Pludselige klimaændringer - Abrupt climate change
En pludselig klimaændring opstår, når klimasystemet er tvunget til at overgå med en hastighed, der bestemmes af klimasystemets energibalance , og som er hurtigere end ændringen af den eksterne tvang , selvom det kan omfatte pludselige tvangshændelser som f.eks. som meteoritpåvirkninger . Pludselige klimaændringer er derfor en variation ud over et klima . Tidligere begivenheder omfatter afslutningen på Carbonifer Rainforest Collapse , Yngre Dryas , Dansgaard-Oeschger-begivenheder , Heinrich-begivenheder og muligvis også Paleocene – Eocene Thermal Maximum . Begrebet bruges også inden for rammerne af global opvarmning til at beskrive pludselige klimaændringer, der kan påvises over en menneskelig levetid, muligvis som et resultat af feedback-sløjfer i klimasystemet eller vendepunkter .
Tidsplaner for begivenheder, der beskrives som 'pludselige', kan variere dramatisk. Ændringer registreret i Grønlands klima ved slutningen af de Yngre Dryas, målt ved iskerner, indebærer en pludselig opvarmning på +10 ° C (+18 ° F) inden for et tidsrum på få år. Andre pludselige ændringer er +4 ° C (+7,2 ° F) på Grønland for 11.270 år siden eller den pludselige +6 ° C (11 ° F) opvarmning for 22.000 år siden på Antarktis . I modsætning hertil kan Paleocene-Eocene termiske maksimum have startet overalt mellem et par årtier og flere tusinde år. Endelig projekterer Earth Systems modeller , at under igangværende drivhusgasemissioner allerede i 2047 kunne Jordens nær overfladetemperatur afvige fra variationen i de sidste 150 år og påvirke over 3 milliarder mennesker og de fleste steder med stor artsdiversitet på Jorden.
Definitioner
Ifølge Udvalget for Abrupte Klimaforandringer i National Research Council :
Der er i det væsentlige to definitioner på pludselige klimaændringer:
- Fysisk set er det en overgang af klimasystemet til en anden tilstand på en tidsskala, der er hurtigere end den ansvarlige tvang .
- Med hensyn til virkninger er "en brat ændring en, der finder sted så hurtigt og uventet, at menneskelige eller naturlige systemer har svært ved at tilpasse sig det" .
Disse definitioner er komplementære: Førstnævnte giver et indblik i, hvordan pludselige klimaforandringer opstår; sidstnævnte forklarer, hvorfor der er så meget forskning afsat til det.
Generel
Mulige tipelementer i klimasystemet omfatter regionale virkninger af den globale opvarmning , hvoraf nogle begyndte pludseligt og derfor kan betragtes som pludselige klimaforandringer. Forskere har udtalt, "Vores syntese af den nuværende viden tyder på, at en række forskellige tipelementer kunne nå deres kritiske punkt inden for dette århundrede under menneskeskabte klimaforandringer".
Det er blevet postuleret, at teleforbindelser, oceaniske og atmosfæriske processer på forskellige tidspunkter forbinder begge halvkugler under pludselige klimaforandringer.
Den IPCC fastslår , at den globale opvarmning "kunne føre til nogle effekter, der er brat eller irreversibel".
En rapport fra 2013 fra US National Research Council opfordrede til opmærksomhed på de pludselige virkninger af klimaændringer, hvoraf det fremgik, at selv stadige, gradvise ændringer i det fysiske klimasystem kan have pludselige virkninger andre steder, f.eks. I menneskelig infrastruktur og økosystemer, hvis kritiske tærskler overskrides . Rapporten understreger behovet for et system til tidlig varsling, der kan hjælpe samfundet bedre med at forudse pludselige ændringer og nye virkninger.
Den videnskabelige forståelse af pludselige klimaændringer er generelt dårlig. Sandsynligheden for pludselige ændringer for nogle klimarelaterede feedbacks kan være lav. Faktorer, der kan øge sandsynligheden for pludselige klimaændringer, omfatter større størrelser af den globale opvarmning, opvarmning, der sker hurtigere og opvarmning, der opretholdes over længere tidsperioder.
Klimamodeller
Klimamodeller er i øjeblikket ude af stand til at forudsige pludselige klimaforandringer eller de fleste af de tidligere pludselige klimaskift. En potentiel abrupt feedback på grund af termokarst søformationer i Arktis som reaktion på optøning af permafrostjord , der frigiver yderligere drivhusgas metan, er i øjeblikket ikke redegjort for i klimamodeller.
Mulig forløber
De fleste pludselige klimaskift skyldes sandsynligvis pludselige cirkulationsskift, analogt med en oversvømmelse, der skærer en ny flodkanal. De mest kendte eksempler er de flere dusin nedlukninger af Nordatlanten 's Meridional vælter Cirkulation i løbet af sidste istid , der påvirker klimaet i hele verden.
- Den nuværende opvarmning af Arktis , varigheden af sommersæsonen, betragtes som pludselig og massiv.
- Antarktisk ozonnedbrydning forårsagede betydelige ændringer i atmosfærens cirkulation.
- Der har også været to lejligheder, hvor Atlanterhavets Meridional Overturning Circulation mistede en afgørende sikkerhedsfaktor. Den Grønland Hav rødmen ved 75 ° N lukket ned i 1978, at komme i løbet af det næste årti. Derefter lukkede det næststørste skylningssted, Labradorhavet , i 1997 i ti år. Selvom nedlukninger, der overlapper i tid, ikke er blevet set i løbet af de 50 års observation, havde tidligere samlede nedlukninger alvorlige klimakonsekvenser på verdensplan.
Effekter
Pludselige klimaændringer har sandsynligvis været årsag til omfattende og alvorlige virkninger:
- Masseudryddelser i fortiden, især den perm -triasiske udryddelsesbegivenhed (ofte omtalt i daglig tale som den store døende) og kulstofregnskovens kollaps , er blevet foreslået som en konsekvens af pludselige klimaforandringer.
- Tab af biodiversitet: uden indblanding fra pludselige klimaændringer og andre udryddelsesbegivenheder ville Jordens biodiversitet fortsat vokse.
- Ændringer i havcirkulationen såsom:
- Stigende hyppighed af El Niño -begivenheder
- Potentiel afbrydelse af termohalincirkulationen , såsom den, der kan have fundet sted under Younger Dryas -arrangementet.
- Ændringer i den nordatlantiske svingning
- Ændringer i Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), som kan bidrage til mere alvorlige vejrhændelser.
Klima feedback effekter
En kilde til pludselige virkninger af klimaændringer er en feedbackproces , hvor en opvarmningshændelse forårsager en ændring, der bidrager til yderligere opvarmning. Det samme kan gælde for køling. Eksempler på sådanne feedbackprocesser er:
- Ice -albedo -feedback , hvor isdækkets fremskridt eller tilbagetrækning ændrer jordens albedo ("hvidhed") og dets evne til at absorbere solens energi.
- Jordkulstoffeedback er frigivelse af kulstof fra jord som reaktion på global opvarmning.
- Døen og afbrændingen af skove ved global opvarmning .
Vulkanisme
Isostatisk rebound som reaktion på gletsjerens tilbagetrækning (losning) og øget lokal saltholdighed er blevet tilskrevet øget vulkansk aktivitet ved begyndelsen af den pludselige opvarmning af Bølling-Allerød . De er forbundet med intervallet mellem intens vulkansk aktivitet og antyder et samspil mellem klima og vulkanisme: forbedret kortsigtet smeltning af gletsjere, muligvis via albedoændringer fra partikelfald på gletsjeroverflader.
Tidligere begivenheder
Flere perioder med pludselige klimaændringer er blevet identificeret i den paleoklimatiske rekord. Bemærkelsesværdige eksempler omfatter:
- Omkring 25 klimaskift, kaldet Dansgaard-Oeschger cykler , der er blevet identificeret i iskernen rekord i istiden i de seneste 100.000 år.
- Den Yngre Dryas -begivenhed, især dens pludselige afslutning. Det er den seneste af Dansgaard-Oeschger-cyklusser og begyndte for 12.900 år siden og flyttede tilbage til et varmt og vådt klima-regime for omkring 11.600 år siden. Det er blevet foreslået, at "den ekstreme hurtighed af disse ændringer i en variabel, der direkte repræsenterer regionalt klima, indebærer, at begivenhederne ved afslutningen af den sidste istid kan have været svar på en eller anden form for tærskel eller udløser i det nordatlantiske klimasystem." En model for denne begivenhed baseret på afbrydelse af termohalincirkulationen er blevet understøttet af andre undersøgelser.
- Den Paleocene-Eocene Thermal Maximum , timet til 55 millioner år siden, hvilket kan være forårsaget af den frigivelse af methan clathrater , selvom der er identificeret potentielle alternative mekanismer. Dette var forbundet med hurtig havforsuring
- Permian -Triassic Extinction Event, hvor op til 95% af alle arter uddøde, er blevet antaget at være relateret til en hurtig ændring i det globale klima. Livet på land tog 30 millioner år at komme sig.
- Den Karbon Rainforest Skjul opstod 300 millioner år siden, på hvilket tidspunkt de tropiske regnskove blev ødelagt af klimaændringer. Det køligere, tørre klima havde en alvorlig effekt på paddenes biodiversitet, den primære form for hvirveldyr på land.
Der er også pludselige klimaændringer forbundet med den katastrofale dræning af gletsjersøer. Et eksempel på dette er den 8,2 kiloyear begivenhed , som er forbundet med dræning af Glacial Lake Agassiz . Et andet eksempel er Antarctic Cold Reversal , ca. 14.500 år før nutid ( BP ), som menes at være forårsaget af en smeltevandsimpuls sandsynligvis fra enten den antarktiske indlandsis eller Laurentide -isen . Disse hurtige smeltevandsudslipshændelser er blevet antaget som en årsag til Dansgaard-Oeschger-cykler,
En 2017 undersøgelse konkluderede, at betingelser svarende til dagens ozonhul Antarktis (atmosfærisk cirkulation og hydroclimate ændringer), ~17,700 år siden, da stratosfærisk ozonnedbrydning bidraget til brat accelereret sydlige halvkugle deglaciation . Begivenheden tilfældigt skete med en anslået 192-årig serie af massive vulkanudbrud, der tilskrives Mount Takahe i Vestantarktis .
Se også
- Tilpasning til klimaændringer
- Klimaudrykningserklæring
- Klimafølsomhed
- Klimaændringernes virkninger
- Atomvinter
- Vulkanisk vinter
- Impact vinter
Referencer
Yderligere læsning
- Alley, Richard B. (2000). The Two-Mile Time Machine: Ice Cores, Abrupt Climate Change, and Our Future . Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 0-691-00493-5.
- Calvin, William H. (2002). En hjerne til alle årstider: Menneskelig udvikling og pludselige klimaændringer . London og Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-09201-1.
- Calvin, William H. (2008). Global feber: Sådan behandles klimaændringer . Chicago og London: University of Chicago Press.
- Cox, John (2005). Klimakrasj: Pludselige klimaændringer og hvad det betyder for vores fremtid . Washington, DC: Joseph Henry Press. ISBN 0-309-09312-0.
- Clark, PU; AJ Weaver; E. Brook; ER Cook; TL Delworth; K. Steffen (2008). "Abrupte klimaforandringer. En rapport fra US Climate Change Science Program og underudvalget om global forandringsforskning" . Reston, VA: US Geological Survey . Arkiveret fra originalen den 12. august 2009.
- Drummond, Carl N .; Wilkinson, Bruce H. (2006). "Årlig variation i klimadata". Journal of Geology . 114 (3): 325–39. Bibcode : 2006JG .... 114..325D . doi : 10.1086/500992 . S2CID 128885809 .
- Parson, Edward; Dessler, Andrew Emory (2006). Videnskaben og politikken om globale klimaændringer: En guide til debatten . Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press. ISBN 0-521-53941-2.
- National Research Council (2013). Pludselige virkninger af klimaændringer . doi : 10.17226/18373 . ISBN 978-0-309-28773-9.
- Schwartz, Peter; Randall, Doug (oktober 2003). "Et pludseligt klimaforandringsscenarie og dets konsekvenser for USA's nationale sikkerhed" (PDF) . Arkiveret fra originalen (PDF) den 20. marts 2009.
- Weart, Spencer. "Hurtige klimaændringer" . Opdagelsen af global opvarmning . American Institute of Physics . Hentet 9. januar 2020 . (historisk undersøgelse)