Пожежник біжить, намагаючись врятувати будинок у Лейкпорті, штат Каліфорнія, зазнаючи найбільших пожеж, що колись були. AP Photo / Ной Бергер

Ще раз літо і осінь 2018 у Північній півкулі принесли нам епідемію великих диких пожеж.

Ці спалюють ліси, будинки та інші споруди, витісняють тисячі людей і тварин і спричиняють великі перебої в житті людей. Величезний тягар простої пожежі став цілорічним завданням, що коштувало мільярдів доларів, не кажучи вже про вартість знищення.

Димова завіса може поширюватися на сотні і навіть тисячі миль, що впливає на якість та видимість повітря, до багато людей, стало зрозуміло, що кліматичні зміни, спричинені людиною відіграє головну роль значно підвищуючи ризик виникнення пожеж.

І все ж здається, що роль кліматичних змін рідко згадується у багатьох чи навіть більшості новин про безліч пожеж та теплових хвиль. Частково це тому, що питання про атрибуція зазвичай не буває ясно. Аргумент полягає в тому, що завжди існували дикі пожежі, і як ми можемо віднести будь-яку конкретну пожежу до зміни клімату?

Як вчений-кліматолог, можу сказати, що це неправильне оформлення проблеми. Глобальне потепління не спричиняє пожеж. Найближчою причиною часто є недбалість людини (недопалки, пожежні табори, які не погашені належним чином і т. Д.), Або природні наслідки «сухої блискавки», при якій гроза створює блискавку, але мало дощу. Скоріше глобальне потепління погіршує умови та підвищує ризик виникнення пожеж.

Незважаючи на це, існує величезна складність і мінливість від одного вогню до іншого, і, отже, атрибуція може стати складною. Натомість спосіб подумати над цим - з позицій базової науки - в даному випадку фізики.

Глобальне потепління відбувається

Щоб зрозуміти взаємозв'язок між глобальним потеплінням та пожежами, подумайте, що відбувається з нашою планетою.

Склад атмосфери змінюється від людської діяльності: Зріс понад 40 відсотків вуглекислий газ, головним чином від спалювання викопного палива з моменту 1800, і більше половини приросту - від 1985. Інші теплозахоплюючі гази (метан, закис азоту тощо) також збільшуються в концентрації в атмосфері від людської діяльності. Темпи прискорюються, а не знижуються (як сподівалося з «величиною») Париж угоду).

Це призводить до ан дисбаланс енергії для планети.

Потоки енергії через кліматичну систему схематично проілюстровано цифрами на значеннях атмосфери та чистого дисбалансу енергії на поверхні. Trenberth та ін. 2009

Теплозахоплюючі гази в атмосфері діють як ковдра і гальмують інфрачервоне випромінювання, тобто тепло Землі - від втечі назад у космос, щоб компенсувати постійне випромінювання, що надходить від сонця. У міру накопичення цих газів більше цієї енергії, переважно у вигляді тепла, залишається в нашій атмосфері. Енергія піднімає температуру суші, океанів та атмосфери, тане лід, тане вічну мерзлоту і підживлює водний цикл шляхом випаровування.

Більше того, ми можемо оцінити енергетичний дисбаланс Землі досить добре: Це становить приблизно 1 ват на квадратний метр, або близько 500 тераватт у всьому світі.

Хоча цей коефіцієнт невеликий порівняно з природним потоком енергії через систему, який становить 240 ват на квадратний метр, він великий порівняно з усіма іншими прямими наслідками людської діяльності. Наприклад, виробництво електроенергії в США минулого року усереднені тераваті 0.46.

Додаткове тепло завжди є одним і тим же знаком, і воно поширюється по всьому світу. Відповідно, де ця енергія накопичується має значення.

Відстеження енергетичного дисбалансу Землі

Тепло в основному накопичується в океані - понад 90 відсотка. Це додане тепло означає океан розширюється і рівень моря підвищується.

Тепло також накопичується в тане льоду, викликаючи плавлення Арктичний морський лід і льодовикові втрати в Гренландії та Антарктиді. Це додає води до океану, і так далі рівень моря підвищується і з цього, зростаючи зі швидкістю понад 3 міліметрів на рік, або понад фут на століття.

Глобальний вміст тепла в океані для верхніх метрів океану 2000 з оцінкою невизначеності за рожевою областю. ScienceAdvances, CC BY-NC

На суші наслідки енергетичного дисбалансу ускладнюються водою. Якщо вода присутня, тепло в основному переходить у випаровування та висихання, і воно подає вологу в бурі, які виходять важче дощ. Але наслідки не накопичуються за умови дощу та виходу дощу.

Однак у сухому заклинанні або посуха, тепло накопичується. По-перше, воно висушує речі, а потім, по-друге, підвищує температуру. Звичайно, "в Південній Каліфорнії ніколи не дощить", згідно з повідомленням Поп-пісня 1970s, принаймні влітку півроку.

Так вода діє як кондиціонер планети. За відсутності води надлишковий тепловий вплив накопичується на суші як шляхом висихання всього рослини, так і з в'янення рослин, а також підвищення температури. У свою чергу, це призводить до нагрівання хвиль та підвищення ризику виникнення пожеж. Ці фактори застосовуються в регіонах західних США та регіонах з Середземноморський клімат. Насправді багато останніх пожеж сталися не тільки на Заході в США, але і в Португалії, Іспанії, Греції та інших частинах Середземномор’я.

Умови можуть розвиватися і в інших частинах світу, коли сильні куполи погоди (антициклони) високого тиску застоюються, як це може статися частково випадково, або при збільшенні шансів у деяких погодних ситуаціях, таких як ті, що встановлені будь-яким Ла-Нінья або Ель-Ніньо події (в різних місцях). Очікується, що ці сухі плями переміщаються з року в рік, але їхня кількість з часом збільшується, як це очевидно відбувається.

Наскільки великий вплив енергетичного дисбалансу над землею? Ну, 1 ват на квадратний метр протягом місяця, якщо він накопичений, еквівалентний 720 ват на квадратний метр протягом однієї години; Ватт 720 еквівалентний повній потужності в невеликій мікрохвильовій печі. Один квадратний метр - приблизно 10 квадратних футів. Отже, через місяць це еквівалентно одній мікрохвильовій печі на повній потужності кожну квадратну фут протягом шести хвилин. Недарма речі загоряються!

Наука про атрибуцію

Повертаючись до початкового питання про пожежі та глобальне потепління, це пояснює аргумент: Є багато тепла від зміни клімату, а вище сказане вказує на те, наскільки воно велике.

Насправді в ґрунті є волога, і рослини мають кореневі системи, які зволожують вологість ґрунту та затримують наслідки, перш ніж вони почнуть в'янути, так що зазвичай потрібно більше двох місяців, щоб ефекти були досить великими, щоб повністю створити схід для пожеж . Щоденно, ефект є досить малим, щоб втратити його при звичайній мінливості погоди. Але після сухого заклинання понад місяць ризик помітно вище. І звичайно середня глобальна температура поверхні також йде вгору.

«Ми не можемо віднести жодної події до зміни клімату» - давно була мантра кліматологів. Це нещодавно змінилися, однак.

Як і в прикладі диких пожеж, з'явилося усвідомлення того, що вчені-кліматики можуть зробити це корисні заяви припускаючи, що самі погодні події відносно не впливають на зміну клімату. Це хороше припущення.

Крім того, вчені-кліматики не можуть сказати, що екстремальні події зумовлені глобальним потеплінням, оскільки це питання погано поставлене. Однак можна сказати, що велика ймовірність, що вони не мали б таких надзвичайних наслідків без глобального потепління. Дійсно, на всі погодні події впливають зміни клімату, оскільки середовище, в якому вони відбуваються, є тепліше і мокрише, ніж раніше.

Зокрема, зосередившись на Енергетичний дисбаланс Землі, очікується, що нові дослідження сприятимуть усвідомленню того, що відбувається і чому, і що це означає для майбутнього.

про автора

Кевін Тренберт, видатний старший вчений, Національний центр атмосферних досліджень

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

Книги цього автора

at InnerSelf Market і Amazon