Резкое изменение климата

Два громких события в 2004 году привлекли внимание общественности к проблеме «резкого изменения климата». Первой была статья в журнале Fortune за февраль 2004 года, в которой сообщалось о докладе, подготовленном для Пентагона, о резком изменении климата и его последствиях для национальной безопасности США. В отчете Пентагона описывается сценарий, при котором вызванное деятельностью человека глобальное потепление приводит к краткосрочному коллапсу термохалинной циркуляции океана, которая переносит теплые поверхностные воды из тропиков в Северную Атлантику, нагревая части Западной Европы.Авторы предлагают драматические последствия, в том числе быстрое похолодание в Европе, значительное уменьшение количества осадков во многих важных сельскохозяйственных и городских центрах и последующие перебои в снабжении продовольствием и водой с огромными геополитическими последствиями и последствиями для безопасности.

Вторым был выпуск в мае 2004 г. Послезавтра Блокбастер-катастрофа 20th Century Fox с аналогичной предпосылкой. С лихим палеоклиматологом в роли героя боевика, Послезавтра изображает мир, приближающийся к ледниковому периоду в течение нескольких недель. И здесь виновником является вызванное потеплением выключение термохалинной циркуляции.

Авторы доклада Пентагона и производители Послезавтра предостерегите читателей и зрителей от того, чтобы рассматривать эти экстремальные сценарии как серьезные возможности. В отчете Пентагона намеренно рассматривается наихудший из возможных сценариев, выходящий за рамки научной правдоподобия. Послезавтра выходит за эти рамки, чтобы представить коллекцию климатических катастроф, призванных взволновать зрителей и продемонстрировать новейшие спецэффекты. Тем не менее, в основе даже этих экстремальных сценариев лежат трезвые факты глобального потепления, вызванного деятельностью человека, и реальные возможности минимизировать изменение климата за счет сокращения выбросов удерживающих тепло газов.

UCS рассматривает общественность, вызванную этими событиями, как возможность помочь общественности и лицам, принимающим решения, лучше понять, что мы знаем о причинах, последствиях и решениях изменения климата. С этой целью мы даем следующие ответы на некоторые часто задаваемые вопросы.

Может ли «Послезавтра» произойти в реальной жизни?

может что происходит в Послезавтра бывает в реальной жизни?

Нет. Драматическое, практически мгновенное и массовое охлаждение, представленное в фильме, — вымысел. Но, как и вся хорошая научная фантастика, фильм основан на нескольких важных научных фактах.Мы с большой уверенностью знаем, что Земля уже нагревается, в основном потому, что когда мы сжигаем ископаемое топливо и вырубаем леса, мы выбрасываем в атмосферу углекислый газ и другие удерживающие тепло газы. Ожидается, что это потепление продолжится в ближайшие десятилетия, сопровождаясь изменениями в характере осадков и повышением уровня моря. Возможность резкого изменения климатической системы является лишь одной из особенностей изменяющегося климата, который, как ожидается, станет более неустойчивым, а экстремальные погодные явления, такие как засухи, проливные дожди и экстремальная жара, станут более частыми. Мы можем замедлить глобальное потепление и снизить вероятность резких изменений климата в будущем, сократив выбросы удерживающих тепло газов.

Что такое «резкое изменение климата»?

Что такое «резкое изменение климата»?

Термин «резкое изменение климата» описывает изменения климата, которые происходят в течение периода от лет до десятилетий, по сравнению с антропогенными изменениями климата, которые происходят в течение периода времени от десятилетий до столетий. Из ледяных кернов, океанских отложений, годичных колец деревьев и других данных о климате Земли в прошлом ученые обнаружили, что изменения климата происходили быстро в прошлом — в течение десятилетия. Примером резкого изменения климата является Поздний дриас (~ 12 000 лет назад), период резкого похолодания, прервавший общую тенденцию к потеплению, когда Земля вышла из последнего ледникового периода. В период позднего дриаса средние летние температуры в Новой Англии понизились примерно на 5-7°F (3-4°C). Это и другие внезапные события были связаны с изменениями в модели циркуляции океана, известной как термохалинная циркуляция.

Резкое изменение климата и люди

Как резкое изменение климата может повлиять на людей?

Хотя сценарии, описанные в «Послезавтра» и в докладе Пентагона, являются экстремальными, изменения климата, в том числе возможные резкие изменения климата, будут иметь серьезные последствия для жизни и средств к существованию людей.По мере того как Земля нагревается, более высокие температуры и более распространенные условия экстремальной жары будут влиять на здоровье человека, спрос на энергию, водоснабжение и спрос на воду, а также на сельское хозяйство. Повышение уровня моря повлияет на прибрежные сообщества, поскольку наводнения происходят чаще, а ущерб от прибрежных штормов становится более серьезным. Некоторые регионы станут намного засушливее, в то время как другие станут гораздо более влажными, что повлияет на сельское хозяйство, водоснабжение и распространение болезней. Многие из этих воздействий будут наиболее серьезными в развивающихся странах, где скудные ресурсы и ограниченный технологический потенциал ограничат возможности преодоления последствий изменения климата.

Можем ли мы избежать резкого изменения климата?

Можем ли мы избежать резкого изменения климата?

Да. Хотя резкое изменение климата не обязательно, изменение климата, вызванное деятельностью человека, делает резкие события более вероятными. Несомненно то, что антропогенное изменение климата уже происходит и, как ожидается, продолжится в следующем столетии в результате наших выбросов углекислого газа и других удерживающих тепло газов в атмосферу. Уровни углекислого газа в атмосфере сегодня выше, чем они были на протяжении более 400 000 лет. Температура поверхности Земли значительно повысилась за последние 100 лет, и 10 самых теплых лет за всю историю наблюдений произошли с 1990 года. Это потепление вызвало изменения в количестве осадков — некоторые регионы стали более влажными, а другие — более сухими, а также засухи и сильные дожди. стали более распространенными. Принимая решение о сокращении выбросов удерживающих тепло газов сейчас, мы можем замедлить темпы глобального потепления и снизить вероятность неожиданных климатических изменений.

Как глобальное потепление может сделать вещи прохладнее?

Как глобальное потепление может сделать вещи прохладнее?

Поскольку мы быстро увеличиваем среднюю температуру Земли, некоторые регионы, такие как высокие широты, будут испытывать большее потепление, чем другие, такие как тропики. Поскольку потепление изменяет модели циркуляции океана и атмосферы, в некоторых регионах может даже произойти похолодание.Большая часть Западной Европы в настоящее время нагревается не только атмосферой, но и циркуляцией океана. Тепло переносится в регион с помощью глобальной модели циркуляции океана, известной как термохалинная циркуляция, североатлантический тепловой насос или «Великий океанский конвейер». Этот «тепловой насос» тянет теплую соленую воду на север из тропиков в Северную Атлантику, где выделяется тепло, повышая температуру воздуха над Европой.

По мере нагревания Земли таяние ледяных шапок и ледников, увеличение количества осадков и другие притоки пресной воды в северную часть Атлантического океана могут ослабить или прекратить термохалинную циркуляцию. Это изменение циркуляции океана может нарушить перенос тепла из тропиков на север, что приведет к похолоданию в регионе Северной Атлантики. Региональное похолодание на целых 14-29°F (8-16°C) наблюдалось в прошлых климатических данных. Однако любое региональное похолодание будет накладываться на глобальное потепление, которое уже происходит. Вопреки драматизации «Послезавтра», резкое изменение климата не приведет к ледниковому периоду, потому что эффекты охлаждения носят региональный характер, а Земля в настоящее время находится в межледниковом или теплом периоде.

Что такое термохалинная циркуляция?

Что такое термохалинная циркуляция?

Термохалинная циркуляция — это глобальная модель циркуляции океана, при которой вода и тепло распределяются как по вертикали, через толщу воды, так и по горизонтали по всему земному шару. По мере того, как холодная соленая вода опускается в высоких широтах, она притягивает более теплую воду из более низких широт, чтобы заменить ее. Вода, которая тонет в Северной Атлантике, стекает в южное полушарие, огибает антарктический континент, где к ней присоединяется более тонущая вода, а затем пересекает южную часть Индийского океана и входит в бассейн Тихого океана. Там холодная глубинная вода поднимается на поверхность, где тепло тропического солнца нагревает воду на поверхности океана и вызывает испарение, оставляя после себя более соленую воду.Эта теплая соленая вода течет на север, чтобы присоединиться к Гольфстриму, двигаясь вверх по восточному побережью Соединенных Штатов и через Атлантический океан в регион Северной Атлантики. Там тепло выделяется в атмосферу, нагревая части Западной Европы. Как только эта теплая соленая вода достигает Северной Атлантики и высвобождает свое тепло, она снова становится очень холодной и плотной и опускается в глубины океана.

Рисунок МГЭИК с поправкой Океанографического института Вудс-Хоул

Отличие термохалинной циркуляции от Гольфстрима

Чем отличается термохалинная циркуляция от Гольфстрима?

В средствах массовой информации, как правило, причиной резкого изменения климата называли остановку Гольфстрима, но это не совсем точно. Гольфстрим — это сильное океаническое течение, которое течет на север вдоль побережья США, а затем пересекает Северную Атлантику в Западную Европу, являясь частью большей циркуляции поверхностных вод по часовой стрелке в северной части Атлантического океана. Гольфстрим является частью глобальной термохалинной циркуляции, но он также приводится в движение ветрами (в результате неравномерного нагрева земной поверхности), контактирующими с поверхностью океана. И ветры, и результирующие течения сильно зависят от вращения Земли. Если бы глубоководная термохалинная циркуляция была отключена, эти ветры по-прежнему приводили бы в движение Гольфстрим и течения по часовой стрелке в Атлантике. Однако приток теплой соленой воды из тропиков уменьшится, и Гольфстрим может стать более пресным и прохладным и может не простираться так далеко на север.

Как можно отключить термохалинную циркуляцию?

Как можно отключить термохалинную циркуляцию?

Термохалинная циркуляция обусловлена ​​опусканием холодной соленой воды в высоких широтах. Пресная вода, поступающая в северную часть Атлантического океана в результате дождей или таяния льда и вечной мерзлоты, может сделать океанскую воду менее соленой и, следовательно, менее плотной.Если он станет достаточно «легким», он больше не будет тонуть, что, возможно, замедлит или остановит глобальную термохалинную циркуляцию. Действительно, во время некоторых резких изменений климата Земли в прошлом ученые находят свидетельства больших катастрофических потоков пресной воды в Северную Атлантику в результате таяния ледников и ледяных шапок, а также из-за затопления озер, подпруженных ледниками. Без масштабного опускания соленых вод в Северной Атлантике не произошло бы притока ей на смену теплых вод из тропиков, фактически отключивших термохалинную циркуляцию.

Прошлые изменения термохалинной циркуляции происходили в периоды относительно быстрого изменения климата, например, при переходе от одного оледенения к другому. Точно так же быстрое потепление, которое мы наблюдаем в настоящее время, может вызвать резкое термохалинное отключение и последующее региональное похолодание. Хотя прекращение термохалинной циркуляции маловероятно в следующем столетии, ученые недавно обнаружили, что приток пресной воды уже вызвал измеримое «опреснение» поверхностных вод Северной Атлантики за последние 40 лет. Деятельность человека может подталкивать климатическую систему к пороговому значению и, таким образом, увеличивать вероятность резких изменений климата.

Вызовет ли резкое изменение климата новый ледниковый период?

Вызовет ли резкое изменение климата новый ледниковый период?

Нет. Антропогенное изменение климата, включая возможные резкие изменения климата, не приведет к новому ледниковому периоду. Земля нагревается и будет продолжать нагреваться в результате наших выбросов удерживающих тепло газов, даже если произойдет резкое изменение климата. Охлаждение, которое могло бы иметь место при отключении термохалинной циркуляции, имело бы место только в областях, которые в настоящее время прогреваются течением.