Парникові гази, що викидаються сьогодні, затримуються в атмосфері від років до століть. Девід МакНью / Гетті Імідж
На даний момент мало хто сумнівається в реальності людей змінюють клімат Землі. Справжнє питання полягає в тому, як швидко ми можемо зупинити, навіть повернути назад, шкоду?
Частково відповідь на це питання криється в концепції «здійснене потепління», також відомий як «утеплення трубопроводу».
Це стосується майбутнього підвищення глобальних температур, яке буде спричинено парниковими газами, які вже виділяються. Іншими словами, якби перехід на чисту енергію відбувся за ніч, наскільки потепління все одно відбулося б?
Енергетичний бюджет Землі не збалансований
Люди викликають глобальне потепління, коли їхня діяльність виділяє парникові гази, які затримують тепло в нижніх шарах атмосфери, не даючи йому вийти в космос.
До того, як люди почали спалювати викопне паливо для електрики заводів і транспортних засобів і вирощувати велику рогату худобу, що виділяє метан, майже в кожному орному регіоні, енергетичний бюджет Землі був приблизно збалансований. Приблизно така ж кількість енергії надходила від Сонця, як і виходила.
Сьогодні концентрація вуглекислого газу в атмосфері зростає більш ніж на 50% вище ніж вони були на зорі індустріальної епохи, і вони захоплюючи більше цієї енергії.
Делікатний енергетичний баланс Землі. Каліфорнійська академія наук.
Ці викиди вуглекислого газу разом з іншими парниковими газами, такими як метан, і компенсовані деякими аспектами аерозольного забруднення повітря, затримують енергію, еквівалентну детонації п'ять атомних бомб у стилі Хіросіми в секунду.
Оскільки надходить більше енергії, ніж виходить, теплова енергія Землі збільшується, підвищуючи температуру землі, океанів і повітря та танення льоду.
Отримайте останні по електронній пошті
Утеплення в трубопроводі
Наслідки порушення енергетичного балансу Землі потрібен час, щоб проявитися. Подумайте, що станеться, коли ви перевернете кран гарячої води до кінця в холодний зимовий день: труби заповнені холодною водою, тому потрібен час, щоб тепла вода дісталася до вас – звідси й термін «нагрівання трубопроводу». Потепління ще не відчутно, але воно в плані.
Є три основні причини, чому клімат Землі, як очікується, продовжить потепління після припинення викидів.
По-перше, провідні автори до глобального потепління – вуглекислий газ і метан – затримуються в атмосфері протягом тривалого часу: в середньому близько 10 років для метану і колосальних 400 років для вуглекислого газу, причому деякі молекули залишаються в атмосфері до тисячоліть. Отже, вимкнення викидів не призводить до миттєвого зменшення кількості цих газів, що утримують тепло в атмосфері.
По-друге, частково це потепління було компенсовано техногенними викидами іншої форми забруднення: сульфатними аерозолями, крихітними частинками, що виділяються при спалюванні викопного палива, які відбивають сонячне світло в космос. За минуле століття це глобальне затемнення було маскування зігріваючого ефекту викидів парникових газів. Але ці та інші штучні аерозолі теж шкодять здоров'я людини і біосфера. Видалення цих і короткоживучих парникових газів означає кілька десятих градуса додаткового потепління протягом приблизно десяти років, перш ніж досягти нової рівноваги.
Нарешті, клімату Землі потрібен час, щоб пристосуватися до будь-яких змін в енергетичному балансі. Приблизно дві третини поверхні Землі складається з води, іноді дуже глибокої, яка повільно поглинає надлишок вуглецю і тепла. Так далеко, понад 91% тепла, що додається діяльністю людини, і приблизно чверть надлишку вуглецю, пішли в океани. Хоча наземні мешканці можуть бути вдячні за цей буфер, додаткове тепло сприяє підвищенню рівня моря теплове розширення а також морські хвилі тепла, в той час як надлишок вуглецю робить океан більш корозійним для багатьох організмів, що знаходяться в черепашці, що може порушити харчовий ланцюг океану.
Температура поверхні Землі, обумовлена дисбалансом променевої енергії у верхній частині атмосфери, і модулюється величезною тепловою інерцією її океанів, все ще грає в ногу з найбільша ручка керування: концентрація вуглекислого газу.
Скільки потепління?
Отже, наскільки нас чекає віддане потепління? Немає чіткої відповіді.
Світ має вже потеплішав більш ніж на 1.1 градуса Цельсія (2 F) порівняно з доіндустріальними рівнями. У 2015 році країни всього світу домовилися не допустити підвищення глобальної середньої температури більше ніж на 1.5°C (2.7 F), щоб обмежити шкоду, але світ повільно реагує.
Визначити кількість потепління попереду складно. Кілька недавні дослідження використовувати кліматичні моделі для оцінки майбутнього потепління. А вивчення 18 моделей системи Землі виявили, що коли викиди були припинені, деякі продовжували потепліти від десятиліть до сотень років, а інші почали швидко охолоджуватися. Інше дослідження, опубліковане в червні 2022 року, виявило a 42% ймовірність того, що світ вже прихильно ставиться до 1.5 градуса.
Кількість потепління має значення, оскільки небезпечні наслідки глобального потепління не просто зростають пропорційно глобальній температурі; вони зазвичай зростають експоненціально, особливо для виробництво продуктів харчування під загрозою спеки, посухи та штормів.
Далі, Земля має наконечники які можуть викликати незворотні зміни в крихких частинах системи Землі, як-от льодовики або екосистеми. Ми не обов’язково дізнаємося відразу, коли планета пройшла переломний момент, тому що ці зміни часто проявляються повільно. Ця та інші чутливі до клімату системи є основою для принципу обережності щодо обмеження потепління нижче 2°C (3.6 F), а краще 1.5°C.
Серцем кліматичної проблеми, закладеної в цій ідеї потепління, є тривалі затримки між змінами в поведінці людей і змінами клімату. Хоча точна кількість постійних потеплінь все ще є предметом суперечок, дані показують, що найбезпечніший шлях вперед — терміновий перехід на безвуглецевий, більш справедливі економіка, яка генерує набагато менше викидів парникових газів.
про автора
Жульєн Еміль-Гей, доцент кафедри наук про Землю, Коледж літератури, мистецтв та наук USC Dornsife
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Рекомендовані книги:
Дика природа Єллоустоунського перехідного періоду
Понад тридцять експертів виявляють тривожні ознаки напруженої системи. Вони виділяють три найважливіші фактори стресу: інвазійні види, розвиток приватного сектору незахищених земель та потепління клімату. Їх заключні рекомендації сформують дискусію двадцять першого століття про те, як протистояти цим викликам не лише в американських парках, але і в заповідних зонах у всьому світі. Легко читається та повністю ілюстрований.
Енергетичний перенасичення: зміна клімату та політика жиру
від Яна Робертса. Експертно розповідає історію енергетики в суспільстві та ставить `` жирність '' поруч із зміною клімату як прояви того самого основного планетарного нездужання. Ця захоплююча книга стверджує, що імпульс енергії викопного палива не тільки започаткував процес катастрофічних змін клімату, але й стимулював середній розподіл ваги людини вгору. Він пропонує та оцінює для читача набір особистих та політичних стратегій де-карбонізації.
Для отримання додаткової інформації або замовлення "Енергетичного перенасичення" на Amazon.
Останній стенд: Квест Теда Тернера врятувати проблему планети
Тод Уілкінсон і Тед Тернер. Підприємець та медіа-магнат Тед Тернер називає глобальне потепління найжахливішою загрозою, що стоїть перед людством, і каже, що магнати майбутнього будуть викарбувані у розвитку зеленої, альтернативної відновлюваної енергії. Очі Теда Тернера ми розглядаємо інший спосіб мислення про навколишнє середовище, наші зобов’язання допомагати іншим, хто потребує, і серйозні виклики, що загрожують виживанню цивілізації.
