комбіновані ефекти ...
Якщо говорити про зміну енергії, це може зламати кліматичний глухий кут
Якщо говорити про зміну енергії, то це може порушити кліматичну ситуацію
by Персонал InnerSelf
У кожного є енергетичні історії, будь то про родича, який працює на нафтовій платформі, батька, який навчає дитину перетворюватися ...
Урожай може зіткнутися з подвійною неприємністю від комах та потепління клімату
Урожай може зіткнутися з подвійною неприємністю від комах та потепління клімату
by Грегг Хоу і Натан Хавко
Протягом тисячоліть комахи та рослини, якими вони харчуються, вели спільну еволюцію: їсти чи не бути ...
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
by Swapnesh Masrani
Уряди Великобританії та Шотландії поставили амбітні цілі, щоб до 2050 та 2045 рр. Перетворитись на нульову економіку вуглецю ...
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
by Тереза ​​Криммінс
У більшій частині Сполучених Штатів потеплілий клімат сприяв приходу весни. Цей рік не є винятком.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останньому звіті Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначається, що без істотного зниження…
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
by Джонна Крейдер
Рівнина, штат Джорджія, невелике містечко, що знаходиться на південь від Колумба, Макона та Атланти та на північ від Олбані. Це…

ОСТАННІ СТАТТІ

Урагани та інші надзвичайні явища погоди спонукають деяких людей рухатись та вловлювати інших на місці
Урагани та інші надзвичайні явища погоди спонукають деяких людей рухатись та вловлювати інших на місці
by Джек Девард
Якщо здається, що надзвичайні погодні катастрофи, такі як урагани та пожежі, стають все частішими, сильнішими та ...
Якби всі автомобілі були електричними, викиди вуглецю у Великобританії знизилися б на 12%
Якби всі автомобілі були електричними, викиди вуглецю у Великобританії знизилися б на 12%
by Джордж Мілев та Амін Аль-Хабайбех
Заключення COVID-19 призвело до зменшення забруднення та викидів у Великобританії та у всьому світі, забезпечуючи чітке…
Бразильський Джаїр Болсонаро руйнує корінні землі, з відволіканням світу
Бразильський Джаїр Болсонаро руйнує корінні землі, з відволіканням світу
by Брайан Гарві та Маурісіо Торрес
Амазонські пожежі 2019 року призвели до найбільшої за рік десятирічної втрати бразильського лісу. Але зі світом у ...
Чому країни не рахують викиди від товарів, які вони імпортують
Чому країни не рахують викиди від товарів, які вони імпортують
by Сара Макларен
Я хотів би знати, чи включають викиди вуглецю в Новій Зеландії 0.17% викиди, вироблені з продукції, виготовленої…
Зелена допомога: покладаючись на зміщення вуглецю, це дозволить забруднити авіалінії з гачка
Зелена допомога: покладаючись на зміщення вуглецю, це дозволить забруднити авіалінії з гачка
by Бен Крістофер Говард
Пандемія коронавірусу заземлила тисячі літальних апаратів, сприяючи найбільшому щорічному падінню CO in…
Більш тривалі сезони, що зростають, мають обмежений вплив на боротьбу зі зміною клімату
Більш тривалі сезони, що зростають, мають обмежений вплив на боротьбу зі зміною клімату
by Алему Гонсамо
Кліматичне потепління призводить до ранньої весни та затримки осені в більш холодних умовах, що дозволяє рослинам рости для…
І консерватори, і ліберали хочуть майбутнього зеленої енергії, але з різних причин
І консерватори, і ліберали хочуть майбутнього зеленої енергії, але з різних причин
by Deidra Miniard та ін
Політичні розбіжності є все більш актуальним питанням у США сьогодні, чи то тема шлюбу за партійними лініями,…
Як кліматичний вплив яловичини порівнюється з альтернативами на основі рослин
Як кліматичний вплив яловичини порівнюється з альтернативами на основі рослин
by Олександра Макміллан та Джоно Дрю
Мене цікавить вплив клімату на вегетанське м'ясо проти яловичини. Як порівняно високо оброблений пиріг з ...