История изучения изменения климата в области наук об окружающей среде

Человечество всегда интересовалось погодными условиями. За последние полтора века стали более изучены более широкие последствия глобальной температуры и тенденций, а также то, как они могут повлиять на планету, дикую природу и человечество. Наука об окружающей среде — это изучение воздействия естественных и неестественных процессов, а также взаимодействия физических компонентов планеты с окружающей средой (особенно действия человека). (18). Наука об окружающей среде охватывает ряд дисциплин: климатологию, океанографию, науки об атмосфере, метеорологию и экологию. Она также охватывает, имея при этом много общего с биологией, физикой, геологией и массой других более старых дисциплин. Изменение климата изучается в рамках современной дисциплины наук об окружающей среде, которая является отраслью наук о Земле или наук об атмосфере и выходит за многие границы, включая широкий спектр методов и инструментов.

Спонсорский контент

Начало 19 века

Мы можем проследить историю изменения климата в науке об окружающей среде вплоть до XIX века, когда впервые были предложены концепции «ледникового периода». (1) и «парниковый эффект».Еще в 1820-х годах ученые понимали свойства некоторых газов и их способность улавливать солнечное тепло. Хотя обеим концепциям потребовалось некоторое время, чтобы наконец получить признание, как только доказательства стали неоспоримыми, научное сообщество начало задавать важные вопросы: как это произошло? Что сделало это возможным? Почему закончился ледниковый период? Может ли это повториться? Если да, то как скоро? Эти две теории были неразрывно связаны, поскольку исследователи впервые начали предлагать идею о том, что более низкие уровни парниковых газов в атмосфере вызывают ледниковые периоды, а более высокие уровни приводят к гораздо более высоким температурам. (2).

Даже тогда, понимая свойства того, что мы сегодня знаем как парниковые газы, ученые в развивающемся промышленно развитом мире первыми предположили возможность того, что мир может в конечном итоге столкнуться с проблемой (несмотря на то, что некоторые предлагаемые индустриализации были положительным моментом, который предотвратит неизбежный следующий ледниковый период — когда бы это ни было). В ближайшем будущем об этом не стоило беспокоиться, поскольку при тех темпах, с которыми планета потребляла ископаемое топливо, эксперты подсчитали, что потребуется несколько тысяч лет, чтобы зарегистрировать значительное потепление и измеримые последствия для климата. По мере того, как развитые страны расширяли свою индустриализацию в 19 веке, эта цифра была скорректирована до нескольких столетий. (3).

Начало 20 века

В начале 20-го века существующие теории подвергались жесткой критике. Скептики утверждали, что концепция глобального потепления была слишком упрощенной и не учитывала местных изменений погоды, таких как влажность. (3). Несовершенные тесты в начале 19 века были быстро выброшены, и на какое-то время большая часть научного поля потеряла интерес к проблеме. (12). Только в 1930-х годах исследователи начали видеть проблемы, которые сжигание ископаемого топлива создавало для климата.После промышленной революции и между войнами произошли заметные изменения, этот факт был все более заметен. (4). Однако консенсус заключался в том, что мы вступаем в фазу естественного потепления и что ископаемое топливо не оказывает существенного влияния на климат, к несогласным отнеслись скептически, а некоторые (заведомо ошибочные) тесты дали смешанные результаты. (3). Только Гай Стюарт Каллендар сказал, что изменения были антропогенными. Однако, по его мнению, это было положительно и просто отсрочило бы следующий ледниковый период. (5). Он подсчитал, что следующее столетие принесет повышение на два градуса, и рекомендовал исследователям больше интересоваться данными. (2).

НАЙТИ ШКОЛЫ
Спонсорский контент

1940-е — 1960-е годы

В 1940-х годах специалисты зафиксировали повышение температуры в Северной Атлантике на 1,3 градуса по сравнению с концом 19 века. (6: стр. 105); вывод заключался в том, что виноваты единственные известные тогда парниковые газы (углекислый газ и водяной пар). Исследования, проведенные в течение следующего десятилетия, подтвердили это повышение температуры, и только в 1970-х годах будут выявлены другие парниковые газы и их воздействие: фреоны, закись азота и метан.

Рассвет ядерной эры в 1950-х и 1960-х годах и понимание народным воображением вреда, который такое оружие может нанести планете, дали исследователям возможность изучить распад изотопов углерода-14. (3) в атмосфере. Это было и остается основополагающим для нашего понимания недавнего изменения климата, особенно сжигания источников углерода. Радиоуглерод-14 используется для датирования органических объектов недавней истории — с предельным возрастом примерно до 50 000 лет. (7). Откровения книги Рэйчел Карсон Тихая весна представил общественному воображению реальные последствия, которые мы, возможно, уже оказали на нашу планету. (8).

1950-е были также рассветом компьютерной эры. Это имело фундаментальное значение для растущего интереса к климату.Самое главное, он проанализировал каждый из слоев верхней атмосферы Земли. (3) гораздо легче и положить конец упрощенным данным и моделям начала 20-го века. Это стало первым подтверждением того, что повышение уровня углекислого газа со временем будет иметь эффект потепления. Кроме того, появляется все больше подтверждений того, что удвоение уровня углерода приведет к повышению глобальной средней температуры на 3-4 градуса.

Современное изменение климата в науке об окружающей среде: 1970–1980-е гг.

К 1970-м годам такое количество данных из различных дисциплин, таких как палеонтология, палеоботаника, археология и антропология, привело к пониманию того, что климат Земли всегда менялся и какие факторы вызывали это. Эти новые дисциплины, которые принесли более широкий набор данных, означали, что мы могли не только видеть повышение температуры, но и потенциальные последствия — ученые начали говорить о критических изменениях климата с 2000 года. Наиболее трагично, по распространенному мнению, несколько маргинальных писателей постулировали возможность наступления нового ледникового периода в течение следующих нескольких столетий, но даже эти эксперты сказали, что данные выглядят сомнительно. (3). СМИ поддержали его, и это подпитывало климатический скептицизм в течение следующих нескольких десятилетий. (стр. 98: 6).

Международное сообщество — как правительства, так и исследовательские организации — все больше беспокоило, какое влияние наши действия окажут на климат и будущее нашей планеты. В 1972 году Организация Объединенных Наций сформировала ЮНЕП — Экологическую программу Организации Объединенных Наций после первой Конференция Организации Объединенных Наций по окружающей человека среде. Они встретились в Стокгольме, Швеция, чтобы обсудить ряд экологических проблем, включая изменение климата. (9).

Палеоданные из ледяных кернов в настоящее время имеют основополагающее значение для изучения того, как изменение климата повлияет на глобальную окружающую среду и экосистемы, и именно в этот период исследователи выявили резкое увеличение выбросов парниковых газов со времен промышленной революции. (6), особенно метана. Обилие частиц за 19 век намного превзошло все колебания за предыдущие полмиллиона лет.

1970-е годы были также эпохой хлорфторуглеродов (ХФУ). Было обнаружено, что они в 10 000 раз эффективнее поглощают инфракрасное излучение, чем углекислый газ. Исследователи также быстро обнаружили разрушительное воздействие этого химического вещества на озоновый слой — газовый слой, защищающий Землю от самых вредных солнечных лучей. (13). Как только эти вредные свойства были подтверждены, вещество было запрещено. Это имело серьезные последствия для скромных туалетных принадлежностей в наших ванных комнатах, поскольку большинство аэрозолей содержало это химическое вещество. Более того, было установлено, что ХФУ существуют исключительно в результате промышленных операций и не существуют в природе. (стр. 100: 6).

Свидетельств становилось все больше, и 1988 год стал первым рекордно жарким годом (по крайней мере, до этого момента последуют еще несколько) (2) и основание Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). (10). К 1988 году мы знали, что для поддержания глобальной температуры планета должна излучать столько же энергии, сколько получает от солнца; мы также знали, что нарастал дисбаланс (2). В том же году премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер, чья квалификация была химиком, предупредила о выбросе парниковых газов в атмосферу и предупредила о последствиях, которые они будут иметь в будущем. Она призвала к глобальному договору для решения проблемы будущих поколений. (11).