Индикаторы изменения климата: воздействие на климат

Этот показатель измеряет «радиационное воздействие» или эффект нагрева, вызванный парниковыми газами в атмосфере.

• Фигура 1. Радиационное воздействие, вызванное основными долгоживущими парниковыми газами, 1979–2019 гг.

На этом рисунке показано количество радиационного воздействия, вызванного различными парниковыми газами, исходя из изменения концентрации этих газов в атмосфере Земли с 1750 года. Радиационное воздействие рассчитывается в ваттах на квадратный метр, что представляет собой величину энергетического дисбаланса в атмосфера. В правой части графика радиационное воздействие было преобразовано в Годовой индекс парниковых газов, который установлен равным 1,0 для 1990 года. Источник данных: NOAA, 2020 1
Веб-обновление: апрель 2021 г.

Фигура 2. Радиационное воздействие, вызванное деятельностью человека с 1750 г.

На этом рисунке показано общее количество радиационного воздействия, вызванного деятельностью человека, включая косвенные эффекты, в период с 1750 по 2011 год. Радиационное воздействие рассчитывается в ваттах на квадратный метр, что представляет собой размер энергетического дисбаланса в атмосфере. Каждая цветная полоса представляет собой наилучшую оценку ученых, а тонкие черные полосы указывают на вероятный диапазон возможностей. Для справки приводится естественное изменение энергии, получаемой от солнца за этот период времени. Источник данных: МГЭИК, 2013 г. 2
Веб-обновление: май 2014 г.

Ключевые моменты

• В 2019 году годовой индекс парниковых газов составил 1,45, что представляет собой 45-процентное увеличение радиационного воздействия (результат потепления) с 1990 года (см. рис. 1).
• Из парниковых газов, показанных на рис. 1, на долю углекислого газа приходится наибольшая доля радиационного воздействия с 1990 г., и его вклад продолжает расти устойчивыми темпами. Один только диоксид углерода может объяснить 36-процентное увеличение радиационного воздействия с 1990 года.
• Хотя общий ежегодный индекс парниковых газов продолжает расти, темпы роста несколько замедлились по сравнению с базовым 1990 годом. Это изменение произошло в значительной степени из-за того, что в последние годы концентрация метана увеличивалась более медленными темпами, а также из-за того, что концентрация хлорфторуглеродов (ХФУ) снижались, поскольку производство ХФУ было прекращено во всем мире из-за вреда, который они наносят озоновому слою (см. рис. 1).
• Парниковые газы, образующиеся в результате деятельности человека, вызывают общее потепление климата Земли с 1750 года. Наибольший вклад в потепление вносит двуокись углерода, за которой следуют метан и черный углерод. Хотя аэрозольное загрязнение и некоторые другие виды деятельности вызвали похолодание, конечный результат состоит в том, что деятельность человека в целом нагрела Землю (см. рис. 2).

Фон

Когда энергия Солнца достигает Земли, планета поглощает часть этой энергии, а остальное излучает обратно в космос в виде тепла. Температура поверхности Земли зависит от этого баланса между поступающей и исходящей энергией. Средние условия, как правило, остаются стабильными, если на Землю не действует сила, которая сдвигает энергетический баланс. Сдвиг в энергетическом балансе приводит к тому, что средняя температура Земли становится выше или ниже, что приводит к множеству других изменений в нижних слоях атмосферы, на суше и в океанах.

Разнообразные физические и химические изменения могут влиять на глобальный энергетический баланс и вызывать изменения климата Земли.Некоторые из этих изменений являются естественными, в то время как на другие влияет человек. Эти изменения измеряются степенью потепления или охлаждения, которое они могут вызвать, что называется «радиационным воздействием». Изменения, оказывающие согревающий эффект, называются «положительным» форсированием, а изменения, оказывающие охлаждающее воздействие, называются «отрицательным» форсированием. Когда положительные и отрицательные силы не уравновешены, результатом является изменение средней температуры поверхности Земли.

Изменения концентрации парниковых газов в атмосфере влияют на радиационное воздействие (см. индикатор Атмосферные концентрации парниковых газов). Парниковые газы поглощают энергию, излучаемую вверх от поверхности Земли, переизлучая тепло в нижние слои атмосферы и нагревая поверхность Земли. Деятельность человека привела к увеличению концентрации парниковых газов, которые могут оставаться в атмосфере в течение десятилетий, столетий или дольше, поэтому соответствующие эффекты потепления будут сохраняться в течение длительного времени.

Об индикаторе

На рисунке 1 этого показателя измеряется среднее суммарное радиационное воздействие 20 долгоживущих парниковых газов, включая двуокись углерода, метан и закись азота. Результаты были рассчитаны Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) на основе измеренных концентраций газов в атмосфере по сравнению с концентрациями, которые существовали примерно в 1750 году, до начала промышленной революции. Поскольку каждый газ имеет разную способность поглощать и излучать энергию, этот показатель преобразует изменения концентрации парниковых газов в меру общего радиационного воздействия (эффекта потепления), вызванного каждым газом. Радиационное воздействие рассчитывается в ваттах на квадратный метр, что представляет собой размер энергетического дисбаланса в атмосфере.

NOAA также переводит общее радиационное воздействие этих измеренных газов в значение индекса, называемое годовым индексом парниковых газов (правая часть рисунка 1).Это число сравнивает радиационное воздействие за конкретный год с радиационным воздействием в 1990 г., который является общим базовым годом для глобальных соглашений по отслеживанию и сокращению выбросов парниковых газов.

Для справки, этот показатель также представляет оценку общего радиационного воздействия, связанного с различными видами деятельности человека с 1750 года по настоящее время. На рис. 2 показано влияние:

• Тропосферный озон, короткоживущий парниковый газ.
• Выбросы, которые косвенно приводят к образованию парниковых газов в результате химических реакций в атмосфере. Например, выбросы метана также приводят к увеличению содержания тропосферного озона.
• Аэрозольное загрязнение, состоящее из взвешенных в воздухе твердых и жидких частиц, способных отражать падающий солнечный свет.
• Черный углерод (сажа), который может сделать поверхность Земли более темной и менее отражающей, когда он откладывается на снегу и льду.
• Несколько других факторов, таких как изменение землепользования, влияют на радиационное воздействие.

О данных

Примечания к индикатору

Индекс на Рисунке 1 не включает короткоживущие парниковые газы, такие как тропосферный озон, отражающие аэрозольные частицы, черный углерод (сажа) или косвенное влияние метана через его воздействие на водяной пар и образование озона. Рисунок 2 включает эти и другие косвенные влияния.

Источники данных

Данные для рисунка 1 были предоставлены NOAA. Этот рисунок и другая информация доступны по адресу: www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi. Данные для Рисунка 2 получены от Межправительственной группы экспертов по изменению климата (www.ipcc.ch), которая публикует отчеты об оценке, основанные на лучших доступных данных науки о климате.

Техническая документация

• Скачать соответствующую техническую информацию в формате PDF

использованная литература

1. NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований). 2020. Ежегодный индекс парниковых газов NOAA. По состоянию на декабрь 2020 г. www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi.

2. МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2013. Изменение климата 2013: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад МГЭИК.Кембридж, Соединенное Королевство: Издательство Кембриджского университета. www.ipcc.ch/report/ar5/wg1.

Узнайте о других индикаторах в этом разделе

• Индикаторы изменения климата
• Парниковые газы
  • Выбросы парниковых газов в США
  • Глобальные выбросы парниковых газов
  • Атмосферные концентрации парниковых газов
  • Форсирование климата
  голоса

  Рейтинг статьи