https://bodybydarwin.com
Slider Image

Πώς γνωρίζουμε ότι συμβαίνουν οι κλιματικές αλλαγές - και ότι οι άνθρωποι το προκαλούν

2021

"Οι άνθρωποι έρχονται στο Asheville για να συνταξιοδοτηθούν, " λέει ο Deke Arndt, "και τα δεδομένα έρχονται στο Asheville για να συνταξιοδοτηθούν επίσης."

Πρέπει να το ξέρει. Ο Arndt και οι συνάδελφοί του κάθονται στην κορυφή ενός τεράστιου πλήθους τωρινών και ιστορικών δεδομένων για το κλίμα δεδομένων, τόσο πολύτιμα, προστατεύονται από πολλαπλές αποτυχίες και ακόμη και υποστηριζόμενες από ταινία σε μια άγνωστη και ασφαλή τοποθεσία, όπου μεταφέρονται με το χέρι σε μια αδιαίρετη βαλίτσα αρκετές φορές εβδομάδα.

Τα εν λόγω δεδομένα δεν είναι πληροφορίες τραπεζικών λογαριασμών, αριθμοί κοινωνικής ασφάλισης ή πυρηνικοί κώδικες. Είναι ακόμα πιο σημαντικό από αυτό: τα δεδομένα τους περιλαμβάνουν όλα όσα γνωρίζουμε για το μεταβαλλόμενο κλίμα μας.

Ο Arndt είναι επικεφαλής του τμήματος παρακολούθησης των Εθνικών Κέντρων Περιβαλλοντικής Πληροφόρησης της Εθνικής Ωκεανίας και της Ατμοσφαιρικής Διοίκησης και διαχειρίζεται δεδομένα που συλλέγονται σε μετεωρολογικούς σταθμούς, από δορυφόρους, με σημαδούρες και καλύπτουν κάθε καιρική και κλιματική κατάσταση που μπορείτε να φανταστείτε. Πόσο καυτός είναι ο ωκεανός; Πόσο μεγάλο ήταν αυτό το τσουνάμι; Τι είναι ο καιρός στο διάστημα; Το NCEI μπορεί (και κάνει) να απαντήσει σε κάθε μία από αυτές τις ερωτήσεις.

Όλοι τους είπαν ότι φιλοξενούν 28, 6 petabytes-δεδομένα ισοδύναμα με τα 18 smart phone που έχουν τοποθετηθεί στα 18 Eiffel Towers. Ο Arndt και οι συνάδελφοί του περνούν τις μέρες τους πάνω στα δεδομένα, συγκρίνοντας τους εισερχόμενους αριθμούς με τη γραμμή βάσης που ονομάζουν "κανονική". Χρησιμοποιώντας καθημερινούς, εβδομαδιαίους, μηνιαίους και ετήσιους ρυθμούς, συντονίζουν τη συλλογή και κοινή χρήση δεδομένων, παρακολουθώντας την ποιότητα των αριθμών και τον τρόπο με τον οποίο στοιβάζονται σε σχέση με χθες, την προηγούμενη εβδομάδα και περισσότερο.

Για τον Arndt, το κλίμα έχει να κάνει με την κλίμακα - και οι πληροφορίες που περνούν μέσα από το γραφείο του λένε μια ιστορία που έγινε πολύ γνωστή. "Η ανώτερη ατμόσφαιρα ψύχεται ενώ η κατώτερη ατμόσφαιρα θερμαίνει", λέει. "Δεν το παίρνετε χωρίς να αλλάζετε τη σύνθεση της ατμόσφαιρας. Βλέπουμε αλλαγές που θεωρητικά θα δείτε σε έναν κόσμο που ζεσταίνει. Περισσότερη μεγάλη βροχή - αυτό είναι μια προσδοκία. Μεγαλύτερη θερμότητα - αυτό είναι μια προσδοκία. Τα κατεψυγμένα πράγματα γενικά λιώνονται ή απομακρύνονται, με βάση την εποχή του χρόνου και την τοποθεσία στον πλανήτη. "

Παύει για μια στιγμή και συνεχίζει. "Νομίζω ότι τα βασικά είναι περισσότερο από ό, τι εγκαταστάθηκε."

Αλλά ποια είναι τα βασικά; Πώς μπορούμε να γνωρίζουμε εάν το κλίμα αλλάζει πραγματικά; Και παρουσιάζει πραγματικά τα είδη των απειλών που έχουν πλέον γίνει γνωστός, αλλά γεμάτος εκνευρισμό;

Με απλά λόγια, η κλιματική αλλαγή είναι μια αλλαγή στο κλίμα. Αν αυτό δεν είναι έδαφος "duh", κρεμάστε για ένα δευτερόλεπτο - είναι λίγο πιο περίπλοκο από αυτό. Για να πάρει πραγματικά την αλλαγή του κλίματος, βοηθά να κατανοήσουμε μερικούς άλλους παράγοντες που χάνουν συχνά στο shuffle.

Τα γεγονότα που συμβαίνουν καθημερινά στην ατμόσφαιρα - από τη βροχή στο χιόνι μέχρι τον άνεμο και τη θερμότητα - είναι γνωστά ως καιρικές συνθήκες. Ο μέσος όρος του καιρού με την πάροδο του χρόνου είναι το κλίμα. Έτσι, ενώ ο καιρός δεν είναι κλίμα, το κλίμα είναι ο καιρός, απλά κοιτάξαμε για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Στη συνέχεια, υπάρχει κλιμακωτή μεταβλητότητα: οι τρόποι με τους οποίους οι κλιματικές αλλαγές σε χρονικές περιόδους όπως οι εποχές. Εάν ένα μετεωρολογικό φαινόμενο όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία υπερβαίνει ή είναι κάτω από το μακροπρόθεσμο μέσο όρο για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο εποχών ή ετών, είναι γνωστή ως μεταβλητότητα του κλίματος.

Για παράδειγμα, μερικά χρόνια παρουσιάζουν υψηλότερη από τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας. Όταν οι μέσοι αριθμοί υπερβαίνουν ένα συγκεκριμένο όριο, είναι ένα γεγονός El Niño. Όταν φτάνουν κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο, είναι ένα La Niña. Αλλά και τα δύο φαινόμενα είναι ένα παράδειγμα κλιματικής μεταβλητότητας, επειδή είναι κυκλικά. Έρχονται και πηγαίνουν φυσικά. Ωστόσο, καθώς η ατμόσφαιρα της Γης και οι ωκεανοί συνεχίζουν να ζεσταίνουν, το El Niños θα μπορούσε να επιδεινωθεί - ή ακόμα και να σταματήσει να είναι κυκλικά εντελώς - εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής.

Όταν το μέσο κλίμα αλλάζει με συνεπή ανοδική ή καθοδική κατεύθυνση μακροπρόθεσμα, αυτό καλούμε την κλιματική αλλαγή. Αυτή η αλλαγή μετατοπίζει τον μέσο καιρό ενός τόπου (ή ολόκληρου του πλανήτη) σε ένα νέο φυσιολογικό.

Μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν τον όρο "υπερθέρμανση του πλανήτη" όταν σημαίνουν "αλλαγή του κλίματος", αλλά δεν είναι ακριβώς το ίδιο πράγμα. Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μόνο ένα μέρος μιας μεγαλύτερης αλλαγής στο κλίμα - η θέρμανση της μέσης θερμοκρασίας κοντά στην επιφάνεια της γης.

Όλοι είπαν ότι η κλιματική αλλαγή συμπεριλαμβάνει πολύ περισσότερα. Και οι προβλέψεις για το πού ακριβώς η κλιματική αλλαγή κατευθύνεται σωστά. Πιο όξινοι ωκεανοί. Αύξηση της στάθμης της θάλασσας. Λιγότερος πάγος, παγετός και χιόνι. Πιθανώς καταστροφικά καιρικά φαινόμενα. Εξαφάνιση. Νόσος. Αλλά πώς μπορούμε να ξέρουμε αν αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν πραγματικά;

Είναι πραγματικά, πραγματικά ξεκάθαρο. Σας αρέσει να προσθέτετε σταγόνες νερού σε ένα ποτήρι νερό. Μπορείτε να το δείτε να συμβαίνει. Ξέρετε ότι πρόκειται να είναι τοξικό αν δεν ξέρω γιατί έρχομαι με τόσα πολλά νοσηρά παραδείγματα.

Η Aradhna Tripati διακόπτει τον εαυτό της και αρχίζει να γελάει. Είναι καθισμένη με την αστυνομία της, Ph.D. σπουδαστήςBryce Mitsunaga, στο γραφείο της στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Λος Άντζελες και προσπαθώντας να βρει έναν τρόπο να εκφράσει πόσο καθαρά η ίδια και οι συνάδελφοί της συμφωνούν ότι η κλιματική αλλαγή βρίσκεται σε καλό δρόμο.

Ο Tripati, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Γεωπονίας, Πλανητικών και Διαστημικών Επιστημών της UCLA, και το Ινστιτούτο Περιβάλλοντος και Αειφορίας, πέρασε την καριέρα του, τοποθετώντας τα δεδομένα για το κλίμα. Το εργαστήριό της χρησιμοποιεί χημεία για να αναδημιουργήσει τους κλιματικούς κανόνες των μακρινών προτύπων του παρελθόντος που κάνουν τη σημερινή ατμόσφαιρα να φαίνεται πολύ πιο ανησυχητική.

Μπορεί να φαίνεται ότι είναι αδύνατο να ανακατασκευαστεί η ατμόσφαιρα πριν από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Αλλά πληροφορίες σχετικά με αυτό το μακρύ χρονικό διάστημα είναι στην πραγματικότητα κλειδωμένο μέσα στη χημική δομή των πραγματικά παλιών πραγμάτων, όπως τα κοχύλια μαλακίων. Το Tripati βοήθησε στην ανάπτυξη ενός «παλεομέτρου» - μιας τεχνικής που βοηθά τους επιστήμονες να μετρήσουν τις θερμοκρασίες του παρελθόντος, αναλύοντας τις χημικές αναλογίες της αρχαίας ατμόσφαιρας που απομένει σε αυτά τα δείγματα. Μπορεί επίσης να ανακαλύψει παρόμοιες πληροφορίες από φυσαλίδες παγιδευμένες στους αρχαίους πυρήνες πάγου.

Το Tripati έχει μάθει πολλά για την ατμόσφαιρα από μακρού χρόνου χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική. Το 2009, ανακάλυψε ότι τα τελευταία επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα ήταν τόσο υψηλά όσο ήταν τώρα πριν από 15 εκατομμύρια χρόνια - μια εποχή που η θάλασσα ήταν 120 πόδια υψηλότερη και η παγκόσμια μέση θερμοκρασία έως και 10 ° F θερμότερη από ό, τι είναι τώρα. Φέτος, συνεργάστηκε σε εργασίες που υποδηλώνουν ότι κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου - όταν τα επίπεδα του CO2 ήταν περίπου στο ίδιο επίπεδο με αυτά που είναι τώρα - το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής ήταν ιδιαίτερα ευάλωτο στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Και ένα άλλο έργο που συνυπέγραψε έδειξε ότι μια δραματική κατάρρευση φύλλου πάγου πριν από 14.000 χρόνια προκάλεσε τη μετατόπιση ολόκληρου του ρεύματος της Γης μέσα σε έναν απλό αιώνα.

"Αν θέλετε να μάθετε ποιο μοντέλο είναι σωστό και γιατί είναι σωστό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τις παρατηρήσεις του παρελθόντος που λέει." Είναι σαν το «The Tempest» του Σαίξπηρ : Το παρελθόν είναι πρόλογος. »Οι παρελθούσες παρατηρήσεις παρέχουν ένα πλαίσιο στο οποίο βλέπουν το σημερινό κλίμα - το ένα στο οποίο η ατμόσφαιρα της γης γεμίζει με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ανθρώπινη ιστορία.

Τα αέρια του θερμοκηπίου - τα αέρια που παγιδεύουν θερμότητα μέσα στην ατμόσφαιρα - αλλάζουν σήμερα το κλίμα της Γης, όπως έκαναν τότε. Αλλά υπάρχει μια διαφορά μεταξύ της σημερινής αύξησης της θερμοκρασίας και του παρελθόντος. Μεγάλο μέρος της σημερινής αύξησης της θερμοκρασίας οφείλεται σε ανθρώπινες δραστηριότητες και πολλές ανθρώπινες παρεμβάσεις όχι μόνο εκπέμπουν αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα αλλά απειλούν και τους φυσικούς καταβόθρες, όπως τα δάση και το πλαγκτόν, που προορίζονται να απορροφήσουν τα αέρια αυτά.

Είναι σαν ένα αυτοκίνητο σε ένα πάρκινγκ παντοπωλείου, λέει ο Tripati. Πάρκο το πάρκο σε μια ηλιόλουστη μέρα με τα παράθυρα και τις πόρτες κλειστά, και έχετε μια συνταγή για τη θερμότητα. Τα περισσότερα αέρια του θερμοκηπίου που έχετε στην ατμόσφαιρα-όσο παχύτερο είναι το παρμπρίζ σας-τόσο περισσότερη ακτινοβολία από τον ήλιο είναι παγιδευμένη μέσα.

Χωρίς νεροχύτη (ανοιχτό παράθυρο ή πόρτα), η θερμότητα δεν μπορεί να ξεφύγει. Με τη βοήθεια αντανακλαστικών επιφανειών όπως ο πάγος (το ισοδύναμο μιας οθόνης ηλίου στο ταμπλό σας), το αυτοκίνητο θα μπορούσε να κρυώσει λίγο. Αλλά καθώς ο πάγος λιώνει, γίνεται ζήτημα ζωής ή θανάτου.

«Ποτέ δεν θα κολλήσετε το αγαπημένο κατοικίδιο ζώο σας ή τους φίλους ή την οικογένειά σας σε αυτή την κατάσταση, έτσι;» ρωτάει ο Tripati.

«Πόσο μακριά μπορούμε να πάρουμε αυτή τη μεταφορά;» ρωτάει ο Mitsunaga.

Ο Tripati γελάει ξανά, στη συνέχεια προσπαθεί άλλο. "Είναι σαν να προσθέτετε ζεστή σάλτσα", λέει. "Η πιο ζεστή σάλτσα που προσθέτετε στο burrito σας, το πιό spicier παίρνει. Αυτό συμβαίνει όταν προσθέτετε περισσότερα CO2 στην ατμόσφαιρα. "

Η ατμόσφαιρα της γης δεν είναι το μόνο πράγμα που θερμαίνεται και αποκλίνει από τα καθιερωμένα πρότυπα. Ο σημερινός ωκεανός είναι περίπου 30% πιο όξινος από ό, τι πριν από την εκβιομηχάνιση - χάρη στην αυξανόμενη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που πρέπει να απορροφήσει. Τα επίπεδα της θάλασσας αυξάνονται. Ο πάγος της θάλασσας της Αρκτικής είναι παχύτερος και λιγότερο εκτεταμένος, τα παγωμένα φύλλα και στις δύο πλευρές του πλανήτη λιώνονται και οι παγετώνες υποχωρούν ή εξαφανίζονται σε όλο τον κόσμο.

Και αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν γρήγορα . Ήταν ότι οι επιστήμονες μετρούσαν την κλιματική αλλαγή σε εκατοντάδες ή εκατομμύρια χρόνια, αλλά όχι πια. Το 2013, οι επιστήμονες του κλίματος στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ πραγματοποίησαν ανασκόπηση δεκάδων επιστημονικών μελετών και κλιματικών μοντέλων και διαπίστωσαν ότι τον επόμενο αιώνα η κλιματική αλλαγή είναι πιθανό να συμβεί 10 φορές πιο γρήγορα από τις παγκόσμιες αλλαγές των τελευταίων 65 εκατομμυρίων ετών.

Ένας αριθμός πρόσφατων ερευνών, συμπεριλαμβανομένης μιας σουίτας τεσσάρων εγγράφων που εμφανίστηκε στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών πέρυσι, δείχνει πόσο δραματικά η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει ήδη επηρεάσει έναν βασικό δείκτη κλιματικής αλλαγής: τα επίπεδα της γης στη θάλασσα. Δύο από τις εφημερίδες κατέληξαν σχεδόν στα ίδια συμπεράσματα για το ύψος της στάθμης της θάλασσας τον τελευταίο αιώνα. Ένας άλλος πρότεινε ότι το λιωμένο φύλλο πάγου της Ανταρκτικής θα μπορούσε να εξαφανιστεί πολύ πιο γρήγορα από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει αλυσιδωτή αντίδραση καθώς αυξάνονται τα επίπεδα της θάλασσας, οι παράκτιες περιοχές και οι πλημμύρες των υγροτόπων, το έδαφος πλημμυρίζεται και χάνονται τα ζωικά ενδιαιτήματα.

Αυτά τα είδη αλυσιδωτών αντιδράσεων συγκαταλέγονται στα πράγματα που φοβούνται οι επιστήμονες. Η ζωή στη Γη συνδέεται στενά και μια ανωμαλία στη μία πλευρά του πλανήτη μπορεί να προκαλέσει μια άλλη ανωμαλία αλλού. Και σύντομα, πολλές από αυτές τις ανωμαλίες θα γίνουν ο κανόνας.

Γι 'αυτό και η Γη έχει περάσει από το σημείο μη επιστροφής; Μπορεί. Πέρυσι, οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα πέρασαν ένα κρίσιμο κατώτατο όριο 400 μερών ανά εκατομμύριο. Οι επιστήμονες προβλέπουν τώρα ότι ποτέ δεν θα πάμε ποτέ κάτω από το όριο αυτό ξανά κατά τη διάρκεια των ζωών μας. Και ακόμα κι αν σταματήσαμε να εκπέμπουμε άνθρακα σήμερα, θα μπορούσαν να χρειαστούν χιλιάδες χρόνια για να εξουδετερωθεί το CO2.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η μείωση των εκπομπών δεν θα βοηθήσει. το ελαφρύτερο φορτίο, η πλησιέστερη ανάκτηση θα είναι, και τα μειωμένα επίπεδα CO2 θα διευκολύνουν την άμβλυνση άλλων, βραχύτερων αερίων θερμοκηπίου όπως το μεθάνιο.

Ο Arndt, σκαρφαλωμένος στην κορυφή της μάζας των δεδομένων του και με περισσότερους που έρχονται καθημερινά, δεν αναρωτιέται αν συμβαίνει η αλλαγή του κλίματος. Αντίθετα, αναρωτιέται τι θα ακολουθήσει για την επιστήμη και τη Γη. "Αυτές οι αλλαγές μεγάλης κλίμακας είναι πολύ συνεπείς με έναν πλανήτη που ζεσταίνει", λέει. "Τώρα, πώς κατανοούμε και ποσοτικοποιούμε πόσο περισσότερο ή λιγότερο πιθανό είναι σε έναν κόσμο που ζεσταίνει; Είναι μια σκληρή επιστήμη. "

Ο Τρίπατι συμφωνεί. Σε κάποιες περιοχές, πραγματικά δεν έχουμε μια καλή λαβή για το πόσο βροχόπτωση πρόκειται να αλλάξει και πόση εξάτμιση πρόκειται να αλλάξει. Ξέρουμε ότι θα γίνει πιο ζεστό. Γνωρίζουμε ότι τα ποσοστά εξάτμισης πρόκειται να αυξηθούν. Αλλά δεν γνωρίζουμε πόσα πράγματα πρόκειται να αλλάξουν. Υπάρχουν δράκοι ύπνου. Και τώρα συνειδητοποιώ πόσα υπάρχουν. Για τον Arndt, τον Tripati και χιλιάδες επιστήμονες που ασχολούνται με την παρακολούθηση του κλίματος και την εξεύρεση της σημερινής τροχιάς του, αυτό δεν είναι θέμα πότε. Το μόνο ερώτημα που απομένει είναι how?

Μπορείτε να βρείτε επεξηγήσεις από σημείο προς σημείο για τους τύπους στοιχείων που περιγράφονται παραπάνω εδώ.

Πώς ένα παλιό φούρνο έγινε νεροχύτης

Πώς ένα παλιό φούρνο έγινε νεροχύτης

Πλοήγηση στην εμμονή μας με μονόπλευρα αντικείμενα

Πλοήγηση στην εμμονή μας με μονόπλευρα αντικείμενα

Ο Scott Pruitt παραιτήθηκε απλώς ως διαχειριστής EPA

Ο Scott Pruitt παραιτήθηκε απλώς ως διαχειριστής EPA