為什麼排放結束後全球變暖會繼續

氣候破壞 6 19
 今天排放的溫室氣體會在大氣中徘徊數年至數世紀。 大衛·麥克紐/蓋蒂圖片社

到目前為止,很少有人質疑人類的現實 正在改變地球的氣候. 真正的問題是:我們能以多快的速度阻止甚至扭轉損害?

這個問題的部分答案在於“承諾變暖,”也稱為“管道升溫”。

它指的是由已經排放的溫室氣體引起的未來全球氣溫升高。 換句話說,如果清潔能源的轉變在一夜之間發生,還會發生多少變暖?

地球的能量收支失衡

當人類的活動排放溫室氣體時,人類會導致全球變暖,溫室氣體會將熱量困在​​低層大氣中,阻止其逃逸到太空。

在人們開始燃燒化石燃料為工廠和車輛提供動力並在幾乎每個可耕地飼養排放甲烷的牛之前,地球的能源預算大致處於平衡狀態。 來自太陽的能量與離開的能量大致相同。

今天,大氣中不斷上升的二氧化碳濃度 高出 50% 以上 與工業時代初期相比,他們 捕獲更多的能量.


地球微妙的能量平衡。 加州科學院。

這些二氧化碳排放,連同甲烷等其他溫室氣體,並被氣溶膠空氣污染的某些方面所抵消,正在捕獲相當於爆炸的能量。 每秒五顆廣島式原子彈.

隨著進入的能量多於離開的能量,地球的熱能增加,陸地、海洋和空氣的溫度升高,冰層融化。


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管道升溫

篡改地球能量平衡的影響需要時間才能顯現出來。 想想當你在寒冷的冬日把熱水水龍頭完全打開時會發生什麼:管道裡裝滿了冷水,所以溫水需要一段時間才能到達你的手上——因此有了“管道加熱”這個術語。 變暖還沒有感覺到,但它正在醞釀之中。

在排放停止後,預計地球氣候將繼續變暖的三個主要原因。

首先, 主要貢獻者 對全球變暖的影響——二氧化碳和甲烷——在大氣中停留了很長時間:甲烷平均約 10 年,而二氧化碳則高達 400 年,其中一些分子會停留長達數千​​年。 因此,關閉排放並不能立即減少大氣中這些吸熱氣體的數量。

其次,這種變暖的一部分被另一種形式的污染的人為排放所抵消:硫酸鹽氣溶膠,化石燃料燃燒排放的微小顆粒,將陽光反射到太空。 在過去的一個世紀裡,這 全局調光 掩蓋變暖效應 溫室氣體排放量。 但是這些和其他人造氣溶膠也有害 人類健康生物圈. 去除這些和短暫的溫室氣體轉化為 十分之幾度 在達到新的平衡之前,大約十年的額外變暖。

最後,地球氣候需要時間來適應能量平衡的任何變化。 大約三分之二的地球表面是由水組成的,有時是非常深的水,吸收多餘的碳和熱量的速度很慢。 至今, 人類活動增加的熱量超過 91%約四分之一的過剩碳,已經進入海洋。 雖然陸地居民可能會感謝這種緩衝,但額外的熱量會導致海平面上升 熱膨脹海洋熱浪,而額外的碳使海洋對許多有殼生物更具腐蝕性,這可能會破壞海洋食物鏈。

地球表面溫度,受大氣層頂部輻射能不平衡的驅動,並受海洋巨大熱慣性的調節,仍在追趕 最大的控制旋鈕: 二氧化碳濃度。

加溫多少?

那麼,我們有多少承諾變暖? 沒有明確的答案。

世界有 與工業化前水平相比,已經升溫超過 1.1 攝氏度(2 華氏度). 世界各國在 2015 年同意努力防止全球平均氣溫上升超過 1.5°C (2.7 F) 以限制損害,但 世界反應遲緩.

確定未來的變暖量是複雜的。 一些 最近的研究 使用氣候模型來估計未來的變暖。 一個 研究 18 個地球系統模型 發現當排放被切斷時,一些會持續變暖幾十年到數百年,而另一些則開始迅速降溫。 2022 年 XNUMX 月發表的另一項研究發現, 世界已經承諾 42 度的可能性為 1.5%.

變暖的程度很重要,因為全球變暖的危險後果不僅僅與全球溫度成比例上升; 它們通常呈指數增長,特別是對於 食品生產 面臨高溫、乾旱和風暴的威脅。

此外,地球有 引爆點 這可能會對地球系統的脆弱部分(如冰川或生態系統)引發不可逆轉的變化。 我們不一定會馬上知道地球什麼時候已經過了一個臨界點,因為這些變化往往是緩慢顯現出來的。 該系統和其他氣候敏感系統是將升溫限制在 2°C(3.6 F)以下,最好是 1.5°C 的預防原則的基礎。

氣候問題的核心,植根於這種持續變暖的想法,是人類行為的變化和氣候變化之間存在長期的延遲。 雖然持續升溫的確切數量仍然存在爭議,但有證據表明,最安全的前進路線是緊急過渡到無碳、 更公平 產生的溫室氣體排放量要少得多的經濟。

關於作者

談話

朱利安·埃米爾-蓋伊, 地球科學副教授, 南加州大學多恩西費大學文理學院

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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