如果我們現在停止排放溫室氣體,我們會阻止氣候變化嗎?

地球的氣候正在迅速變化。 我們從成千上萬的期刊論文和文本中記錄的數十億次觀察中了解到這一點 每隔幾年總結一次 聯合國政府間氣候變化專門委員會。 造成這種變化的主要原因是燃燒煤,石油和天然氣釋放二氧化碳。

國際化的目標之一 巴黎氣候變化協議 與工業化前時期相比,將全球表面平均氣溫升高限制在攝氏2度以內。還有進一步承諾力爭將增幅限制在1.5以內。

從本質上講,地球已經 達到1了嗎?臨界點。 儘管通過避免了數百萬噸的二氧化碳排放 使用可再生能源, 提高效率 和保護工作, 大氣中二氧化碳的增加速度 仍然很高。

關於如何應對氣候變化的國際計劃難以拼湊起來,需要幾十年才能解決。 特朗普總統宣布美國將退出“巴黎協定”,大多數氣候科學家和談判代表都感到沮喪。

但拋開政治,我們已經陷入了多少變暖? 如果我們現在停止排放溫室氣體,為什麼溫度會繼續上升?

碳和氣候的基礎知識

積聚在大氣中的二氧化碳使地球表面絕緣。 它就像一個溫暖的毯子,保持著熱量。 這種能量增加了地球表面的平均溫度,加熱了海洋並融化了極地冰。 作為後果, 海平面上升天氣變化.


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溫度
全球平均氣溫上升。 異常相對於1961-1990的平均溫度。 基於IPCC評估報告5,1工作組。
芬蘭氣象研究所,芬蘭環境部和Climateguide.fi, CC BY-ND

自從1880,二氧化碳排放與工業革命起飛後, 全球平均氣溫上升。 借助與之相關的內部變化 厄爾尼諾天氣模式,我們已經經歷過 超過1.5個月?高於平均水平。 持續的溫度 超出1?臨界點 迫在眉睫。 過去三十年中的每一年 比前十年更暖和,比整個上個世紀更溫暖。

北極和南極的變暖速度要快得多 比全球平均溫度還要高。 兩個冰床 北極和南極正在融化。 北冰洋的冰融化了 永久凍土正在融化。 在2017中,有一個令人驚嘆的 南極海冰減少,讓人想起 2007在北極地區減少.

陸地和海洋的生態系統正在發生變化。 觀測到的變化是連貫的,與我們對地球能量平衡的理論理解以及用於理解過去變化並幫助我們思考未來的模型的模擬相一致。

氣候剎車猛烈抨擊

如果我們現在停止排放二氧化碳,氣候會怎樣? 我們會回到長輩的氣候嗎?

簡單回答是不。 一旦我們釋放儲存在我們燃燒的化石燃料中的二氧化碳,它就會積聚在大氣,海洋,土地以及生物圈的動植物之間並在其中移動。 釋放的二氧化碳將在大氣中保留數千年。 只有在數千年之後它才會回歸到岩石中,例如,通過形成碳酸鈣 - 石灰石 - 因為海洋生物的貝殼沉澱到海底。 但是,與人類相關的時間跨度,一旦釋放,二氧化碳就在我們的環境中 基本上永遠。 除非我們自己將其刪除,否則它不會消失。

如果我們今天停止排放,那不是全球變暖的故事的結束。 有個 氣溫上升延遲 隨著大氣層趕上地球積累的所有熱量。 也許40可能更多年科學家們假設氣候將穩定在比前幾代人更高的溫度。

這種長達數十年的原因和結果之間的滯後是由於加熱海洋巨大質量所需的時間很長。 通過增加二氧化碳在地球上保持的能量不僅僅是加熱空氣。 它融化了冰; 它加熱了海洋。 與空氣相比,提高水溫更難; 需要時間 - 幾十年。 然而,一旦海洋溫度升高,它就會將熱量釋放回空氣中,並作為表面加熱來測量。

因此,即使碳排放現在完全停止,隨著海洋的加熱趕上大氣,地球的溫度也會升高 再上升約0.6?。 科學家將此稱為致力於變暖。 冰,也響應海洋中不斷增加的熱量, 將繼續融化。 已經有令人信服的證據證明了重要的冰川 在南極西部,冰蓋丟失了。 冰,水和空氣 - 二氧化碳對地球造成的額外熱量影響著它們。 已經融化的東西將會融化 - 更多的東西會融化。

生態系統被自然和人為的事件所改變。 當它們恢復時,它將與它們進化的氣候處於不同的環境中。 他們恢復的氣候將不穩定; 它會繼續變暖。 沒有新的正常,只有更多的變化。

無論如何,現在不可能停止排放二氧化碳。 儘管可再生能源有了顯著進步,但對能源的總需求加速了 二氧化碳排放量增加。身為氣候與太空科學教授,我教導我的學生他們需要為世界 4 制定計劃?更溫暖。國際能源總署 2011 年的一份報告指出,如果我們不偏離目前的道路,那麼 我們正在尋找地球六號?更溫暖。 即便在巴黎協議之後, 軌跡基本相同。在碳排放量達到高峰然後下降之前,很難說我們正在走上一條新道路。大約有1?我們已經看到了變暖,觀察到的變化已經令人不安。

我們需要消除二氧化碳排放的原因有很多。 氣候正在迅速變化; 如果這種速度放慢,自然和人類的事務就會更容易適應。 包括海平面上昇在內的總變化量可能有限。 我們越遠離我們所知道的氣候,我們的模型的指導越不可靠,我們就越不可能做好準備。

即使排放量減少,大氣中的二氧化碳也會繼續增加。 地球越溫暖,海洋吸收的二氧化碳就越少。 極地地區的溫度上升使得二氧化碳和二氧化碳的可能性更大 甲烷,另一種溫暖地球的溫室氣體,將從凍土和海洋水庫的儲存中釋放出來,增加了問題。

如果我們今天停止排放,我們將不會回到過去。 地球會變暖。 而且由於對變暖的反應是通過與之相關的反饋變暖 冰川融化 並增加 大氣水汽,我們的工作成為限制變暖的工作之一。 如果在短短幾十年內足夠快地消除溫室氣體排放,它將使變暖變得可控。 它會減緩變化 - 讓我們適應。 我們需要考慮最好的未來,而不是試圖恢復過去。

關於作者

Richard B. Rood,氣候與空間科學與工程教授, 密歇根大學

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