В науках о Земле глобальная температура поверхности (GST) рассчитывается путем усреднения температуры на поверхности моря и температуры воздуха над сушей . В технической литературе ученые называют долгосрочные изменения в GST глобальным похолоданием или глобальным потеплением . Оба периода происходили регулярно на протяжении всей истории Земли.
С начала глобальных температур в 1880 г. по 1940 г. среднегодовая температура повысилась на 0,2 ° C. Между 1940 и 1970 годами температура была стабильной. С 1970 года она снова повышалась на 0,18 ° C каждое десятилетие. Средняя глобальная температура повысилась на 0,9 ° C (1,5 ° F) по сравнению с базовой температурой [2], которая составляет около 14 ° C. Хотя между 1998 и 2013 годами наблюдалась пауза, с тех пор глобальное потепление продолжается такими же темпами, как и раньше.
Ученые отмечают, что за 4,6 миллиарда лет истории Земли уровень моря резко повышался и понижался. Однако недавняя скорость повышения уровня моря в мире отклонилась от средней скорости последних двух-трех тысяч лет и растет со скоростью одной десятой дюйма в год. Продолжение или ускорение этой тенденции может вызвать поразительные изменения на береговой линии мира.
Фон [ править ]
В 1860-х годах физик Джон Тиндалл обнаружил естественный парниковый эффект Земли и предположил, что небольшие изменения в составе атмосферы могут вызывать климатические изменения. В 1896 году в основополагающей статье шведского ученого Сванте Аррениуса впервые было предсказано, что изменение уровня углекислого газа в атмосфере может существенно изменить температуру поверхности из-за парникового эффекта. [3]
Изменения глобальных температур за последнее столетие свидетельствуют о влиянии увеличения выбросов парниковых газов. Когда климатическая система реагирует на такие изменения, следует изменение климата . Измерение GST (глобальной температуры поверхности) - одна из многих линий доказательств, подтверждающих научный консенсус в отношении изменения климата , заключающийся в том, что люди вызывают потепление климатической системы Земли .
Потепление океанов [ править ]
С повышением температуры Земли океан поглотил большую часть этого повышенного тепла, и с 1969 года в верхней части океана на высоте 700 метров было потепление на 0,22 ° C (0,4 ° F). [3] Расширение теплой воды вместе с таянием ледяных щитов. , вызывает повышение уровня моря.
Распределение избыточного тепла в океане неравномерно, при этом наибольшее потепление океана происходит в южном полушарии и способствует подземному таянию антарктического шельфового ледника. [4] Потепление морской воды также связано с истончением шельфовых ледников и морского льда, которые оказывают дополнительное влияние на климатическую систему Земли. Наконец, потепление морей угрожает морским экосистемам и средствам к существованию людей. [5] Например, теплая вода ставит под угрозу здоровье кораллов, что, в свою очередь, ставит под угрозу морские сообщества, которые зависят от кораллов в качестве убежища и пищи. В конечном итоге люди, средства к существованию и рабочие места которых зависят от морского рыболовства, могут столкнуться с негативными последствиями потепления океана.
В течение 20 века температура поверхности моря повышалась на столетие и продолжала расти. С 1901 по 2015 год температура повышалась в среднем на 0,13 ° F за десятилетие. С тех пор, как в 1880 году начались надежные наблюдения, температура поверхности моря была выше, чем когда-либо за последние три десятилетия. [6]Поскольку парниковые газы поглощают больше энергии солнца, океан поглощает больше тепла, что приводит к повышению температуры поверхности моря и повышению уровня моря. Изменения температуры океана и океанских течений, вызванные изменением климата, приведут к изменениям глобального климата. Например, более теплая вода может способствовать развитию более сильных штормов в тропиках, что может привести к материальному ущербу и гибели людей. Воздействия, связанные с повышением уровня моря и сильными штормами, особенно актуальны для прибрежных сообществ.
Сокращение ледяных щитов [ править ]
Масса ледяных щитов Антарктики и Гренландии экспоненциально уменьшилась. Согласно данным NASA Gravity Recovery and Climate Experiment, это показывает, что Гренландия теряла в среднем 286 миллиардов тонн льда в год. [3] Расширение теплой воды и таяние ледяных щитов вызывают повышение уровня моря.
Лед меняется повсюду на Земле. С 1912 года знаменитый снег горы Килиманджаро растаял более чем на 80%. Ледники в Гималаях Гарвал в Индии отступают так быстро, что исследователи полагают, что к 2035 году большая часть центральных и восточных Гималаев фактически исчезнет. За полвека его диапазон снизился примерно на 10% за последние 30 лет. Повторные показания НАСА с лазерного альтиметра показали, что край ледяного покрова Гренландии сокращается. Сейчас весенний пресноводный лед в северном полушарии ломается на 9 дней раньше, чем 150 лет назад, а осенние заморозки наступают на 10 дней позже. Таяние мерзлого грунта вызвало проседание земли в некоторых частях Аляски, превышающее 15 футов (4,6 метра). От Арктики до Перу, от Швейцарии до экваториального ледника в Манджайе, Индонезия, массивные ледяные поля, чудовищные ледники,и морской лед быстро исчезает.[7]
Когда температура повышается и лед тает, в океан поступает больше воды из ледников и ледяных шапок, а морская вода нагревается и увеличивается в объеме. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), этот комбинированный эффект сыграл важную роль в повышении глобального среднего уровня моря на 4-8 дюймов (10-20 см) за последние 100 лет.
Талая вода Гренландии может сильно повлиять на течение огромных океанских течений, которые называются опрокидывающейся циркуляцией атлантического меридиана или AMOC. Подобно огромной конвейерной ленте, AMOC помогает транспортировать горячую воду из тропических регионов в Арктику. Его важная роль в глобальном распределении тепла также оказывает значительное влияние на глобальные погодные условия - поток горячей воды AMOC во многом обусловлен мягким климатом в таких местах, как Западная Европа. Когда пресная вода льется в океан из тающего ледяного покрова Гренландии, это может замедлить течение воды. [8]В то же время исследования показали, что таяние льдов Антарктиды может нарушить структуру Южного океана. Поскольку плотность пресной воды ниже, чем у соленой, большое количество талой воды может не слиться с остальной частью океана, а образовать слой материала, прикрепленного к поверхности воды. Эта холодная жидкость удерживает тепло под собой и вызывает нагрев более глубоких слоев.
Эффекты зеленого дома [ править ]
Основная причина повышения уровня моря - это эффект глобального потепления, а глобальное потепление в прошлом веке в основном вызвано парниковым эффектом. Атмосферное потепление вызывает расширение морской воды из-за повышения температуры, а таяние ледников на суше в океан вызывает повышение уровня моря. Если содержание углекислого газа в атмосфере слишком сильно увеличивается, это эквивалентно усилению парникового эффекта, который вызывает повышение температуры поверхности и повышение уровня моря.
К газам, вызывающим парниковый эффект, относятся:
Водяной пар [ править ]
Самый распространенный парниковый газ, но, что немаловажно, он может служить обратной связью с климатом. По мере того, как атмосфера Земли нагревается, водяной пар будет увеличиваться, но вероятность облаков и осадков увеличится, что становится одним из наиболее важных механизмов обратной связи для парникового эффекта.
Двуокись углерода (CO2) [ править ]
Углекислый газ - небольшой, но очень важный компонент атмосферы. Он высвобождается в результате естественных процессов, таких как дыхание и извержения вулканов, а также в результате деятельности человека, такой как вырубка лесов, изменение землепользования и сжигание ископаемого топлива. С начала промышленной революции концентрация CO 2 в атмосфере человека увеличилась на 47%. Это важнейшее долгосрочное «форсирование» изменения климата. [9]
Метан [ править ]
Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти. Выбросы метана также возникают в результате разложения органических отходов животноводства и другой сельскохозяйственной деятельности, а также свалок твердых бытовых отходов. [10]
Закись азота [ править ]
Закись азота в 300 раз эффективнее углекислого газа, а также разрушает озоновый слой. Поскольку он также имеет более короткую продолжительность жизни, сокращение его продолжительности жизни может иметь более быстрое и значительное влияние на глобальное потепление. Однако самым большим источником закиси азота является сельское хозяйство, особенно удобренная почва и навоз, что затрудняет контроль.
Вечная мерзлота - это мерзлый грунт, содержащий древнюю почву, отложения и органические вещества растений и животных. Он занимает около четверти северного полушария. Поскольку Арктика нагревается примерно в два раза быстрее, чем остальной мир, вечная мерзлота начинает таять, а древние материалы также подвергаются воздействию кислорода, из-за чего выделяемые ими газы еще больше усугубляют потепление климата.
Хотя роль закиси азота заключается в разрушении озонового слоя, она не включена в Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, международный договор, предназначенный для восстановления озонового слоя путем поэтапного отказа от определенных веществ. [11]
Хлорфторуглероды (CFCs) и гидрофторуглероды (HCFCs) [ править ]
Синтетические соединения, которые полностью производятся промышленным способом, могут использоваться в самых разных областях, но из-за их способности разрушать озоновый слой их производство и выброс в атмосферу в настоящее время широко регулируются международными соглашениями. Хотя ХФУ и ГХФУ разрушают озон, они также задерживают тепло в нижних слоях атмосферы, что приводит к глобальному потеплению и изменениям климата и погоды. ГФУ, который первоначально был разработан для замены ХФУ и ГХФУ, также поглощает и улавливает инфракрасное излучение или тепло в нижних слоях атмосферы Земли. ГФУ, ХФУ и ГФУ являются подмножествами большой группы газов, вызывающих изменение климата, называемых парниковыми газами (ПГ). К концу этого столетия ожидается, что добавление парниковых газов повысит температуру Земли на 2,5-8 градусов по Фаренгейту. [12]
По оценкам, на гидрофторуглероды, ХФУ и ГФУ приходится 11,5% сегодняшнего воздействия парниковых газов на климат и изменение климата. Некоторые из последствий глобального изменения климата включают:
- Повышение уровня моря
- Исчезновение местных природных видов и потеря среды обитания
- Более частые проливные дожди и наводнения
- Летняя жара
- Повышенная угроза здоровью со стороны насекомых и болезней, передаваемых через воду
См. Также [ править ]
- Глобальный температурный рекорд
Ссылки [ править ]
- ^ «Основные моменты воздействия изменения климата в Соединенных Штатах» (PDF) . globalchange.gov/ . Программа исследования глобальных изменений США. 2014 . Дата обращения 14 ноября 2019 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии . - ^ Мир перемен: Глобальные температуры . Средняя глобальная температура приземного воздуха за период 1951-1980 гг. Оценивалась в 14 ° C (57 ° F) с погрешностью в несколько десятых градуса.
- ^ a b c «Доказательства изменения климата: откуда мы знаем?» . Изменение климата: жизненно важные признаки планеты . НАСА. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ "Потепление океана" . МСОП . 2017-11-01 . Проверено 28 сентября 2020 .
- ^ «Изменение климата: содержание тепла в океане | NOAA Climate.gov» . www.climate.gov . Проверено 28 сентября 2020 .
- ^ US EPA, OAR (27.06.2016). «Индикаторы изменения климата: температура поверхности моря» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 11 октября 2020 .
- ^ Глик, Дэниел. «Большая оттепель» .
- ^ Харви, Челси. «Таяние ледяных покровов может ухудшить экстремальную погоду» . Scientific American . Проверено 10 ноября 2020 .
- ^ «Причины изменения климата» . Изменение климата: жизненно важные признаки планеты . Проверено 22 октября 2020 .
- ^ US EPA, OAR (2015-12-23). «Обзор парниковых газов» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 22 октября 2020 .
- ^ «Что такое закись азота и почему это угроза для климата?» . Новости InsideClimate . 2019-09-11 . Проверено 22 октября 2020 .
- ^ «Хлорфторуглероды (CFCs) и гидрофторуглероды (HFCs)» . Агентство по контролю за загрязнением Миннесоты . 2009-11-16 . Проверено 22 октября 2020 .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .