Više

8.5: Klimatske promjene - geoznanosti


Ako je jedna stvar konstantna o Zemljinoj klimi tijekom geološkog vremena, to su njene stalne promjene. Međutim, tijekom najhladnijih razdoblja globalna je sredina bila čak -50 ° C, dok je u raznim razdobljima tijekom paleozoika i mezozoika te tijekom toplinskog maksimuma paleocen -eocen bila blizu 30 ° C.

Postoje dva dijela klimatskih promjena, prvi je poznat kao forsiranje klime, kada se promijene uvjeti kako bi se klima pomaknula u jednom ili drugom smjeru. Drugi dio klimatskih promjena i onaj koji tipično obavlja veći dio posla je ono što nazivamo a Povratne informacije. Kad klimatsko djelovanje malo promijeni klimu, dolazi do čitavog niza promjena u okolišu, od kojih mnoge ili pretjeruju početne promjene (Pozitivna ocjena), ili potisnuti promjenu (negativne povratne informacije).

Primjer klimatskih mehanizama je povećanje količine ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi koja proizlazi iz naše uporabe fosilnih goriva. CO2 zadržava toplinu u atmosferi i dovodi do zagrijavanja klime. Zagrijavanje mijenja obrasce vegetacije; doprinosi topljenju snijega, leda i vječnog leda; uzrokuje porast razine mora; smanjuje topljivost CO2 u morskoj vodi; i ima niz drugih manjih učinaka. Većina ovih promjena pridonosi jačem zagrijavanju. Otapanje vječnog leda, na primjer, snažna je pozitivna povratna informacija jer smrznuto tlo sadrži zarobljenu organsku tvar koja se pretvara u CO2 i metan (CH4) kada se tlo odmrzne. Oba se ova plina akumuliraju u atmosferi i pojačavaju učinak zagrijavanja. S druge strane, ako zagrijavanje uzrokuje veći rast vegetacije, ta vegetacija bi trebala apsorbirati CO2, čime se smanjuje učinak zagrijavanja, što bi bila negativna povratna informacija. U našim trenutnim uvjetima - planetu koji još uvijek ima puno ledenjačkog leda i vječnog leda - većina povratnih informacija koje proizlaze iz zagrijavanja klime su pozitivne povratne informacije pa se klimatske promjene koje uzrokujemo prirodno pojačavaju prirodni procesi.

Forsiranje prirodne klime

Forsiranje prirodne klime događalo se kroz cijelo geološko vrijeme. Širok raspon procesa djelovao je na vrlo različitim vremenskim skalama, od nekoliko godina do milijardi godina. Najduža varijacija prirodnog prisiljavanja povezana je s evolucijom Sunca. Kao i većina drugih zvijezda slične mase, i naše se Sunce razvija. U posljednjih 4,6 milijardi godina brzina njegove nuklearne fuzije se povećavala i sada emitira oko 40% više energije (kao svjetlost) nego na početku geološkog vremena. Razlika od 40% je velika, pa je malo iznenađujuće da je temperatura na Zemlji ostala na razumnoj i nastanjivoj temperaturi cijelo ovo vrijeme. Mehanizam za tu relativnu klimatsku stabilnost bio je razvoj naše atmosfere od one kojom je dominirao CO2, a također je imao značajnu razinu CH4 - oba staklenička plina - na jedan sa samo nekoliko stotina dijelova na milijun CO2 i nešto manje od 1 dijela na milijun CH4. Te promjene u našoj atmosferi nisu bile slučajne; tijekom geološkog vremena, život i njegovi metabolički procesi su se razvili (poput evolucije fotosintetskih bakterija koje troše CO2) i promijenili atmosferu u uvjete koji su ostali dovoljno hladni da budu nastanjivi.

Položaj Zemlje u odnosu na Sunce još je jedna važna komponenta prirodne klime. Zemljina orbita oko Sunca je gotovo kružna, ali kao i svi fizički sustavi, ima prirodne oscilacije. Prvo, oblik orbite se mijenja na redovitoj vremenskoj skali (blizu 100.000 godina) od blizu kružne do vrlo blago eliptične. No, kružnost orbite nije važna; činjenica je da kako orbita postaje sve eliptičnija, položaj Sunca unutar te elipse postaje manje središnji ili više ekscentričan (Slika ( PageIndex {1} ) a). Ekscentričnost važno je jer kad je velika, udaljenost Zemlja-Sunce varira od sezone do sezone više nego kad je ekscentričnost niska.

Drugo, Zemlja se okreće oko osi kroz sjeverni i južni pol, a ta os je pod kutom u odnosu na ravninu Zemljine orbite oko Sunca (slika ( PageIndex {1} ) b). Kut nagiba (poznat i kao kosošću) varira na vremenskoj skali od 41.000 godina. Kad je kut najveći (24,5 °), Zemljine sezonske razlike su naglašene. Kad je kut na minimumu (22,1 °), sezonske razlike svedene su na minimum. Trenutna hipoteza je da glacijaciji pogoduju niske sezonske razlike jer bi ljeta bila hladnija, a snijeg bi se manje otapao i vjerojatnije da će se nakupljati iz godine u godinu. Treće, smjer u kojem se okreću osi rotacijske osi Zemlje također varira, na vremenskoj skali od oko 20.000 godina (slika ( PageIndex {1} ) c). Ova varijacija, poznata kao precesija, znači da iako Sjeverni pol trenutno pokazuje na zvijezdu Polaris (polna zvijezda), za 10.000 godina pokazat će na zvijezdu Vegu. Važnost ekscentričnosti, nagiba i precesija za klimatske cikluse Zemlje (danas poznate kao Milankovićevi ciklusi) prvi je istaknuo jugoslavenski inženjer i matematičar Milutin Milankovitch početkom 1900 -ih. Milankovitch je shvatio da, iako varijacije u orbitalnim ciklusima nisu utjecale na ukupnu količinu insolacije (svjetlosne energije Sunca) koju je Zemlja primila, utjecale su na to gdje je ta energija na Zemlji najjača.

Vulkanske erupcije ne uključuju samo tokove lave i eksplodirajuće ulomke stijena; oslobađaju se i razne čestice i plinovi, od kojih su važni sumpor -dioksid i CO2. Sumpor -dioksid je aerosol koji reflektira dolazno sunčevo zračenje i ima neto efekt hlađenja koji je kratkotrajan (nekoliko godina u većini slučajeva, jer se čestice talože iz atmosfere u roku od nekoliko godina) i obično ne doprinose dugoročne klimatske promjene. Vulkansko CO2 emisije mogu pridonijeti zagrijavanju klime, ali samo ako se razina vulkanizma veća od prosjeka održava dugo vremena (najmanje nekoliko desetaka tisuća godina). Uvriježeno je mišljenje da je katastrofalno izumiranje na kraju Perma (na 250 Ma) rezultat zagrijavanja koje je pokrenulo izbijanje masivnih sibirskih zamki u razdoblju od najmanje milijun godina.

Oceanske struje važne su za klimu, a struje također imaju tendenciju osciliranja. Ledeničke jezgre leda pokazuju jasne dokaze o promjenama Golfske struje koje su utjecale na globalnu klimu na vremenskoj skali od oko 1500 godina tijekom posljednje glacijacije. Promjene temperature površine mora i tlaka na istočnoj i zapadnoj strani ekvatorijalnog Tihog oceana, poznate kao El Niño Southern Oscillation ili ENSO (vidi odjeljak 9.6), variraju na mnogo kraćoj vremenskoj skali od dvije do sedam godina. Ove varijacije privlače pozornost javnosti jer imaju značajne klimatske implikacije u mnogim dijelovima svijeta. Najjači El Niños posljednjih desetljeća bili su 1983., 1998. i 2015. godine, a to su bile vrlo tople godine iz globalne perspektive. Tijekom jakog El Niña, ekvatorijalna temperatura površine pacifičkog mora toplija je od normalne i zagrijava atmosferu iznad oceana, što dovodi do toplijih globalnih temperatura od prosjeka.

Povratne informacije o klimi

Kao što je već rečeno, povratne informacije o klimi od presudne su važnosti za pojačavanje slabih klimatskih utjecaja na sveobuhvatne klimatske promjene. Budući da Zemlja još uvijek ima vrlo veliku količinu leda, uglavnom u kontinentalnim ledenim pločama Antarktika i Grenlanda, ali i u alpskim ledenjacima i vječnom mrazu, otapanje je jedan od ključnih mehanizama povratne sprege. Otapanje leda i snijega dovodi do nekoliko različitih vrsta povratnih informacija, od kojih je važna promjena albeda ili refleksije površine. Zemljine različite površine imaju vrlo različite albedose, izražene kao postotak svjetlosti koja se odbija od datog materijala. To je važno jer se većina sunčeve energije koja udari na vrlo reflektirajuću površinu ne apsorbira i stoga malo zagrijava Zemlju. Voda u oceanima ili na jezeru jedna je od najtamnijih površina koja reflektira manje od 10% upadne svjetlosti, dok su oblaci i snijeg ili led među najsvjetlijim površinama, reflektirajući 70% do 90% upadne svjetlosti. Kad se morski led topi, kao što se to dogodilo u Arktičkom oceanu uznemirujućom brzinom u posljednjem desetljeću, albedo zahvaćenog područja dramatično se mijenja, od oko 80% do manje od 10%. Voda apsorbira mnogo više solarne energije nego već postojeći led, a povećanje temperature se pojačava. Isto vrijedi i za led i snijeg na kopnu, ali razlika u albedu nije tako velika. Kad se led i snijeg na kopnu otope, razina mora raste. (Razina mora također raste jer se oceani zagrijavaju i to povećava njihov volumen; vidjeti odjeljak 13.7). Viša razina mora znači da je veći dio planeta prekriven vodom, a budući da voda ima niži albedo od kopna, apsorbira se više topline i temperatura se još malo povećava. Od posljednje glacijacije porast razine mora iznosio je oko 125 m; ogromno područje koje je nekad bilo kopno sada je poplavljeno morskom vodom koja upija toplinu. Tijekom trenutnog razdoblja antropogenih klimatskih promjena, razina mora porasla je samo 20-ak cm, pa iako to ne čini veliku promjenu u albedu, porast razine mora ubrzava se.

Većina sjeverne Kanade, Aljaske, Rusije i Skandinavije ima sloj vječnog leda čija debljina varira od nekoliko centimetara do stotina metara. Permafrost je mješavina tla i leda te također sadrži značajnu količinu zarobljenog organskog ugljika koji se oslobađa kao CO2 i CH4 kad se razbije vječni mraz. Budući da je količina ugljika pohranjena u vječnom ledu u istom redoslijedu veličina kao i količina oslobođena sagorijevanjem fosilnih goriva, ovo je mehanizam povratne sprege koji ima potencijal izjednačiti ili nadmašiti silu koja ga je oslobodila. U nekim polarnim regijama, uključujući sjevernu Kanadu, permafrost uključuje metan hidrat, visoko koncentrirani oblik CH4 zarobljeni u čvrstom obliku. Raspad vječnog leda oslobađa ovaj CH4. Čak i veće rezerve metana hidrata postoje na morskom dnu, i iako bi trebalo zagrijavanje oceanske vode do dubine od stotine metara, i to će se vjerojatno dogoditi u budućnosti ako ne ograničimo svoj utjecaj na klimu . Postoje jaki izotopski dokazi da je toplinski maksimum paleocena – eocena barem djelomično uzrokovan masivnim oslobađanjem hidrata metana na morskom dnu.

U oceanu ima oko 45 puta više ugljika (kao otopljeni bikarbonatni ioni, HCO3) kakav postoji u atmosferi (kao CO2), te postoji stalna izmjena ugljika između dva rezervoara (vidi odjeljak 5.5). No topljivost CO2 u vodi opada s porastom temperature. Drugim riječima, što je toplije, to se više oceanskog bikarbonata prenosi u atmosferu kao CO2. To čini CO2 topljivost još jedan mehanizam pozitivne povratne sprege. Rast vegetacije pozitivno reagira i na povišene temperature i na povišeni CO2 razine, pa općenito predstavlja negativnu povratnu informaciju o klimatskim promjenama jer što više raste vegetacija, to je više CO2 se uzima iz atmosfere. No, to nije tako jednostavno, jer kad stabla rastu i postaju snažnija, šume postaju tamnije (imaju niži albedo) pa apsorbiraju više topline. Nadalje, zagrijavanje klime nije nužno dobro za rast vegetacije; neka su područja postala prevruća, previše suha ili čak previše mokra da bi podržala biljnu zajednicu koja je tamo rasla, pa bi moglo proći stoljeće da bi je nešto uspješno zamijenilo. Sve ove pozitivne (i negativne) povratne informacije djeluju u oba smjera. Na primjer, tijekom hlađenja klime, rast ledenjaka dovodi do većih albedosa, a stvaranje permafrosta rezultira skladištenjem ugljika koji bi se inače brzo vratio u atmosferu.

Antropogene klimatske promjene

Kad govorimo o antropogenim klimatskim promjenama, općenito mislimo na industrijsko doba koje je zaista počelo kada smo počeli koristiti fosilna goriva (za početak ugljen, a kasnije naftu i prirodni plin) za pogon strojeva i vlakova te za proizvodnju električne energije . Bilo je to sredinom 18. stoljeća. Problem s fosilnim gorivima je taj što uključuju sagorijevanje ugljika koji je prirodno pohranjen u kori stotinama milijuna godina kao dio Zemljinog procesa suzbijanja zagrijavanja Sunca.

Brzo rastući broj stanovnika, eskalirajuća razina industrijalizacije i mehanizacije naših života te sve veća ovisnost o fosilnim gorivima potaknuli su antropogene klimatske promjene u prošlom stoljeću. Trend srednjih globalnih temperatura od 1880. godine prikazan je na slici ( PageIndex {2} ). Otprilike u posljednjih 55 godina temperatura se povećavala relativno stabilnom i uznemirujuće velikom brzinom, osobito u usporedbi s prošlim promjenama. Prosječna temperatura sada je približno 0,8 ° C viša nego prije industrijalizacije, a dvije trećine ovog zagrijavanja dogodilo se od 1975. godine.

Međuvladino povjerenstvo za klimatske promjene (IPCC), koje su Ujedinjeni narodi osnovali 1988., odgovorno je za pregled znanstvene literature o klimatskim promjenama i izdavanje periodičnih izvješća o nekoliko tema, uključujući znanstvenu podlogu za razumijevanje klimatskih promjena, našu ranjivost na promatrane i predviđene klimatske promjene i ono što možemo učiniti da ograničimo klimatske promjene i umanjimo njihove utjecaje. Slika ( PageIndex {3} ), iz petog izvješća IPCC -a, objavljenog 2014. godine, prikazuje relativne doprinose različitih stakleničkih plinova i drugih čimbenika trenutnoj klimi, na temelju promjena u odnosu na razine koje su postojale 1750. godine.

Najveći antropogeni doprinos zagrijavanju je emisija CO2, što čini 50% pozitivnog prisiljavanja. CH4 i njegovi atmosferski derivati ​​(CO2, H2O i O3) čine 29%, a halokarbonski plinovi (uglavnom cure iz klimatizacijskih uređaja) i dušikov oksid (N2O) (od sagorijevanja fosilnih goriva) čine po 5%. Ugljikov monoksid (CO) (također proizveden sagorijevanjem fosilnih goriva) čini 7%, a hlapljivi organski spojevi osim metana (NMVOC) čine 3%. CO2 emisije uglavnom dolaze iz elektrana na ugljen i plin, motornih vozila (automobili, kamioni i zrakoplovi) i industrijskih pogona (npr. taljenje), a neizravno i iz šumarstva. CH4 emisije potječu iz proizvodnje fosilnih goriva (bijeg iz rudarstva ugljena i proizvodnje plina i nafte), stočarstva (uglavnom govedine), odlagališta otpada i uzgoja riže u močvarnim područjima. N2O i CO dolaze uglavnom izgaranjem fosilnih goriva. Ukratko, blizu 70% naših trenutnih emisija stakleničkih plinova dolazi iz proizvodnje i uporabe fosilnih goriva, dok većina ostatka dolazi iz poljoprivrede i odlagališta. Slika ( PageIndex {4} ) prikazuje projekcije IPCC -a o povećanju temperature u sljedećih 100 godina kao posljedica ovog povećanja stakleničkih plinova.

Učinci klimatskih promjena

Svi smo u posljednjem desetljeću iskusili posljedice klimatskih promjena. Međutim, klimatolozi ne stvaraju vezu između zagrijavajuće klime i specifičnih vremenskih događaja, a većina opravdano nerado pripisuje bilo koji specifičan događaj klimatskim promjenama. U tom pogledu, najbolje mjere klimatskih promjena su one koje možemo otkriti tijekom nekoliko desetljeća, poput promjena temperature prikazanih na slici ( PageIndex {2} ) ili porasta razine mora prikazanog na slici ( PageIndex {5} ). Kao što je već rečeno, razina mora porasla je za približno 20 cm od 1750. godine, a taj porast pripisuje se zagrijavanju (i stoga širenju) morske vode i topljenju ledenjaka te drugom snijegu i ledu na kopnu (topljenje morskog leda ne pridonosi izravno moru porast razine jer već pluta oceanom, vidjeti odjeljak 13.7).

Projekcije porasta razine mora do kraja ovog stoljeća uvelike se razlikuju. To je dobrim dijelom zato što ne znamo koji ćemo od gore navedenih scenarija klimatskih promjena (slika ( PageIndex {4} )) najbliže pratiti, ali mnogi su u rasponu od 0,5 m do 2,0 m. Jedan od problema u predviđanju porasta razine mora je što nemamo dobro razumijevanje kako će veliki ledeni pokrivači, poput Grenlanda i Antarktika, reagirati na buduće zagrijavanje. Drugo je pitanje što oceani ne reagiraju odmah na zagrijavanje. Na primjer, s trenutnom količinom zagrijavanja, već smo predani budućem porastu razine mora između 1,3 i 1,9 m, čak i ako bismo danas mogli zaustaviti klimatske promjene. To je zato što su potrebna desetljeća do stoljeća da se postojeće zagrijavanje atmosfere prenese u dubinu oceana i da izvrši svoj puni utjecaj na velike ledenjake. Većina tog predanog uspona dogodila bi se tijekom sljedećeg stoljeća, ali neki bi se odgodili dulje. Svako desetljeće s nastavkom sadašnjih stopa klimatskih promjena taj se broj povećava za još 0,3 m. Drugim riječima, ako ne napravimo promjene brzo, do kraja ovog stoljeća bit ćemo zaključani za 3 m budućeg porasta razine mora. U izvješću iz 2008. godine Organizacija za gospodarsku suradnju i razvoj (OECD) procjenjuje da bi do 2070. godine približno 150 milijuna ljudi koji žive u obalnim područjima moglo biti u opasnosti od poplava zbog kombiniranih učinaka porasta razine mora, povećanog intenziteta oluje i slijeganje zemlje. Imovina u opasnosti (zgrade, ceste, mostovi, luke itd.) Iznosi oko 35 bilijuna USD (35.000.000.000.000 USD). Zemlje s najvećom izloženošću stanovništva poplavama su Kina, Indija, Bangladeš, Vijetnam, SAD, Japan i Tajland. Neki od većih ugroženih gradova su Šangaj, Guangzhou, Mumbai, Kolkata, Dhaka, Ho Chi Minh City, Tokio, Miami i New York.

Jedan od drugih rizika za obalnu populaciju, osim porasta razine mora, je i to što je zagrijavanje klime povezano i s povećanjem intenziteta tropskih oluja (npr. Uragani ili tajfuni; vidi odjeljak 8.4), koji gotovo uvijek dovode do ozbiljnih poplava kiša i olujni udari. Neki noviji primjeri su New Orleans 2005. s uraganom Katrina, te New Jersey i New York 2012. s uraganom Sandy. Tropske oluje dobivaju energiju isparavanjem tople morske vode u tropskim regijama. U Atlantskom oceanu to se događa ljeti između 8 ° i 20 ° S. Slika ( PageIndex {6} ) prikazuje varijacije temperature površine mora (SST) tropskog Atlantskog oceana (plavo) u odnosu na količinu energije koju predstavljaju atlantski uragani između 1950. i 2008. (u crvenoj boji). Ne samo da se ukupni intenzitet atlantskih uragana povećao sa zatopljenjem od 1975., već je korelacija između uragana i temperature površine mora vrlo jaka u tom vremenskom razdoblju.

Pokazalo se da se zemljopisni raspon bolesti i štetnika, osobito onih koje uzrokuju ili prenose kukci, širi prema umjerenim područjima zbog klimatskih promjena. Virus Zapadnog Nila i lajmska bolest dva su primjera koji već izravno pogađaju Sjevernoamerikance, dok bi denga groznica mogla biti problem u budućnosti (denga je postala "stanje na nacionalnoj razini koje je potrebno prijaviti" u Sjedinjenim Državama 2010.). Nekoliko tjedana u srpnju i kolovozu 2010. veliki je toplinski val zahvatio zapadnu Rusiju, osobito područje jugoistočno od Moskve, a znanstvenici su izjavili da su klimatske promjene pridonijele. Temperature su skočile na preko 40 ° C, čak 12 ° C iznad normale na velikom području, a požari su bjesnili u mnogim dijelovima zemlje. Preko 55.000 smrtnih slučajeva pripisuje se vrućini i respiratornim problemima povezanim s požarima. Sažetak utjecaja klimatskih promjena na prirodne katastrofe dat je na slici ( PageIndex {7} ). Glavne vrste katastrofa povezane s klimom su poplave i oluje, ali zdravstvene posljedice ekstremnih temperatura također postaju velika zabrinutost. U desetljeću 1971. do 1980. ekstremne temperature bile su peta najčešća prirodna katastrofa; do 2001. do 2010. bili su treći po učestalosti.


*"Fizička geologija" Stevena Earlea koji se koristi pod međunarodnom licencom CC-BY 4.0. Preuzmite ovu knjigu besplatno na adresi http://open.bccampus.ca


Objašnjenje: Scenarij globalnog zatopljenja s visokim emisijama „RCP8.5“

Veliki dio nedavnih studija o budućim klimatskim utjecajima usredotočio se na scenarij zatopljenja pod nazivom „RCP8.5“. Ovaj scenarij s visokim emisijama često se naziva "uobičajeno poslovanje", što sugerira da je to vjerojatan ishod ako društvo ne poduzme zajedničke napore za smanjenje emisija stakleničkih plinova.

Posljednjih godina scenarij emisija koji se koristi za generiranje RCP8.5 bio je pod kritikom brojnih istraživača zbog njegovih pretpostavki o visokim budućim emisijama i dramatičnoj ekspanziji uporabe ugljena. Istodobno je objavljen novi skup budućih scenarija - Zajednički društveno -ekonomski putevi (SSP) - koji nudi širi uvid u to kako bi svijet bez buduće klimatske politike mogao izgledati.

U ovom članku Carbon Brief ispituje kako je razvijen scenarij emisija na temelju RCP8.5 i kako je kasnije korišten u akademskoj literaturi i medijima. Prema istraživačima koji su ga razvili, RCP8.5 trebao je biti "vrlo visoki scenarij emisije" koji predstavlja 90. percentil osnovnih scenarija bez politike koji su bili dostupni u to vrijeme.

Tvorci RCP8.5 nisu namjeravali predstavljati najvjerojatniji ishod "uobičajenog poslovanja", naglašavajući da "nijedna vjerojatnost niti sklonost nisu vezani" za bilo koji od specifičnih scenarija. Njegova kasnija uporaba kao takva predstavlja nešto kao prekid u komunikaciji između modelara energetskih sustava i zajednice za modeliranje klime.

Iako je modeliranje potencijalnih najgorih ishoda važno, postoji i potreba za ispitivanjem šireg raspona ishoda bez politike-od kojih većina rezultira smanjenjem budućih emisija.


Novi modeli pokazuju kako će se vrste preseliti zbog klimatskih promjena

DURHAM, N.C. - Znanstvenici sa Sveučilišta Duke iskorištavaju moć velikih podataka i geoprostorne analize kako bi stvorili nove načine za praćenje učinaka klimatskih promjena na vrste i prehrambene mreže. Njihov rad, koji financiraju Nacionalna zaklada za znanost i NASA, započeo je 2018. godine i već je donio dva moćna nova alata.

Jedan od alata je interaktivni web portal koji prikazuje kako bi neka vrsta mogla utjecati na druge vrste prilikom preseljenja i natjecanja za odgovarajuća staništa u zagrijavajućem svijetu.

Drugi je vjerojatni okvir koji se može koristiti za prevladavanje praznina u podacima i identificiranje izravnih i neizravnih utjecaja promjena okoliša na zajednicu vrsta.

"Ovi alati pružaju nove pristupe za procjenu utjecaja klimatskih promjena na biološku raznolikost, uključujući i njihove učinke s vremenom na vrste koje su u interakciji, što može biti vrlo teško kvantificirati", rekao je James S. Clark, Nicholas ugledni profesor znanosti o okolišu i profesor statističke znanosti na Duke, koji je jedan od glavnih istražitelja projekta.

Razumijevanje ovih interakcija i predviđanje njihovih učinaka ključno je za razvoj učinkovite politike i prakse očuvanja, rekla je Jennifer Swenson, izvanredna profesorica prakse geoprostorne analize, koja je i jedna od glavnih istraživačica projekta.

"Moramo razmotriti tko s kim živi kako bismo razumjeli veće utjecaje", rekla je.

Novi web portal za predviđanje biološke raznolikosti s Općim modelom zajedničke atribucije (PBGJAM) razvija se kako bi pomogao znanstvenicima, vlasnicima zemljišta i donositeljima odluka da vide te veće utjecaje. On sintetizira desetljeća satelitskih, zračnih i zemaljskih podataka o više vrsta, zajedno s klimatskim predviđanjima i ekološkim prognozama, kako bi pratio kako se rasponi vrsta mijenjaju kao odgovor na povišene temperature, češće suše i druge promjene okoliša.

Koristeći se podacima Nacionalne mreže za ekološki opservatorij i NASA -inim udaljenim podacima Zemlje i klimatskim podacima, Swensonov i Clarkov tim nedavno su upotrijebili PBGJAM za projektiranje gdje bi se livadska voluharica mogla migrirati u sljedećim godinama jer zagrijavanje i razvoj klime umanjuju njezino trenutno stanište na srednjem zapadu. Zgrušavanjem desetaka tisuća arhiviranih podatkovnih točaka-uključujući desetljeća podataka o površinskim temperaturama, obrascima oborina, indeksima vegetacije, promjenama površinskog pokrivača te isparavanju i transpiraciji biljaka-model je otkrio da će voluharice biti prisiljene kretati se prema sjeveru u kontakt i konkurenciju s novim i starim vrstama i ostavljajući prazninu u hranidbenim mrežama njihovih bivših mjesta.

“To su dalekosežni utjecaji koje treba uzeti u obzir pri planiranju strategija očuvanja. Kad se u potpunosti implementira, web portal PBGJAM znatno će olakšati to za mnoge vrste ili tipove ekosustava u Sjevernoj Americi ”, rekao je Swenson.

"Portal poput PBGJAM -a poboljšat će i omogućiti usmjerena znanstvena istraživanja olakšavajući pristup, integraciju, razumijevanje i vizualizaciju različitih skupova podataka", rekla je Jacqueline Le Moigne, voditeljica programa naprednih tehnologija za informacijske sustave u NASA -i.

Novi vjerojatni okvir koji su Clark i njegovi studenti razvili dodatno pojačava sposobnost znanstvenika da objasne takve utjecaje dajući im pouzdanu statističku metodu za identificiranje izravnih i neizravnih utjecaja interakcija klima-vrsta na čitavoj hranidbenoj mreži ili u ekološkim zajednicama-čak i kad suočeni s prazninama ili razlikama u podacima o vrstama.

„Tradicionalno smo pokušali razumjeti utjecaj klimatskih promjena na biološku raznolikost gledajući gdje vrste žive i povezujući to s podnebljem na tim mjestima. Ali taj pristup ima ograničenja. Ne znamo zasigurno je li klima ta koja određuje gdje žive ili to određuje njihova interakcija s konkurentskim vrstama, njihovi prirodni neprijatelji ili hrana ”, rekao je Clark.

"Gledajući promjenu u broju interaktivnih vrsta zajedno kao zajednicu tijekom vremena i kvantificirajući doprinose njihovih međusobnih učinaka, kao i utjecaja klime, ovaj nam model omogućuje da napravimo tu razliku", rekao je Clark.

"Baš kao što interakcije vrsta ovise o brojnosti populacije, tako i učinci okoliša, kao i kada suša pojačana konkurencijom", rekao je Clark. „Ugrađivanje dinamičkih interakcija okoline i vrste u okvir vremenskih serija koji dopušta podatke sa terena prikupljene na različitim mjerilima omogućuje nam kvantificiranje promjena koje su neizravno inducirane drugim vrstama. Tako možemo reći koje su promjene jabuke, a koje naranče. "

"Ključni istraživački jaz uključuje uključivanje biotičkih procesa u modele, pa je ovaj inovativni pristup uključivanju biotičkih odgovora na razini zajednice veliki korak naprijed za predviđanje kako će vrste reagirati na klimatske promjene na krajobraznoj razini", rekla je Betsy von Holle, direktor programa na NSF -u.

Clark je stvorio okvir s Lane Scher i Margaret Swift, studenticama doktorskih studija u svom laboratoriju za bioraznolikost i globalne promjene na Dukeovoj školi za okoliš Nicholas. Objavili su recenzirani rad o svom radu u tjednu 6. srpnja u Zborniku Nacionalne akademije znanosti. Dodatno financiranje stiglo je od inicijative "Učinimo našu planetu opet velikom" francuskog ministarstva Enseignement Supérieur de la Recherche et de l'Innovation.

CITAT: "Hitne interakcije koje upravljaju promjenom biološke raznolikosti", James S. Clark, C. Lane Scher i Margaret Swift. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 6. srpnja 2020. DOI: 10.1073/pnas.2003852117


Utjecaj klimatskih promjena na toplinski stres u Brazilu - prošle, sadašnje i buduće posljedice na profesionalnu izloženost toplini

Daniel Pires Bitencourt, Južni regionalni centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za zaštitu na radu i medicinu, R. Silva Jardim, n. 213, Prainha, CEP 88.020-200, Florianópolis, SC, Brazil.

Nacionalni institut za svemirska istraživanja (INPE), São Paulo, Brazil

Nacionalni tehnološki centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za sigurnost i medicinu na radu, São Paulo, Brazil

Nacionalni tehnološki centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za sigurnost i medicinu na radu, São Paulo, Brazil

Nacionalni institut za svemirska istraživanja (INPE), São Paulo, Brazil

Poslovna škola Adam Smith, Sveučilište u Glasgowu, Glasgow, UK

Južni regionalni centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za sigurnost i medicinu na radu, Florianópolis, Brazil

Daniel Pires Bitencourt, Južni regionalni centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za zaštitu na radu i medicinu, R. Silva Jardim, n. 213, Prainha, CEP 88.020-200, Florianópolis, SC, Brazil.

Nacionalni institut za svemirska istraživanja (INPE), São Paulo, Brazil

Nacionalni tehnološki centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za sigurnost i medicinu na radu, São Paulo, Brazil

Nacionalni tehnološki centar, Zaklada Jorge Duprat Figueiredo za sigurnost i medicinu na radu, São Paulo, Brazil

Nacionalni institut za svemirska istraživanja (INPE), São Paulo, Brazil

Poslovna škola Adam Smith, Sveučilište u Glasgowu, Glasgow, UK

Podaci o financiranju: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, broj stipendije/nagrade: 465501/2014-1 Deutsche Forschungsgemeinschaft, broj donacije/nagrade: 1740/2 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, broj stipendije/nagrade: 2015/50122-0

Sažetak

Klimatske promjene uzrokovale su pojačanu pojavu toplinskih valova. Kao rezultat povišenih temperatura, učestalije su zabilježene posljedice po zdravlje i okoliš. Radne aktivnosti na otvorenom zaslužuju posebnu pozornost, kao što je to slučaj s poljoprivrednim i građevinskim radnicima izloženim ekstremnim vremenskim uvjetima, uključujući intenzivnu toplinu. Ovaj rad predstavlja pregled stanja toplinskog stresa u Brazilu od 1961. do 2010. Također predstavlja i računalno simulirane projekcije uvjeta toplinskog stresa do kraja 21. stoljeća. Predložena klimatska analiza temeljila se na povijesnim vremenskim podacima dobivenim od nacionalnih meteoroloških stanica i na podacima ponovne analize, uz buduće projekcije s ETA -om (glede jedinstvene vertikalne koordinate modela) model regionalne prognoze. Projekcije su uzele u obzir dva reprezentativna puta koncentracije (RCP) - klimatske scenarije od 4,5 i 8,5, odnosno scenarije umjerene i visoke emisije. Toplinski stres zaključen je na temelju temperature globusa mokrog žarulja (WBGT) indeks. Rezultati ove klimatske analize pokazuju da su brazilski radnici na otvorenom bili izloženi sve većoj razini toplinskog stresa. Ovi rezultati ukazuju na to da bi buduće promjene u regionalnoj klimi mogle povećati vjerojatnost toplinskih stresnih situacija u sljedećim desetljećima, s očekivanjima WBGT vrijednosti veće od onih uočenih u početnom razdoblju (1961. – 1990.). Što se tiče prostorne raspodjele, brazilske zapadne i sjeverne regije doživjele su kritičnije uvjete toplinskog stresa s većim WBGT vrijednosti. Kao odgovor na povećane trendove učestalosti toplih razdoblja u tropskim područjima, potrebno je poduzeti hitne mjere za reviziju javnih politika u Brazilu. Takve politike trebale bi uključivati ​​mjere za poboljšanje radnih uvjeta, tehnološki razvoj za poboljšanje rada na otvorenom i preispitivanje zakonodavstva o zapošljavanju radi ublažavanja toplinskih utjecaja na zdravlje na radu.


O’Reilly, C. i sur. Brzo i vrlo promjenjivo zagrijavanje površinskih voda jezera širom svijeta. Geophys. Res. Lett. 42, 10773–10781 (2015).

Sharma, S., Jackson, D. A., Minns, C. K. & amp Shuter, B. J. Hoće li sjeverne populacije riba biti u vrućoj vodi zbog klimatskih promjena? Glob. Promijenite Biol. 13, 2052–2064 (2007).

Farmer, T. M., Marschall, E. A., Dabrowski, K. & amp Ludsin, S. A. Kratke zime prijete umjerenim populacijama riba. Nat. Komunikacija. 6, 7724 (2015).

Hansen, G. J., Read, J. S., Hansen, J. F. & amp Winslow, L. A. Predviđeni pomaci u dominaciji vrsta riba u jezerima Wisconsin pod klimatskim promjenama. Glob. Promijenite Biol. 23, 1463–1476 (2017).

Jonsson, T. & amp Setzer, M. Slatkovodni grabežljivac dva puta pogođen učincima zagrijavanja na trofičkim razinama. Nat. Komunikacija. 6, 5992 (2015).

Till, A. i sur. Odumiranje ribe istodobno je s toplinskim ekstremima u sjevernim umjerenim jezerima. Nat. Clim. Promijeniti 9, 637–641 (2019).

Woolway, R. I. & amp Merchant, C. J. Svjetska promjena režima miješanja jezera kao odgovor na klimatske promjene. Nat. Geosci. 12, 271–276 (2019).

Maberly, S. C. i sur. Globalne termalne regije jezera mijenjaju se pod utjecajem klimatskih promjena. Nat. Komunikacija. 11, 1232 (2020).

Abell, R. i sur. Slatkovodne ekoregije svijeta: nova karta biogeografskih jedinica za očuvanje slatkovodne biološke raznolikosti. Bioznanost 58, 403–414 (2008).

Fischer, E. M. & amp Schär, C. Dosljedni geografski obrasci promjena u europskim toplinskim valovima s velikim utjecajem. Nat. Geosci. 3, 398–403 (2010).

Seneviratne, S. I. i sur. u Upravljanje rizicima od ekstremnih događaja i katastrofa za poboljšanje prilagodbe klimatskim promjenama (eds Field, C. B. i sur.) 109–230 (Cambridge Univ. Press, 2012.).

Frölicher, T. L., Fischer, E. M. & amp Gruber, N. Morski toplinski valovi pod globalnim zatopljenjem. Priroda 560, 360–364 (2018).

Oliver, E. C. J. i sur. Duži i učestaliji morski toplinski valovi tijekom prošlog stoljeća. Nat. Komunikacija. 9, 1324 (2018).

Oliver, E. C. J. i sur. Predviđeni morski toplinski valovi u 21. stoljeću i potencijal za ekološki utjecaj. Ispred. Ožujka Sci. 6, 734 (2019).

Jacox, M. G., Alexander, M. A., Bograd, S. J. & amp Scott, J. D. Toplinski pomak pomorskim toplinskim valovima. Priroda 584, 82–86 (2020).

Holbrook, N. J. i sur. Globalna procjena morskih toplinskih valova i njihovih pokretača. Nat. Komunikacija. 10, 2624 (2019).

Smale, D. A. i sur. Morski toplinski valovi prijete globalnoj bioraznolikosti i pružanju usluga ekosustava. Nat. Clim. Promijeniti 9, 306–312 (2019).

Rasconi, S., Winter, K. & amp Kainz, M. J. Povećanje temperature i fluktuacije izazivaju gubitak biološke raznolikosti fitoplanktona. Dokazi iz eksperimenta s više sezonskih mezokozmosa. Ecol. Evol. 7, 2936–2946 (2017).

Hobday, A. J. i sur. Hijerarhijski pristup definiranju morskih toplinskih valova. Prog. Oceanogr. 141, 227–238 (2016).

Hobday, A. J. i sur. Kategoriziranje i imenovanje morskih toplinskih valova. Oceanografija 31, 162–173 (2018).

Messager, M. L., Lehner, B., Grill, G., Nedeva, I. & amp Schmitt, O. Procjena volumena i starosti vode pohranjene u globalnim jezerima primjenom geo-statističkog pristupa. Nat. Komunikacija. 7, 13603 (2016).

Woolway, R. I. & amp Merchant, C. J. Pojačana reakcija površinske temperature hladnih, dubokih jezera na međugodišnju promjenu temperature zraka. Sci. Rep. 7, 4130 (2017).

Toffolon, M. i sur. Predviđanje površinske temperature u jezerima različite morfologije pomoću temperature zraka. Limnol. Oceanogr. 59, 2185–2202 (2014).

Wang, W. i sur. Globalno isparavanje jezera ubrzano je promjenama u alokaciji površinske energije u toplijoj klimi. Nat. Geosci. 11, 410–414 (2018).

Weyhenmeyer, G. A., Westöö, A. K. & amp. Willén, E. in Europska velika jezera: promjene ekosustava i njihovi ekološki i društveno -ekonomski učinci (ur. Nõges T. i sur.) 111–118 (Springer, 2007).

Oliver, E. C. J. Srednje zagrijavanje, a ne varijabilnost, pokreće pomorske trendove toplinskih valova. Clim. Dyn. 53, 1653–1659 (2019).

Welbergen, J. A., Klose, S. M., Markus, N. & amp Eby, P. Klimatske promjene i učinci ekstrema temperature na australske leteće lisice. Proc. R. Soc. Lond. B 275, 419–425 (2008).

Saunders, D. A., Mawson, P. & amp Dawson, R. Utjecaj dva ekstremna vremenska događaja i drugih uzroka smrti na crni kakadu Carnaby: obećanje stvari koje slijede za ugroženu vrstu? Pacif. Konzerv. Biol. 17, 141–148 (2011).

Mitchell, D. i sur. Pripisivanje ljudske smrtnosti tijekom ekstremnih toplinskih valova antropogenim klimatskim promjenama. Okoliš. Res. Lett. 11, 074006 (2016).

Thackeray, S. J. i sur. Fenološka osjetljivost na klimu na različitim svojtema i trofičkim razinama. Priroda 535, 241–245 (2016).

Winslow, L. A. i sur. Mala jezera pokazuju prigušen signal klimatskih promjena pri dubokim temperaturama. Geophys. Res. Lett. 42, 355–361 (2015).

Thackeray, S. J. i sur. Deinhronizacija mreže s hranom u najvećem engleskom jezeru: procjena zasnovana na više fenoloških metrika. Glob. Promijenite Biol. 19, 3568–3580 (2013).

Comte, L. & amp Grenouillet, G. Prate li potočne ribe klimatske promjene? Procjena pomaka distribucije posljednjih desetljeća. Ekografija 36, 1236–1246 (2013).

Woolway, R. I. & amp Maberly, S. C. Brzina klime u kopnenim stajaćim vodama. Nat. Clim. Promijeniti 10, 1124–1129 (2020).

Zarfl, C. i sur. Globalni procvat u izgradnji hidroenergetskih brana. Aquat. Sci. 77, 161–170 (2015).

Muhlfeld, C. C. i sur. Invazivna hibridizacija u ugroženoj vrsti ubrzana je klimatskim promjenama. Nat. Clim. Promijeniti 4, 620–624 (2014).

Jankowski, T. i sur. Posljedice europskog toplinskog vala 2003. za profile temperature jezera, toplinsku stabilnost i hipolimnetsko iscrpljivanje kisika: implikacije za topliji svijet. Limnol. Oceanogr. 51, 815–819 (2006).

Jöhnk, K. i sur. Ljetni toplinski valovi potiču cvjetanje štetnih cijanobakterija. Glob. Promijenite Biol. 14, 495–512 (2008).

Bertani, I., Primicerio, R. & amp Rossetti, G.Ekstremni klimatski događaj izaziva promjenu režima jezera koja se širi na više trofičkih razina. Ekosustavi 19, 16–31 (2016).

Stockwell, J. D. i sur. Utjecaj oluje na dinamiku zajednice fitoplanktona u jezerima. Glob. Promijenite Biol. 26, 2756–2784 (2020).

Woolway, R. I. i sur. Fizički i kemijski utjecaji velike oluje na umjereno jezero: okus stvari koje slijede? Clim. Promijeniti 151, 333–347 (2018).

Zhou, Y., Michalak, A. M., Beletsky, D., Rao, Y. R. & amp Richards, R. P. Rekordna hipoksija jezera Erie tijekom suše 2012. godine. Okoliš. Sci. Technol. 49, 800–807 (2015).

Lake, P. S. Poremećaji, krhotine i raznolikost u potocima. J. N. Am. Bentol. Soc. 14, 573–592 (2000).

Schewe, J. i sur. Najsuvremeniji globalni modeli podcjenjuju utjecaje klimatskih ekstrema. Nat. Komunikacija. 10, 1005 (2019).

Carrea, L. & amp Merchant, C. J. GloboLakes: Temperatura površinske vode jezera (LSWT) verzija 4.0, https://catalogue.ceda.ac.uk/uuid/76a29c5b55204b66a40308fc2ba9cdb3 (Centar za analizu podataka o okolišu, 2019.).

MacCallum, S. N. & amp Merchant, C. J. Opažanja temperature površinskih voda velikih jezera optimalnom procjenom. Limenka. J. Daljinski osjet. 38, 25–45 (2012).

Carrea, L., Embury, O. & amp Merchant, CJ Skupovi podataka koji se odnose na kopnene vode za limnologiju i daljinsko mjerenje: udaljenost do kopna, udaljenost do vode, identifikator vodnog tijela i koordinate središta jezera . Geosci. Podaci J. 2, 83–97 (2015).

Woolway, R. I. & amp Merchant, C. J. Unutarjezerska heterogenost termalnih odgovora jezera na klimatske promjene: studija velikih jezera na sjevernoj hemisferi. J. Geophys. Res. Atmos. 123, 3087–3098 (2018).

Fichot, C. i sur. Procjena promjene ponašanja prevrtanja Velikih jezera Laurentian koristeći daljinsko mjerenje temperature površinske vode jezera. Daljinski senzori. Okoliš. 235, 111427 (2019).

Mironov, D. Parametrizacija jezera u numeričkom predviđanju vremena: Dio 1. Opis modela jezera. Tehničko izvješće COSMO-a br. 11, http://www.cosmo-model.org (Deutscher Wetterdienst, 2008).

Mironov, D. i sur. Implementacija sheme parametrizacije jezera FLake u numerički model predviđanja vremena COSMO. Borealno okruženje. Res. 15, 218–230 (2010).

Rooney, G. & amp Jones, I. D. Spajanje 1-D modela jezera FLake s modelom kopnene zajednice zajednice JULES. Borealno okruženje. Res. 15, 501–512 (2010).

Samuelsson, P., Kourzeneva, E. & amp Mironov, D. Utjecaj jezera na europsku klimu simuliran regionalnim klimatskim modelom. Borealno okruženje. Res. 15, 113–129 (2010).

Balsamo, G. i sur. O doprinosu jezera u predviđanju temperature na površini u globalnom modelu prognoze vremena. Tellus A 64, 15829 (2012).

Le Moigne, P., Colin, J. & amp Decharme, B. Utjecaj temperature površine jezera simuliran FLake shemom u klimatskom modelu CNRM-CM5. Tellus A 68, 31274 (2016).

Woolway, R. I. i sur. Utjecaj europskog toplinskog vala 2018. na temperaturu površinske vode jezera. Unutarnje vode (2020).

Stepanenko, V. M. i sur. Prvi koraci projekta uspoređivanja modela jezera: LakeMIP. Borealno okruženje. Res. 15, 191–202 (2010).

Thiery, W. i sur. Razumijevanje izvedbe modela FLake na dva velika afrička jezera. Geosci. Model Dev. 7, 317–337 (2014).

Thiery, W. V. i sur. LakeMIP Kivu: ocjenjivanje predstavljanja velikog, dubokog tropskog jezera pomoću skupa jednodimenzionalnih modela jezera. Tellus A 66, 21390 (2014).

Le Moigne, P. i sur. Procjena modela jezera FLake nad obalnom lagunom tijekom kampanje THAUMEX na terenu. Tellus A 65, 20951 (2013).

Su, D. i sur. Numerička studija o odgovoru najvećeg kineskog jezera na klimatske promjene. Hydrol. Earth Syst. Sci. 23, 2093–2109 (2019).

Frieler, K. i sur. Procjena utjecaja globalnog zatopljenja na 1,5 ° C-simulacijski protokol Interresornog projekta međusektorskog modela utjecaja (ISIMIP2b). Geosci. Model Dev. 10, 4321–4345 (2017).

Lange, S. EartH2Observe, WFDEI i ERA-Interim Data Merged and Bias-corrected for ISIMIP (EWEMBI) Verzija 1.1. https://doi.org/10.5880/pik.2019.004 (GFZ Data Services, 2019).

Bruce, L. C. Komparativna analiza više jezera općeg modela jezera (GLM): testiranje naprezanja u globalnoj mreži opservatorija. Okoliš. Model. Softw. 102, 274–291 (2018).

Ayala, A. I., Moras, S. & amp Pierson, D. C. Simulacije budućih promjena toplinske strukture jezera Erken: dokaz koncepta za lokalnu strategiju simulacije ISIMIP2b jezerskog sektora. Hydrol. Earth Syst. Sci. 24, 3311–3330 (2020).

Shatwell, T. i sur. Buduće projekcije temperature i režima miješanja europskih umjerenih jezera. Hydrol. Earth Syst. Sci. 23, 1533–1551 (2019).

Hersbach, H. i sur. Globalna ponovna analiza ERA5. Quat. J. R. Meteorol. Soc. 146, 1999–2049 (2020).

Layden, A., MacCallum, S. N. & amp Merchant, C. J. Određivanje temperature površinske vode jezera u cijelom svijetu pomoću podešenog jednodimenzionalnog modela jezera (Flake, v1). Geosci. Model Dev. 9, 2167–2189 (2016).

Američka agencija za zaštitu okoliša (USEPA). Procjena nacionalnih jezera: kolaborativni pregled jezera nacije. https://edg.epa.gov/metadata/catalog/search/resource/details.page?uuid=%7B668F7BE3-50D1-465C-A73D-B21625689159%7D (USEPA, 2009).

Kirk, J. T. O. Svjetlost i fotosinteza u vodenim ekosustavima 3. izdanje, 649 (Cambridge Univ. Press, 2011.).

Helfrich, S. R., McNamara, D., Ramsay, B. H., Baldwin, T. & amp Kasheta, T. Poboljšanja i nadolazeći razvoj u Interaktivnom multisenzorskom sustavu za mapiranje snijega i leda (IMS). Hydrol. Postupak. 21, 1576–1586 (2007).

Schlegel, R. W. & amp Smit, A. J. heatwaveR: središnji algoritam za detekciju toplinskih valova i čarolija. J. Softver otvorenog koda. 3, 821 (2018).

Jennings, E. i sur. NETLAKE Metadatabase - alat za podršku automatskog praćenja jezera u Europi i šire. Limnol. Oceanogr. Bik 26, 95–100 (2017).

Schneider, P. & amp Hook, S. J. Svemirska promatranja unutarnjih vodnih tijela pokazuju brzo zagrijavanje površine od 1985. godine. Geophys. Res. Lett. 37, L22405 (2010).

Wood, S. N. Općeniti aditivni modeli: Uvod s R (CRC Press, 2017.).

Pinheiro, J., Bates, D., DebRoy, S. & amp Sarkar, D. Linearni i nelinearni modeli mješovitih učinaka. R paket ‘nlme’, https://CRAN.R-project.org/package=nlme (2007).

R Temeljni tim R: Jezik i okruženje za statističko računanje https://www.R-project.org/ (R Zaklada za statističko računarstvo, 2019.).

Zuur, A. F., Ieno, E. N. & amp Walker, N. Modeli i proširenja mješovitih učinaka u ekologiji s R (Springer, 2009.).

Woolway, R. I. i sur. Značajno povećanje minimalnih temperatura površine jezera pod klimatskim promjenama. Clim. Promijeniti 155, 81–94 (2019).


Sadržaj

Prije 1980-ih, kada nije bilo jasno hoće li zagrijavanje stakleničkim plinovima dominirati hlađenjem izazvanim aerosolom, znanstvenici su često koristili izraz nenamjerna promjena klime upućivati ​​na utjecaj čovječanstva na klimu. Osamdesetih godina 20. stoljeća pojmovi globalno zatopljenje i klimatske promjene su popularizirane, prve se odnose samo na pojačano zagrijavanje površine, a druge opisuju puni učinak stakleničkih plinova na klimu. [21] Globalno zagrijavanje postalo je najpopularniji izraz nakon što ga je NASA -in klimatolog James Hansen upotrijebio u svom svjedočenju 1988. u američkom Senatu. [22] U 2000 -ima izraz klimatske promjene povećala popularnost. [23] Globalno zatopljenje obično se odnosi na zagrijavanje Zemljinog sustava uzrokovano ljudima, dok se klimatske promjene mogu odnositi na prirodne i antropogene promjene. [24] Dva se izraza često koriste kao zamjena. [25]

Različiti znanstvenici, političari i medijske osobe usvojili su uvjete klimatska kriza ili klimatske nužde govoriti o klimatskim promjenama, tijekom korištenja globalno zagrijavanje umjesto globalnog zatopljenja. [26] Glavni urednik politike Čuvar objasnili da su ovaj jezik uključili u svoje uredničke smjernice "kako bi bili sigurni da smo znanstveno precizni, a također i jasno komunicirali s čitateljima o ovom vrlo važnom pitanju". [27] Oxford Dictionary odabrao klimatske nužde kao riječ godine u 2019. i definira taj pojam kao „situaciju u kojoj su potrebne hitne mjere kako bi se smanjile ili zaustavile klimatske promjene i izbjegle potencijalno nepovratne štete po okoliš koje iz njih proizlaze“. [28]

Više instrumentalnih skupova podataka neovisno proizvedenih pokazuje da se klimatski sustav zagrijava [31], s tim da je desetljeće 2009.-2018. Bilo 0,93 ± 0,07 ° C (1,67 ± 0,13 ° F) toplije od predindustrijskog polazišta (1850–1900). [32] Trenutno površinske temperature rastu za oko 0,2 ° C (0,36 ° F) po desetljeću, [33] s 2020. dosežući temperaturu od 1,2 ° C (2,2 ° F) iznad predindustrijske. [13] Od 1950. godine smanjio se broj hladnih dana i noći, a povećao se broj toplih dana i noći. [34]

Između 18. stoljeća i sredine 19. stoljeća bilo je malo zagrijavanja mreže. Klimatski posrednici, izvori klimatskih informacija iz prirodnih arhiva, poput drveća i jezgri leda, pokazuju da su prirodne varijacije nadoknadile prve učinke industrijske revolucije. [35] Zapisi o termometrima počeli su pružati globalnu pokrivenost oko 1850. [36] Povijesni obrasci zagrijavanja i hlađenja, poput srednjovjekovne klimatske anomalije i malog ledenog doba, nisu se javljali u isto vrijeme u različitim regijama, ali su temperature možda dosegle jednako visoki kao oni s kraja 20. stoljeća u ograničenom skupu regija. [37] Bilo je pretpovijesnih epizoda globalnog zatopljenja, poput paleocensko -eocenskog toplinskog maksimuma. [38] Međutim, suvremeno promatrano povećanje temperature i CO
2 koncentracije su bile toliko brze da se čak ni nagli geofizički događaji koji su se dogodili u povijesti Zemlje ne približavaju trenutnim stopama. [39]

Dokazi zagrijavanja mjerenjima temperature zraka pojačani su širokim rasponom drugih opažanja. [40] Došlo je do povećanja učestalosti i intenziteta obilnih oborina, topljenja snijega i kopnenog leda te povećane vlažnosti zraka. [41] Flora i fauna također se ponašaju na način koji je u skladu s zagrijavanjem, na primjer, biljke cvjetaju ranije u proljeće. [42] Drugi ključni pokazatelj je hlađenje gornje atmosfere, koje pokazuje da staklenički plinovi hvataju toplinu u blizini Zemljine površine i sprječavaju njeno zračenje u svemir. [43]

Iako se mjesta zagrijavanja razlikuju, obrasci su neovisni o tome gdje se ispuštaju staklenički plinovi, jer plinovi traju dovoljno dugo da se šire po planeti. Od predindustrijskog razdoblja, globalne prosječne temperature zemljišta porasle su gotovo dvostruko brže od globalnih prosječnih površinskih temperatura. [44] To je zbog većeg toplinskog kapaciteta oceana i zbog toga što oceani gube više topline isparavanjem. [45] Preko 90% dodatne energije u klimatskom sustavu u posljednjih 50 godina pohranjeno je u oceanu, a ostatak zagrijava atmosferu, topi led i zagrijava kontinente. [46] [47]

Sjeverna hemisfera i sjeverni pol zagrijali su se mnogo brže od južnog pola i južne hemisfere. Sjeverna hemisfera ne samo da ima mnogo više zemlje, već i više sezonskog snježnog pokrivača i morskog leda, zbog načina na koji su kopnene mase raspoređene oko Arktičkog oceana. Kako ove površine odbijaju puno svjetla i postaju tamne nakon što se led otopio, počinju apsorbirati više topline. [48] ​​Lokalizirane naslage crnog ugljika na snijegu i ledu također doprinose zagrijavanju Arktika. [49] Temperature na Arktiku su porasle i predviđa se da će se nastaviti povećavati tijekom ovog stoljeća dvostruko većom brzinom od ostatka svijeta. [50] Otapanje ledenjaka i ledenih ploča na Arktiku remeti cirkulaciju oceana, uključujući oslabljenu Golfsku struju, dodatno mijenjajući klimu. [51]

Klimatski sustav sam doživljava različite cikluse koji mogu trajati godinama (poput El Niño -južne oscilacije), desetljećima ili čak stoljećima. [52] Druge promjene uzrokovane su neravnotežom energije koja je "vanjska" za klimatski sustav, ali nije uvijek vanjska za Zemlju. [53] Primjeri vanjskih poticaja uključuju promjene u sastavu atmosfere (npr. Povećane koncentracije stakleničkih plinova), sunčevu svjetlinu, vulkanske erupcije i varijacije u Zemljinoj putanji oko Sunca. [54]

Kako bi se utvrdio ljudski doprinos klimatskim promjenama, potrebno je isključiti poznatu unutarnju klimatsku varijabilnost i prirodno vanjsko djelovanje. Ključni pristup je utvrditi jedinstvene "otiske prstiju" za sve moguće uzroke, a zatim usporediti te otiske prstiju s uočenim obrascima klimatskih promjena. [55] Na primjer, solarno prisiljavanje može se isključiti kao glavni uzrok jer se njegov otisak prsta zagrijava u cijeloj atmosferi, a zagrijala se samo donja atmosfera, što se očekuje od stakleničkih plinova (koji zarobljavaju toplinsku energiju koja zrači s površine). [56] Pripisivanje nedavnih klimatskih promjena pokazuje da su primarni pokretač povišeni staklenički plinovi, ali da i aerosoli imaju snažan učinak. [57]

Staklenički plinovi

Zemlja upija sunčevu svjetlost, a zatim je zrači kao toplina. Staklenički plinovi u atmosferi apsorbiraju i emitiraju infracrveno zračenje, usporavajući brzinu kojom može proći kroz atmosferu i pobjeći u svemir. [58] Prije industrijske revolucije, prirodne količine stakleničkih plinova uzrokovale su da je zrak u blizini površine oko 33 ° C (59 ° F) topliji nego što bi to bilo u njihovoj odsutnosti. [59] [60] Dok vodena para (

25%) imaju najveći doprinos učinku staklenika, povećavaju se u ovisnosti o temperaturi i stoga se smatraju povratnim informacijama. S druge strane, koncentracije plinova poput CO
2 (

20%), troposferski ozon, [61] CFC i dušikov oksid ne ovise o temperaturi, pa se stoga smatraju vanjskim uporišćima. [62]

Ljudska aktivnost od industrijske revolucije, uglavnom vađenjem i sagorijevanjem fosilnih goriva (ugljen, nafta i prirodni plin), [63] povećala je količinu stakleničkih plinova u atmosferi, što je rezultiralo neravnotežom zračenja. U 2018. koncentracije CO
2 i metan su porasli za oko 45% odnosno 160%, od 1750. godine. [64] Ovi CO
2 razine su mnogo veće nego što su bile u bilo kojem trenutku tijekom posljednjih 800.000 godina, razdoblje za koje su prikupljeni pouzdani podaci iz zraka zarobljenog u ledenim jezgrama. [65] Manje izravnih geoloških dokaza ukazuje na to da CO
2 vrijednosti nisu bile toliko visoke milijunima godina. [66]

Globalne antropogene emisije stakleničkih plinova u 2018., isključujući one iz promjene namjene zemljišta, bile su ekvivalentne 52 milijarde tona CO
2. Od ovih emisija, 72% je bio stvarni CO
2,19% bio je metan, 6% dušikov oksid, a 3% fluorirani plinovi. [3] CO
2 emisije prvenstveno dolaze iz sagorijevanja fosilnih goriva za opskrbu energijom za transport, proizvodnju, grijanje i električnu energiju. [67] Dodatni CO
2 emisije potječu od krčenja šuma i industrijskih procesa, koji uključuju CO
2 oslobođen kemijskim reakcijama za proizvodnju cementa, čelika, aluminija i gnojiva. [68] Emisije metana dolaze iz stoke, stajskog gnoja, uzgoja riže, odlagališta otpada, otpadnih voda, rudarstva ugljena, kao i iz vađenja nafte i plina. [69] Emisije dušikovog oksida uglavnom proizlaze iz mikrobne razgradnje anorganskih i organskih gnojiva. [70] Sa stajališta proizvodnje, primarni izvori globalnih emisija stakleničkih plinova procjenjuju se kao: električna energija i toplinska energija (25%), poljoprivreda i šumarstvo (24%), industrija i proizvodnja (21%), promet (14%), i zgrada (6%). [71]

Unatoč doprinosu krčenja šuma emisijama stakleničkih plinova, Zemljina površina, osobito šume, ostaju značajan ponor ugljika za CO
2. Prirodni procesi, poput fiksacije ugljika u tlu i fotosinteze, više su nego nadoknadili doprinose stakleničkih plinova uslijed krčenja šuma. Procjenjuje se da će ponor s kopna ukloniti oko 29% godišnjeg globalnog CO
2 emisije. [72] Ocean također služi kao značajan ponor ugljika kroz proces u dva koraka. Prvo, CO
2 se otapa u površinskoj vodi. Nakon toga, preokrenuta cirkulacija oceana distribuira ga duboko u unutrašnjost oceana, gdje se s vremenom nakuplja kao dio ugljikovog ciklusa. U posljednja dva desetljeća svjetski su oceani apsorbirali 20 do 30% emitiranog CO
2 . [73]

Aerosoli i oblaci

Zagađenje zraka, u obliku aerosola, ne samo da stavlja veliki teret na ljudsko zdravlje, već i u velikoj mjeri utječe na klimu. [74] Od 1961. do 1990. opaženo je postupno smanjenje količine sunčeve svjetlosti koja je dopirala do Zemljine površine, fenomen popularno poznat kao globalno zatamnjenje, [75] koji se obično pripisuju aerosolima iz sagorijevanja biogoriva i fosilnih goriva. [76] Uklanjanje aerosola oborinama daje troposferskim aerosolima atmosferski životni vijek od samo oko tjedan dana, dok stratosferski aerosoli mogu ostati u atmosferi nekoliko godina. [77] Globalno gledano, aerosoli opadaju od 1990. godine, što znači da više ne maskiraju zagrijavanje stakleničkih plinova toliko. [78]

Osim izravnih učinaka (raspršivanje i apsorbiranje sunčevog zračenja), aerosoli imaju neizravne učinke na proračun Zemljine radijacije. Sulfatni aerosoli djeluju kao jezgre kondenzacije oblaka i tako dovode do oblaka koji imaju sve više i manje kapljica oblaka. Ovi oblaci učinkovitije odražavaju sunčevo zračenje od oblaka s manje i veće kapljice. [79] Ovaj učinak također uzrokuje da kapljice budu ujednačenije u veličini, što smanjuje rast kišnih kapi i čini oblake više reflektirajućim na dolaznu sunčevu svjetlost. [80] Posredni učinci aerosola najveća su nesigurnost u zračenju. [81]

Dok aerosoli obično ograničavaju globalno zagrijavanje reflektirajući sunčevu svjetlost, crni ugljik u čađi koji pada na snijeg ili led može pridonijeti globalnom zatopljenju. Ne samo da povećava apsorpciju sunčeve svjetlosti, već povećava i topljenje i porast razine mora. [82] Ograničavanje novih naslaga crnog ugljika na Arktiku moglo bi smanjiti globalno zatopljenje za 0,2 ° C (0,36 ° F) do 2050. [83]

Promjene površine zemlje

Ljudi mijenjaju Zemljinu površinu uglavnom kako bi stvorili više poljoprivrednog zemljišta. Danas poljoprivreda zauzima 34% površine Zemlje, dok je 26% šuma, a 30% je nenastanjivo (ledenjaci, pustinje itd.). [85] Količina pošumljenog zemljišta nastavlja se smanjivati, uvelike zbog konverzije u usjeve u tropima. [86] Ovo krčenje šuma najznačajniji je aspekt promjene površine zemlje koji utječe na globalno zatopljenje. Glavni uzroci krčenja šuma su: trajna promjena korištenja zemljišta iz šumskog u poljoprivredno zemljište za proizvodnju proizvoda poput goveđeg i palminog ulja (27%), sječa drva za proizvodnju šumarstva/šumskih proizvoda (26%), kratkoročna promjena uzgoja (24%) i požara (23%). [87]

Osim što utječu na koncentracije stakleničkih plinova, promjene u uporabi zemljišta utječu na globalno zatopljenje kroz niz drugih kemijskih i fizičkih mehanizama. Promjena vrste vegetacije u regiji utječe na lokalnu temperaturu, promjenom količine sunčeve svjetlosti koja se reflektira natrag u svemir (albedo), i koliko se topline gubi isparavanjem. Na primjer, promjena iz tamne šume u travnjak čini površinu svjetlijom, zbog čega reflektira više sunčeve svjetlosti.Krčenje šuma također može pridonijeti promjenama temperatura utječući na oslobađanje aerosola i drugih kemijskih spojeva koji utječu na oblake te promjenom uzoraka vjetra. [88] U tropskim i umjerenim područjima neto učinak je stvaranje značajnog zagrijavanja, dok na geografskim širinama bliže polovima dobitak albeda (budući da je šuma zamijenjena snježnim pokrivačem) dovodi do ukupnog efekta hlađenja. [88] Procjenjuje se da su globalno ti učinci doveli do blagog zahlađenja, kojim dominira povećanje površinskog albeda. [89]

Sunčeva i vulkanska aktivnost

Modeli fizičke klime ne mogu reproducirati brzo zagrijavanje primijećeno posljednjih desetljeća uzimajući u obzir samo varijacije u solarnoj izlaznosti i vulkanskoj aktivnosti. [90] Kako je Sunce primarni izvor energije Zemlje, promjene u dolasku sunčeve svjetlosti izravno utječu na klimatski sustav. [91] Sunčevo zračenje mjereno je izravno putem satelita [92], a neizravna mjerenja dostupna su od ranih 1600 -ih. [91] Nije bilo uzlaznog trenda u količini Sunčeve energije koja doseže Zemlju. [93] Daljnji dokazi da su staklenički plinovi uzrok nedavnih klimatskih promjena dolaze iz mjerenja koja pokazuju zagrijavanje donje atmosfere (troposfere), zajedno s hlađenjem gornje atmosfere (stratosfera). [94] Da su za promatrano zagrijavanje odgovorne solarne varijacije, očekivalo bi se zagrijavanje i troposfere i stratosfere, ali to nije bio slučaj. [56]

Eksplozivne vulkanske erupcije predstavljaju najveću prirodnu silu tijekom industrijskog doba. Kad je erupcija dovoljno jaka (s sumpor -dioksidom koji doseže stratosferu), sunčeva svjetlost može se djelomično blokirati na nekoliko godina, s temperaturnim signalom koji će trajati oko dva puta duže. U industrijsko doba vulkanska aktivnost imala je zanemariv utjecaj na globalne temperaturne trendove. [95] Današnji vulkanski CO2 emisije su ekvivalentne s manje od 1% trenutnog antropogenog CO2 emisije. [96]

Povratne informacije o klimatskim promjenama

Odgovor klimatskog sustava na početno prisiljavanje mijenja se povratnim informacijama: povećava se samoojačavajućim povratnim informacijama, a smanjuje uravnoteženim povratnim informacijama. [98] Glavne povratne sprege pojačanja su povratne sprege vodene pare, povratne sprege led-albedo i vjerojatno neto učinak oblaka. [99] Primarna ravnotežna povratna sprega na globalnu promjenu temperature je radijacijsko hlađenje u svemir kao infracrveno zračenje kao odgovor na porast temperature površine. [100] Osim povratnih informacija o temperaturi, u ciklusu ugljika postoje povratne informacije, poput učinka gnojenja CO
2 o rastu biljaka. [101] Nesigurnost u pogledu povratnih informacija glavni je razlog zašto različiti klimatski modeli projiciraju različite veličine zagrijavanja za određenu količinu emisija. [102]

Kako se zrak zagrijava, može zadržati više vlage. Nakon početnog zagrijavanja zbog emisije stakleničkih plinova, atmosfera će zadržati više vode. Budući da je vodena para snažan staklenički plin, to dodatno zagrijava atmosferu. [99] Ako se naoblaka poveća, više sunčeve svjetlosti će se reflektirati natrag u svemir, hladeći planet. Ako oblaci postanu visoki i tanji, djeluju kao izolator, reflektirajući toplinu odozdo prema natrag prema dolje i zagrijavajući planet. [103] Općenito, povratne informacije o oblaku tijekom industrijskog doba vjerojatno su pogoršale porast temperature. [104] Smanjenje snježnog pokrivača i morskog leda na Arktiku smanjuje albedo Zemljine površine. [105] Sada se u tim regijama apsorbira više energije Sunca, doprinoseći pojačanju promjena temperature na Arktiku. [106] Arktičko pojačanje također topi vječni mraz, koji oslobađa metan i CO
2 u atmosferu. [107]

Otprilike polovica CO uzrokovana ljudima
2 emisije apsorbirale su kopnene biljke i oceani. [108] Na kopnu, povišen CO
2 i produljena vegetacijska sezona potaknuli su rast biljaka. Klimatske promjene povećavaju suše i toplinske valove koji inhibiraju rast biljaka, zbog čega je neizvjesno hoće li ovaj ponor ugljika nastaviti rasti u budućnosti. [109] Tla sadrže velike količine ugljika i mogu se osloboditi dio pri zagrijavanju. [110] Što više CO
2 i ocean apsorbira toplinu, zakiseli se, promijeni mu se cirkulacija i fitoplankton zauzima manje ugljika, smanjujući brzinu kojom ocean upija atmosferski ugljik. [111] Klimatske promjene mogu povećati emisije metana iz močvarnih područja, morskih i slatkovodnih sustava te permafrost. [112]

Buduće zagrijavanje ovisi o snazi ​​povratnih informacija o klimi i o emisijama stakleničkih plinova. [113] Prvi se često procjenjuju pomoću različitih klimatskih modela, koje je razvilo više znanstvenih institucija. [114] Klimatski model predstavlja fizičke, kemijske i biološke procese koji utječu na klimatski sustav. [115] Modeli uključuju promjene u Zemljinoj orbiti, povijesne promjene Sunčeve aktivnosti i vulkansko forsiranje. [116] Računalni modeli pokušavaju reproducirati i predvidjeti cirkulaciju oceana, godišnji ciklus godišnjih doba i protoke ugljika između površine zemlje i atmosfere. [117] Modeli projiciraju različita buduća povišenja temperature za dane emisije stakleničkih plinova, a također se ne slažu u potpunosti o snazi ​​različitih povratnih informacija o osjetljivosti na klimu i veličini inercije klimatskog sustava. [118]

Fizički realizam modela provjerava se ispitivanjem njihove sposobnosti da simuliraju suvremenu ili prošlu klimu. [119] Raniji modeli podcijenili su stopu skupljanja Arktika [120] i podcijenili brzinu povećanja oborina. [121] Porast razine mora od 1990. bio je podcijenjen u starijim modelima, ali noviji modeli dobro se slažu s opažanjima. [122] Nacionalna procjena klime koju su objavile Sjedinjene Američke Države 2017. napominje da "klimatski modeli još uvijek mogu potcijeniti ili nedostaju relevantni procesi povratnih informacija". [123]

Različiti reprezentativni putevi koncentracije (RCP) mogu se koristiti kao ulaz za klimatske modele: "strogi scenarij ublažavanja (RCP2.6), dva srednja scenarija (RCP4.5 i RCP6.0) i jedan scenarij s vrlo visokim emisijama [stakleničkih plinova] (RCP8.5) ". [124] RCP -i promatraju samo koncentracije stakleničkih plinova, pa ne uključuju odgovor ciklusa ugljika. [125] Projekcije klimatskih modela sažete u Petom izvješću o procjeni IPCC -a pokazuju da će tijekom 21. stoljeća globalna površinska temperatura vjerojatno porasti za dodatnih 0,3 do 1,7 ° C (0,5 do 3,1 ° F) u umjerenom scenariju, ili kao čak 2,6 do 4,8 ° C (4,7 do 8,6 ° F) u ekstremnom scenariju, ovisno o stopi budućih emisija stakleničkih plinova i o učincima povratnih informacija o klimi. [126]

Podskup klimatskih modela dodaje društvene čimbenike jednostavnom modelu fizičke klime. Ovi modeli simuliraju kako stanovništvo, gospodarski rast i uporaba energije utječu - i imaju interakciju s - fizičkom klimom. S tim podacima, ovi modeli mogu proizvesti scenarije o tome kako se emisije stakleničkih plinova mogu mijenjati u budućnosti. Taj se izlaz tada koristi kao input za fizičke klimatske modele za generiranje projekcija klimatskih promjena. [127] U nekim scenarijima emisije nastavljaju rasti tijekom stoljeća, dok su drugi smanjili emisije. [128] Resursi fosilnih goriva su preveliki da bi se na nedostatak moglo osloniti kako bi se ograničila emisija ugljika u 21. stoljeću. [129] Scenariji emisija mogu se kombinirati s modeliranjem ciklusa ugljika kako bi se predvidjelo kako bi se atmosferske koncentracije stakleničkih plinova mogle promijeniti u budućnosti. [130] Prema tim kombiniranim modelima, do 2100. atmosferska koncentracija CO2 mogao biti čak 380 ili čak 1400 ppm, ovisno o socioekonomskom scenariju i scenariju ublažavanja. [131]

Preostali proračun emisija ugljika određuje se modeliranjem ciklusa ugljika i osjetljivosti klime na stakleničke plinove. [132] Prema IPCC-u, globalno se zagrijavanje može zadržati ispod 1,5 ° C (2,7 ° F) s dvije trećine šanse ako emisije nakon 2018. ne pređu 420 ili 570 gigatona CO
2, ovisno o tome kako je točno definirana globalna temperatura. Ova količina odgovara 10 do 13 godina trenutnih emisija. Na primjer, postoje velike neizvjesnosti oko proračuna, to može biti 100 gigatona CO
2 manje zbog ispuštanja metana iz vječnog leda i močvara. [133]

Fizičko okruženje

Učinci klimatskih promjena na okoliš široki su i dalekosežni, utječu na oceane, led i vrijeme. Promjene se mogu pojaviti postupno ili brzo. Dokazi za ove učinke dolaze iz proučavanja klimatskih promjena u prošlosti, iz modeliranja i iz modernih opažanja. [135] Od 1950 -ih, suše i toplinski valovi pojavljuju se istodobno sa sve većom učestalošću. [136] Izuzetno vlažni ili suhi događaji u razdoblju monsuna povećali su se u Indiji i istočnoj Aziji. [137] Najveća količina oborina i brzina vjetra od uragana i tajfuna vjerojatno će se povećati. [8] Učestalost tropskih ciklona nije se povećala kao posljedica klimatskih promjena. [138] Iako se tornado i jaka oluja nisu povećali zbog klimatskih promjena, područja zahvaćena takvim pojavama mogu se promijeniti. [139]

Globalna razina mora raste kao posljedica otapanja ledenjaka, topljenja ledenih ploča na Grenlandu i Antarktiku te toplinskog širenja. Između 1993. i 2017., porast se vremenom povećavao, u prosjeku 3,1 ± 0,3 mm godišnje. [140] Tijekom 21. stoljeća IPCC predviđa da bi se u scenariju vrlo visokih emisija razina mora mogla povećati za 61–110 cm. [141] Povećana toplina oceana potkopava i prijeti isključenjem izlaza antarktičkih ledenjaka, riskirajući veliko otapanje ledene ploče [142] i mogućnost porasta razine mora od 2 metra do 2100. pod visokim emisijama. [143]

Klimatske promjene dovele su do desetljeća smanjivanja i stanjivanja arktičkog morskog leda, čineći ga osjetljivim na atmosferske anomalije. [144] Iako se očekuje da će ljeta bez leda biti rijetka na 1,5 ° C (2,7 ° F) stupnjeva zagrijavanja, ona će se dogoditi jednom u tri do deset godina na razini zagrijavanja od 2,0 ° C (3,6 ° F) . [145] Viši atmosferski CO
2 koncentracije dovele su do promjene u kemiji oceana. Povećanje otopljenog CO
2 uzrokuje zakiseljavanje oceana. [146] Osim toga, razina kisika se smanjuje kako je kisik manje topljiv u toplijoj vodi, [147] s hipoksičnim mrtvim zonama koje se šire kao posljedica cvjetanja algi potaknutih višim temperaturama, višim CO
2 razine, deoksigenacija oceana i eutrofikacija. [148]

Točke preokreta i dugoročni utjecaji

Što je veća količina globalnog zatopljenja, to je veći rizik prolaska kroz „točke preokreta“, pragove iznad kojih se određeni utjecaji više ne mogu izbjeći čak i ako se temperature smanje. [149] Primjer je urušavanje ledenih ploča Zapadnog Antarktika i Grenlanda, gdje bi porast temperature od 1,5 do 2,0 ° C (2,7 do 3,6 ° F) mogao uzrokovati topljenje ledenih ploča, iako je vremenska skala taljenja nesigurna i ovisi o budućem zagrijavanju. [150] [15] Neke velike promjene mogle bi se dogoditi u kratkom vremenskom razdoblju, poput kolapsa Atlantskog meridionalnog preokreta, [151] što bi izazvalo velike klimatske promjene u sjevernom Atlantiku, Europi i Sjevernoj Americi. [152]

Dugoročni učinci klimatskih promjena uključuju daljnje otapanje leda, zagrijavanje oceana, porast razine mora i zakiseljavanje oceana. U razdoblju od stoljeća do milenija, veličina klimatskih promjena bit će određena prvenstveno antropogenim CO
2 emisije. [153] To je zbog CO
2 dug atmosferski vijek. [153] Oceansko CO
2 usvajanje je dovoljno sporo da će se zakiseljavanje oceana nastaviti stotinama do tisuća godina. [154] Procjenjuje se da su ove emisije produžile sadašnje međuglacijalno razdoblje za najmanje 100.000 godina. [155] Rast razine mora nastavit će se kroz mnoga stoljeća, s procijenjenim porastom od 2,3 metra po stupnju Celzija (4,2 ft/° F) nakon 2000 godina. [156]

Priroda i divlje životinje

Nedavno zatopljenje dovelo je mnoge kopnene i slatkovodne vrste prema naprijed i prema većim nadmorskim visinama. [157] Viši atmosferski CO
2 razine i produljena sezona rasta rezultirali su globalnim ozelenjavanjem, dok su toplinski valovi i suša smanjili produktivnost ekosustava u nekim regijama. Buduća ravnoteža ovih suprotnih učinaka nije jasna. [158] Klimatske promjene pridonijele su širenju suhih klimatskih zona, poput širenja pustinja u subtropima. [159] Veličina i brzina globalnog zatopljenja čine vjerojatnijim nagle promjene u ekosustavima. [160] Općenito, očekuje se da će klimatske promjene rezultirati izumiranjem mnogih vrsta. [161]

Okeani su se zagrijavali sporije od kopna, ali biljke i životinje u oceanu migrirale su prema hladnijim polovima brže od vrsta na kopnu. [162] Baš kao i na kopnu, toplinski valovi u oceanu javljaju se češće zbog klimatskih promjena, sa štetnim učincima na širok raspon organizama poput koralja, algi i morskih ptica. [163] Zakiseljavanje oceana utječe na organizme koji proizvode školjke i kosture, poput dagnji i školjki, a u koraljnim grebenima koraljni grebeni su vidjeli veliko izbjeljivanje nakon toplinskih valova. [164] Štetno cvjetanje algi pojačano klimatskim promjenama i eutrofikacijom uzrokuje anoksiju, prekidanje prehrambenih mreža i masovnu smrtnost morskog svijeta u velikim razmjerima. [165] Obalni ekosustavi su pod posebnim stresom, pri čemu je gotovo polovica močvarnih staništa nestala kao posljedica klimatskih promjena i drugih utjecaja na ljude. [166]

Ekološki kolaps. Izbjeljivanje je oštetilo Veliki koraljni greben i prijeti grebenima diljem svijeta. [167]

Uništenje staništa. Mnoge arktičke životinje oslanjaju se na morski led koji je nestao na zagrijavajućem Arktiku. [169]

Razmnožavanje štetočina. Blage zime omogućuju preživljavanje više borovih kornjaša kako bi ubile velike šumske dijelove. [170]

Ljudi

Učinci klimatskih promjena na ljude, uglavnom zbog zagrijavanja i promjena oborina, otkriveni su diljem svijeta. Regionalni utjecaji klimatskih promjena sada su uočljivi na svim kontinentima i u oceanskim regijama [171], s manje razvijenim područjima niske zemljopisne širine suočenima s najvećim rizikom. [172] Kontinuirana emisija stakleničkih plinova dovest će do daljnjeg zagrijavanja i dugotrajnih promjena u klimatskom sustavu, s potencijalno "ozbiljnim, sveprisutnim i nepovratnim utjecajima" na ljude i ekosustave. [173] Rizik od klimatskih promjena neravnomjerno je raspoređen, ali općenito je veći za osobe u nepovoljnom položaju u zemljama u razvoju i razvijenim zemljama. [174]

Hrana i zdravlje

Utjecaji na zdravlje uključuju izravne učinke ekstremnih vremenskih uvjeta, koji dovode do ozljeda i gubitka života [175], kao i neizravne učinke, poput pothranjenosti uzrokovane neuspjehom usjeva. [176] Različite zarazne bolesti lakše se prenose u toplijoj klimi, poput denga groznice, koja najteže pogađa djecu, i malarije. [177] Mala djeca su najosjetljivija na nedostatak hrane, a zajedno sa starijim osobama na ekstremne vrućine. [178] Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) procijenila je da se između 2030. i 2050. očekuje da će klimatske promjene uzrokovati otprilike 250.000 dodatnih smrti godišnje zbog izloženosti toplini kod starijih ljudi, povećanja dijareje, malarije, denge, poplava na obali i pothranjenost u djetinjstvu. [179] Predviđa se više od 500.000 dodatnih smrtnih slučajeva odraslih do 2050. godine zbog smanjenja dostupnosti i kvalitete hrane. [180] Drugi veliki zdravstveni rizici povezani s klimatskim promjenama uključuju kvalitetu zraka i vode. [181] SZO je ljudske utjecaje klimatskih promjena klasificirala kao najveću prijetnju globalnom zdravlju u 21. stoljeću. [182]

Klimatske promjene utječu na sigurnost hrane i uzrokovale su smanjenje globalnih prosječnih prinosa kukuruza, pšenice i soje između 1981. i 2010. [183] ​​Buduće zagrijavanje moglo bi dodatno smanjiti globalne prinose glavnih usjeva. [184] Proizvodnja usjeva vjerojatno će imati negativan utjecaj u zemljama s niskim geografskim širinama, dok učinci na sjevernim geografskim širinama mogu biti pozitivni ili negativni. [185] Do dodatnih 183 milijuna ljudi u svijetu, osobito onih s nižim primanjima, u opasnosti je od gladi kao posljedica ovih utjecaja. [186] Učinci zagrijavanja na oceane utječu na zalihe ribe, s globalnim padom maksimalnog potencijala ulova. Povećani potencijal pokazuju samo polarne dionice. [187] Regije ovisne o vodi ledenjaka, regije koje su već suhe i mali otoci izloženi su povećanom riziku od stresa vode zbog klimatskih promjena. [188]

Sredstva za život

Ekonomska šteta uzrokovana klimatskim promjenama podcijenjena je, a može biti i ozbiljna, s time da vjerojatnost katastrofalnih događaja opasnih po rep nije netrivijalna. [189] Klimatske promjene vjerojatno su već povećale globalnu ekonomsku nejednakost, pa se predviđa da će to nastaviti i dalje. [190] Većina ozbiljnih posljedica očekuje se u podsaharskoj Africi i jugoistočnoj Aziji, gdje je postojeće siromaštvo već pogoršano. [191] Svjetska banka procjenjuje da bi klimatske promjene mogle dovesti do siromaštva preko 120 milijuna ljudi do 2030. [192] Uočeno je da se trenutne nejednakosti između muškaraca i žena, između bogatih i siromašnih, te između različitih etničkih grupa pogoršavaju kao posljedica klime varijabilnost i klimatske promjene. [193] Stručnjaci su zaključili da je uloga klimatskih promjena u oružanom sukobu mala u usporedbi s čimbenicima poput društveno-ekonomske nejednakosti i sposobnosti države, ali da će buduće zagrijavanje donijeti sve veće rizike. [194]

Niski otoci i obalne zajednice ugroženi su opasnostima uzrokovanim porastom razine mora, poput poplava i stalnog potapanja. [195] To bi moglo dovesti do apatridije za stanovništvo otočnih država, poput Maldiva i Tuvalua. [196] U nekim regijama, porast temperature i vlage može biti prejak za prilagođavanje ljudi. [197] S najgorim mogućim klimatskim promjenama, modeli predviđaju da bi gotovo jedna trećina čovječanstva mogla živjeti u izrazito vrućim i nenastanjivim klimama, slično trenutnoj klimi koja se uglavnom nalazi u Sahari. [198] Ovi čimbenici, zajedno s vremenskim ekstremima, mogu potaknuti migraciju okoliša, unutar i između zemalja. [199] Očekuje se da će se raseljavanje ljudi povećati kao posljedica češćih ekstremnih vremenskih uvjeta, porasta razine mora i sukoba koji proizlaze iz povećane konkurencije nad prirodnim resursima. Klimatske promjene također mogu povećati ranjivost, što dovodi do "zarobljenog stanovništva" u nekim područjima koje se ne može kretati zbog nedostatka resursa. [200]

Ekološke migracije. Rijetke oborine dovode do dezertifikacije koja šteti poljoprivredi i može istisnuti stanovništvo. Prikazano: Telly, Mali. [201]

Promjene u poljoprivredi. Suše, porast temperatura i ekstremni vremenski uvjeti negativno utječu na poljoprivredu. Prikazano: Texas, SAD. [202]

Plimne poplave. Porast razine mora povećava poplave u nizinskim obalnim regijama. Prikazano: Venecija, Italija. [203]

Jačanje oluje. Bangladeš nakon ciklone Sidr primjer je katastrofalnih poplava zbog povećanih oborina. [204]

Intenziviranje toplinskog vala. Događaji poput europskog toplinskog vala u lipnju 2019. postaju sve učestaliji. [205]

Smanjenje

Učinci klimatskih promjena mogu se ublažiti smanjenjem emisije stakleničkih plinova i povećanjem ponora koji apsorbiraju stakleničke plinove iz atmosfere. [206] Kako bi se globalno zagrijavanje ograničilo na manje od 1,5 ° C s velikom vjerojatnošću uspjeha, globalne emisije stakleničkih plinova moraju biti neto-nula do 2050. ili do 2070. s ciljem od 2 ° C. [207] To zahtijeva dalekosežne, sustavne promjene bez presedana u energetici, zemljištu, gradovima, prometu, zgradama i industriji. [208] Scenariji koji ograničavaju globalno zatopljenje na 1,5 ° C često opisuju dostizanje neto negativnih emisija u jednom trenutku. [209] Kako bi napredovali prema cilju ograničavanja zagrijavanja na 2 ° C, Program Ujedinjenih naroda za okoliš procjenjuje da bi u sljedećem desetljeću zemlje trebale utrostručiti iznos smanjenja na koji su se obavezale u svojim sadašnjim Pariškim sporazumima, čak i veći razina smanjenja potrebna je za postizanje cilja od 1,5 ° C. [210]

Iako ne postoji jedinstveni put kojim bi se globalno zagrijavanje ograničilo na 1,5 ili 2,0 ° C (2,7 ili 3,6 ° F), [211] većina scenarija i strategija vidi veliko povećanje korištenja obnovljive energije u kombinaciji s povećanim mjerama energetske učinkovitosti za stvaranje potrebno smanjenje stakleničkih plinova. [212] Kako bi se smanjili pritisci na ekosustave i povećale njihove sposobnosti sekvestracije ugljika, promjene bi također bile potrebne u sektorima poput šumarstva i poljoprivrede. [213]

Drugi pristupi ublažavanju klimatskih promjena podrazumijevaju veću razinu rizika. Scenariji koji ograničavaju globalno zatopljenje na 1,5 ° C obično projiciraju opsežnu uporabu metoda uklanjanja ugljičnog dioksida tijekom 21. stoljeća. [214] Ipak, postoji zabrinutost zbog prekomjernog oslanjanja na te tehnologije, kao i mogućih utjecaja na okoliš. [215] Metode upravljanja solarnim zračenjem (SRM) također su istražene kao mogući dodatak dubokom smanjenju emisija. Međutim, SRM bi pokrenuo značajna etička i pravna pitanja, a rizici se slabo razumiju. [216]

Čista energija

Scenariji dugoročne dekarbonizacije ukazuju na brza i značajna ulaganja u obnovljivu energiju [218], koja uključuje solarnu i vjetroelektranu, bioenergiju, geotermalnu energiju i hidroenergiju. [219] Fosilna goriva činila su 80% svjetske energije 2018. godine, dok je preostali udio podijeljen između nuklearne energije i obnovljivih izvora energije [220], a predviđa se da će se ta mješavina značajno promijeniti u sljedećih 30 godina. [212] Solarna energija i vjetar zabilježili su značajan rast i napredak u posljednjih nekoliko godina, fotonaponski solarni i vjetar na kopnu najjeftiniji su oblici dodavanja novih proizvodnih kapaciteta u većini zemalja. [221] Obnovljivi izvori energije predstavljali su 75% sve nove proizvodnje električne energije instalirane u 2019. godini, pri čemu su solarna energija i vjetar činili gotovo svu tu količinu. [222] U međuvremenu, troškovi nuklearne energije rastu usred stagnirajućeg udjela energije, pa je proizvodnja nuklearne energije sada nekoliko puta skuplja po megavat-satu od vjetra i sunca. [223]

Da bi se postigla neutralnost ugljika do 2050. godine, obnovljiva bi energija postala dominantni oblik proizvodnje električne energije, popevši se u nekim scenarijima na 85% ili više do 2050. godine. Korištenje električne energije za druge potrebe, poput grijanja, poraslo bi do točke u kojoj električna energija postaje najveći oblik ukupne opskrbe energijom. [224] Ulaganje u ugljen bi se eliminiralo, a upotreba ugljena gotovo bi se ukinula do 2050. [225]

U prijevozu scenariji predviđaju naglo povećanje tržišnog udjela električnih vozila i zamjenu goriva niskim udjelom ugljika za druge načine prijevoza, poput brodarstva. [226] Grijanje zgrada sve bi se više dekarboniziralo korištenjem tehnologija poput toplinskih crpki. [227]

Postoje prepreke za nastavak brzog razvoja obnovljivih izvora energije. Za solarnu energiju i energiju vjetra ključni je izazov njihova isprekidanost i sezonska varijabilnost. Tradicionalno, hidro brane s rezervoarima i konvencionalne elektrane koristile su se kad je varijabilna proizvodnja energije mala. Poremećajima se dalje može suprotstaviti fleksibilnost potražnje i proširenje prostora za skladištenje baterija i prijenos na velike udaljenosti kako bi se nesmetano promijenila proizvodnja obnovljivih izvora u širim geografskim područjima. [218] Neki problemi vezani uz okoliš i korištenje zemljišta povezani su s velikim projektima solarne energije i vjetra [228], dok bioenergija često nije ugljično neutralna i može imati negativne posljedice na sigurnost hrane. [229] Rast hidroenergije usporava se i nastavit će se dalje smanjivati ​​zbog zabrinutosti o društvenim i ekološkim utjecajima. [230]

Energija s niskim udjelom ugljika poboljšava zdravlje ljudi minimiziranjem klimatskih promjena i ima kratkoročnu korist od smanjenja smrtnosti od onečišćenja zraka [231], koji su 2016. procijenjeni na 7 milijuna godišnje. [232] Ostvarivanje ciljeva Pariškog sporazuma koji ograničavaju zagrijavanje na Povećanje od 2 ° C moglo bi spasiti oko milijun tih života godišnje do 2050. godine, dok bi ograničavanje globalnog zatopljenja na 1,5 ° C moglo spasiti milijune i istovremeno povećati energetsku sigurnost i smanjiti siromaštvo. [233]

Energetska učinkovitost

Smanjivanje potražnje za energijom drugo je važno obilježje scenarija i planova dekarbonizacije. [234] Osim izravnog smanjenja emisija, mjere smanjenja potražnje za energijom pružaju veću fleksibilnost za razvoj energije s niskim udjelom ugljika, pomažu u upravljanju elektroenergetskom mrežom i minimiziraju razvoj infrastrukture intenzivne za ugljik. [235] Tijekom sljedećih nekoliko desetljeća bit će potrebna velika povećanja ulaganja u energetsku učinkovitost kako bi se postigla ta smanjenja, usporediva s očekivanom razinom ulaganja u obnovljive izvore energije. [236] Međutim, nekoliko promjena povezanih s COVID-19 u obrascima korištenja energije, ulaganjima u energetsku učinkovitost i financiranju učinilo je prognoze za ovo desetljeće težim i neizvjesnijima. [237]

Strategije učinkovitosti za smanjenje potražnje za energijom razlikuju se po sektorima. U prometu se može postići prebacivanjem putnika i tereta na učinkovitije načine putovanja, poput autobusa i vlakova, te povećanjem uporabe električnih vozila. [238] Industrijske strategije za smanjenje potrošnje energije uključuju povećanje energetske učinkovitosti sustava grijanja i motora, projektiranje manje energetski intenzivnih proizvoda i povećanje vijeka trajanja proizvoda. [239] U građevinskom sektoru fokus je na boljem projektiranju novih zgrada i uključivanju viših razina energetske učinkovitosti u tehnike naknadnog opremanja postojećih građevina. [240] Osim dekarbonizacije korištenja energije, uporaba tehnologija poput dizalica topline također može povećati energetsku učinkovitost zgrade. [241]

Poljoprivreda i industrija

Poljoprivreda i šumarstvo suočavaju se s trostrukim izazovom ograničenja emisije stakleničkih plinova, sprječavanja daljnje pretvorbe šuma u poljoprivredno zemljište i zadovoljenja povećanja svjetske potražnje za hranom. [242] Skup mjera mogao bi smanjiti emisije stakleničkih plinova iz poljoprivrede/šumarstva za 66% u odnosu na razinu iz 2010. smanjenjem rasta potražnje za hranom i drugim poljoprivrednim proizvodima, povećanjem produktivnosti zemljišta, zaštitom i obnovom šuma te smanjenjem emisija stakleničkih plinova iz poljoprivredna proizvodnja. [243]

Uz ranije spomenute mjere smanjenja industrijske potražnje, proizvodnju čelika i cementa, koji zajedno čine oko 13% industrijskog CO
2, predstavljaju posebne izazove. U tim industrijama materijali s visokim udjelom ugljika, poput koksa i vapna, imaju integralnu ulogu u procesu proizvodnje. Smanjenje CO
2 emisije ovdje zahtijevaju istražne napore usmjerene na dekarbonizaciju kemije ovih procesa. [244]

Sekvestracija ugljika

Sudoperi prirodnog ugljika mogu se povećati kako bi se izolirale znatno veće količine CO
2 izvan prirodno prisutnih razina. [245] Pošumljavanje i sadnja drveća na šumskim zemljištima jedna su od najzrelijih tehnika sekvestracije, iako izazivaju zabrinutost za sigurnost hrane. Sekvestracija ugljika u tlu i obalna sekvestracija ugljika manje su razumljive mogućnosti. [246] Izvodljivost metoda negativnih emisija na kopnu za ublažavanje nije sigurna u modelima koje je IPCC opisao na temelju njih strategije ublažavanja kao rizične. [247]

Gdje proizvodnja energije ili CO
2 -intenzivna teška industrija nastavlja proizvoditi otpadni CO
2, plin se može uhvatiti i pohraniti umjesto ispuštanja u atmosferu. Iako je njegova trenutna upotreba ograničena i skupa, [248] hvatanje i skladištenje ugljika (CCS) moglo bi imati značajnu ulogu u ograničavanju CO
2 emisije do sredine stoljeća. [249] Ova tehnika, u kombinaciji s proizvodnjom bioenergije (BECCS), može rezultirati neto-negativnim emisijama, pri čemu je količina stakleničkih plinova koja se ispušta u atmosferu manja od sekvestrirane ili uskladištene količine u bio- energetsko gorivo koje se uzgaja. [250] Ostaje krajnje neizvjesno hoće li tehnike uklanjanja ugljičnog dioksida, poput BECCS -a, moći odigrati veliku ulogu u ograničavanju zagrijavanja na 1,5 ° C, a političke odluke temeljene na oslanjanju na uklanjanje ugljičnog dioksida povećavaju rizik od globalnog zatopljenja izvan međunarodnih ciljeva. [251]

Prilagodba

Prilagodba je "proces prilagodbe trenutnim ili očekivanim promjenama klime i njezinim učincima". [252] Bez dodatnog ublažavanja, prilagodba ne može spriječiti rizik od "ozbiljnih, raširenih i nepovratnih" utjecaja. [253] Ozbiljnije klimatske promjene zahtijevaju više transformacijskih prilagodbi, što može biti izuzetno skupo. [252] Sposobnost i potencijal prilagođavanja ljudi, tzv adaptivni kapacitet, neravnomjerno je raspoređen po različitim regijama i stanovništvu, a zemlje u razvoju općenito ih imaju manje. [254] U prva dva desetljeća 21. stoljeća došlo je do povećanja adaptivnih kapaciteta u većini zemalja s niskim i srednjim dohotkom s poboljšanim pristupom osnovnim sanitarijama i električnoj energiji, ali napredak je spor. Mnoge zemlje su provele politike prilagodbe. Međutim, postoji značajan jaz između potrebnih i raspoloživih sredstava. [255]

Prilagodba porastu razine mora sastoji se od izbjegavanja rizičnih područja, učenja življenja s povećanim poplavama, zaštite i, ako je potrebno, transformativnije opcije upravljanog povlačenja. [256] Postoje gospodarske prepreke za ublažavanje opasnog toplinskog utjecaja: izbjegavanje napornog rada ili korištenje privatnih klima uređaja nije moguće za svakoga. [257] U poljoprivredi, mogućnosti prilagodbe uključuju prelazak na održiviju prehranu, diverzifikaciju, kontrolu erozije i genetska poboljšanja radi povećane tolerancije na promjenjivu klimu. [258] Osiguranje omogućuje podjelu rizika, ali je često teško dobiti za osobe s nižim primanjima. [259] Obrazovni, migracijski i sustavi ranog upozoravanja mogu smanjiti klimatsku ranjivost. [260]

Ekosustavi se prilagođavaju klimatskim promjenama, procesu koji se može podržati ljudskom intervencijom. Mogući odgovori uključuju povećanje povezanosti između ekosustava, dopuštajući vrstama da migriraju u povoljnije klimatske uvjete i preseljenje vrsta. Zaštita i obnova prirodnih i poluprirodnih područja pomaže izgradnji otpornosti, olakšavajući prilagodbu ekosustava. Mnoge radnje koje promiču prilagodbu u ekosustavima također pomažu ljudima u prilagodbi putem prilagodbe temeljene na ekosustavima. Na primjer, obnova prirodnih režima požara čini katastrofalne požare manje vjerojatnima i smanjuje izloženost ljudi. Omogućavanje rijekama više prostora omogućuje veće skladištenje vode u prirodnom sustavu, smanjujući rizik od poplava. Obnovljena šuma djeluje kao ponor ugljika, ali sadnja drveća u neprikladnim regijama može pogoršati klimatske utjecaje. [261]

Postoje neke sinergije i kompromisi između prilagodbe i ublažavanja. Mjere prilagodbe često nude kratkoročne koristi, dok ublažavanje ima dugoročne koristi. [262] Povećana uporaba klima uređaja omogućuje ljudima da se bolje nose s toplinom, ali povećava potražnju za energijom. Kompaktan urbani razvoj može dovesti do smanjenja emisija iz prometa i građevinarstva. Istodobno, može povećati učinak urbanog toplinskog otoka, što dovodi do viših temperatura i povećane izloženosti. [263] Povećana produktivnost hrane ima velike koristi i za prilagodbu i za ublažavanje. [264]

Zemlje koje su najosjetljivije na klimatske promjene obično su odgovorne za mali udio globalnih emisija, što postavlja pitanja o pravdi i pravičnosti. [265] Klimatske promjene snažno su povezane s održivim razvojem. Ograničavanje globalnog zatopljenja olakšava postizanje ciljeva održivog razvoja, poput iskorjenjivanja siromaštva i smanjenja nejednakosti. Veza između ova dva područja prepoznata je u Cilju održivog razvoja 13 koji glasi: "Poduzeti hitne mjere u borbi protiv klimatskih promjena i njihovih utjecaja". [266] Ciljevi zaštite hrane, čiste vode i zaštite ekosustava imaju sinergiju s ublažavanjem klime. [267]

Geopolitika klimatskih promjena složena je i često se predstavlja kao problem slobodnog vozača, u kojem sve zemlje imaju koristi od ublažavanja posljedica drugih zemalja, ali bi pojedinačne zemlje izgubile od ulaganja u prijelaz na niskougljično gospodarstvo. Ovo uokvirivanje je izazvano. Na primjer, koristi u smislu javnog zdravlja i poboljšanja lokalnog okoliša od postupnog ukidanja ugljena premašuju troškove u gotovo svim regijama. [268] Drugi argument protiv ovakvog uokvirivanja je da neto uvoznici fosilnih goriva ekonomski pobjeđuju od tranzicije, zbog čega se neto izvoznici suočavaju s nasukanom imovinom: fosilna goriva koja ne mogu prodati. [269]

Opcije politike

Za smanjenje stakleničkih plinova koristi se niz politika, propisa i zakona. Mehanizmi određivanja cijena ugljika uključuju poreze na ugljik i sustave trgovanja emisijama. [270] Od 2019. cijene ugljika pokrivaju oko 20% globalnih emisija stakleničkih plinova. [271] Izravne globalne subvencije za fosilna goriva dosegle su 319 milijardi USD u 2017. godini, a 5,2 bilijuna USD ako se uračunaju neizravni troškovi poput zagađenja zraka. [272] Njihovo okončanje može uzrokovati smanjenje globalne emisije ugljika za 28% i smanjenje zraka za 46% smrti od zagađenja. [273] Subvencije bi se također mogle preusmjeriti kako bi se podržao prijelaz na čistu energiju. [274] Više propisanih metoda koje mogu smanjiti stakleničke plinove uključuju standarde učinkovitosti vozila, standarde za obnovljiva goriva i propise o onečišćenju zraka u teškoj industriji. [275] U nekoliko zemalja doneseni su standardi portfelja obnovljivih izvora koji zahtijevaju od komunalnih poduzeća povećanje postotka električne energije koju proizvode iz obnovljivih izvora. [276]

Kako se smanjuje upotreba fosilnih goriva, postoje razmatranja pravedne tranzicije koja uključuju društvene i ekonomske izazove koji se javljaju. Primjer je zapošljavanje radnika u pogođenim industrijama, uz dobrobit šire uključene zajednice. [277] Pitanja klimatske pravde, poput onih s kojima se suočava autohtono stanovništvo na Arktiku, [278] drugi su važan aspekt politike ublažavanja. [279]

Međunarodni klimatski sporazumi

Gotovo sve zemlje svijeta potpisnice su Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama (UNFCCC) iz 1994. godine. [281] Cilj UNFCCC -a je spriječiti opasno miješanje ljudi u klimatski sustav. [282] Kao što je navedeno u konvenciji, to zahtijeva da se koncentracije stakleničkih plinova stabiliziraju u atmosferi na razini na kojoj se ekosustavi mogu prirodno prilagoditi klimatskim promjenama, nije ugrožena proizvodnja hrane i može se održati gospodarski razvoj. [283] Globalne emisije porasle su od potpisivanja UNFCCC -a, koji zapravo ne ograničava emisije, već pruža okvir za protokole koji to čine. [71] Njegove godišnje konferencije faza su globalnih pregovora. [284]

Protokolom iz Kyota iz 1997. proširen je UNFCCC i uključene su pravno obvezujuće obveze za većinu razvijenih zemalja u ograničavanju njihovih emisija, [285] Tijekom pregovora o Kyoto protokolu, G77 (koja predstavlja zemlje u razvoju) zatražila je mandat od razvijenih zemalja da "[preuzmu] vodeću ulogu" "u smanjenju emisija [286], budući da su razvijene zemlje najviše pridonijele nakupljanju stakleničkih plinova u atmosferi, a budući da su emisije po stanovniku u zemljama u razvoju još uvijek bile relativno niske, a emisije zemalja u razvoju porasle bi kako bi zadovoljile njihove razvojne potrebe. [287]

Sporazum iz Kopenhagena iz 2009. naširoko je prikazan kao razočaravajući zbog svojih niskih ciljeva, a odbacile su ga siromašnije zemlje, uključujući G77. [288] Pridružene strane imale su za cilj ograničiti povećanje globalne srednje temperature na ispod 2,0 ° C (3,6 ° F). [289] Sporazum je postavio cilj slanja 100 milijardi dolara godišnje zemljama u razvoju u pomoć za ublažavanje i prilagodbu do 2020. godine, te je predložio osnivanje Zelenog klimatskog fonda. [290] Od 2020. [ažuriranje], fond nije uspio postići svoj očekivani cilj i riskira smanjenje financiranja. [291]

2015. sve su zemlje UN -a pregovarale o Pariškom sporazumu, čiji je cilj zadržati globalno zagrijavanje znatno ispod 1,5 ° C (2,7 ° F) i sadrži aspiracijski cilj zadržavanja zagrijavanja ispod 1,5 ° C. [292] Sporazum je zamijenio Kyoto protokol. Za razliku od Kyota, Pariškim sporazumom nisu postavljeni nikakvi obvezujući ciljevi emisija. Umjesto toga, postupak redovitog postavljanja sve ambicioznijih ciljeva i ponovne procjene tih ciljeva svakih pet godina postao je obvezujući. [293] Pariškim sporazumom ponovljeno je da se zemlje u razvoju moraju financijski podržati. [294] Od veljače 2021. [ažuriranje], 194 države i Europska unija potpisale su ugovor, a 188 država i EU su ratificirale ili pristupile sporazumu. [295]

Montrealski protokol iz 1987., međunarodni sporazum o zaustavljanju ispuštanja plinova koji oštećuju ozon, mogao je biti učinkovitiji u smanjenju emisije stakleničkih plinova od Kyotskog protokola koji je za to posebno dizajniran. [296] Amandman Kigalija iz 2016. godine na Montrealski protokol ima za cilj smanjiti emisiju fluorougljikovodika, skupine snažnih stakleničkih plinova koji su služili kao zamjena za zabranjene plinove koji oštećuju ozon. Time je ojačan i Montrealski protokol jači sporazum protiv klimatskih promjena. [297]

Nacionalni odgovori

Parlament Ujedinjenog Kraljevstva postao je 2019. godine prva nacionalna vlada u svijetu koja je službeno proglasila klimatsko izvanredno stanje. [298] Ostale zemlje i nadležnosti slijedile su taj primjer. [299] U studenom 2019. Europski parlament proglasio je „hitnu klimu i okoliš“ [300], a Europska komisija predstavila je svoj Europski zeleni dogovor s ciljem da EU postane ugljično neutralna do 2050. [301] Velike zemlje u Aziji dali su slična obećanja: Južna Koreja i Japan obvezali su se postati ugljično neutralni do 2050., a Kina do 2060. [302]

Od 2021., na temelju informacija iz 48 NDC -ova koji predstavljaju 40% stranaka Pariškog sporazuma, procijenjene ukupne emisije stakleničkih plinova bit će 0,5% niže u odnosu na razine iz 2010. godine, ispod ciljeva smanjenja od 45% ili 25% radi ograničavanja globalnog zatopljenja do 1,5 ° C odnosno 2 ° C. [303]

Znanstveni konsenzus

Postoji snažan znanstveni konsenzus da su se globalne površinske temperature povećale posljednjih desetljeća i da je trend uzrokovan uglavnom emisijama stakleničkih plinova uzrokovanih ljudskim djelovanjem, pri čemu je objavljivanje objavljeno 90–100% (ovisno o točnom pitanju, vremenu i metodologiji uzorkovanja). klimatski znanstvenici slažu se. [305] Konsenzus je narastao na 100% među znanstvenicima istraživačima o antropogenom globalnom zatopljenju od 2019. [306] Nijedno znanstveno tijelo s nacionalnim ili međunarodnim položajem ne slaže se s ovim stavom. [307] Konsenzus se dalje razvio da bi trebalo poduzeti neki oblik djelovanja kako bi se ljudi zaštitili od utjecaja klimatskih promjena, a nacionalne znanstvene akademije pozvale su svjetske lidere da smanje globalne emisije. [308]

Znanstvena rasprava odvija se u časopisima koji su recenzirani, a koje znanstvenici podliježu procjeni svakih nekoliko godina u izvješćima Međuvladinog panela o klimatskim promjenama. [309] 2013. godine, u Petom izvješću o procjeni IPCC -a navedeno je da „jest vrlo vjerojatno da je ljudski utjecaj dominantni uzrok promatranog zatopljenja od sredine 20. stoljeća ". [310] Njihovo izvješće iz 2018. izrazilo je znanstveni konsenzus kao što je:" ljudski utjecaj na klimu dominantan je uzrok promatranog zagrijavanja od sredine 20. stoljeća stoljeća ". [311] Znanstvenici su izdali dva upozorenja čovječanstvu, 2017. i 2019., izražavajući zabrinutost zbog trenutne putanje potencijalno katastrofalnih klimatskih promjena, te zbog neizrecive ljudske patnje kao posljedice. [312]

Svijest javnosti

Klimatske promjene dospjele su u međunarodnu pozornost javnosti krajem 1980 -ih. [313] Zbog zbunjujućeg izvještavanja u medijima početkom devedesetih, razumijevanje je često bilo ometeno povezivanjem s drugim ekološkim pitanjima poput osiromašenja ozonskog omotača. [314] U popularnoj kulturi prvi film koji je došao do masovne javnosti o ovoj temi bio je Prekosutra 2004., nakon čega je nekoliko godina kasnije uslijedio dokumentarni film o Al Gore Nezgodna istina. Knjige, priče i filmovi o klimatskim promjenama spadaju u žanr klimatske fantastike. [313]

Postoje značajne regionalne razlike u zabrinutosti javnosti i razumijevanju klimatskih promjena u javnosti. U 2015. prosjek od 54% ispitanika smatrao je to "vrlo ozbiljnim problemom", ali Amerikanci i Kinezi (čija su gospodarstva odgovorna za najveći godišnji CO2 emisije) bili su među najmanje zabrinutima. [315] Istraživanje iz 2018. otkrilo je povećanu globalnu zabrinutost po tom pitanju u odnosu na 2013. u većini zemalja. Više obrazovani ljudi, a u nekim zemljama i žene i mlađi ljudi češće će vidjeti klimatske promjene kao ozbiljnu prijetnju. U Sjedinjenim Državama postojao je veliki partizanski jaz u mišljenjima. [316]

Poricanje i dezinformacije

Javna rasprava o klimatskim promjenama bila je pod snažnim utjecajem poricanja i dezinformacija o klimatskim promjenama, koje potječu iz Sjedinjenih Država i od tada su se proširile na druge zemlje, osobito u Kanadu i Australiju. Sudionici poricanja klimatskih promjena čine dobro financiranu i relativno koordiniranu koaliciju tvrtki za proizvodnju fosilnih goriva, industrijskih skupina, konzervativnih think tankova i suprotnih znanstvenika. [318] Kao i prije duhanska industrija, glavna strategija ovih skupina bila je stvoriti sumnju u znanstvene podatke i rezultate. [319] Mnogi koji poriču, odbacuju ili drže neopravdanu sumnju u znanstveni konsenzus o antropogenim klimatskim promjenama označeni su kao "skeptici klimatskih promjena", što je nekoliko znanstvenika primijetilo kao pogrešan naziv. [320]

Postoje različite varijante poricanja klime: neki poriču da se zagrijavanje uopće događa, neki priznaju zatopljenje, ali ga pripisuju prirodnim utjecajima, a neki minimiziraju negativne utjecaje klimatskih promjena. [321] Neizvjesnost proizvodnje vezana za znanost kasnije se razvila u kontroverzu proizvodnje: stvaranje uvjerenja da unutar znanstvene zajednice postoji značajna neizvjesnost o klimatskim promjenama kako bi se odgodile promjene politike. [322] Strategije promicanja ovih ideja uključuju kritiku znanstvenih institucija [323] i propitivanje motiva pojedinih znanstvenika. [321] Komora odjeka blogova i medija koji negiraju klimu dodatno je potaknula nerazumijevanje klimatskih promjena. [324]

Prosvjedi i parnice

Klimatski prosvjedi postali su popularni 2010. u takvim oblicima kao što su javne demonstracije, [325] prodaja fosilnih goriva i tužbe. [326] Istaknute nedavne demonstracije uključuju školski štrajk zbog klime i građansku neposlušnost. U školskom štrajku mladi diljem svijeta protestirali su preskačući školu, inspirirana švedskom tinejdžerkom Gretom Thunberg. [327] Masovne akcije građanske neposlušnosti grupa poput Pobune izumiranja prosvjedovale su uzrokujući smetnje. [328] Parnice se sve više koriste kao oruđe za jačanje klimatskih akcija, a mnoge tužbe ciljaju vlade da zahtijevaju od njih da poduzmu ambiciozne mjere ili provode postojeće zakone u vezi s klimatskim promjenama. [329] Tužbe protiv tvrtki za fosilna goriva, aktivista, dioničara i ulagača, općenito traže naknadu za gubitak i štetu. [330]

Da bi objasnio zašto je Zemljina temperatura viša od očekivane uzimajući u obzir samo dolazeće sunčevo zračenje, Joseph Fourier je predložio postojanje efekta staklenika. Solarna energija doseže površinu jer je atmosfera prozirna za sunčevo zračenje. Zagrijana površina emitira infracrveno zračenje, ali je atmosfera relativno neprozirna za infracrveno i usporava emisiju energije, zagrijavajući planet. [331] Počevši od 1859. godine, [332] John Tyndall ustanovio je da su dušik i kisik (99% suhog zraka) prozirni za infracrveno, ali vodena para i tragovi nekih plinova (značajno metana i ugljičnog dioksida) apsorbiraju infracrveno zračenje i, kada zagrijavaju, emitiraju infracrveno zračenje. Promjena koncentracija ovih plinova mogla je uzrokovati "sve mutacije klime koje otkrivaju istraživanja geologa" uključujući ledena doba. [333]

Svante Arrhenius primijetio je da je vodena para u zraku stalno varirala, ali ugljični dioksid (CO
2) određena je dugotrajnim geološkim procesima. Na kraju ledenog doba, zagrijavanje zbog povećanog CO
2 povećala bi količinu vodene pare, pojačavajući njezin učinak u procesu povratne sprege. 1896. objavio je prvi klimatski model ove vrste, pokazujući da se CO prepolovio
2 mogao izazvati pad temperature koji je inicirao ledeno doba. Arrhenius je izračunao očekivano povećanje temperature od udvostručenja CO
2 biti oko 5–6 ° C (9,0–10,8 ° F). [334] Drugi su znanstvenici u početku bili skeptični i vjerovali su da je efekt staklenika zasićen, pa je dodavanjem više CO
2 ne bi imalo razlike. Mislili su da će se klima samoregulirati. [335] Od 1938. Guy Stewart Callendar objavio je dokaze o zagrijavanju klime i CO
2 razine koje se povećavaju [336], no njegovi su izračuni naišli na iste zamjerke. [335]

Pedesetih godina prošlog stoljeća Gilbert Plass stvorio je detaljan računalni model koji je uključivao različite atmosferske slojeve i infracrveni spektar te je otkrio da povećanje CO
2 razine uzrokovale bi zagrijavanje. U istom desetljeću Hans Suess pronašao je dokaze CO
Dvije razine su bile u porastu, Roger Revelle pokazao je da oceani neće apsorbirati povećanje, a zajedno su pomogli Charlesu Keelingu da započne rekord kontinuiranog povećanja, Keelingovu krivulju. [335] Znanstvenici su upozorili javnost [337], a opasnosti su istaknute na svjedočenju kongresa Jamesa Hansena 1988. godine. [22] Međuvladino povjerenstvo o klimatskim promjenama, osnovano 1988. godine za pružanje formalnih savjeta svjetskim vladama, potaknulo je interdisciplinarna istraživanja. [338]


Slana trava

Naslov ovog podcasta je svojevrsni portmanteau, koji kombinira „ljude sa soli zemlje“ s „promjenom na lokalnom nivou“. A upravo je ta mješavina ono što australska radijska novinarka Allie Hanly prikazuje u svakoj epizodi ove serije emitiranoj u središnjoj Viktoriji. Dok akcenti i specifični teren ovih lokalnih priča čine emisiju zabavnim putopisom za međunarodne slušatelje, istraživane teme-stvaranje prehrambenih sustava u zajednici, prosvjedovanje protiv ekološkog uništenja, pronalaženje svakodnevnih alternativa bez otpada-univerzalno su primjenjive na planet. Intervjui su umješno izvedeni na način koji vas vodi na putovanje kroz civilna rješenja za probleme globalnog zatopljenja koje je izradila korporacija.

Pridružite se The New York Timesu Podcast Club na Facebooku za više prijedloga i rasprava o svim audio stvarima.


Reference

Collins, M. i sur. Klimatske promjene 2013: Fizikalna znanost (ur. Stocker, T. F. i sur.) (IPCC, Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK, 2013).

Huang, J., Yu, H., Guan, X., Wang, G. & amp Guo, R. Ubrzana ekspanzija sušnih područja pod klimatskim promjenama. Nat. Clim. Promijeniti 6, 166–171 (2016).

Feng, S. & amp Fu, Q. Širenje globalnih sušnih područja pod zagrijavajućom klimom. Atmos. Chem. Phys. 13, 10081–10094 (2013).

Sherwood, S. & amp Fu, Q. Suhlja budućnost? Znanost 343, 737–739 (2014).

Lin, L., Gettelman, A., Fu, Q. & amp Xu, Y. Simulirane razlike u sušnosti 21. stoljeća zbog različitih scenarija stakleničkih plinova i aerosola. Klimatske promjene https://doi.org/10.1007/s10584-016-1615-3 (2016).

Fu, Q., Lin, L., Huang, J., Feng, S. & amp Gettelman, A. Promjene zemaljske sušnosti za razdoblje 850–2080 prema modelu zemaljskog sustava Zajednice. J. Geophys. Res. Atmos. 121, 2857–2873 (2016).

Mahlstein, I., Knutti, R., Solomon, S. & amp Portmann, R. W. Rani početak značajnog lokalnog zagrijavanja u zemljama niske geografske širine. Okoliš. Res. Lett. 6, 034009 (2011).

Hawkins, E. & amp Sutton, R. Potencijal sužavanja nesigurnosti u projekcijama regionalnih promjena oborina. Clim. Dyn. 37, 407–418 (2011).

Hawkins, E. & amp Sutton, R. Vrijeme pojave klimatskih signala. Geophys. Res. Lett. 39, L01702 (2012).

King, A. D. i sur. Vrijeme nastanka antropogenih pojava u simuliranim ekstremima klime. Okoliš. Res. Lett. 10, 094015 (2015).

Middleton, N. i sur. Svjetski atlas dezertifikacije. 2. izdanje (Arnold, London, 1997.).

Mosley, L. M. Utjecaj suše na kvalitetu vode u pregledu i integraciji slatkovodnih sustava. Earth Sci. Vlč. 140, 203–214 (2015).

Westerling, A. L., Hidalgo, H. G., Cayan, D. R. & amp Swetnam, T. W. Zagrijavanje i ranije proljeće povećavaju aktivnost šumskih požara u zapadnim SAD -ima. Znanost 313, 940–943 (2006).

Novick, K. A. i sur. Sve veća važnost atmosferske potražnje za vodom ekosustava i tokovima ugljika. Nat. Clim. Promijeniti 6, 1023–1027 (2016).

Webber, H. i sur. Nesigurnost u budućoj potražnji za vodom za navodnjavanje i rizik od propadanja usjeva kukuruza u Europi. Okoliš. Res. Lett. 11, 074007 (2016).

Huang, J., Yu, H., Dai, A., Wei, Y. & amp Kang, L. Suha područja suočena su s potencijalnom prijetnjom pod globalnim zagrijavanjem od 2 ° C. Nat. Clim. Promijeniti 7, 417–422 (2017).

Sedláček, J. & amp Knutti, R. Polovica svjetske populacije doživljava snažne promjene u ciklusu vode za 2 ° C topliji svijet. Okoliš. Res. Lett. 9, 044008 (2014).

Dai, A. Povećanje suše pod globalnim zatopljenjem u opažanjima i modelima. Nat. Clim. Promijeniti 3, 52–58 (2012).

Gonzalez, P., Neilson, R. P., Lenihan, J. M. & amp Drapek, R. J. Globalni obrasci u ranjivosti ekosustava na vegetacijske pomake zbog klimatskih promjena. Glob. Ecol. Biogeogr. 19, 755–768 (2010).

D’Odorico, P., Bhattachan, A., Davis, K. F., Ravi, S. & amp Runyan, C. W. Globalna dezertifikacija: vozači i povratne informacije. Adv. Vodeni izvor. 51, 326–344 (2013).

Vicente-Serrano, S. M. i sur. Dokazi o sve jačoj suši uzrokovanoj porastom temperature u južnoj Europi. Okoliš. Res. Lett. 9, 044001 (2014).

Joshi, M., Hawkins, E., Sutton, R., Lowe, J. & amp Frame, D. Projekcije kada će promjena temperature premašiti 2 ° C iznad predindustrijske razine. Nat. Clim. Promijeniti 1, 407–412 (2011).

Park, C.-E., Jeong, S.-J., Ho, C.-H. & amp Kim, J. Regionalne varijacije u potencijalnim promjenama staništa biljaka kao odgovor na više scenarija globalnog zatopljenja. J. Clim. 28, 2884–2899 (2015).

Taylor, K. E., Stouffer, R. J. i amp Meehl, G. A. Pregled CMIP5 i dizajn eksperimenta. Bik. Am. Meteorol. Soc. 93, 485–498 (2012).

Barbeta, A. i sur. Kombinirani učinci dugotrajne eksperimentalne suše i ekstremne suše na korištenje izvora biljnih voda u mediteranskim šumama. Glob. Promijenite Biol. 21, 1213–1225 (2015).

Schleussner, C.-F. et al. Znanstvene i političke karakteristike temperaturnog cilja Pariškog sporazuma. Nat. Clim. Promijeniti 6, 827–835 (2016).

Hawkins, E. i sur. Procjena promjena globalne temperature od predindustrijskog razdoblja. Bik. Am. Meteorol. Soc. 98, 1841–1856 (2017).

Caesar, J. i sur. Odgovor modela zemaljskog sustava HadGEM2 na buduće putove emisije stakleničkih plinova do 2300. J. Clim. 26, 3275–3284 (2013).

Milly, P. C. D. & amp Dunne, K. A. Potencijalna evapotranspiracija i kontinentalno sušenje. Nat. Clim. Promijeniti 6, 946–949 (2016).

Rogelj, J. i sur. Klimatskim prijedlozima Pariškog sporazuma potrebno je pojačati da bi se zagrijavanje zadržalo znatno ispod 2 ° C. Priroda 534, 631–639 (2016).

Chen, M., Xie, P., Janowiak, J. E. & amp Arkin, P. A. Globalne oborine na kopnu: mjesečna analiza od 50 godina na temelju mjernih promatranja. J. Hidrometeorol. 3, 249–266 (2002).

Fan, Y. & amp van den Dool, H. Globalna mjesečna analiza temperature zraka na kopnu za 1948. -danas. J. Geophys. Res. 113, D01103 (2008).

Allen, R. G. Pereira, L. S., Raes, D. & amp Smith, M. Evapotranspiracija usjeva - smjernice za izračunavanje zahtjeva vode za usjeve. FAO dokument o navodnjavanju i odvodnji 56 (FAO, 1998.).

Mastrandrea, M. D. i sur. Smjernice za vodeće autore IPCC -ovog Petog izvješća o ocjeni o dosljednom postupanju s nesigurnostima (Međuvladin panel o klimatskim promjenama, 2010.).

Murakami, D. & amp Yamagata, Y. Procjena scenarija populacije i BDP -a s prostorno eksplicitnim statističkim smanjivanjem. Predtisak na https://arxiv.org/abs/1610.09041 (2016).


METODOLOGIJA

Položaj odabranih oborinskih postaja u ovoj studiji prikazan je na slici 1. Sliv rijeke Sarawak jedan je od većih riječnih slivova koji se nalazi na južnom dijelu Sarawaka, Malezija, sa slivom od približno 2.456 km 2 i rijekom duljine oko 120 km. Prema Hii et al. (2011), sliv rijeke Sarawak uglavnom doživljava dvije glavne sezone monsuna: sjeveroistočna sezona monsuna (studeni -ožujak) pri čemu se bilježi vlažna sezona i jugozapadna sezona monsuna (lipanj -rujan) pri čemu se bilježe sušni mjeseci. Klima riječnog sliva klasificirana je kao tropska kišna šuma koja se sastoji od visoke temperature i visokih godišnjih ukupnih oborina od oko 3.830 mm (Abdillah et al. 2013). Ranija preliminarna studija Bong -a et al. (2009.) pokazali su da općenito prosječne godišnje količine oborina, srednja godišnja temperatura i prosječna godišnja dnevna stopa isparavanja za sliv rijeke Sarawak imaju uzlazni trend u posljednja tri do četiri desetljeća. Međutim, u literaturi za sliv pronađena su ograničena istraživanja o suši.


Ovo su činjenice koje morate razumjeti o klimatskim promjenama

1. Klimatske promjene uzrokuju ljudi

Dr. Green kaže da često čuje ljude (pogrešno) kako govore da su klimatske promjene uzrokovane suncem ili da su dio prirodnog ciklusa.

“Ovi mitovi podrazumijevaju da znanstvenici nisu uzeli u obzir ove faktore, ” kaže ona. “Svaku od njih desetljećima su proučavale tisuće znanstvenika. Naučili smo mnogo nevjerojatnih stvari o tome kako naš planet funkcionira i mdashand drugi planeti. Podaci su dostupni, rezultati su objavljeni u recenziranim radovima i u popularnom tisku. ”

Doktor Bloomfield dodaje da je znanstvena zajednica blizu jednoglasnog konsenzusa oko uzroka i utjecaja klimatskih promjena.

“ Studije u više navrata pokazuju da je znanstveni konsenzus o klimatskim promjenama između 90 i 97 posto, što znači da na temelju anketiranih znanstvenika i znanstvenih publikacija postoji široko rasprostranjeno i gotovo univerzalno slaganje da se klimatske promjene događaju, da su ih uzrokovali ljudi i da to može imati strašne posljedice, ” kaže dr. Bloomfield. “Reći da postoji konsenzus ne znači da nema izdvajanja, već znači da je znanstvena zajednica uzela u obzir te izdvojenosti i ustanovila da nisu potkrijepljeni znanstvenim dokazima. ”

2. Nije kasno popraviti štetu koja je napravljena

“Možemo skrenuti s puta katastrofe čim iskoristimo naše zajedničke napore da zakočimo i posvetimo se globalnoj neto emisiji ugljika, "kaže dr. Green. “Dok to ne učinimo, nastavit ćemo putem pogoršanja utjecaja. 1,5 milijuna hektara spaljeno u Kaliforniji je loše 10 milijuna bi bilo gore. Nikad nije kasno za promjene. ”

3. Klimatske promjene utječu na sve, pa i na vas

Iako neki mogu osjetiti utjecaj klimatskih promjena više od drugih (uzimajući u obzir geografske i društveno -ekonomske nejednakosti), svi doživljavaju njihove utjecaje. Na primjer, ova karta iz The New York Times pokazuje kako klimatske promjene utječu na vas ovisno o tome gdje živite u SAD -u

“Svjetska klima je međusobno povezan sustav u kojem vremenski obrasci, promjene temperature i porast razine mora utječu na cijeli sustav,#kaže dr. Bloomfield. “Nije točno misliti da su klimatske promjene nešto što utječe samo na druge. ” Od promjena vremena do povećanog širenja bolesti, klimatske promjene utječu na životne uvjete i egzistenciju milijardi ljudi.

4. Određena pitanja mogu imati više uzroka

“Točno je da je [jedan od] šumskih požara na Zapadnoj obali [započela] stranka za otkrivanje spola, ali također je istina da su klimatske promjene povisile temperature i stvorile sušnije uvjete koji su pomogli da se ti požari prošire kontrolu, ” kaže dr. Bloomfield. “Ako možemo pratiti ekstremni vremenski događaj ili pojavu natrag do uzroka koji je stvorio čovjek, to ne znači da klimatske promjene nisu imale ulogu u poticanju ili pojačavanju učinka. Ponekad ljudi stvaraju binarne datoteke gdje mora biti jedno ili drugo ili da nije odgovorno za sve okriviti klimatske promjene. ” Pogoršavaju li klimatske promjene požare na zapadnoj obali ili je to loše gospodarenje šumama? Stručnjaci kažu da je vjerojatno odgovor da su oboje krivi. “Klimatske promjene često su korijen zašto je incidente poput šumskih požara tako teško suzbiti, ” kaže dr. Bloomfield.

5. Postoji mnogo alternativa fosilnim gorivima

“Solarna tehnologija uvelike se poboljšala u posljednjih nekoliko desetljeća i stalno se poboljšava. Sada su jeftiniji, učinkovitiji i izdržljiviji nego ikad prije, "kaže dr.Zeleno. “Električna energija može se proizvesti uz efektivno nultu emisiju. Nove tehnologije za skladištenje i distribuciju napreduju svaki dan. Snaga našeg društva čistom električnom energijom bit će izazov, ali mi to možemo! To više nije tehnološka nemogućnost, samo je teško politički. ” Veći dio ovog protivljenja potiču lobisti iz industrije ugljena i plina.

Nastavak financiranja inovacija u alternativama obnovljivih fosilnih goriva zapravo je dobar za gospodarstvo, kaže ona. “Gospodarstvo stoji na vrhu okoliša, ” kaže dr. Green. “Reći da su u sukobu je kao da kažemo da moramo napraviti kompromis oko temelja zgrade kako bismo mogli uložiti više napora da penthouse učinimo lijepim. ”