zmiana klimatu -Climate change

Mapa globalna pokazuje wzrost temperatury morza o 0,5 do 1 stopnia Celsjusza;  wzrost temperatury na lądzie od 1 do 2 stopni Celsjusza;  a temperatura w Arktyce wzrośnie nawet o 4 stopnie Celsjusza.
Średnie temperatury powietrza przy powierzchni w latach 2011-2021 w porównaniu do średniej z lat 1956-1976
Wykres od 1880 do 2020 roku pokazuje naturalne sterowniki wykazujące wahania około 0,3 stopnia Celsjusza.  Ludzcy kierowcy stale rosną o 0,3 stopnia w ciągu 100 lat do 1980 roku, a następnie gwałtownie o 0,8 stopnia więcej w ciągu ostatnich 40 lat.
Zmiana średniej temperatury powietrza przy powierzchni ziemi od czasu rewolucji przemysłowej oraz przyczyny tej zmiany. Działalność człowieka spowodowała wzrost temperatur, a siły natury dodały pewną zmienność.

W powszechnym użyciu termin „zmiana klimatu” opisuje globalne ocieplenie — ciągły wzrost średniej temperatury na świecie — i jego wpływ na system klimatyczny Ziemi . Zmiana klimatu w szerszym znaczeniu obejmuje również wcześniejsze długoterminowe zmiany klimatu Ziemi. Obecny wzrost średniej temperatury na świecie jest szybszy niż poprzednie zmiany i jest spowodowany głównie spalaniem paliw kopalnych przez ludzi . Wykorzystanie paliw kopalnych, wylesianie oraz niektóre praktyki rolnicze i przemysłowe zwiększają emisję gazów cieplarnianych , zwłaszcza dwutlenku węgla i metanu . Gazy cieplarniane pochłaniają część ciepła , które Ziemia emituje po ogrzaniu od światła słonecznego. Większe ilości tych gazów zatrzymują więcej ciepła w niższych warstwach atmosfery ziemskiej, powodując globalne ocieplenie.

Ze względu na zmiany klimatu pustynie się powiększają , a fale upałów i pożary stają się coraz bardziej powszechne. Zwiększone ocieplenie w Arktyce przyczyniło się do topnienia wiecznej zmarzliny , cofania się lodowców i utraty lodu morskiego. Wyższe temperatury powodują również bardziej intensywne burze , susze i inne ekstremalne warunki pogodowe . Gwałtowne zmiany środowiskowe w górach , rafach koralowych i Arktyce zmuszają wiele gatunków do przeniesienia się lub wyginięcia . Nawet jeśli wysiłki mające na celu zminimalizowanie przyszłego ocieplenia zakończą się sukcesem, niektóre skutki będą trwały przez wieki. Należą do nich ogrzewanie oceanów , zakwaszanie oceanów i podnoszenie się poziomu mórz .

Zmiany klimatu zagrażają ludziom zwiększonymi powodziami, ekstremalnymi upałami, zwiększonym niedoborem żywności i wody , większą liczbą chorób i stratami ekonomicznymi . Skutkiem mogą być również migracje ludzi i konflikty. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) nazywa zmiany klimatu największym zagrożeniem dla zdrowia na świecie w XXI wieku. Społeczeństwa i ekosystemy będą doświadczać w przyszłości poważniejszego ryzyka bez podjęcia działań ograniczających ocieplenie . Dostosowanie się do zmiany klimatu poprzez wysiłki, takie jak środki przeciwpowodziowe lub uprawy odporne na suszę, częściowo zmniejsza ryzyko zmiany klimatu, chociaż osiągnięto już pewne granice adaptacji. Biedniejsze kraje odpowiadają za niewielką część światowych emisji , ale mają najmniejsze zdolności adaptacyjne i są najbardziej podatne na zmiany klimatu .

Wiele skutków zmiany klimatu jest już odczuwalnych przy obecnym poziomie ocieplenia wynoszącym 1,2°C (2,2°F). Dodatkowe ocieplenie zwiększy te skutki i może wywołać punkty krytyczne , takie jak topnienie pokrywy lodowej Grenlandii . Zgodnie z porozumieniem paryskim z 2015 r . narody wspólnie zgodziły się utrzymać ocieplenie „znacznie poniżej 2°C”. Jednak przy zobowiązaniach złożonych w ramach Porozumienia globalne ocieplenie nadal osiągnęłoby około 2,7 ° C (4,9 ° F) do końca wieku. Ograniczenie ocieplenia do 1,5°C będzie wymagało zmniejszenia emisji o połowę do 2030 r. i osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 r.

Pożar Bobcat w Monrowii, Kalifornia, 10 września 2020 r
Bielona kolonia koralowca Acropora
Wyschnięte dno jeziora w Kalifornii, które doświadcza najgorszej megasuszy od 1200 lat.[17]
Niektóre efekty zmiany klimatu, zgodnie z ruchem wskazówek zegara, od lewego górnego rogu: pożary lasów nasilone przez upały i susze, pogarszające się susze zagrażające dostawom wody oraz blaknięcie koralowców spowodowane morskimi falami upałów .

Ograniczenie emisji wymaga wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł niskoemisyjnych zamiast spalania paliw kopalnych. Zmiana ta obejmuje stopniowe wycofywanie elektrowni opalanych węglem i gazem ziemnym , znaczne zwiększenie wykorzystania energii wiatrowej , słonecznej i innych rodzajów energii odnawialnej oraz zmniejszenie zużycia energii . Energia elektryczna wytwarzana ze źródeł nieemitujących dwutlenku węgla będzie musiała zastąpić paliwa kopalne do zasilania transportu, ogrzewania budynków i obsługi obiektów przemysłowych. Dwutlenek węgla można również usuwać z atmosfery , na przykład poprzez zwiększanie lesistości i rolnictwo metodami wychwytywania węgla w glebie .

Terminologia

Przed latami 80. XX wieku, kiedy nie było jasne, czy ocieplający efekt zwiększonej ilości gazów cieplarnianych jest silniejszy niż chłodzący wpływ cząstek unoszących się w powietrzu w zanieczyszczeniu powietrza , naukowcy używali terminu niezamierzona modyfikacja klimatu w odniesieniu do wpływu człowieka na klimat.

W latach 80. terminy globalne ocieplenie i zmiany klimatu stały się bardziej powszechne. Chociaż te dwa terminy są czasami używane zamiennie, naukowo globalne ocieplenie odnosi się tylko do zwiększonego ocieplenia powierzchni, podczas gdy zmiana klimatu opisuje całość zmian w systemie klimatycznym Ziemi . Globalne ocieplenie — używane już w 1975 roku — stało się bardziej popularnym terminem po tym, jak klimatolog z NASA, James Hansen, użył go w swoim zeznaniu w Senacie Stanów Zjednoczonych w 1988 roku . Od 2000 roku wzrosło wykorzystanie zmian klimatu . Zmiany klimatu mogą również odnosić się szerzej zarówno do zmian spowodowanych przez człowieka, jak i do zmian naturalnych w historii Ziemi.

Różni naukowcy, politycy i media używają teraz terminów kryzys klimatyczny lub kryzys klimatyczny , aby mówić o zmianach klimatu i globalnym ociepleniu zamiast o globalnym ociepleniu .

Zaobserwowany wzrost temperatury

Globalna rekonstrukcja temperatury powierzchni w ciągu ostatnich 2000 lat przy użyciu danych zastępczych ze słojów drzew, koralowców i rdzeni lodowych zaznaczonych na niebiesko. Bezpośrednio obserwowane dane są zaznaczone na czerwono.

Wiele niezależnych zestawów danych instrumentalnych pokazuje, że system klimatyczny się ociepla. W dekadzie 2011–2020 ocieplenie wyniosło średnio 1,09°C [0,95–1,20°C] w porównaniu z okresem przedindustrialnym (1850–1900). Temperatury powierzchni rosną o około 0,2°C na dekadę, a w 2020 r. temperatura osiągnie 1,2°C powyżej ery przedindustrialnej. Od 1950 roku liczba dni i nocy zimnych spadła, a wzrosła liczba dni i nocy ciepłych.

Między XVIII a połową XIX wieku ocieplenie netto było niewielkie. Informacje klimatyczne dotyczące tego okresu pochodzą z zastępczych danych klimatycznych , takich jak drzewa i rdzenie lodowe . Zapisy termometrów zaczęły zapewniać zasięg globalny około 1850 r. Historyczne wzorce ocieplenia i ochłodzenia, takie jak średniowieczna anomalia klimatyczna i mała epoka lodowcowa , nie występowały w tym samym czasie w różnych regionach. Temperatury mogły osiągnąć tak wysokie, jak pod koniec XX wieku w ograniczonej liczbie regionów. Były prehistoryczne epizody globalnego ocieplenia, takie jak paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne . Jednak współcześnie obserwowany wzrost temperatury i stężenia CO 2 był tak szybki, że nawet nagłe zdarzenia geofizyczne w historii Ziemi nie zbliżają się do obecnego tempa.

Dowody na ocieplenie z pomiarów temperatury powietrza są wzmocnione wieloma innymi obserwacjami. Na przykład przewidziano i zaobserwowano zmiany w naturalnym obiegu wody , takie jak wzrost częstotliwości i intensywności intensywnych opadów, topnienie śniegu i lodu oraz zwiększona wilgotność powietrza . Flora i fauna również zachowują się w sposób zgodny z ociepleniem; na przykład rośliny kwitną wcześniej wiosną. Innym kluczowym wskaźnikiem jest ochłodzenie górnej atmosfery, co pokazuje, że gazy cieplarniane zatrzymują ciepło w pobliżu powierzchni Ziemi i zapobiegają jego promieniowaniu w przestrzeń kosmiczną.

Regiony świata ocieplają się w różnym tempie . Schemat jest niezależny od tego, gdzie emitowane są gazy cieplarniane, ponieważ gazy utrzymują się wystarczająco długo, aby rozprzestrzenić się po całej planecie. Od okresu przedindustrialnego średnia temperatura powierzchni w regionach lądowych wzrosła prawie dwukrotnie szybciej niż średnia globalna temperatura powierzchni. Wynika to z większej pojemności cieplnej oceanów oraz dlatego, że oceany tracą więcej ciepła przez parowanie . Energia cieplna w globalnym systemie klimatycznym rosła z krótkimi przerwami od co najmniej 1970 r., a ponad 90% tej dodatkowej energii zostało zmagazynowane w oceanach . Reszta podgrzała atmosferę , stopiła lód i ogrzała kontynenty.

Półkula północna i biegun północny ocieplają się znacznie szybciej niż biegun południowy i półkula południowa . Półkula północna ma nie tylko znacznie więcej lądu, ale także więcej sezonowej pokrywy śnieżnej i lodu morskiego . Kiedy te powierzchnie odbijają dużo światła i stają się ciemne po stopieniu lodu, zaczynają pochłaniać więcej ciepła . Lokalne osady czarnego węgla na śniegu i lodzie również przyczyniają się do ocieplenia Arktyki. Temperatury w Arktyce rosną ponad dwukrotnie szybciej niż w pozostałej części świata . Topnienie lodowców i pokryw lodowych w Arktyce zakłóca cyrkulację oceaniczną, w tym osłabiony Prąd Zatokowy , co jeszcze bardziej zmienia klimat.

Atrybucja ostatniego wzrostu temperatury

Czynniki napędzające zmiany klimatyczne w latach 1850–1900 do 2010–2019. Nie było znaczącego wkładu wewnętrznej zmienności ani czynników słonecznych i wulkanicznych.

System klimatyczny samodzielnie doświadcza różnych cykli , które mogą trwać latami (takie jak oscylacja południowa El Niño (ENSO)), dziesięcioleci, a nawet stuleci. Inne zmiany są spowodowane brakiem równowagi energii , która jest „zewnętrzna” w stosunku do systemu klimatycznego, ale nie zawsze zewnętrzna w stosunku do Ziemi. Przykłady wymuszeń zewnętrznych obejmują zmiany stężenia gazów cieplarnianych , jasności Słońca , erupcje wulkanów i zmiany orbity Ziemi wokół Słońca.

Aby określić wkład człowieka w zmiany klimatu, należy wykluczyć znaną wewnętrzną zmienność klimatu i naturalne czynniki zewnętrzne. Kluczowym podejściem jest określenie unikalnych „odcisków palców” dla wszystkich potencjalnych przyczyn, a następnie porównanie tych odcisków palców z obserwowanymi wzorcami zmian klimatycznych. Na przykład wymuszanie słoneczne można wykluczyć jako główną przyczynę. Jego odcisk palca ocieplałby się w całej atmosferze. Jednak tylko niższa atmosfera ociepliła się, co jest zgodne z wymuszaniem emisji gazów cieplarnianych. Przypisanie niedawnej zmiany klimatu pokazuje, że głównym czynnikiem napędzającym jest podwyższony poziom gazów cieplarnianych, przy czym aerozole mają działanie tłumiące.

Gazy cieplarniane

Stężenia CO 2 w ciągu ostatnich 800 000 lat mierzone z rdzeni lodowych (niebieski/zielony) i bezpośrednio (czarny)

Gazy cieplarniane są przezroczyste dla światła słonecznego , dzięki czemu mogą przechodzić przez atmosferę w celu ogrzania powierzchni Ziemi. Ziemia emituje je w postaci ciepła , a gazy cieplarniane pochłaniają jego część . Ta absorpcja spowalnia tempo, w jakim ciepło ucieka w przestrzeń kosmiczną, zatrzymując ciepło w pobliżu powierzchni Ziemi i ogrzewając je w czasie. Przed rewolucją przemysłową naturalnie występujące ilości gazów cieplarnianych powodowały, że powietrze przy powierzchni było o około 33°C cieplejsze niż w przypadku ich braku. Podczas gdy para wodna (~50%) i chmury (~25%) w największym stopniu przyczyniają się do efektu cieplarnianego, wzrastają one w funkcji temperatury, a zatem są sprzężeniami zwrotnymi . Z drugiej strony, stężenia gazów takich jak CO 2 (~20%), ozon troposferyczny , CFC i podtlenek azotu nie są zależne od temperatury, a zatem są wymuszeniami zewnętrznymi.

Działalność człowieka od czasów rewolucji przemysłowej, głównie wydobywanie i spalanie paliw kopalnych ( węgiel , ropa naftowa i gaz ziemny ), zwiększyła ilość gazów cieplarnianych w atmosferze, powodując nierównowagę promieniowania . W 2019 r. stężenie CO 2 i metanu wzrosło odpowiednio o około 48% i 160% od 1750 r. Te poziomy CO 2 są wyższe niż kiedykolwiek w ciągu ostatnich 2 milionów lat. Stężenia metanu są znacznie wyższe niż w ciągu ostatnich 800 000 lat.

Projekt Global Carbon pokazuje, w jaki sposób dodatki do CO 2 od 1880 r. były powodowane przez różne źródła, które narastały jedno po drugim.

Globalne antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych w 2019 r. odpowiadały 59 miliardom ton CO 2 . Z tych emisji 75% to CO 2 , 18% to metan , 4% to podtlenek azotu, a 2% to gazy fluorowane . Emisje CO 2 pochodzą głównie ze spalania paliw kopalnych w celu dostarczania energii dla transportu , produkcji, ogrzewania i elektryczności. Dodatkowe emisje CO 2 pochodzą z wylesiania i procesów przemysłowych , które obejmują CO 2 uwalniane w reakcjach chemicznych do produkcji cementu , stali , aluminium i nawozów sztucznych . Emisje metanu pochodzą z hodowli , obornika, uprawy ryżu , składowisk odpadów, ścieków i wydobycia węgla , a także z wydobycia ropy i gazu . Emisje podtlenku azotu pochodzą głównie z mikrobiologicznego rozkładu nawozów .

Pomimo wkładu wylesiania w emisje gazów cieplarnianych powierzchnia ziemi, a zwłaszcza jej lasy, pozostają znaczącym pochłaniaczem dwutlenku węgla dla CO 2 . Procesy pochłaniania na powierzchni ziemi, takie jak wiązanie węgla w glebie i fotosynteza, usuwają około 29% rocznej globalnej emisji CO 2 . Ocean służy również jako znaczący pochłaniacz dwutlenku węgla w procesie dwuetapowym. Najpierw CO2 rozpuszcza się w wodach powierzchniowych. Następnie cyrkulacja zwrotna oceanu rozprowadza go głęboko do wnętrza oceanu, gdzie gromadzi się z czasem w ramach obiegu węgla . W ciągu ostatnich dwóch dekad światowe oceany pochłonęły od 20 do 30% emitowanego CO 2 .

Aerozole i chmury

Zanieczyszczenia powietrza w postaci aerozoli wpływają na klimat na dużą skalę. Aerozole rozpraszają i pochłaniają promieniowanie słoneczne. Od 1961 do 1990 roku obserwowano stopniowe zmniejszanie się ilości światła słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi . Zjawisko to jest powszechnie znane jako globalne zaciemnienie i jest przypisywane aerozolom wytwarzanym przez pył, zanieczyszczenia oraz spalanie biopaliw i paliw kopalnych. Na całym świecie liczba aerozoli zmniejsza się od 1990 r. z powodu kontroli zanieczyszczeń, co oznacza, że ​​nie maskują one już tak bardzo ocieplenia gazów cieplarnianych.

Aerozole mają również pośredni wpływ na budżet promieniowania Ziemi . Aerozole siarczanowe działają jak jądra kondensacji chmur i prowadzą do chmur, które mają coraz mniejsze kropelki. Chmury te odbijają promieniowanie słoneczne wydajniej niż chmury z mniejszą liczbą i większymi kropelkami. Zmniejszają również wzrost kropel deszczu , co sprawia, że ​​chmury bardziej odbijają wpadające światło słoneczne. Pośrednie skutki aerozoli są największą niepewnością w wymuszaniu radiacyjnym.

Podczas gdy aerozole zazwyczaj ograniczają globalne ocieplenie poprzez odbijanie światła słonecznego, sadza zawarta w sadzy opadającej na śnieg lub lód może przyczynić się do globalnego ocieplenia. Nie tylko zwiększa to absorpcję światła słonecznego, ale także zwiększa topnienie i wzrost poziomu mórz. Ograniczenie nowych złóż czarnego węgla w Arktyce może zmniejszyć globalne ocieplenie o 0,2°C do 2050 r.

Zmiany powierzchni terenu

Tempo globalnej utraty pokrywy drzewnej w przybliżeniu podwoiło się od 2001 r., osiągając roczną stratę zbliżoną do obszaru wielkości Włoch.

Ludzie zmieniają powierzchnię Ziemi głównie po to, aby tworzyć więcej gruntów rolnych . Dziś rolnictwo zajmuje 34% powierzchni lądowej Ziemi, 26% to lasy, a 30% to tereny niezdatne do zamieszkania (lodowce, pustynie itp.). Ilość gruntów zalesionych nadal się zmniejsza, co jest główną zmianą użytkowania gruntów, która powoduje globalne ocieplenie. Wylesianie uwalnia CO 2 zawarte w drzewach podczas ich niszczenia, a ponadto zapobiega pochłanianiu przez te drzewa większej ilości CO 2 w przyszłości. Głównymi przyczynami wylesiania są: trwała zmiana użytkowania gruntów z gruntów leśnych na grunty rolne produkujące produkty takie jak wołowina i olej palmowy (27 %), pozyskiwanie drewna w celu produkcji leśnictwa/produktów leśnych (26 %), krótkotrwała zmiana upraw (24 % ) i pożary lasów (23%).

Rodzaj roślinności w regionie wpływa na lokalną temperaturę. Wpływa na to, ile światła słonecznego odbija się z powrotem w kosmos ( albedo ) i ile ciepła jest tracone przez parowanie . Na przykład zmiana z ciemnego lasu na użytki zielone sprawia, że ​​powierzchnia jest jaśniejsza, co powoduje, że odbija ona więcej światła słonecznego. Wylesianie może również wpływać na temperaturę, modyfikując uwalnianie związków chemicznych, które wpływają na chmury, oraz zmieniając wzorce wiatrów. W obszarach tropikalnych i umiarkowanych efektem netto jest znaczne ocieplenie, podczas gdy na szerokościach geograficznych bliżej biegunów wzrost albedo (ponieważ lasy są zastępowane pokrywą śnieżną) prowadzi do efektu ochłodzenia. Szacuje się, że w skali globalnej skutki te doprowadziły do ​​nieznacznego ochłodzenia, zdominowanego przez wzrost albedo na powierzchni. Według FAO degradacja lasów pogłębia skutki zmiany klimatu, ponieważ zmniejsza zdolność lasów do sekwestracji dwutlenku węgla. Rzeczywiście, wśród wielu korzyści, lasy mają również potencjał zmniejszania wpływu wysokich temperatur.

Aktywność słoneczna i wulkaniczna

Ponieważ Słońce jest głównym źródłem energii na Ziemi, zmiany w docierającym świetle słonecznym mają bezpośredni wpływ na system klimatyczny. Natężenie promieniowania słonecznego było mierzone bezpośrednio przez satelity , a pomiary pośrednie są dostępne od początku XVII wieku. Nie ma tendencji wzrostowej w ilości energii słonecznej docierającej do Ziemi.

Wybuchowe erupcje wulkanów stanowią największą siłę naturalną w epoce przemysłowej. Kiedy erupcja jest wystarczająco silna ( dwutlenek siarki dociera do stratosfery), światło słoneczne może zostać częściowo zablokowane na kilka lat. Sygnał temperatury trwa około dwa razy dłużej. W epoce przemysłowej aktywność wulkaniczna miała znikomy wpływ na globalne trendy temperaturowe. Obecne emisje CO 2 pochodzące z wulkanów stanowią mniej niż 1% obecnych antropogenicznych emisji CO 2 .

Fizyczne modele klimatyczne nie są w stanie odtworzyć gwałtownego ocieplenia obserwowanego w ostatnich dziesięcioleciach, biorąc pod uwagę jedynie zmiany w produkcji energii słonecznej i aktywności wulkanicznej. Dalsze dowody na to, że gazy cieplarniane powodują globalne ocieplenie, pochodzą z pomiarów, które pokazują ocieplenie dolnej atmosfery (troposfery ) , połączone z ochłodzeniem górnej atmosfery (stratosfery ) . Gdyby zmiany słoneczne były odpowiedzialne za obserwowane ocieplenie, zarówno troposfera, jak i stratosfera uległyby ociepleniu.

Informacje zwrotne dotyczące zmian klimatu

Lód morski odbija od 50% do 70% docierającego światła słonecznego, podczas gdy ocean, jako ciemniejszy, odbija tylko 6%. Gdy obszar lodu morskiego topi się i odsłania więcej oceanu, ocean pochłania więcej ciepła, podnosząc temperaturę, która topi jeszcze więcej lodu. Ten proces jest pozytywnym sprzężeniem zwrotnym.

Reakcja systemu klimatycznego na początkowe wymuszenie jest modyfikowana przez sprzężenia zwrotne: zwiększane przez „samowzmacniające się” lub „pozytywne” sprzężenia zwrotne i zmniejszane przez „równoważące” lub „ujemne” sprzężenia zwrotne . Głównymi wzmacniającymi sprzężeniami zwrotnymi są sprzężenie zwrotne pary wodnej , sprzężenie zwrotne albedo lodu i efekt netto chmur. Podstawowym mechanizmem równoważącym jest chłodzenie radiacyjne , ponieważ powierzchnia Ziemi oddaje więcej ciepła do przestrzeni kosmicznej w odpowiedzi na rosnącą temperaturę. Oprócz sprzężeń zwrotnych temperatury, w obiegu węgla występują sprzężenia zwrotne, takie jak nawozowy wpływ CO 2 na wzrost roślin. Niepewność co do sprzężeń zwrotnych jest głównym powodem, dla którego różne modele klimatyczne przewidują różne wielkości ocieplenia dla danej ilości emisji.

Gdy powietrze się ociepla, może pomieścić więcej wilgoci . Para wodna, jako silny gaz cieplarniany, zatrzymuje ciepło w atmosferze. Jeśli zachmurzenie wzrośnie, więcej światła słonecznego zostanie odbite z powrotem w kosmos, ochładzając planetę. Jeśli chmury stają się wyższe i cieńsze, działają jak izolator, odbijając ciepło z dołu z powrotem w dół i ogrzewając planetę. Wpływ chmur jest największym źródłem niepewności sprzężenia zwrotnego.

Innym ważnym sprzężeniem zwrotnym jest zmniejszenie pokrywy śnieżnej i lodu morskiego w Arktyce, co zmniejsza współczynnik odbicia powierzchni Ziemi. W tych regionach pochłaniana jest teraz większa część energii słonecznej, co przyczynia się do wzmocnienia zmian temperatury w Arktyce . Amplifikacja arktyczna to także topnienie wiecznej zmarzliny , która uwalnia metan i CO 2 do atmosfery. Zmiany klimatu mogą również powodować uwalnianie metanu z terenów podmokłych , systemów morskich i systemów słodkowodnych. Ogólnie oczekuje się, że informacje zwrotne dotyczące klimatu będą coraz bardziej pozytywne.

Około połowa emisji CO 2 spowodowanych działalnością człowieka została wchłonięta przez rośliny lądowe i oceany. Na lądzie podwyższony poziom CO 2 i wydłużony okres wegetacyjny stymulowały wzrost roślin. Zmiany klimatu zwiększają susze i fale upałów, które hamują wzrost roślin, co sprawia, że ​​nie ma pewności, czy ten pochłaniacz dwutlenku węgla będzie nadal rósł w przyszłości. Gleby zawierają duże ilości węgla i mogą uwalniać pewną ilość węgla, gdy się nagrzewają . Gdy ocean pochłania więcej CO 2 i ciepła, zakwasza się, zmienia się jego cyrkulacja, a fitoplankton pochłania mniej węgla, zmniejszając tempo, w jakim ocean pochłania węgiel atmosferyczny. Ogólnie rzecz biorąc, przy wyższych stężeniach CO 2 Ziemia pochłonie zmniejszoną część naszych emisji.

Modelowanie

Prognozowane globalne zmiany temperatury powierzchni w stosunku do lat 1850–1900 na podstawie średnich zmian wielomodelowych CMIP6

Model klimatu jest reprezentacją procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, które wpływają na system klimatyczny. Modele obejmują również naturalne procesy, takie jak zmiany orbity Ziemi, historyczne zmiany aktywności Słońca i wymuszenia wulkaniczne. Modele są używane do oszacowania stopnia ocieplenia, które spowoduje przyszłe emisje, przy uwzględnieniu siły sprzężeń zwrotnych klimatu lub odtwarzania i przewidywania cyrkulacji oceanów, rocznego cyklu pór roku i przepływów węgla między powierzchnią lądu a lądem. atmosfera.

Fizyczny realizm modeli jest testowany poprzez badanie ich zdolności do symulowania współczesnych lub przeszłych klimatów. Wcześniejsze modele nie doceniały tempa kurczenia się Arktyki i nie doceniały tempa wzrostu opadów. Wzrost poziomu mórz od 1990 roku był niedoszacowany w starszych modelach, ale nowsze modele dobrze zgadzają się z obserwacjami. Opublikowana w Stanach Zjednoczonych Narodowa Ocena Klimatu z 2017 r. Zauważa, że ​​„modele klimatyczne mogą nadal niedoszacowywać lub pomijać odpowiednie procesy zwrotne”. Ponadto modele klimatyczne mogą nie być w stanie odpowiednio przewidzieć krótkoterminowych regionalnych zmian klimatycznych.

Podzbiór modeli klimatu dodaje czynniki społeczne do prostego fizycznego modelu klimatu. Modele te symulują, w jaki sposób populacja, wzrost gospodarczy i zużycie energii wpływają na klimat fizyczny i wchodzą z nim w interakcje. Dzięki tym informacjom modele te mogą tworzyć scenariusze przyszłych emisji gazów cieplarnianych. Jest to następnie wykorzystywane jako dane wejściowe do modeli klimatu fizycznego i modeli obiegu węgla w celu przewidywania, w jaki sposób stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze może się zmienić w przyszłości. W zależności od scenariusza społeczno-ekonomicznego i scenariusza łagodzenia, modele wytwarzają stężenie CO 2 w atmosferze w szerokim zakresie od 380 do 1400 ppm.

Szósty raport oceniający IPCC przewiduje , że globalne ocieplenie najprawdopodobniej osiągnie 1,0°C do 1,8°C pod koniec XXI wieku przy scenariuszu bardzo niskich emisji gazów cieplarnianych . W scenariuszu pośrednim globalne ocieplenie osiągnęłoby od 2,1°C do 3,5°C i od 3,3°C do 5,7°C w scenariuszu bardzo wysokich emisji gazów cieplarnianych . Prognozy te opierają się na modelach klimatycznych w połączeniu z obserwacjami.

Pozostały budżet węglowy jest określany poprzez modelowanie cyklu węglowego i wrażliwości klimatu na gazy cieplarniane. Według IPCC globalne ocieplenie można utrzymać poniżej 1,5°C z szansą wynoszącą dwie trzecie, jeśli emisje po 2018 r. nie przekroczą 420 lub 570 gigaton CO 2 . Odpowiada to 10 do 13 lat obecnej emisji. Istnieje duża niepewność co do budżetu. Na przykład może to być o 100 gigaton CO 2 mniejsze z powodu uwalniania metanu z wiecznej zmarzliny i terenów podmokłych . Jednak jasne jest, że zasoby paliw kopalnych są zbyt obfite, aby można było polegać na niedoborach w celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla w XXI wieku.

Wpływy

Szósty raport oceniający IPCC przewiduje zmiany średniej wilgotności gleby, które mogą zakłócić rolnictwo i ekosystemy. Zmniejszenie wilgotności gleby o jedno odchylenie standardowe oznacza, że ​​średnia wilgotność gleby będzie w przybliżeniu odpowiadać dziewiątemu najbardziej suchemu rokowi między 1850 a 1900 w tym miejscu.

Efekty środowiskowe

Środowiskowe skutki zmiany klimatu są rozległe i dalekosiężne, wpływając na oceany , lód i pogodę. Zmiany mogą zachodzić stopniowo lub szybko. Dowody na te efekty pochodzą z badania zmian klimatu w przeszłości, z modelowania i współczesnych obserwacji. Od lat 50. XX wieku susze i fale upałów pojawiają się jednocześnie z coraz większą częstotliwością. Ekstremalnie mokre lub suche zdarzenia w okresie monsunowym nasiliły się w Indiach i Azji Wschodniej. Częstotliwość opadów i intensywność huraganów i tajfunów prawdopodobnie wzrasta , a zasięg geograficzny prawdopodobnie rozszerza się w kierunku bieguna w odpowiedzi na ocieplenie klimatu. Częstotliwość cyklonów tropikalnych nie wzrosła w wyniku zmian klimatycznych.

Historyczna rekonstrukcja poziomu morza i prognozy do 2100 r. Opublikowane w 2017 r. Przez amerykański program badań nad zmianami globalnymi

Globalny poziom mórz podnosi się w wyniku topnienia lodowców , topnienia pokryw lodowych na Grenlandii i Antarktydzie oraz rozszerzalności cieplnej. W latach 1993-2020 wzrost ten wzrastał w czasie, średnio o 3,3 ± 0,3 mm rocznie. IPCC przewiduje, że w XXI wieku w scenariuszu bardzo wysokich emisji poziom mórz może wzrosnąć o 61–110 cm. Zwiększone ciepło oceanów osłabia i grozi odłączeniem wylotów lodowca Antarktydy, ryzykując duże stopienie pokrywy lodowej i możliwość podniesienia się poziomu mórz o 2 metry do 2100 przy wysokich emisjach.

Zmiany klimatu doprowadziły do ​​dziesięcioleci kurczenia się i przerzedzania lodu morskiego w Arktyce . Oczekuje się, że lata bez lodu będą rzadkie przy ociepleniu o 1,5°C, ale przy ociepleniu na poziomie 2°C będą zdarzać się raz na trzy do dziesięciu lat. Wyższe stężenie CO 2 w atmosferze doprowadziło do zmian w składzie chemicznym oceanów . Wzrost ilości rozpuszczonego CO 2 powoduje zakwaszenie oceanów . Ponadto poziom tlenu spada , ponieważ tlen jest mniej rozpuszczalny w cieplejszej wodzie. Rozszerzają się również martwe strefy w oceanach, regiony z bardzo małą ilością tlenu.

Punkty krytyczne i długoterminowe skutki

Większe stopnie globalnego ocieplenia zwiększają ryzyko przekroczenia „ punktów krytycznych ” — progów, poza którymi nie można już uniknąć pewnych skutków, nawet jeśli temperatury zostaną obniżone. Przykładem jest zapadanie się pokryw lodowych Zachodniej Antarktydy i Grenlandii, gdzie wzrost temperatury o 1,5 do 2°C może spowodować stopienie pokryw lodowych, chociaż skala czasowa topnienia jest niepewna i zależy od przyszłego ocieplenia. W krótkim czasie mogą wystąpić pewne zmiany na dużą skalę , takie jak wyłączenie niektórych prądów oceanicznych, takich jak Atlantycka Meridional Overturning Circulation (AMOC). Punkty krytyczne mogą również obejmować nieodwracalne szkody w ekosystemach, takich jak lasy deszczowe Amazonii i rafy koralowe.

Długofalowe skutki zmian klimatycznych w oceanach obejmują dalsze topnienie lodu, ocieplenie oceanów , wzrost poziomu mórz i zakwaszenie oceanów . W skali czasowej od stuleci do tysiącleci o skali zmian klimatu decydować będą przede wszystkim antropogeniczne emisje CO 2 . Wynika to z długiego życia atmosferycznego CO 2 . Absorpcja CO 2 przez oceany jest na tyle powolna, że ​​zakwaszenie oceanów będzie trwało od setek do tysięcy lat. Szacuje się, że emisje te wydłużyły obecny okres międzylodowcowy o co najmniej 100 000 lat. Podnoszenie się poziomu mórz będzie trwało przez wiele stuleci, a po 2000 latach szacowany wzrost wyniesie 2,3 metra na stopień Celsjusza (4,2 stopy/°F).

Przyroda i dzika przyroda

Niedawne ocieplenie spowodowało, że wiele gatunków lądowych i słodkowodnych przeniosło się na biegun i w kierunku wyższych wysokości . Wyższe poziomy CO 2 w atmosferze i wydłużony sezon wegetacyjny spowodowały globalne zazielenienie. Jednak fale upałów i susze zmniejszyły produktywność ekosystemów w niektórych regionach. Przyszła równowaga tych przeciwstawnych efektów jest niejasna. Zmiany klimatu przyczyniły się do ekspansji bardziej suchych stref klimatycznych, takich jak ekspansja pustyń w strefie podzwrotnikowej . Rozmiar i tempo globalnego ocieplenia zwiększa prawdopodobieństwo gwałtownych zmian w ekosystemach . Ogólnie oczekuje się, że zmiany klimatu spowodują wyginięcie wielu gatunków.

Oceany nagrzewały się wolniej niż lądy, ale rośliny i zwierzęta w oceanach migrowały w kierunku zimniejszych biegunów szybciej niż gatunki na lądzie. Podobnie jak na lądzie, fale upałów w oceanie występują częściej z powodu zmian klimatu, szkodząc szerokiej gamie organizmów, takich jak koralowce, wodorosty i ptaki morskie . Zakwaszenie oceanów utrudnia organizmom wapniejącym, takim jak małże , pąkle i koralowce, wytwarzanie muszli i szkieletów ; a fale upałów wybieliły rafy koralowe . Szkodliwe zakwity glonów nasilone przez zmianę klimatu i eutrofizację obniżają poziom tlenu, zakłócają sieci pokarmowe i powodują ogromne straty w życiu morskim. Ekosystemy przybrzeżne znajdują się pod szczególną presją. Prawie połowa globalnych terenów podmokłych zniknęła z powodu zmian klimatu i innych skutków działalności człowieka.

Wpływ zmiany klimatu na środowisko

ludzie

Ekstremalne warunki pogodowe będą coraz częstsze w miarę ocieplania się Ziemi.

Skutki zmian klimatycznych dotykają ludzi na całym świecie. Oddziaływania można obecnie zaobserwować na wszystkich kontynentach iw regionach oceanicznych, przy czym największe ryzyko dotyczy obszarów położonych na niskich szerokościach geograficznych i słabiej rozwiniętych. Ciągłe ocieplenie ma potencjalnie „poważne, wszechobecne i nieodwracalne skutki” dla ludzi i ekosystemów. Zagrożenia rozkładają się nierównomiernie, ale generalnie są większe w przypadku osób znajdujących się w niekorzystnej sytuacji w krajach rozwijających się i rozwiniętych.

Jedzenie i zdrowie

WHO uznała zmiany klimatyczne za największe zagrożenie dla zdrowia na świecie w XXI wieku. Ekstremalne warunki pogodowe prowadzą do obrażeń i śmierci, a nieurodzaj do niedożywienia . Różne choroby zakaźne , takie jak gorączka denga i malaria , są łatwiej przenoszone w cieplejszym klimacie . Małe dzieci są najbardziej narażone na niedobory żywności. Zarówno dzieci, jak i osoby starsze są narażone na ekstremalne upały. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oszacowała, że ​​w latach 2030-2050 zmiany klimatyczne spowodują około 250 000 dodatkowych zgonów rocznie. Ocenili zgony z powodu narażenia na ciepło u osób starszych, wzrost biegunki , malarii, dengi, powodzi przybrzeżnych i niedożywienia dzieci. Przewiduje się, że do 2050 roku ponad 500 000 zgonów dorosłych wzrośnie z powodu ograniczenia dostępności i jakości żywności. Do 2100 roku od 50% do 75% światowej populacji może stanąć w obliczu warunków klimatycznych zagrażających życiu z powodu połączonych skutków ekstremalnego upału i wilgotności.

Zmiany klimatu wpływają na bezpieczeństwo żywnościowe . Spowodowało to zmniejszenie światowych plonów kukurydzy, pszenicy i soi w latach 1981-2010. Przyszłe ocieplenie może jeszcze bardziej zmniejszyć globalne plony głównych upraw. Na produkcję roślinną prawdopodobnie wpłynie to negatywnie w krajach położonych na niskich szerokościach geograficznych, podczas gdy skutki na północnych szerokościach geograficznych mogą być pozytywne lub negatywne. Nawet dodatkowe 183 miliony ludzi na całym świecie, zwłaszcza tych o niższych dochodach, jest zagrożonych głodem w wyniku tych skutków. Zmiany klimatyczne mają również wpływ na populacje ryb. Na całym świecie mniej będzie dostępnych do połowów. Regiony zależne od wód lodowcowych, regiony już wyschnięte i małe wyspy są bardziej narażone na niedobór wody z powodu zmian klimatycznych.

źródła utrzymania

Szkody gospodarcze spowodowane zmianami klimatycznymi mogą być poważne i istnieje ryzyko katastrofalnych konsekwencji. Zmiana klimatu prawdopodobnie już zwiększyła globalne nierówności gospodarcze i przewiduje się, że tendencja ta będzie się utrzymywać. Większość poważnych skutków spodziewana jest w Afryce Subsaharyjskiej , gdzie większość lokalnych mieszkańców jest uzależniona od zasobów naturalnych i rolniczych, oraz w Azji Południowo-Wschodniej. Bank Światowy szacuje, że zmiany klimatyczne mogą doprowadzić do ubóstwa ponad 120 milionów ludzi do 2030 roku.

Obecne nierówności oparte na zamożności i statusie społecznym pogłębiły się z powodu zmiany klimatu. Zmarginalizowani ludzie, którzy mają mniejszą kontrolę nad zasobami, napotykają poważne trudności w łagodzeniu, dostosowywaniu się i odbudowie po wstrząsach klimatycznych. Rdzenni mieszkańcy , którzy utrzymują się ze swoich gruntów i ekosystemów, staną w obliczu zagrożenia dla ich dobrego samopoczucia i stylu życia z powodu zmian klimatycznych. Ekspertyza doprowadziła do wniosku, że rola zmiany klimatu w konfliktach zbrojnych jest niewielka w porównaniu z takimi czynnikami, jak nierówności społeczno-ekonomiczne i możliwości państwa.

Nisko położone wyspy i społeczności przybrzeżne są zagrożone podnoszeniem się poziomu mórz, co powoduje częstsze powodzie. Czasami ląd zostaje trwale utracony na rzecz morza. Może to prowadzić do bezpaństwowości mieszkańców krajów wyspiarskich, takich jak Malediwy i Tuvalu . W niektórych regionach wzrost temperatury i wilgotności może być zbyt poważny, aby ludzie mogli się do niego przystosować. W przypadku najgorszej zmiany klimatu modele przewidują, że prawie jedna trzecia ludzkości może żyć w wyjątkowo gorącym i niezdatnym do zamieszkania klimacie, podobnym do obecnego klimatu panującego na Saharze. Czynniki te mogą napędzać migrację środowiskową , zarówno w obrębie krajów, jak i między nimi. Oczekuje się, że więcej ludzi zostanie przesiedlonych z powodu podniesienia się poziomu mórz, ekstremalnych warunków pogodowych i konfliktów wynikających ze zwiększonej konkurencji o zasoby naturalne. Zmiana klimatu może również zwiększyć podatność na zagrożenia, prowadząc do „uwięzionych populacji”, które nie są w stanie się przemieszczać z powodu braku zasobów.

Wpływ zmian klimatu na ludzi

Redukcja i ponowne wychwytywanie emisji

Globalne scenariusze emisji gazów cieplarnianych, oparte na politykach i zobowiązaniach na dzień 21.11

Zmiany klimatu można złagodzić, zmniejszając emisje gazów cieplarnianych i wzmacniając pochłaniacze , które pochłaniają gazy cieplarniane z atmosfery. Aby ograniczyć globalne ocieplenie do mniej niż 1,5°C, globalne emisje gazów cieplarnianych muszą być zerowe netto do 2050 r. lub do 2070 r. z celem 2°C. Wymaga to daleko idących, systemowych zmian na niespotykaną dotąd skalę w energetyce, gruntach, miastach, transporcie, budynkach i przemyśle. Program Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska szacuje, że kraje muszą potroić swoje zobowiązania wynikające z porozumienia paryskiego w ciągu następnej dekady, aby ograniczyć globalne ocieplenie do 2°C. Aby osiągnąć cel 1,5°C, wymagany jest jeszcze większy poziom redukcji. Przy zobowiązaniach złożonych w ramach Porozumienia od października 2021 r. globalne ocieplenie nadal miałoby 66% szans na osiągnięcie około 2,7°C (zakres: 2,2–3,2°C) do końca stulecia. W skali globalnej ograniczenie ocieplenia do 2°C może przynieść większe korzyści ekonomiczne niż koszty ekonomiczne.

Chociaż nie ma jednego sposobu na ograniczenie globalnego ocieplenia do 1,5 lub 2 °C, większość scenariuszy i strategii przewiduje znaczny wzrost wykorzystania energii odnawialnej w połączeniu ze zwiększonymi środkami w zakresie efektywności energetycznej w celu uzyskania potrzebnej redukcji emisji gazów cieplarnianych. Aby zmniejszyć presję na ekosystemy i zwiększyć ich zdolność do sekwestracji dwutlenku węgla, konieczne byłyby również zmiany w rolnictwie i leśnictwie, takie jak zapobieganie wylesianiu i przywracanie naturalnych ekosystemów poprzez ponowne zalesianie .

Inne podejścia do łagodzenia zmian klimatycznych wiążą się z wyższym poziomem ryzyka. Scenariusze, które ograniczają globalne ocieplenie do 1,5°C, zwykle przewidują wykorzystanie metod usuwania dwutlenku węgla na dużą skalę w XXI wieku. Istnieją jednak obawy dotyczące nadmiernego polegania na tych technologiach i wpływu na środowisko. Możliwym uzupełnieniem głębokiej redukcji emisji jest również modyfikacja promieniowaniem słonecznym (SRM). Jednak SRM wiązałoby się z istotnymi kwestiami etycznymi i prawnymi, a ryzyko jest słabo poznane.

Czysta energia

Węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny pozostają głównymi światowymi źródłami energii, mimo że odnawialne źródła energii zaczęły szybko rosnąć.
Energia wiatrowa i słoneczna, Niemcy

Energia odnawialna jest kluczem do ograniczenia zmian klimatycznych. Paliwa kopalne stanowiły 80% światowej energii w 2018 r. Pozostała część została podzielona między energię jądrową i odnawialne źródła energii (w tym energię wodną , ​​bioenergię , energię wiatrową i słoneczną oraz energię geotermalną ). Przewiduje się, że ta mieszanka zmieni się znacząco w ciągu najbliższych 30 lat. Panele fotowoltaiczne i wiatr na lądzie należą obecnie do najtańszych form dodawania nowych mocy wytwórczych w wielu lokalizacjach. Odnawialne źródła energii stanowiły 75% całej nowej generacji energii elektrycznej zainstalowanej w 2019 r., prawie cała energia słoneczna i wiatrowa. Inne formy czystej energii, takie jak energia jądrowa i wodna, mają obecnie większy udział w dostawach energii. Jednak ich prognozy przyszłego wzrostu wydają się w porównaniu z nimi ograniczone.

Aby osiągnąć neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r., energia odnawialna stałaby się dominującą formą wytwarzania energii elektrycznej, osiągając do 2050 r. 85% lub więcej w niektórych scenariuszach. Inwestycje w węgiel zostałyby wyeliminowane, a wykorzystanie węgla prawie całkowicie wycofane do 2050 roku.

Energia elektryczna wytwarzana ze źródeł odnawialnych musiałaby również stać się głównym źródłem energii dla ogrzewania i transportu. Transport może odejść od pojazdów z silnikami spalinowymi na rzecz pojazdów elektrycznych , transportu publicznego i transportu aktywnego (rowerowego i pieszego). W przypadku żeglugi i latania paliwa niskoemisyjne zmniejszyłyby emisje. Ogrzewanie mogłoby być w coraz większym stopniu dekarbonizowane za pomocą technologii takich jak pompy ciepła .

Istnieją przeszkody dla dalszego szybkiego rozwoju czystej energii, w tym odnawialnych źródeł energii. W przypadku nowych projektów związanych z energią wiatrową i słoneczną istnieją obawy dotyczące środowiska i użytkowania gruntów. Energia wiatrowa i słoneczna również wytwarzają energię w sposób przerywany iz sezonową zmiennością . Tradycyjnie tamy wodne ze zbiornikami i elektrownie konwencjonalne były używane, gdy produkcja energii o zmiennej charakterystyce jest niska. Idąc dalej, można rozszerzyć magazynowanie energii , dopasować popyt i podaż energii , a transmisja na duże odległości może wygładzić zmienność produkcji energii odnawialnej. Bioenergia często nie jest neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla i może mieć negatywne konsekwencje dla bezpieczeństwa żywnościowego. Rozwój energetyki jądrowej jest ograniczany przez kontrowersje wokół odpadów jądrowych , rozprzestrzeniania broni jądrowej i wypadków . Rozwój energetyki wodnej jest ograniczony przez fakt, że najlepsze lokalizacje zostały już zagospodarowane, a nowe projekty napotykają coraz większe problemy społeczne i środowiskowe.

Energia niskoemisyjna poprawia zdrowie ludzi poprzez minimalizowanie zmian klimatu. Przynosi również krótkoterminowe korzyści w postaci zmniejszenia liczby zgonów spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza, które w 2016 r. szacowano na 7 milionów rocznie. Realizacja celów Porozumienia Paryskiego, które ograniczają wzrost ocieplenia do 2°C, może uratować około miliona tych istnień ludzkich rocznie do 2050 r. , mając na uwadze, że ograniczenie globalnego ocieplenia do 1,5°C mogłoby uratować miliony, a jednocześnie zwiększyć bezpieczeństwo energetyczne i zmniejszyć ubóstwo. Poprawa jakości powietrza przynosi również korzyści ekonomiczne, które mogą być większe niż koszty łagodzenia skutków.

Oszczędzanie energii

Zmniejszenie zapotrzebowania na energię to kolejny ważny aspekt redukcji emisji. Jeśli potrzeba mniej energii, istnieje większa elastyczność w zakresie rozwoju czystej energii. Ułatwia również zarządzanie siecią elektroenergetyczną i minimalizuje rozwój infrastruktury generującej duże ilości dwutlenku węgla . Aby osiągnąć cele klimatyczne, konieczne będzie znaczne zwiększenie inwestycji w efektywność energetyczną, porównywalne z poziomem inwestycji w energię odnawialną. Kilka zmian związanych z COVID-19 we wzorcach zużycia energii, inwestycjach w efektywność energetyczną i finansowaniu sprawiło, że prognozy na tę dekadę są trudniejsze i bardziej niepewne.

Strategie zmniejszania zapotrzebowania na energię różnią się w zależności od sektora. W transporcie pasażerowie i towary mogą przestawić się na bardziej wydajne środki transportu, takie jak autobusy i pociągi, lub korzystać z pojazdów elektrycznych. Strategie przemysłowe mające na celu zmniejszenie zapotrzebowania na energię obejmują ulepszanie systemów grzewczych i silników, projektowanie mniej energochłonnych produktów oraz wydłużanie żywotności produktów. W sektorze budowlanym nacisk kładziony jest na lepsze projektowanie nowych budynków i wyższy poziom efektywności energetycznej podczas modernizacji. Wykorzystanie technologii, takich jak pompy ciepła, może również zwiększyć efektywność energetyczną budynków.

Rolnictwo i przemysł

Biorąc pod uwagę emisje bezpośrednie i pośrednie, sektorem o największym udziale w światowych emisjach jest przemysł.

Rolnictwo i leśnictwo stoją przed potrójnym wyzwaniem polegającym na ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych, zapobieganiu dalszemu przekształcaniu lasów w grunty rolne oraz zaspokojeniu rosnącego światowego zapotrzebowania na żywność. Zestaw działań mógłby zmniejszyć emisje pochodzące z rolnictwa i leśnictwa o dwie trzecie w stosunku do poziomu z 2010 r. Obejmują one ograniczenie wzrostu popytu na żywność i inne produkty rolne, zwiększenie produktywności gruntów, ochronę i odtwarzanie lasów oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnianych z produkcji rolnej.

Jeśli chodzi o popyt, kluczowym elementem ograniczania emisji jest przechodzenie ludzi na dietę roślinną . Wyeliminowanie produkcji żywego inwentarza na mięso i nabiał wyeliminowałoby około 3/4 wszystkich emisji z rolnictwa i innego użytkowania gruntów. Zwierzęta gospodarskie zajmują również 37% obszaru lądowego wolnego od lodu na Ziemi i spożywają paszę z 12% obszaru lądowego wykorzystywanego pod uprawy, powodując wylesianie i degradację gleby.

Produkcja stali i cementu odpowiada za około 13% przemysłowych emisji CO2 . W tych gałęziach przemysłu materiały wysokoemisyjne, takie jak koks i wapno, odgrywają integralną rolę w produkcji, więc ograniczenie emisji CO 2 wymaga badań nad alternatywnymi chemiami.

Sekwestracja dwutlenku węgla

Większość emisji CO 2 została pochłonięta przez pochłaniacze dwutlenku węgla , w tym przez wzrost roślin, wchłanianie przez glebę i oceany ( Globalny budżet węglowy 2020 ).

Naturalne pochłaniacze dwutlenku węgla można ulepszyć, aby sekwestrować znacznie większe ilości CO 2 niż naturalnie występujące. Ponowne zalesianie i sadzenie drzew na terenach nieleśnych należą do najbardziej dojrzałych technik sekwestracji, chociaż ta ostatnia budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa żywnościowego. Rolnicy mogą promować sekwestrację węgla w glebie poprzez takie praktyki, jak stosowanie ozimych upraw okrywowych , zmniejszanie intensywności i częstotliwości orki oraz stosowanie kompostu i obornika jako dodatków do gleby. W jednej ze swoich ostatnich publikacji FAO utrzymuje, że odtwarzanie lasów i krajobrazów przynosi wiele korzyści dla klimatu, w tym sekwestrację i redukcję emisji gazów cieplarnianych. Rekultywacja/odtwarzanie przybrzeżnych terenów podmokłych, łąk preriowych i łąk trawy morskiej zwiększa wchłanianie węgla do materii organicznej ( niebieski węgiel ). Kiedy węgiel jest sekwestrowany w glebie i materii organicznej, takiej jak drzewa, istnieje ryzyko ponownego uwolnienia węgla do atmosfery później w wyniku zmian w użytkowaniu gruntów, pożarów lub innych zmian w ekosystemach.

Tam, gdzie produkcja energii lub przemysł ciężki generujący duże ilości CO 2 nadal wytwarza odpady CO 2 , gaz można wychwytywać i magazynować zamiast uwalniać do atmosfery. Chociaż jego obecne wykorzystanie ma ograniczoną skalę i jest kosztowne, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) może odegrać znaczącą rolę w ograniczeniu emisji CO 2 do połowy stulecia. Technika ta w połączeniu z bioenergią ( BECCS ) może skutkować ujemnymi emisjami netto: CO 2 jest pobierany z atmosfery. Pozostaje wysoce niepewne, czy techniki usuwania dwutlenku węgla będą w stanie odegrać dużą rolę w ograniczeniu ocieplenia do 1,5°C. Decyzje polityczne, które opierają się na usuwaniu dwutlenku węgla, zwiększają ryzyko wzrostu globalnego ocieplenia poza cele międzynarodowe.

Dostosowanie

Falochrony chroniące przed falą sztormową pogarszaną przez wzrost poziomu morza
Zielone dachy zapewniające chłodzenie w miastach

Adaptacja to „proces dostosowywania się do obecnych lub spodziewanych zmian klimatycznych i ich skutków”. Bez dodatkowych działań łagodzących adaptacja nie może zapobiec ryzyku „poważnych, powszechnych i nieodwracalnych” skutków. Poważniejsza zmiana klimatu wymaga bardziej transformacyjnej adaptacji, która może być zbyt kosztowna. Zdolność i potencjał adaptacyjny ludzi jest nierównomiernie rozłożony w różnych regionach i populacjach, a kraje rozwijające się generalnie mają ich mniej. Pierwsze dwie dekady XXI wieku przyniosły wzrost zdolności adaptacyjnych w większości krajów o niskich i średnich dochodach z lepszym dostępem do podstawowych urządzeń sanitarnych i elektryczności, ale postęp jest powolny. Wiele krajów wdrożyło politykę adaptacyjną. Istnieje jednak znaczna przepaść między niezbędnymi a dostępnymi środkami finansowymi.

Adaptacja do podnoszenia się poziomu mórz polega na unikaniu obszarów zagrożonych, nauce życia w obliczu wzmożonych powodzi i ochronie. Jeśli to się nie powiedzie, może być potrzebny zorganizowany odwrót . Istnieją bariery ekonomiczne w walce z niebezpiecznym wpływem ciepła. Unikanie męczącej pracy czy posiadanie klimatyzacji nie jest możliwe dla każdego. W rolnictwie opcje adaptacyjne obejmują przejście na bardziej zrównoważoną dietę, dywersyfikację, kontrolę erozji i ulepszenia genetyczne w celu zwiększenia tolerancji na zmieniający się klimat. Ubezpieczenie pozwala na podział ryzyka, ale często jest trudne do uzyskania dla osób o niższych dochodach. Systemy edukacji, migracji i wczesnego ostrzegania mogą zmniejszyć podatność na zmiany klimatyczne. Sadzenie namorzynów lub wspieranie innej przybrzeżnej roślinności może chronić przed burzami.

Ekosystemy dostosowują się do zmian klimatycznych , proces ten może być wspierany przez interwencję człowieka. Zwiększając łączność między ekosystemami, gatunki mogą migrować do bardziej sprzyjających warunków klimatycznych. Gatunki mogą być również wprowadzane na tereny, które zyskują sprzyjający klimat . Ochrona i odtwarzanie obszarów naturalnych i półnaturalnych pomaga budować odporność, ułatwiając adaptację ekosystemów. Wiele działań promujących adaptację w ekosystemach pomaga również ludziom przystosować się poprzez adaptację opartą na ekosystemie . Na przykład przywrócenie naturalnych reżimów pożarowych zmniejsza prawdopodobieństwo katastrofalnych pożarów i zmniejsza narażenie ludzi. Zapewnienie rzekom większej przestrzeni pozwala na magazynowanie większej ilości wody w systemie naturalnym, zmniejszając ryzyko powodzi. Odrestaurowany las działa jak pochłaniacz dwutlenku węgla, ale sadzenie drzew w nieodpowiednich regionach może zaostrzyć wpływ na klimat.

Istnieją synergie , ale także kompromisy między adaptacją a łagodzeniem. Adaptacja często przynosi korzyści krótkoterminowe, podczas gdy łagodzenie przynosi korzyści długoterminowe. Oto dwa przykłady kompromisów: Częstsze korzystanie z klimatyzacji pozwala ludziom lepiej radzić sobie z upałem, ale zwiększa zapotrzebowanie na energię. Zwarta zabudowa miejska może prowadzić do zmniejszenia emisji z transportu i budownictwa. Jednocześnie tego rodzaju zabudowa miejska może nasilać efekt miejskiej wyspy ciepła , prowadząc do wyższych temperatur i zwiększonego narażenia. Przykładem synergii jest zwiększona produktywność żywności, która przynosi duże korzyści zarówno w zakresie adaptacji, jak i łagodzenia.

Polityka i polityka

Indeks zmian klimatu klasyfikuje kraje według emisji gazów cieplarnianych (40% wyniku), energii odnawialnej (20%), zużycia energii (20%) i polityki klimatycznej (20%).
  Wysoki
  Średni
  Niski
  Bardzo niski

Kraje, które są najbardziej narażone na zmiany klimatu, zazwyczaj odpowiadają za niewielką część globalnych emisji. Rodzi to pytania o sprawiedliwość i uczciwość. Zmiana klimatu jest silnie powiązana ze zrównoważonym rozwojem. Ograniczenie globalnego ocieplenia ułatwia osiągnięcie celów zrównoważonego rozwoju , takich jak eliminacja ubóstwa i zmniejszenie nierówności. Związek ten został uznany w Celu Zrównoważonego Rozwoju 13, którym jest „podjęcie pilnych działań w celu zwalczania zmian klimatycznych i ich skutków”. Cele dotyczące żywności, czystej wody i ochrony ekosystemów mają synergię z łagodzeniem zmiany klimatu.

Geopolityka zmian klimatycznych jest złożona . Często przedstawiano go jako problem „pasażera na gapę” , w którym wszystkie kraje odnoszą korzyści z działań łagodzących prowadzonych przez inne kraje, ale poszczególne kraje straciłyby na przejściu na gospodarkę niskoemisyjną. To kadrowanie zostało zakwestionowane. Na przykład korzyści z wycofania węgla dla zdrowia publicznego i środowiska lokalnego przewyższają koszty w prawie wszystkich regionach. Co więcej, importerzy netto paliw kopalnych odnoszą ekonomiczne korzyści z przejścia na czystą energię, co powoduje, że eksporterzy netto stają w obliczu aktywów osieroconych : paliw kopalnych, których nie mogą sprzedać.

Opcje polityki

W celu ograniczenia emisji stosuje się szeroki zakres polityk , przepisów i praw . Od 2019 roku ceny emisji dwutlenku węgla obejmują około 20% globalnej emisji gazów cieplarnianych. Węgiel można wycenić za pomocą podatków od emisji dwutlenku węgla i systemów handlu emisjami . Bezpośrednie globalne subsydia do paliw kopalnych osiągnęły 319 miliardów dolarów w 2017 roku i 5,2 biliona dolarów, gdy uwzględnione są koszty pośrednie, takie jak zanieczyszczenie powietrza. Zakończenie ich może spowodować 28% redukcję globalnej emisji dwutlenku węgla i 46% zmniejszenie liczby zgonów spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza. Zamiast tego pieniądze zaoszczędzone na dotacjach do paliw kopalnych mogłyby zostać wykorzystane na wsparcie przejścia na czystą energię . Bardziej bezpośrednie metody redukcji gazów cieplarnianych obejmują normy wydajności pojazdów, normy dotyczące paliw odnawialnych oraz przepisy dotyczące zanieczyszczenia powietrza w przemyśle ciężkim. Kilka krajów wymaga od przedsiębiorstw użyteczności publicznej zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii w produkcji energii .

Polityka zaprojektowana przez pryzmat sprawiedliwości klimatycznej próbuje zająć się kwestiami praw człowieka i nierównościami społecznymi. Na przykład bogate narody odpowiedzialne za największą część emisji musiałyby zapłacić biedniejszym krajom za dostosowanie się. W miarę zmniejszania się zużycia paliw kopalnych likwidowane są miejsca pracy w sektorze. Aby osiągnąć sprawiedliwą transformację , osoby te musiałyby zostać przeszkolone do wykonywania innych zawodów. Społeczności z wieloma pracownikami zajmującymi się paliwami kopalnymi potrzebowałyby dodatkowych inwestycji.

Międzynarodowe porozumienia klimatyczne

Od 2000 r. rosnące emisje CO 2 w Chinach i reszcie świata przewyższyły produkcję w Stanach Zjednoczonych i Europie.
W przeliczeniu na osobę Stany Zjednoczone generują CO 2 w znacznie szybszym tempie niż inne główne regiony.

Niemal wszystkie kraje na świecie są stronami Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC) z 1994 roku. Celem UNFCCC jest zapobieganie niebezpiecznej ingerencji człowieka w system klimatyczny . Zgodnie z konwencją wymaga to ustabilizowania stężeń gazów cieplarnianych w atmosferze na poziomie umożliwiającym naturalne dostosowanie ekosystemów do zmian klimatu, niezagrożenie produkcji żywności i zrównoważony rozwój gospodarczy . UNFCCC sama w sobie nie ogranicza emisji, ale raczej zapewnia ramy dla protokołów, które to ograniczają. Globalne emisje wzrosły od czasu podpisania UNFCCC. Jej coroczne konferencje są etapem globalnych negocjacji.

Protokół z Kioto z 1997 r. rozszerzył UNFCCC i zawierał prawnie wiążące zobowiązania większości krajów rozwiniętych do ograniczenia ich emisji. Podczas negocjacji G77 (reprezentująca kraje rozwijające się ) naciskała na mandat zobowiązujący kraje rozwinięte do „[objęcia] przewodnictwa” w redukcji emisji, ponieważ kraje rozwinięte w największym stopniu przyczyniły się do akumulacji gazów cieplarnianych w atmosferze. Emisje na mieszkańca były również nadal stosunkowo niskie w krajach rozwijających się, a kraje rozwijające się musiałyby emitować więcej, aby zaspokoić swoje potrzeby rozwojowe.

Porozumienie kopenhaskie z 2009 r. było powszechnie przedstawiane jako rozczarowujące ze względu na niskie cele i zostało odrzucone przez biedniejsze narody, w tym G77. Strony stowarzyszone dążyły do ​​ograniczenia wzrostu globalnej temperatury poniżej 2°C. Porozumienie wyznaczyło cel wysyłania 100 miliardów dolarów rocznie do krajów rozwijających się na łagodzenie i adaptację do 2020 roku oraz zaproponowało utworzenie Zielonego Funduszu Klimatycznego . Od 2020 r. fundusz nie osiągnął oczekiwanego celu i grozi mu zmniejszenie finansowania.

W 2015 roku wszystkie kraje ONZ wynegocjowały Porozumienie Paryskie , którego celem jest utrzymanie globalnego ocieplenia znacznie poniżej 2,0°C i zawiera aspiracyjny cel, jakim jest utrzymanie ocieplenia poniżej1,5°C . Umowa zastąpiła protokół z Kioto. W przeciwieństwie do Kioto, w porozumieniu paryskim nie określono wiążących celów emisyjnych. Zamiast tego zestaw procedur stał się wiążący. Kraje muszą regularnie wyznaczać coraz bardziej ambitne cele i poddawać je ponownej ocenie co pięć lat. Porozumienie paryskie powtórzyło, że kraje rozwijające się muszą otrzymać wsparcie finansowe. Według stanu na październik 2021 r. traktat podpisały 194 państwa i Unia Europejska , a 191 państw i UE ratyfikowały porozumienie lub przystąpiły do ​​niego.

Protokół montrealski z 1987 r ., międzynarodowe porozumienie mające na celu zaprzestanie emisji gazów zubożających warstwę ozonową, mógł być skuteczniejszy w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych niż specjalnie w tym celu opracowany protokół z Kioto. Poprawka Kigali z 2016 r. do protokołu montrealskiego ma na celu ograniczenie emisji wodorofluorowęglowodorów , grupy silnych gazów cieplarnianych, które zastąpiły zakazane gazy zubożające warstwę ozonową. To sprawiło, że protokół montrealski stał się silniejszym porozumieniem przeciwko zmianom klimatycznym.

Odpowiedzi krajowe

W 2019 roku parlament Wielkiej Brytanii jako pierwszy rząd krajowy ogłosił stan zagrożenia klimatycznego. Inne kraje i jurysdykcje poszły w ich ślady. W tym samym roku Parlament Europejski ogłosił „kryzys klimatyczny i środowiskowy”. Komisja Europejska przedstawiła swój Europejski Zielony Ład , którego celem jest uczynienie UE neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r. Główne kraje Azji złożyły podobne zobowiązania: Korea Południowa i Japonia zobowiązały się do osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r., a Chiny do 2060 r. W 2021 r. Komisja Europejska wydała pakiet legislacyjny „ Fit for 55 ”, który zawiera wytyczne dla przemysłu samochodowego ; od 2035 r. wszystkie nowe samochody na rynku europejskim muszą być pojazdami bezemisyjnymi. Chociaż Indie mają silne zachęty dla odnawialnych źródeł energii, planują również znaczną ekspansję węgla w tym kraju. Wietnam jest jednym z nielicznych krajów szybko rozwijających się, zależnych od węgla, które zobowiązały się do wycofania niewyczerpanej energii węglowej do lat 40. XXI wieku lub jak najszybciej po tym terminie.

Począwszy od 2021 r., na podstawie informacji z 48 krajowych planów klimatycznych , które reprezentują 40% stron porozumienia paryskiego, szacowana całkowita emisja gazów cieplarnianych będzie o 0,5% niższa w porównaniu z poziomami z 2010 r., poniżej celów redukcji 45% lub 25% do ograniczyć globalne ocieplenie odpowiednio do 1,5°C lub 2°C.

Społeczeństwo

Zaprzeczenie i dezinformacja

Dane zostały wybrane z krótkich okresów, aby fałszywie twierdzić, że globalne temperatury nie rosną. Niebieskie linie trendu pokazują krótkie okresy, które maskują długoterminowe trendy ocieplenia (czerwone linie trendu). Niebieskie kropki pokazują tak zwaną przerwę w globalnym ociepleniu .

Na debatę publiczną na temat zmian klimatycznych duży wpływ miało zaprzeczanie zmianom klimatycznym i dezinformacja , które powstały w Stanach Zjednoczonych i od tego czasu rozprzestrzeniły się na inne kraje, zwłaszcza Kanadę i Australię. Aktorzy stojący za zaprzeczaniem zmianom klimatycznym tworzą dobrze finansowaną i stosunkowo skoordynowaną koalicję firm paliw kopalnych, grup branżowych, konserwatywnych think tanków i sprzecznych naukowców. Podobnie jak przemysł tytoniowy , główną strategią tych grup było wzbudzanie wątpliwości co do danych i wyników naukowych. Wielu, którzy zaprzeczają, odrzucają lub mają nieuzasadnione wątpliwości co do naukowego konsensusu w sprawie antropogenicznych zmian klimatu, jest określanych jako „sceptycy zmian klimatycznych”, co zdaniem kilku naukowców jest błędną nazwą .

Istnieją różne warianty zaprzeczania klimatowi: niektórzy zaprzeczają, że ocieplenie w ogóle ma miejsce, inni uznają ocieplenie, ale przypisują je wpływom naturalnym, a jeszcze inni minimalizują negatywne skutki zmian klimatycznych. Niepewność produkcyjna dotycząca nauki przekształciła się później w sfabrykowaną kontrowersję : tworzenie przekonania, że ​​w społeczności naukowej istnieje znaczna niepewność co do zmian klimatycznych, aby opóźnić zmiany polityczne. Strategie promowania tych idei obejmują krytykę instytucji naukowych i kwestionowanie motywów poszczególnych naukowców. Echo blogów i mediów zaprzeczających klimatowi dodatkowo podsyciło niezrozumienie zmian klimatycznych .

Świadomość i opinia społeczna

Społeczeństwo znacznie nie docenia stopnia konsensusu naukowego, że ludzie powodują zmiany klimatyczne. Badania przeprowadzone w latach 2019-2021 wykazały, że konsensus naukowy waha się od 98,7 do 100%.

Zmiany klimatyczne zwróciły uwagę międzynarodowej opinii publicznej pod koniec lat 80. Ze względu na doniesienia medialne na początku lat 90. ludzie często mylili zmianę klimatu z innymi problemami środowiskowymi, takimi jak zubożenie warstwy ozonowej. W kulturze popularnej klimatyczny film fabularny The Day After Tomorrow (2004) i dokument Al Gore An Inconvenient Truth (2006) skupiały się na zmianach klimatu.

Istnieją znaczne różnice regionalne, płciowe, wiekowe i polityczne, zarówno jeśli chodzi o publiczne zainteresowanie zmianami klimatycznymi, jak i ich zrozumienie. Osoby lepiej wykształcone, aw niektórych krajach kobiety i osoby młodsze, częściej postrzegały zmianę klimatu jako poważne zagrożenie. Luki partyzanckie istnieją również w wielu krajach, a kraje o wysokich emisjach CO2 mniej zaniepokojone. Poglądy na temat przyczyn zmian klimatycznych różnią się znacznie w poszczególnych krajach. Z biegiem czasu obawy wzrosły do ​​tego stopnia, że ​​w 2021 r. większość obywateli w wielu krajach wyraża duże zaniepokojenie zmianami klimatycznymi lub postrzega je jako globalną sytuację nadzwyczajną. Wyższy poziom niepokoju wiąże się z silniejszym poparciem społecznym dla polityk dotyczących zmian klimatycznych.

Ruch klimatu

Protesty klimatyczne domagają się od przywódców politycznych podjęcia działań zapobiegających zmianom klimatycznym. Mogą przybierać formę publicznych demonstracji, zbywania inwestycji w paliwa kopalne , procesów sądowych i innych działań. Do najważniejszych demonstracji należy Szkolny Strajk dla Klimatu . W ramach tej inicjatywy młodzi ludzie na całym świecie protestują od 2018 roku, opuszczając lekcje w piątki, zainspirowani przez szwedzką nastolatkę Gretę Thunberg . Masowe akcje obywatelskiego nieposłuszeństwa prowadzone przez grupy takie jak Extinction Rebellion protestowały, zakłócając drogi i transport publiczny. Spory sądowe są coraz częściej wykorzystywane jako narzędzie do wzmacniania działań na rzecz klimatu ze strony instytucji publicznych i przedsiębiorstw. Aktywiści inicjują również procesy sądowe skierowane przeciwko rządom i żądają od nich podjęcia ambitnych działań lub egzekwowania istniejących przepisów dotyczących zmian klimatu. Pozwy przeciwko firmom zajmującym się paliwami kopalnymi zazwyczaj dotyczą odszkodowania za straty i szkody .

Historia

Wczesne odkrycia

Ten artykuł z 1912 roku zwięźle opisuje efekt cieplarniany, jak spalanie węgla tworzy dwutlenek węgla, powodujący globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne.

Naukowcy w XIX wieku, tacy jak Alexander von Humboldt, zaczęli przewidywać skutki zmian klimatycznych. W latach dwudziestych XIX wieku Joseph Fourier zaproponował efekt cieplarniany , aby wyjaśnić, dlaczego temperatura na Ziemi jest wyższa niż sama energia słoneczna. Atmosfera ziemska jest przezroczysta dla światła słonecznego, więc światło słoneczne dociera do powierzchni, gdzie jest przekształcane w ciepło. Jednak atmosfera nie jest przezroczysta dla ciepła promieniującego z powierzchni i wychwytuje część tego ciepła, co z kolei ogrzewa planetę.

W 1856 roku Eunice Newton Foote wykazała, że ​​ocieplający wpływ słońca jest większy w przypadku powietrza z parą wodną niż w przypadku powietrza suchego, a efekt ten jest jeszcze większy w przypadku dwutlenku węgla (CO 2 ). Doszła do wniosku, że „atmosfera tego gazu nadałaby naszej ziemi wysoką temperaturę…”

Począwszy od 1859 roku, John Tyndall ustalił, że azot i tlen – razem stanowiące 99% suchego powietrza – są przezroczyste dla wypromieniowanego ciepła . Jednak para wodna i gazy, takie jak metan i dwutlenek węgla, pochłaniają wypromieniowane ciepło i ponownie emitują je do atmosfery. Tyndall zaproponował, że zmiany stężeń tych gazów mogły w przeszłości powodować zmiany klimatyczne, w tym epoki lodowcowe .

Svante Arrhenius zauważył, że para wodna w powietrzu stale się zmienia, ale na stężenie CO 2 w powietrzu miały wpływ długotrwałe procesy geologiczne. Ocieplenie spowodowane zwiększonym poziomem CO 2 zwiększyłoby ilość pary wodnej, wzmacniając ocieplenie w pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego. W 1896 roku opublikował pierwszy tego rodzaju model klimatyczny, przewidując, że zmniejszenie o połowę poziomu CO 2 mogło spowodować spadek temperatury, który zapoczątkował epokę lodowcową. Arrhenius obliczył, że oczekiwany wzrost temperatury po podwojeniu CO 2 wyniesie około 5–6°C. Inni naukowcy byli początkowo sceptyczni i wierzyli, że efekt cieplarniany jest nasycony, więc dodanie większej ilości CO 2 nie zrobi żadnej różnicy, a klimat będzie się samoregulował. Począwszy od 1938 roku Guy Stewart Callendar publikował dowody na to, że klimat się ociepla, a poziom CO 2 rośnie, ale jego obliczenia spotkały się z tymi samymi zastrzeżeniami.

Wypracowanie konsensusu naukowego

W latach pięćdziesiątych Gilbert Plass stworzył szczegółowy model komputerowy, który obejmował różne warstwy atmosferyczne i widmo w podczerwieni. Model ten przewidywał, że wzrost poziomu CO 2 spowoduje ocieplenie. Mniej więcej w tym samym czasie Hans Suess znalazł dowody na wzrost poziomu CO2, a Roger Revelle wykazał, że oceany nie pochłoną tego wzrostu. Następnie ci dwaj naukowcy pomogli Charlesowi Keelingowi rozpocząć rejestrację ciągłego wzrostu, który nazwano „ krzywą Keelinga ”. Naukowcy zaalarmowali opinię publiczną, a niebezpieczeństwa zostały podkreślone w zeznaniu Jamesa Hansena w Kongresie w 1988 roku. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC), utworzony w 1988 r. w celu udzielania formalnych porad rządom na całym świecie, stał się bodźcem do badań interdyscyplinarnych . W ramach raportów IPCC naukowcy oceniają dyskusję naukową toczącą się w recenzowanych artykułach z czasopism .

Istnieje niemal całkowity konsensus naukowy, że klimat się ociepla i że jest to spowodowane działalnością człowieka. Od 2019 r. Zgodność w najnowszej literaturze sięgała ponad 99%. Żaden organ naukowy o randze krajowej lub międzynarodowej nie zgadza się z tym poglądem . Wypracowano konsensus co do tego, że należy podjąć pewne działania w celu ochrony ludzi przed skutkami zmian klimatycznych. Narodowe akademie naukowe wezwały światowych przywódców do ograniczenia globalnych emisji. W raporcie oceniającym IPCC z 2021 r. Stwierdzono, że jest „jednoznaczne”, że zmiana klimatu jest spowodowana przez człowieka.

Zobacz też

Bibliografia

Źródła

Raporty IPCC

Czwarty raport oceniający

Piąty raport oceniający

Raport specjalny: Globalne ocieplenie o 1,5°C

Sprawozdanie specjalne: Zmiana klimatu a grunty

Raport specjalny: Ocean i kriosfera w zmieniającym się klimacie

Szósty raport oceniający

Inne recenzowane źródła

Księgi, raporty i dokumenty prawne

Źródła nietechniczne

Linki zewnętrzne

Posłuchaj tego artykułu ( 1 godzina i 16 minut )
Mówiona ikona Wikipedii
Ten plik audio został utworzony na podstawie wersji tego artykułu z dnia 30 października 2021 r . i nie odzwierciedla późniejszych zmian. ( 2021-10-30 )