Земното кълбо се нагрява. И сушата, и океаните са по-топли, отколкото са били, когато е започнало воденето на записи, през 1880 г., а температурите все още се увеличават. Това покачване на топлината е глобално затопляне, накратко.
Ето голите числа, според Националната администрация за океански и атмосферни условия (NOAA): Между 1880 и 1980 г. глобалната годишна температура се увеличава средно със скорост 0,13 градуса по Фаренхайт (0,07 градуса по Целзий) на десетилетие. От 1981 г. темпът на нарастване се ускори до 0,18 градуса F на десетилетие. Това доведе до цялостно увеличение на средната глобална температура с 3.6 градуса F (2 градуса C) днес в сравнение с прединдустриалната ера. През 2019 г. средната глобална температура над сушата и океана беше 1,75 градуса F (0,95 градуса C) над средната за 20-ти век. Това направи 2019 г. втората най-гореща година на запис, като изостава само 2016-та.
Това покачване на топлината се причинява от хората. Изгарянето на изкопаеми горива пусна в атмосферата парникови газове, които улавят топлината от слънцето и повишават температурата на повърхността и въздуха.
Как играе ролята на парниковият ефект
Основният двигател на днешното затопляне е изгарянето на изкопаеми горива. Тези въглеводороди загряват планетата чрез парниковия ефект, който се причинява от взаимодействието между земната атмосфера и постъпващата радиация от слънцето.
"Основната физика на парниковия ефект беше измислена преди повече от сто години от интелигентен човек, използващ само молив и хартия", заяви пред Live Science Йозеф Верн, професор по геология и наука за околната среда в Университета в Питсбърг.
Този „умен човек“ беше Сванте Аррениус, шведски учен и евентуален носител на Нобелова награда. Най-просто казано, слънчевата радиация удря земната повърхност и след това отскача обратно към атмосферата като топлина. Газовете в атмосферата улавят тази топлина, като не й позволяват да избяга в празнотата на космоса (добра новина за живота на планетата). В статия, представена през 1895 г., Арений разбрал, че парниковите газове като въглероден диоксид могат да улавят топлина близо до земната повърхност и че малките промени в количеството на тези газове могат да имат голяма разлика в това колко топлина е задържана.
Откъде идват парниковите газове
От началото на индустриалната революция хората бързо променят баланса на газовете в атмосферата. Изгарянето на изкопаеми горива като въглища и нефт отделя водни пари, въглероден диоксид (CO2), метан (CH4), озон и азотен оксид (N2O), първичните парникови газове. Въглеродният диоксид е най-разпространеният парников газ. Между около 800 000 години и началото на индустриалната революция, присъствието на CO2 в атмосферата възлиза на около 280 части на милион (ppm, което означава, че във въздуха има около 208 молекули CO2 на всеки милион въздушни молекули). Към 2018 г. (последната година, когато са налични пълни данни), средният CO2 в атмосферата е бил 407,4 ppm, според Националните центрове за информация за околната среда.
Това може да не звучи много, но според института за океанография на Scripps нивата на CO2 не са били толкова високи след епохата на плиоцен, възникнала преди 3 милиона и 5 милиона години. По онова време Арктика е била без лед поне част от годината и значително по-топла, отколкото е днес, показват проучвания от 2013 г., публикувани в списание Science.
През 2016 г. CO2 представлява 81,6% от всички емисии на парникови газове в САЩ, показва анализ на Агенцията за опазване на околната среда (EPA).
"Ние знаем чрез инструментални измервания с висока точност, че има безпрецедентно увеличение на CO2 в атмосферата. Знаем, че CO2 абсорбира инфрачервеното лъчение и средната глобална температура се увеличава", Кийт Питърман, професор по химия в Йоркския колеж в Пенсилвания, и неговият изследователски партньор Грегъри Фой, доцент по химия в Йоркския колеж в Пенсилвания, заяви пред Live Science в съвместно имейл съобщение.
CO2 пробива в атмосферата по различни маршрути. Изгарянето на изкопаеми горива освобождава CO2 и до момента е най-големият принос в САЩ за емисиите, които затоплят земното кълбо. Според доклада на EPA за 2018 г., изгарянето на изкопаеми горива в САЩ, включително производството на електроенергия, е отделило малко повече от 5,8 милиарда тона (5,3 милиарда тона) CO2 в атмосферата през 2016 г. Други процеси - като неенергийна употреба на горива, производство на желязо и стомана , производство на цимент и изгаряне на отпадъци - увеличават общото годишно отделяне на CO2 в САЩ до 7 милиарда тона (6,5 милиарда тона).
Обезлесяването също допринася значително за излишъка на CO2 в атмосферата. Всъщност обезлесяването е вторият най-голям антропогенен източник на въглероден диоксид (направен от човека), сочат изследвания, публикувани от университета Дюк. След като умират дърветата, те отделят въглерода, който са складирали по време на фотосинтезата. Според Глобалната оценка на горските ресурси за 2010 г. обезлесяването изпуска почти един милиард тона въглерод в атмосферата годишно.
В световен мащаб метанът е вторият най-разпространен парников газ, но той е най-ефективен при улавяне на топлина. EPA съобщава, че метанът е 25 пъти по-ефективен при улавяне на топлина от въглеродния диоксид. През 2016 г. газът представлява около 10% от всички емисии на парникови газове в САЩ, според EPA.
Метанът може да идва от много природни източници, но хората причиняват голяма част от емисиите на метан чрез минно дело, използването на природен газ, масовото набиране на добитък и използването на депата. Говедата представляват най-големият единичен източник на метан в САЩ, според EPA, като животните произвеждат близо 26% от общите емисии на метан.
Има някои обнадеждаващи тенденции в броя на емисиите на парникови газове в САЩ. Според доклада на EPA за 2018 г. тези емисии са нараснали с 2,4% между 1990 и 2016 г., но са намалели с 1,9% между 2015 и 2016 г.
Част от този спад бе обусловена от топла зима през 2016 г., която изискваше по-малко гориво за отопление от обикновено. Но друга съществена причина за този скорошен спад е замяната на въглищата с природен газ, според Центъра за климатични и енергийни решения. САЩ също преминават от икономика, базирана на производството, към икономика на услуги с по-малко въглеродни емисии. Автомобилните превозни средства и стандартите за енергийна ефективност на сградите също са подобрили емисиите, според EPA.
Ефекти от глобалното затопляне
Глобалното затопляне не означава просто затопляне, поради което „изменението на климата“ се превърна в предпочитан термин сред изследователите и политиците. Докато земното кълбо става все по-горещо средно, това повишаване на температурата може да има парадоксални ефекти, като по-чести и силни снежни бури. Промените в климата могат и ще повлияят на земното кълбо по няколко големи начина: чрез стопяване на лед, чрез изсушаване на вече сухи райони, причиняване на крайни условия и нарушаване на деликатния баланс на океаните.
Топящ се лед
Може би най-видимият ефект от изменението на климата досега е топенето на ледници и морски лед. Ледените покривки се оттеглят от края на последната ледникова епоха, преди около 11 700 години, но затоплянето през миналия век е ускорило гибелта им. Проучване от 2016 г. установи, че има 99% вероятност глобалното затопляне да доведе до скорошното оттегляне на ледниците; Всъщност, изследванията показват, че тези ледени реки отстъпват 10 до 15 пъти повече от разстоянието, което биха имали, ако климатът остане стабилен. Националният парк Глетчер в Монтана е имал 150 ледника в края на 1800 година. Днес той има 26. Загубата на ледници може да доведе до загуба на човешки живот, когато ледените язовири, задържащи ледникарските езера, се дестабилизират и избухват или когато лавините, причинени от нестабилни селища, заровят лед.
На Северния полюс затоплянето протича два пъти по-бързо, отколкото на средните ширини, а морският лед показва напрежение. Падащият и зимен лед в рекордно най-ниските нива на Арктика през 2015 и 2016 г., което означава, че ледените простори не покриват толкова голяма част от откритото море, както беше наблюдавано по-рано. Според НАСА, през последните 13 години са измерени 13-те най-малки стойности за максимален зимен обем на морския лед в Арктика. Ледът също се образува по-късно през сезона и се разтапя по-лесно през пролетта. Според Националния център за данни за сняг и лед, януарският морски лед е намалял с 3.15% на десетилетие през последните 40 години. Някои учени смятат, че в Северния ледовит океан ще има ледено лято в рамките на 20 или 30 години.
В Антарктида картината беше малко по-неясна. Западният Антарктически полуостров се затопля по-бързо от където и да е другаде, освен някои части на Арктика, според коалицията на Антарктика и Южен океан. Полуостровът е мястото, където леден шелф Larsen C току-що се счупи през юли 2017 г., хвърляйки породата айсберг с размерите на Делауеър. Сега учените казват, че една четвърт лед на Западна Антарктида е застрашен от срутване и огромните ледници Тиваит и Пайн Айлънд текат пет пъти по-бързо, отколкото през 1992 г.
Морският лед край Антарктида обаче е изключително променлив, а някои райони действително постигнаха рекордни стойности през последните години. Тези записи обаче могат да носят пръстовите отпечатъци на климатичните промени, тъй като могат да се получат от наземния лед, който се пренася в морето, докато ледниците се стопят или от промени, свързани с затоплянето, към вятъра. През 2017 г. обаче този модел на рекордно висок лед рязко се обърна с появата на рекордно ниско ниво. На 3 март 2017 г. морският лед на Антарктида беше измерен в обхват от 71 000 квадратни мили (184 000 квадратни километра) по-малък от предишния минимум от 1997 г.
Загрявайки
Глобалното затопляне също ще промени нещата между полюсите. Очаква се много вече изсъхнали райони да станат още по-сухи, докато светът се затопли. Очаква се например югозападната и централната равнина на Съединените щати да преживеят „мегарези“ дълги десетилетия по-сурови от всичко друго в човешката памет.
„Бъдещето на сушата в Западна Северна Америка вероятно ще бъде по-лошо, отколкото някой, който е преживял в историята на Съединените щати“, Бенджамин Кук, климатолог от Института за космически изследвания на Годард в НАСА в Ню Йорк, който публикува изследвания през 2015 г. тези суши, каза Live Science. "Това са суши, които са толкова далеч над съвременния ни опит, че е почти невъзможно дори да се мисли."
Проучването прогнозира 85% вероятност от засушаване, продължило най-малко 35 години в региона до 2100 г. Основният двигател, установили изследователите, е нарастващото изпаряване на водата от по-гореща и по-гореща почва. Голяма част от валежите, които паднат в тези засушливи райони, ще бъдат загубени.
Междувременно през 2014 г. изследванията установиха, че в много райони вероятно ще има по-малко валежи, тъй като климатът се затопля. Това изследване ще бъде най-силно засегнато от субтропичните региони, включително Средиземноморието, Амазонка, Централна Америка и Индонезия, докато Южна Африка, Мексико, Западна Австралия и Калифорния също ще пресъхнат.
Екстремно време
Друго въздействие на глобалното затопляне: екстремно време. Очаква се ураганите и тайфуните да станат по-интензивни, докато планетата се затопли. По-горещите океани изпаряват повече влага, което е двигателят, който задвижва тези бури. Междуправителственият панел на ООН по изменението на климата (IPCC) прогнозира, че дори ако светът диверсифицира своите енергийни източници и преминава към икономика с по-малко изкопаеми горива (известна като сценария на A1B), тропическите циклони вероятно ще бъдат до 11% повече интензивно средно. Това означава повече щети от вятър и вода по уязвимите брегови линии.
Парадоксално е, че изменението на климата може също да причини по-чести екстремни снежни бури. Според Националните центрове за информация за околната среда, екстремните снежни бури в източната част на Съединените щати са станали два пъти по-чести, отколкото в началото на 1900-те. И тук тази промяна идва, защото затоплянето на океанските температури води до повишено изпаряване на влагата в атмосферата. Тази влага захранва бури, които удрят континенталните щати.
Прекъсване на океана
Някои от най-непосредствените въздействия на глобалното затопляне са под вълните. Океаните действат като поглъщане на въглерод, което означава, че абсорбират разтворен въглероден диоксид. Това не е лошо за атмосферата, но не е чудесно за морската екосистема. Когато въглеродният диоксид реагира с морската вода, pH на водата намалява (тоест става по-кисела), процес, известен като подкисляване на океана. Тази повишена киселинност се изяжда в черупките и скелетите на калциевия карбонат, от които зависят много океански организми. Тези същества включват миди, птероподи и корали, според NOAA.
По-специално, коралите са канарчетата в въглищна мина за изменение на климата в океаните. Морските учени са наблюдавали тревожни нива на избелване на корали, събития, при които коралите изхвърлят симбиотичните водорасли, които осигуряват на корала хранителни вещества и им придават ярки цветове. Избелването възниква, когато коралите са подложени на стрес, а стресовете могат да включват високи температури. През 2016 и 2017 г. Великият бариерен риф в Австралия преживяваше събития за избелване отзад. Коралът може да оцелее при избелването, но многократните събития за избелване правят оцеляването по-малко и по-малко вероятно.
Нямаше климатичен прекъсване
Въпреки преобладаващия научен консенсус за причините и реалността на глобалното затопляне, въпросът е спорен политически. Например, отричащите изменението на климата твърдят, че затоплянето се забави между 1998 и 2012 г., явление, известно като „хиатус на изменението на климата“.
За съжаление на планетата, хиатусът никога не се е случвал. Две проучвания, едно публикувано в списание Science през 2015 г. и едно публикувано през 2017 г. в списание Science Advances, анализираха отново данните за температурата на океана, които показаха забавянето на затоплянето и установиха, че става въпрос за обикновена грешка в измерването. Между 50-те и 90-те години на миналия век повечето измервания на температурата на океана са направени на изследователски лодки. Водата ще се изпомпва в тръби през машинното отделение, което в крайна сметка нагрява водата леко. След 90-те години учените започват да използват системи на базата на океански шамандури, които са по-точни, за да измерват океанските температури. Проблемът дойде, защото никой не коригира промяната в измерванията между лодки и шамандури. Извършването на тези корекции показа, че океаните са затопляли средно 0,22 градуса F (0,12 градуса C) на десетилетие от 2000 г. насам, почти два пъти по-бързо от по-ранните оценки на 0,12 градуса F (0,07 градуса C) на десетилетие.
Бързи факти за глобалното затопляне
Според НАСА:
