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科學家如何知道氣候變化正在發生?

科學家如何知道氣候變化正在發生?

巴黎氣候大會將使各國相互對立,並就經濟政策,綠色法規乃至個人問題展開激烈爭論 生活方式的選擇。 但有一點不值得辯論: 氣候變化的證據 毫不含糊。

我們仍然控制未來,但由於移天氣模式的幅度和極端氣候事件的頻率取決於我們如何更的溫室氣體排放。 我們沒有面對世界末日由1980s後期和1990s許多環保的設想,但如果我們什麼都不做,以減輕氣候變化問題,那麼數十億人將受到影響。

氣候變化的原因

溫室氣體吸收並再放出一些由地球表面散發的熱輻射和溫暖的低層大氣。 最重要的溫室氣體是水蒸汽,隨後二氧化碳和甲烷,以及沒有在大氣中的變暖存在地球表面平均溫度將約為-20℃。 雖然這些氣體在大氣中自然發生,人類是負責通過燃燒化石燃料,毀林和其他土地利用變化增加其濃度。 在古代南極冰氣泡的記錄告訴我們,二氧化碳和其他溫室氣體現在處於最高濃度超過 800,000年.

氣候事件1 右邊的黑色垂直線不是圖表的結尾 - 這是200快速CO2增加的年份。 Scripps Institution,CC BY-SA

證據氣候變化

政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出了六個主要方面 氣候變化的證據.

  1. 我們追踪了近期前所未有的大氣二氧化碳和其他溫室氣體的增加 自工業革命開始.

  2. 我們從實驗室和大氣測量結果中了解到,這種溫室氣體確實在大氣中存在時會吸收熱量。

  3. 我們已經追踪到全球溫度顯著增加至少0.85°C和海平面上升20cm 在過去一個世紀.

  4. 我們已經分析了太陽黑子和火山爆發等自然事件對氣候的影響,儘管這些對於理解過去150年間溫度變化的模式至關重要,但它們無法解釋整體變暖趨勢。

  5. 我們已經觀察了地球氣候系統顯著變化,包括在北半球減少降雪,北極海冰的退縮,在所有大陸冰川退縮和多年凍土覆蓋區域的萎縮,其活性層深度的不斷增加。 所有這一切,都與全球氣候變暖是一致的。


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  6. 我們不斷追踪全球天氣,並觀察到全球天氣模式的顯著變化和極端事件的增加。 降水(降雨和降雪)的模式發生了變化,北美和南美,歐洲,北亞和中亞的部分地區變得更加潮濕,而非洲中部,南部非洲,地中海和南亞的薩赫勒地區變得更加干燥。 強降雨變得更加頻繁,同時還有大洪水。 我們也看到了更多的熱浪。 根據1880與2014開始之間的美國國家海洋和大氣管理局(NOAA),19有記錄以來最熱的年份都發生在過去的20年份; 和2015設置為 有史以來最溫暖的一年.

未來是什麼樣子的

化石燃料的持續燃燒將不可避免地導致進一步的氣候變暖。 氣候系統的複雜性使得這種變暖的程度難以預測,特別是最大的未知數是我們不斷排放的溫室氣體量。

IPCC已經制定了一系列排放情景或代表性濃度路徑(RCP),以檢查未來氣候變化的可能範圍。 氣候模型預測表明,在常規生態和強烈的長期管理排放下降的情景下,全球平均地表溫度可能會在2.8世紀末的5.4°C和21°C之間上升。 即使提交給巴黎會議的所有現有國家承諾都已實現,我們仍然只能處於這一範圍的最底層。

氣候事件2全球平均地表溫度的變化。 IPCC,作者提供預計海平面將上升52cm和98cm之間 由2100,威脅沿海城市,低窪三角洲和小島嶼國家。 預計積雪和海冰將繼續減少,一些模型表明,在21st世紀後半期,北極可能在夏末無冰。 預計熱浪,乾旱,極端降雨和山洪暴發風險將增加,威脅到生態系統和人類住區,健康和安全。 一個主要擔心是,增加的熱量和濕度可能使體力勞動變得不可能。

氣候事件3全球平均海平面上升IPCC,作者提供

也預計降水量的變化,從地而異。 在高緯度地區(歐洲,亞洲和北美洲的中部和北部地區),全年平均降水量預計將增加,而在大多數亞熱帶土地地區據預測之多20%下降,日益嚴重的乾旱風險。

在世界上許多其他地區,物種和生態系統可能在其最佳或可容忍範圍或更遠的範圍內經歷氣候條件。 人類土地使用轉換為食物,燃料,纖維和飼料,加上有針對性的狩獵和收穫,已導致 物種滅絕 某些100到1000的時間高於背景速率。 氣候變化只會加快速度。

我們沒有太多的剩餘時間

這是我們世界領導人面臨的挑戰。 為了使全球溫度上升低於商定的2°C,全球碳排放必須在未來十年內達到峰值,而從2070開始必須是負面的:我們必須開始從大氣中吸收二氧化碳。

儘管30多年來一直在進行氣候變化談判,但一切照舊的溫室氣體排放並沒有出現偏差,因此許多人認為將全球變暖控制在低於2°C的水平將是不可能的。 之前的失敗,尤其是在2009的哥本哈根會議上,使全球排放量減少了至少十年。 然而,巴黎提供了一線希望。

關於作者談話

maslim標記馬克思馬斯林,倫敦大學學院氣候學教授。 他的科學專業領域包括過去和未來全球氣候變化的原因及其對全球碳循環,生物多樣性,雨林和人類進化的影響。 他還致力於利用遙感和生態模型以及國際和國家氣候變化政策監測土地碳匯。

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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