Wat is klimaatsgevoeligheid? - Klimaatsimpaknuus | Klimaatsimpaknuus
Robert Colman en Karl Braganza
Wat is die verband tussen koolstofdioksied en temperatuurstygings? Werner Wittersheim
Mense gee CO uit2 en ander kweekhuisgasse in die atmosfeer. As hierdie gasse opbou, vang hulle ekstra hitte in en word die klimaat warmer. Maar hoeveel warmer?
Wetenskaplikes het lankal verstaan ​​dat CO2 konsentrasies in die atmosfeer dra by tot die aarde se natuurlike kweekhuiseffek. Hierdie begrip dateer uit die 20ste eeu en was gebaseer op die fundamentele wetenskap van bestraling gedurende die 1800's.
'N Vinnige studie van die geologiese rekord bevestig hierdie skakel; atmosfeer in die verlede met 'n hoë CO2 konsentrasies was nog altyd warmer in die onlangse geologiese rekord.
Namate ons begrip van die verbeterde kweekhuiseffek, en 'n menslike invloed op klimaat, toegeneem het - het dit iets van 'n wetenskaplike imperatief geword om die verhouding tussen koolstofdioksied en opwarming uit te werk. Hoeveel warmer kos elke eenheid CO2 maak ons?
Hierdie verhouding tussen CO2 en opwarming staan ​​bekend as die 'sensitiwiteit' van die klimaat vir CO2.
Die bepaling van klimaatsgevoeligheid help ons om ons toekomstige risiko's en plan vir toekomstige klimaatsverandering te verstaan.
Twee tipes sensitiwiteit
Die klimaatstelsel is uiters ingewikkeld, net soos die mens dit beïnvloed. Om die basiese prosesse te verstaan, vereenvoudig ons die stelsel en kyk ons ​​na twee verskillende metings van sensitiwiteit.
Hierdie maatreëls word "kortstondige klimaatsrespons" en "ewewigsklimaatgevoeligheid" genoem.
Die 'kortstondige klimaatreaksie' is 'n maatstaf van hoeveel warmer die klimaat sal word as dit nog steeds deur menslike aktiwiteite gestoot word.
Die ewewigsrespons toon aan wat die eindresultaat honderde jare op die spoor is.
Die kortstondige klimaatrespons word gedefinieer deur die hoeveelheid gemiddelde gemiddelde temperatuur te verhoog as ons die CO sou verhoog2 inhoud van die atmosfeer elke jaar met 1%, saamgestel, van voorindustriële vlakke (van 280 dele per miljoen) tot dubbel die waarde. Teen hierdie toename neem dit 70 jaar.
Hierdie mate van sensitiwiteit vertel ons hoeveel die atmosfeer onder hierdie omstandighede sal warm word.
Dit is belangrik om daarop te let dat die sensitiwiteit vir dubbele CO2 is nie 'n "projeksie" van klimaatsverandering nie: wetenskaplikes sê nie dat hierdie verdubbeling op hierdie manier sal plaasvind nie. Inteendeel, dit is 'n vereenvoudigde tegniek wat wetenskaplikes gebruik om die temperatuur te verstaan krag reageer op stygende CO2 vlakke.
Die kortstondige klimaatreaksie is dus nie direk vergelykbaar met die klimaatprojeksies wat die IPCC of ander liggame vrygestel het nie.
'N Mens kan aan sensitiwiteit vir dubbele CO dink2 as analoog aan die mens se sensitiwiteit vir 'n standaard, gemete dosis van 'n spesifieke geneesmiddel. Sodra ons weet hoe ons op een dosis reageer, kan ons aflei hoe ons op meer van dieselfde reageer.
Die kortstondige klimaatreaksie vertel ons slegs 'n deel van die prentjie, die hoeveelheid opwarming wesenlik op die oombliklike CO2 konsentrasies het verdubbel.
Verskillende dele van die klimaatstelsel word egter teen verskillende snelhede warm; byvoorbeeld, die atmosfeer warm vinniger as die oseane.
Die oseane is gemiddeld bykans vier kilometer diep en beslaan meer as driekwart van die aarde. Dit is 'n groot hoeveelheid water (1.3 miljard kubieke kilometer, teen die meeste ramings); daarom sal dit baie lank duur om op te warm.
Wat klimaatsmodelle en die regte wêreld ons wys, is dat die dieper bereik van die oseane eers begin warm word as gevolg van verhoogde CO2 (Sien hier afgelaai word en hier afgelaai word), maar sal dit honderde jare aanhou.
Met ander woorde, die oseane is nie in ewewig met die atmosfeer nie.
Die kortstondige klimaatreaksie is dan ook die opwarming wat die planeet een keer CO ervaar2 Die vlakke het verdubbel, maar lank voordat die temperatuurewewig tussen die oseane en die atmosfeer bereik word.
Die ewewigsklimaatgevoeligheid vra hoeveel opwarming sou voorkom as CO2 bly op twee keer die aanvanklike vlak en ons wag totdat die atmosfeer en die oseaan temperatuurbalans kry.
As ons terugkeer na ons mediese analogie, is die ewewigsrespons gelyk aan hoe 'n mens moet voel nadat die behandeling sy volle verloop gedoen het.
In die klimaatstelsel kan dit honderde, indien nie duisende, jare duur nie.
Die ewewigsklimaatgevoeligheid moet groter wees as die kortstondige klimaatsrespons, omdat die opwarming oor 'n baie langer tydperk plaasvind, en die klimaat tyd het om volledig te reageer op die verhoogde CO2.
Beraming van klimaatsgevoeligheid
Daar is verskillende maniere om klimaatsgevoeligheid te skat. Ons kan die volgende gebruik:
klimaatmodelle. Dit is wiskundige voorstellings van die klimaatstelsel, gebaseer op die wette van fisika en chemie. Dit bevat ons beste begrip van die fisiese prosesse wat in die atmosfeer, oseane, landoppervlak en kryosfeer werk (sneeu en ys)
inligting uit afgeleë weersomstandighede, soos vanaf die laaste ystydperk. Paleoklimate-rekonstruksies kan onthul hoe die aarde se klimaat op natuurlike "stoot" gereageer het, soos veranderinge in die planeet baan, en gepaardgaande veranderinge in CO2.
gegewens oor hoe die Aarde reageer op die kort, skerp klimaatstoot waaruit dit kom groot vulkane. In 1991 gooi Mt Pinatubo byvoorbeeld miljoene ton deeltjies in die atmosfeer uit, wat weer 'n mate van inkomende sonlig weerkaats en lei tot 'n duik van twee of drie jaar in die aarde se temperatuur.
onlangse klimaatneigings. Dit help ons om te evalueer hoeveel die klimaat die afgelope 50 jaar warm geword het in reaksie op die CO2 ons het al uitgestraal.
Elke ses jaar of so Interregeringspaneel oor Klimaatsverandering (IPCC) ondersoek alle lyne van bewyse volledig en stel dit saam om die beste raming te gee van hoe sensitief ons klimaat is vir toenemende kweekhuisgasse in ons atmosfeer.
IPCC verslae in 1990, 1992, 1995, 2001, en die onlangse verslag in 2013, het almal 'n waarskynlike reeks ewewigsklimaatgevoeligheid van 1.5C tot 4.5C geraam (hoewel die verslag in 2007 dit effens verander het tot 2.0C tot 4.5C). Dit toon 'n merkwaardige konsekwentheid oor meer as 20 jaar.
Dit beteken as ons CO hou2 vlakke op twee keer aanvanklike vlakke, en wag dan honderde jare dat hitte in die atmosfeer en die oseaan in balans sou kom, sou die totale opwarming tussen 1.5 C en 4.5C wees.
Die kortstondige klimaatrespons word geskat op ongeveer 1.0C tot 2.5C. Dit beteken dat as ons atmosferiese koolstofdioksied van voor-industriële vlakke met 1% per jaar verhoog totdat dit verdubbel word (wat 70 jaar sal duur), kan ons verwag dat die klimaat tussen 1C en 2.5C sal warm word.
Wat beteken dit vir aardverwarming?
Metings van klimaatgevoeligheid stel wetenskaplikes in staat om klimaatmodelle maklik met mekaar te vergelyk en met waargenome veranderinge. En omdat ewewigsklimaatgevoeligheid al meer as 30 jaar in gebruik is, kan dit ons help om vas te stel hoe ons ramings oor tyd verander het.
Maar die sensitiwiteit van die klimaat vertel ons nie direk watter temperatuurverandering ons in die volgende eeu kan verwag nie.
Die beste gids vir opwarming van die toekoms word voorsien deur projeksies van die huidige generasie klimaatmodelle. Dit dui daarop dat die verhitting sterk sal afhang van die vlak van toekomstige emissies - van die "scenario".
Vir 'n scenario met 'n hoë emissie is CO2 vlakke styg tot meer as 900 dele per miljoen teen 2100, vergeleke met pre-industriële vlakke van 280 dele per miljoen. Vir hierdie scenario projekteer modelle die einde van die eeu se opwarming van 3.2C tot 5.4C bo 'n 1850 - 1900 basislyn.
Vir 'n scenario met 'n lae emissie waarvoor CO2 vlakke daal dan tot 420 dele per miljoen, modelle projekteer die verwarming van 0.9C tot 2.3C teen 2100.
Robert Colman, leier van die span vir klimaatsveranderingsprosesse, Australiese Buro vir Meteorologie en Karl Braganza, bestuurder, afdeling vir klimaatsmonitering, Australiese Buro vir Meteorologie
Die somer van 2019 het die North Cascade Glacier Climate Project in die veld gevind vir die 36ste agtereenvolgende somer wat die reaksie van North Cascade-gletsers op klimaatsverandering dopgehou het.