有没有“新常态”气候 - 唯一的变化
地球气候正在迅速发生变化。我们知道这数十亿的观察,在成千上万的期刊论文和教科书和记录每隔几年总结一次(PDF)联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)。这种变化的主要原因是二氧化碳从烧煤的释放,油和天然气。
一个目标的国际《巴黎气候变化协定》与前工业时代相比,将全球表面平均气温的上升限制在2摄氏度以内。进一步的承诺是努力将增长限制在1.5摄氏度。
从本质上说,地球已经做到了达到了1c的门槛。尽管避免了数百万吨的二氧化碳排放使用可再生能源,提高效率(PDF)以及保护措施大气中的二氧化碳的增加速率仍然很高。
就如何应对气候变化国际计划是煞费苦心很难凑齐,并需要几十年的工作了。大多数气候学家和谈判是由总统唐纳德特朗普发布公告称,美国将从巴黎协定撤出感到沮丧。
但撇开政治,多少变暖是我们已经锁定?如果我们马上停止排放温室气体,为什么温度继续上升?
碳和气候的基础知识
的二氧化碳在大气中的积聚绝缘地球的表面上。这就像在热持有加温毯。这种能量增加了地球表面的平均温度,加热海洋和极地融化的冰。至于后果,海平面上升和天气变化。
自1880年以来,随着工业革命的爆发,二氧化碳排放量猛增全球平均气温上升(PDF)。与相关的内部变化的帮助厄尔尼诺天气模式,我们已经经历过了平均气温高出1.5摄氏度以上。持续的高温超出图1C阈是迫在眉睫的。每一个在过去三个十年的比上一个十年,甚至比上一个世纪都要暖。
的北极和南极正在升温更快比全球平均温度还要高。两国的冰原北极和南极正在融化(PDF)。冰北冰洋融化和冻土是解冻。在2017年,还有的是一个非常漂亮降低南极海冰,让人联想到的在北极地区2007年下降。
在陆地和海洋生态系统正在发生变化。观察到的变化是一致的,并与我们的地球的能量平衡和模拟从被用来了解过去的变异模式的理论认识一致,并帮助我们思考未来。
猛踩气候刹车
如果我们现在就停止排放二氧化碳,气候会发生什么?我们会回到老一辈的时代吗?
简单回答是不。一旦我们释放储存在我们燃烧化石燃料的二氧化碳,它积聚在与大气之间移动,海洋,陆地和生物圈的植物和动物。释放的二氧化碳会留在大气中数千年之久。只有几千年后,将其返回到岩石,例如,通过碳酸钙的形成 - 石灰石 - 海洋生物的贝壳沉淀到海底。但在与人类无关的时间跨度,一旦释放,二氧化碳是我们的环境本质上永远。除非我们移除它,否则它不会消失。
为了停止的热的积累,我们就必须消除不只是二氧化碳的排放,而且还所有温室气体,如甲烷和一氧化二氮。我们还就需要反向毁林和其他土地用途,影响地球的能量平衡(来自太阳的入射能量之间的区别,什么是返回的空间)。我们必须从根本上改变我们的农业。如果我们这样做,这将消除额外的行星变暖和限制空气温度的升高。气候变暖这样的停止是不可能的。
因此,如果我们停止从今日燃烧化石燃料排放二氧化碳,这不是故事,全球变暖的结束。有个气温上升延迟作为大气与所有赶上的热量,地球积累了。之后,也许40年以上在美国,科学家假设气候将稳定在高于前几代人正常温度的水平。
我们需要思考的不是试图恢复过去,而是最好的未来。
原因和结果之间的长达几十年的滞后是由于很长一段时间才能加热海洋的巨大肿块。这是在地球的二氧化碳增加持有的能量不超过热空气。它融冰;它加热的海洋。相比于空气中,它很难以提高水的温度;这需要时间 - 十年。然而,一旦海洋温度升高时,它会释放热量回到空气,并且作为表面加热来测量。
科学家们通过思维实验来帮助思考减少排放和限制变暖的复杂过程。一项实验将温室气体对地球能量平衡的影响降到2000年的水平,这意味着持续排放的比率非常低。研究发现,随着海洋的升温与大气同步,地球的温度也会随之升高上升约0.6Ç。科学家们将其称为温室效应。冰也会对海洋中不断增加的热量做出反应,将继续融化。有已经令人信服的证据表明,显著冰川在南极西部,冰盖消失了。冰,水和空气 - 二氧化碳在地球上举行的额外热量 - 影响他们。这里面已经融化将保持熔化,更会融化。
生态系统被自然和人为事件所改变。当它们恢复元气时,它们所处的气候将与它们进化时的气候完全不同。他们恢复的环境将是不稳定的;天气将继续变暖。没有新的常态,只有更多的变化。
最好的最坏情况
无论如何,现在停止二氧化碳的排放是不可能的。尽管可再生能源取得了重大进展,但对能源的总需求仍在加速增长二氧化碳的排放量增加(PDF)。由于气候和空间科学系教授,我教我的学生,他们需要计划为世界4℃温暖。从国际能源机构2011年的一份报告指出,如果我们不下车,我们目前的道路,然后我们看到的地球温度上升了6摄氏度(PDF)。即使在《巴黎协定》之后,轨迹基本上是相同的。很难说这是一个新的路径上,直到我们看到了一个高峰,然后在碳排放量低迷。随着约1ç升温,我们已经看到的,观察到的变化已经令人担忧。
我们有很多理由需要减少二氧化碳的排放。气候正在迅速变化;如果这个速度放慢,自然和人类就能更容易地适应。包括海平面上升在内的总变化量是有限的。我们离我们所了解的气候越远,我们的模型所提供的指导就越不可靠,我们准备的可能性也就越小。
即使排放减少,大气中的二氧化碳仍有可能继续增加。地球温度越高,海洋能吸收的二氧化碳就越少。极地地区不断上升的气温使二氧化碳和二氧化碳更有可能在地球上消失甲烷,另一种温室气体是温暖的星球将会从冰冻的陆地和海洋水库中释放,使问题更加严重。
如果我们今天停止排放,我们就不会回到过去。地球会变暖。因为对变暖的反应是更多的变暖通过相关的反馈融化的冰并增加大气中的水汽,我们的工作变成了限制变暖。如果能在几十年内迅速消除温室气体排放,气候变暖就能控制在可控范围内,巴黎协议的目标就能实现。它将减缓变化——并允许我们去适应。我们需要思考的不是试图恢复过去,而是最好的未来。
这篇文章于7月7日更新,以阐明停止二氧化碳排放的潜在影响以及其他影响全球变暖的因素。
本文已从原始版本更新2014年12月出版,when international在利马气候谈判进行奠定了基础2015年巴黎协定。
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