Причины изменения климата

После промышленной революции в результате деятельности человека в атмосферу было выброшено большое количество углекислого газа и других парниковых газов, что изменило климат Земли. Природные процессы, такие как изменение солнечной энергии и извержения вулканов, также влияют на климат Земли. Однако они не объясняют потепление, которое мы наблюдаем в течение последнего столетия. 1

Человеческие и естественные причины

Несомненно, влияние человека согрело атмосферу, океан и сушу..
— Межправительственная группа экспертов по изменению климата 4

Ученые собрали воедино данные о климате Земли, проанализировав ряд косвенных показателей климата, таких как ледяные керны, годичные кольца деревьев, длину ледников, остатки пыльцы и океанические отложения, а также изучив изменения орбиты Земли вокруг Солнца. 2 Эта запись показывает, что климат естественным образом изменяется в широком диапазоне временных масштабов, но эта изменчивость не объясняет наблюдаемое потепление с 1950-х годов. Наоборот, весьма вероятно (> 95 %), что основной причиной этого потепления была деятельность человека. 3

Деятельность человека в значительной степени способствовала изменению климата посредством:

Выбросы парниковых газов
Отражение или поглощение солнечной энергии

Удерживающие тепло парниковые газы и климат Земли

Источник: Смитсоновский национальный музей естественной истории, 2018 г.

Парниковые газы

Концентрации основных парниковых газов увеличились со времен промышленной революции из-за деятельности человека. Концентрации углекислого газа, метана и закиси азота в атмосфере Земли сейчас выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет. 5 Эти выбросы парниковых газов усилили парниковый эффект и вызвали повышение температуры поверхности земли. Сжигание ископаемого топлива меняет климат больше, чем любая другая деятельность человека.

Статья в тему: Насколько горячими станут водоемы при глобальном потеплении

Углекислый газ: В настоящее время деятельность человека ежегодно выбрасывает в атмосферу более 30 миллиардов тонн углекислого газа. 6 Концентрация углекислого газа в атмосфере увеличилась более чем на 40 процентов по сравнению с доиндустриальными временами, примерно с 280 частей на миллион (частей на миллион) в 18 веке 7 до 414 частей на миллион в 2020 году. 8

Метан: Деятельность человека увеличила концентрацию метана на протяжении большей части 20-го века более чем в 2,5 раза по сравнению с доиндустриальным уровнем, примерно с 722 частей на миллиард (млрд) в 18 веке 9 до 1867 частей на миллиард в 2019 году10.

Оксид азота: Концентрации закиси азота выросли примерно на 20 процентов с начала промышленной революции и относительно быстро увеличились к концу 20-го века. Концентрации закиси азота увеличились с доиндустриального уровня 270 частей на миллиард 11 до 332 частей на миллиард в 2019 году12.

Для получения дополнительной информации о выбросах парниковых газов посетите веб-сайт выбросов парниковых газов. Чтобы узнать больше о действиях, которые могут уменьшить эти выбросы, см. Что вы можете сделать.

Отражение или поглощение солнечной энергии

Такие виды деятельности, как сельское хозяйство, строительство дорог и вырубка лесов, могут изменить отражательную способность земной поверхности, что приведет к локальному потеплению или похолоданию. Этот эффект наблюдается на островах тепла, которые представляют собой городские центры, в которых теплее, чем в окружающих, менее населенных районах. Одна из причин того, что эти области теплее, заключается в том, что здания, тротуары и крыши отражают меньше солнечного света, чем естественные поверхности.В то время как обезлесение может увеличить отражательную способность Земли в глобальном масштабе, заменив темные деревья более светлыми поверхностями, такими как сельскохозяйственные культуры, чистый эффект всех изменений в землепользовании, по-видимому, будет небольшим похолоданием. 13

Статья в тему: Как глобальное потепление влияет на страны политически

Выбросы мелких частиц, известных как аэрозоли, в воздух также могут привести к отражению или поглощению солнечной энергии. Многие типы загрязнителей воздуха вступают в химические реакции в атмосфере с образованием аэрозолей. В целом, антропогенные аэрозоли оказывают охлаждающее воздействие на Землю. Узнайте больше о антропогенных и природных аэрозолях.

Природные процессы

Естественные процессы всегда влияют на климат Земли и могут объяснить изменения климата до промышленной революции 1700-х годов. Однако недавние изменения климата нельзя объяснить только естественными причинами.

Изменения орбиты и вращения Земли

Изменения орбиты Земли и ее оси вращения оказали большое влияние на климат в прошлом. Например, количество летнего солнечного света в Северном полушарии, на которое влияют изменения орбиты планеты, по-видимому, является основной причиной прошлых циклов ледниковых периодов, когда Земля переживала длительные периоды низких температур (ледниковые периоды). ), а также более короткие межледниковые периоды (периоды между ледниковыми периодами) относительно более высоких температур. 14 В самую холодную часть последнего ледникового периода (или ледникового периода) средняя глобальная температура была примерно на 11°F ниже, чем сегодня. Однако на пике последнего межледникового периода средняя глобальная температура была не более чем на 2°F выше, чем сегодня. 15

Вариации солнечной активности

Изменения в выработке солнечной энергии могут повлиять на интенсивность солнечного света, достигающего поверхности земли. Хотя эти изменения могут влиять на климат Земли, солнечные вариации сыграли незначительную роль в изменениях климата, наблюдаемых в последние десятилетия. 16 Спутники измеряют количество энергии, получаемой Землей от Солнца с 1978 года.Эти измерения не показывают чистого увеличения солнечного излучения, даже несмотря на повышение глобальной температуры поверхности. 17

Статья в тему: Как отходы и сточные воды способствуют глобальному потеплению

Изменения отражательной способности Земли

Количество солнечного света, поглощаемого или отражаемого планетой, зависит от земной поверхности и атмосферы. Темные объекты и поверхности, такие как океан, леса и почва, имеют тенденцию поглощать больше солнечного света. Светлые объекты и поверхности, такие как снег и облака, имеют тенденцию отражать солнечный свет. Около 70 процентов солнечного света, достигающего земли, поглощается. 18 Естественные изменения земной поверхности, такие как таяние морского льда, в прошлом способствовали изменению климата, часто действуя в качестве обратной связи с другими процессами.

Вулканическая активность

Вулканы сыграли заметную роль в климате, а извержения вулканов в далеком прошлом выбрасывали большое количество углекислого газа. Некоторые эксплозивные извержения вулканов могут выбрасывать частицы (например, SO₂) в верхние слои атмосферы, где они могут отражать достаточно солнечного света обратно в космос, чтобы охлаждать поверхность планеты в течение нескольких лет. 19 Эти частицы являются примером охлаждающих аэрозолей.

Вулканические частицы от одного извержения не вызывают долгосрочного изменения климата, потому что они остаются в атмосфере гораздо меньше времени, чем парниковые газы. Кроме того, деятельность человека ежегодно выбрасывает в атмосферу в 100 раз больше углекислого газа, чем извержение вулканов. 20

Изменения концентраций естественного углекислого газа

За последние несколько сотен тысяч лет уровни углекислого газа менялись в зависимости от ледниковых циклов. В теплые межледниковые периоды уровень углекислого газа был выше. В прохладные ледниковые периоды уровень углекислого газа был ниже. 21 Нагревание или охлаждение земной поверхности и океанов может вызвать изменения в естественных источниках и поглотителях этих газов и, таким образом, изменить концентрации парниковых газов в атмосфере.22 Эти изменяющиеся концентрации действуют как положительная обратная связь с климатом, усиливая изменения температуры, вызванные долгосрочными сдвигами земной орбиты. 23

Статья в тему: Как повлияет отрицание Трампом глобального потепления

1 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г.. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. 5. дои: 10.17226/25733

2 Вьюбблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Б. ДеАнджело, С. Доэрти, К. Хейхо, Р. Хортон, Дж. П. Коссин, П.К. Тейлор, А.М. Уэйпл и С.П. Уивер. (2017). Управляющее резюме. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 12–34, doi: 10.7930/J0DJ5CTG.

Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г.. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. 5. дои: 10.17226/25733

3 МГЭИК (2013 г.). Изменение климата 2013: Основа физической науки. Вклад Рабочей группы I в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, с. 869.

4 МГЭИК. (2021). Изменение климата 2021: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Массон-Дельмотт, В., П. Жай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Кауд, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М.И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейцелл, Э. Лонной, Дж.Б.Р. Мэтьюз, Т.К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство, с. СПМ-5.

Статья в тему: Как глобальное потепление фильм 2016

5 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г.. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. БИ 2. дои: 10.17226/25733

Фэйи, Д.В., С.Дж.Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Физические факторы изменения климата. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 80, рис. 2.4. дои: 10.7930/J0513WCR

6 Хейхо, К., Д.Дж. Уэблс, Д.Р. Истерлинг, Д.В. Фэйи, С. Доэрти, Дж. Коссин, В. Суит, Р. Восе и М. Венер. (2018). Наш меняющийся климат. В: Воздействия, риски и адаптация в Соединенных Штатах: Четвертая национальная оценка климата, том II [Рейдмиллер, Д.Р., К.В. Эйвери, Д.Р. Истерлинг, К.Е. Кункель, К.Л.М. Льюис, Т.К. Мэйкок и Б.К. Стюарт (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 76. doi: 10.7930/NCA4.2018

7 МГЭИК. (2013). Изменение климата 2013: Основа физической науки.Вклад Рабочей группы I в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, с. 166.

8 НОАА. (2021). Тенденции содержания углекислого газа в атмосфере. Проверено 25 марта 2021 г. . esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/mlo.html

Статья в тему: Как глобальное потепление влияет на экономику

9 МГЭИК. (2013). Изменение климата 2013: Основа физической науки.Вклад Рабочей группы I в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, с. 167.

10 НОАА. (2021). Тенденции атмосферного метана. Проверено 25 марта 2021 г. . esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends_ch4

11 МГЭИК. (2013). Изменение климата 2013: Основа физической науки.Вклад Рабочей группы I в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, с. 168.

12 НОАА. (2021). Тенденции в области закиси азота. Проверено 25 марта 2021 г. . esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends_n2o/

13 Фэи, Д.В., С.Дж. Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Физические факторы изменения климата. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 78, рис. 2.3 и с. 86. doi: 10.7930/J0513WCR

14 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. 9. дои: 10.17226/25733

Статья в тему: Глобальное потепление, что его делает с Арктикой

15 Фэйи, Д.В., С.Дж. Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Наш глобально меняющийся климат. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 53. дои: 10.7930/J08S4N35

16 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. 7. дои: 10.17226/25733

17 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г. Издательство Национальных Академий, Вашингтон, округ Колумбия, с. 7. дои: 10.17226/25733

18 Фэи, Д.В., С.Дж. Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Физические факторы изменения климата. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К.Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 2. дои: 10.7930/J0513WCR

19 Фэи, Д.В., С.Дж. Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Физические факторы изменения климата. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 79. doi: 10.7930/J0513WCR

Статья в тему: Почему scott.net не верит в глобальное потепление

20 Фэйи, Д.В., С.Дж. Доэрти, К.А. Хиббард, А. Роману и П.К. Тейлор. (2017). Физические факторы изменения климата. В: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том I [Вебблс, Д.Дж., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Дж. Доккен, Британская Колумбия Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, с. 79. doi: 10.7930/J0513WCR

21 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г. Издательство национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 9–10. дои: 10.17226/25733

22 МГЭИК. (2013). Изменение климата 2013: Основа физической науки. Вклад Рабочей группы I в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, с. 399.

23 Национальная академия наук. (2020). Изменение климата: доказательства и причины: обновление 2020 г. Издательство национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 9–10. дои: 10.17226/25733

голоса

Рейтинг статьи