Nierównowaga energetyczna Ziemi usuwa prawie wszystkie wątpliwości dotyczące zmian klimatu spowodowanych przez człowieka

Od dziesięcioleci system energetyczny Ziemi wymyka się spod kontroli.

Stabilność klimatu Ziemi zależy od delikatnej równowagi między ilością energii, którą planeta pochłania ze słońca, a ilością energii, którą Ziemia emituje z powrotem w kosmos. Ale ta równowaga zatarła się w ostatnich latach – a nierównowaga rośnie, jak wynika z gazety opublikowanej w środę w Dzienniku Urzędowym. Magazyn Nature Communications.

Zmiany w systemie energetycznym Ziemi mają poważne konsekwencje dla przyszłego klimatu planety i zrozumienia zmian klimatycznych przez ludzkość. Badacze z Princeton University, którzy przeprowadzili badania, odkryli, że Istnieje mniej niż 1% szans, że zmiany zaszły naturalnie.

Odkrycia podważają główny argument używany przez ludzi, którzy nie wierzą, że działalność człowieka jest odpowiedzialna za większość zmian klimatycznych, aby wyjaśnić trendy w globalnym ociepleniu, pokazując, że nierównowagi energetycznej planety nie można wyjaśnić wyłącznie naturalnymi zmianami na Ziemi.

Badania dostarczają również ważnych informacji na temat tego, jak emisje gazów cieplarnianych i inne konsekwencje spowodowanej przez człowieka zmiany klimatu wpływają na równowagę planety i prowadzą do globalnego ocieplenia, wzrostu poziomu morza i ekstremalnych zjawisk pogodowych.

„Wraz z coraz większą liczbą zmian na planecie tworzymy tę nierównowagę, w której mamy nadmiar energii w systemie” – powiedział Shiv Priam Raghurman, absolwent nauk o atmosferze i oceanie na Uniwersytecie Princeton i główny autor badania. . „Ten nadmiar przedstawia się jako różne objawy”.

emisja dwutlenku węgla, metan A inne gazy cieplarniane pochodzące z działalności człowieka zatrzymują ciepło w atmosferze, co oznacza, że ​​planeta pochłania promieniowanie podczerwone, które normalnie zostałoby wyrzucone w kosmos. Topniejący lód morski, zmieniające się zachmurzenie i różnice w koncentracji maleńkich cząstek atmosferycznych zwanych aerozolami – na które mają wpływ zmiany klimatu – oznaczają również, że Ziemia odbija mniej światła słonecznego z powrotem do wszechświata.

„Nie ma takiej równowagi między energią pochodzącą ze słońca a energią wychodzącą” – powiedział Raghurman. „Pytanie brzmi: czy to naturalne różnice planetarne, czy to my?”

Naukowcy wykorzystali obserwacje satelitarne w latach 2001-2020, aby ustalić, że nierównowaga energetyczna Ziemi wzrasta. Następnie wykorzystali serię modeli klimatycznych do symulacji skutków wykluczenia z równania zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka na system energetyczny Ziemi.

Naukowcy odkryli, że same naturalne fluktuacje nie mogą wyjaśnić trendu obserwowanego w okresie 20 lat.

„To było prawie niemożliwe – mniej niż 1% szans – aby tak duży wzrost nierównowagi był spowodowany oscylacjami i zmianami Ziemi” – powiedział Raghurman.

Badanie koncentrowało się na przyczynie i skutkach, ale Raghurman powiedział, że odkrycia mają kluczowe konsekwencje społeczne i polityczne.

Oceany przechowują prawie 90 procent nadmiaru ciepła planety, co powoduje podnoszenie się poziomu mórz i może prowadzić do powstawania huraganów i innych ekstremalnych zjawisk pogodowych. Ciepło szczątkowe jest pochłaniane przez atmosferę i Ziemię, co zwiększa temperaturę powierzchni Ziemi i przyczynia się do topnienia śniegu i lodu.

Jeśli nierównowaga energetyczna na Ziemi będzie nadal rosła, konsekwencje, które już dziś są odczuwalne, prawdopodobnie się pogorszą, powiedział Norman Loeb, fizyk z NASA Langley Research Center w Hampton w stanie Wirginia, który nie był zaangażowany w badania.

„Będziemy obserwować wzrost temperatur, wzrost poziomu mórz, a także topnienie śniegu i lodu” – powiedział Loeb. „Wszystko, co widzisz w wiadomościach – Pożary lasówSusze – pogarszają się, gdy dodasz więcej ciepła.”

Loeb prowadził wspólne badanie przeprowadzone przez NASA i National Oceanic and Atmospheric Administration, które wykazało, że nierównowaga energetyczna Ziemi prawie podwoiła się w latach 2005-2019. Artykuł został opublikowany w zeszłym miesiącu w Journal of Geophysical Research Letters.

Loeb powiedział, że badania Princeton potwierdzają to, co zademonstrował w jego własnych badaniach, w których wykorzystano 14-letnie obserwacje z czujników satelitarnych i szeregu instrumentów w oceanie. Dodał, że działalność człowieka, czyli tak zwany wpływ antropogeniczny, ma niezaprzeczalny wpływ, ale jest też możliwe, że pewną rolę odgrywają pewne naturalne różnice. Na przykład niektóre oscylacje planetarne mogą działać w cyklach trwających wiele dziesięcioleci, co może utrudniać wykrycie śladów zmian klimatycznych.

Powiedział: „Zdecydowanie istnieje wpływ człowieka, ale ocean jest głównym graczem w klimacie i działa w znacznie wolniejszych skalach czasowych. Idealnie, naprawdę chcesz mieć możliwość uzyskania tego rodzaju pomiarów przez ponad 50 lat”.