Ледники тают, уровень моря повышается, умирают облачные леса, и дикая природа старается не отставать. Стало ясно, что люди вызвали большую часть потепления прошлого столетия, выпуская улавливающие тепло газы, когда мы питаем нашу современную жизнь. Называемые парниковыми газами, их уровни выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет.
Мы часто называем это результатом глобального потепления, но оно вызывает ряд изменений в климате Земли или долгосрочных погодных условиях, которые варьируются от места к месту. В то время как многие люди считают глобальное потепление и изменение климата синонимами, ученые используют «изменение климата» при описании сложных сдвигов, которые в настоящее время влияют на погодные и климатические системы нашей планеты - отчасти потому, что некоторые районы на самом деле становятся прохладнее в краткосрочной перспективе.
Изменение климата включает в себя не только повышение средних температур, но и экстремальные погодные явления, смещение популяций и мест обитания диких животных, рост морей и ряд других воздействий. Все эти изменения появляются по мере того, как люди продолжают добавлять парниковые газы, удерживающие тепло, в атмосферу, изменяя ритмы климата, на которые полагаются все живые существа.
Что мы будем делать - что мы можем сделать - чтобы замедлить это вызванное человеком потепление? Как мы будем справляться с изменениями, которые мы уже привели в движение? В то время как мы изо всех сил пытаемся понять все это, судьба Земли, какой мы ее знаем - побережья, леса, фермы и заснеженные горы - висит на волоске.
Понимание парникового эффекта
«Парниковый эффект» - это потепление, которое происходит, когда определенные газы в атмосфере Земли задерживают тепло. Эти газы пропускают свет, но препятствуют выходу тепла, подобно стеклянным стенам теплицы, отсюда и название.
Странное ископаемое может быть редким насекомым, сохранившимся в драгоценном камне
Солнечный свет светит на поверхность Земли, где энергия поглощается, а затем излучается обратно в атмосферу в виде тепла. В атмосфере молекулы парниковых газов задерживают часть тепла, а остальная часть уходит в космос. Чем больше парниковых газов концентрируется в атмосфере, тем больше тепла попадает в молекулы.
Ученые знают о парниковом эффекте с 1824 года, когда Джозеф Фурье подсчитал, что Земля будет намного холоднее, если у нее не будет атмосферы. Этот естественный парниковый эффект - вот что делает климат Земли пригодным для жизни. Без него поверхность Земли была бы в среднем примерно на 60 градусов по Фаренгейту (33 градуса Цельсия) холоднее.
В 1895 году шведский химик Сванте Аррениус обнаружил, что люди могут усиливать парниковый эффект, превращая углекислый газ в парниковый газ. Он начал 100 лет исследований климата, которые дали нам глубокое понимание глобального потепления.
Уровни парниковых газов поднимались и опускались на протяжении истории Земли, но они были довольно постоянными в течение последних нескольких тысяч лет. Глобальные средние температуры также оставались довольно постоянными в течение этого времени - до последних 150 лет. Благодаря сжиганию ископаемого топлива и другим видам деятельности, которые выделяют большое количество парниковых газов, особенно в течение последних нескольких десятилетий, люди в настоящее время значительно усиливают парниковый эффект и нагревают Землю, и, как предупреждают ученые, способами, которые обещают множество эффектов.
Разве температура не меняется?
Человеческая деятельность не единственный фактор, который влияет на климат Земли. Вулканические извержения и изменения солнечной радиации от солнечных пятен, солнечного ветра и положения Земли относительно Солнца также играют роль. То же самое можно сказать и о погодных условиях, таких как Эль-Ниньо.
Но климатические модели, которые ученые используют для мониторинга температуры Земли, учитывают эти факторы. Например, изменения уровня солнечной радиации, а также мельчайших частиц, взвешенных в атмосфере в результате извержений вулканов, привели лишь к двум процентам недавнего эффекта потепления. Баланс достигается за счет парниковых газов и других антропогенных факторов, таких как изменения в землепользовании.
Короткие временные рамки этого недавнего потепления также единичны. Например, извержения вулканов испускают частицы, которые временно охлаждают поверхность Земли. Но их эффект длится всего несколько лет. Такие события, как Эль-Ниньо, также работают на довольно короткие и предсказуемые циклы. С другой стороны, типы глобальных колебаний температуры, которые способствовали образованию ледниковых периодов, происходят в цикле в сотни тысяч лет.
На протяжении тысячелетий выбросы парниковых газов в атмосферу уравновешиваются парниковыми газами, которые поглощаются естественным путем. В результате концентрации и температуры парниковых газов были довольно стабильными, что позволило человеческой цивилизации процветать в стабильном климате.
Теперь люди увеличили количество углекислого газа в атмосфере более чем на треть после промышленной революции. Изменения, которые исторически занимали тысячи лет, теперь происходят в течение десятилетий.
Почему это важно?
Быстрый рост парниковых газов является проблемой, потому что он меняет климат быстрее, чем некоторые живые существа могут приспособиться. Кроме того, новый и более непредсказуемый климат создает уникальные проблемы для всей жизни.
Исторически климат Земли регулярно менялся между температурами, подобными тем, которые мы наблюдаем сегодня, и температурами, достаточно холодными, чтобы покрыть большую часть Северной Америки и Европы льдом. Разница между средними глобальными температурами сегодня и в те ледниковые периоды составляет всего около 9 градусов по Фаренгейту (5 градусов по Цельсию), и колебания, как правило, происходят медленно, в течение сотен тысяч лет.
Но с ростом концентрации парниковых газов остальные ледяные щиты Земли, такие как Гренландия и Антарктида, тоже начинают таять. Эта дополнительная вода может значительно и быстро поднять уровень моря. К 2050 году, по мере таяния ледников, уровень моря поднимется между 1 и 2,3 футами.
По мере роста ртути климат может измениться неожиданным образом. В дополнение к повышению уровня моря погода может стать более экстремальной. Это означает усиление сильных штормов, усиление дождей, более продолжительные и более сухие засухи, что является проблемой для выращивания сельскохозяйственных культур, изменения в диапазонах, в которых могут жить растения и животные, и потеря запасов воды, которые исторически происходили из ледников.
