Отзывы об изменении климата
Обратная связь изменения климата – это естественные процессы, которые влияют на то, насколько повысится глобальная температура при заданном объеме выбросов парниковых газов . Положительные обратные связи усиливают глобальное потепление, тогда как отрицательные обратные связи уменьшают его. [2] : 2233 Обратные связи влияют как на количество парниковых газов в атмосфере, так и на величину изменения температуры, которое происходит в ответ . Хотя выбросы являются фактором , вызывающим изменение климата, обратные связи в совокупности контролируют чувствительность климата к этим воздействиям. [3] : 11
Хотя общая сумма отзывов отрицательна, она становится менее отрицательной по мере продолжения выбросов парниковых газов . Это означает, что потепление происходит медленнее, чем оно было бы при отсутствии обратной связи, но потепление ускорится, если выбросы продолжатся на нынешнем уровне. [4] : 95–96 Чистые обратные связи останутся отрицательными в основном из-за увеличения теплового излучения по мере нагревания планеты , и этот эффект в несколько раз сильнее, чем любая другая единичная обратная связь. [4] : 96 Соответственно, антропогенное изменение климата само по себе не может вызвать безудержный парниковый эффект . [5] [6]
Обратные связи можно разделить на физические и частично биологические. Физические обратные связи включают снижение отражательной способности поверхности (из-за уменьшения снежного и ледяного покрова) и увеличение количества водяного пара в атмосфере. Водяной пар является не только мощным парниковым газом, он также влияет на распределение облаков и температуру в атмосфере . Биологические обратные связи в основном связаны с изменениями скорости, с которой растительное вещество накапливает CO 2 в рамках углеродного цикла . [7] : 967 поглощает более половины выбросов CO 2 Углеродный цикл ежегодно растениями и океаном. [8] : 676 В долгосрочной перспективе этот процент будет снижаться, поскольку поглотители углерода насыщаются, а повышение температуры приводит к таким последствиям, как засуха и лесные пожары . [8] : 698 [4] : 96 [3] : 20
Сила обратной связи и взаимосвязь оцениваются с помощью глобальных климатических моделей , при этом их оценки, когда это возможно, калибруются по данным наблюдений. [4] : 967 Некоторые обратные связи быстро влияют на чувствительность климата, в то время как обратная связь со стороны ледниковых щитов растягивается на несколько столетий. [7] : 967 Обратные связи также могут приводить к локальным различиям, например, к полярному усилению в результате обратных связей, включающих уменьшение снежного и ледяного покрова. Хотя основные взаимосвязи хорошо понятны, в некоторых областях существует неопределенность обратной связи, особенно в отношении обратной связи в облаках. [9] [10] Неопределенность углеродного цикла обусловлена высокими скоростями, с которыми CO 2 поглощается растениями и выделяется при сжигании или разложении биомассы. Например, таяние вечной мерзлоты приводит к выбросам CO 2 и метана способами, которые трудно смоделировать. [8] : 677 В сценариях изменения климата используются модели для оценки того, как Земля будет реагировать на выбросы парниковых газов с течением времени, включая то, как обратная связь будет меняться по мере потепления планеты. [11]
Определение и терминология
[ редактировать ]Реакция Планка — это дополнительное тепловое излучение, испускаемое объектами по мере того, как они нагреваются. Является ли ответ Планка обратной связью по изменению климата, зависит от контекста. В климатологии реакцию Планка можно рассматривать как неотъемлемую часть потепления, отдельную от радиационных обратных связей и обратных связей углеродного цикла . Однако реакция Планка учитывается при расчете чувствительности климата . [4] : 95–96
Обратная связь, которая усиливает первоначальное изменение, называется положительной обратной связью. [12] тогда как обратная связь, которая уменьшает первоначальное изменение, называется отрицательной обратной связью . [12] Отзывы об изменении климата рассматриваются в контексте глобального потепления, поэтому положительные отзывы усиливают потепление, а отрицательные — уменьшают его. Называя отзыв положительным или отрицательным, не означает, что он хороший или плохой. [13]
Первоначальное изменение, вызывающее обратную связь, может быть вызвано извне или может возникнуть из-за климатической системы внутренней изменчивости . [14] : 2222 Внешнее воздействие относится к «вынуждающему агенту вне климатической системы, вызывающему изменение в климатической системе». [14] : 2229 это может подтолкнуть климатическую систему в сторону потепления или похолодания. [15] [16] Внешние воздействия могут быть антропогенными (например, выбросы парниковых газов или изменения в землепользовании ) или естественными (например, извержения вулканов ). [14] : 2229
Физические обратные связи
[ редактировать ]Планковский ответ (отрицательный)
[ редактировать ]Ответ Планка — это «самая фундаментальная обратная связь в климатической системе». [19] : 19 По мере увеличения температуры абсолютно черного тела излучение инфракрасного излучения увеличивается в четвертой степени его абсолютной температуры согласно закону Стефана-Больцмана . Это увеличивает количество исходящей радиации обратно в космос по мере нагревания Земли. [18] Это сильная стабилизирующая реакция, которую иногда называют «реакцией отсутствия обратной связи», поскольку это интенсивное свойство термодинамической системы, если рассматривать его как чисто функцию температуры. [20] Хотя эффективная излучательная способность Земли меньше единицы, идеальное излучение черного тела проявляется как отделимая величина при исследовании возмущений исходящего излучения планеты.
«Обратная связь» Планка или ответ Планка — это сравнимый радиационный отклик, полученный в результате анализа практических наблюдений или моделей глобального климата (МОЦ). Его ожидаемую силу проще всего оценить по производной уравнения Стефана-Больцмана как -4σT. 3 = -3,8 Вт/м 2 /K (ватты на квадратный метр на градус потепления). [18] [20] Учет с помощью приложений GCM иногда приводил к снижению достоверности, что было вызвано обширными свойствами стратосферы и аналогичными остаточными артефактами, которые впоследствии были идентифицированы как отсутствующие в таких моделях. [20]
Обычно постулируется, что наиболее обширные свойства «серого тела» Земли, влияющие на исходящее излучение, охватываются другими компонентами обратной связи МОЦ и распределяются в соответствии с конкретной с принудительной обратной связью . формулировкой климатической системы [21] В идеале сила отклика Планка, полученная на основе МОЦ, косвенных измерений и оценок черного тела, будет и дальше сходиться по мере совершенствования методов анализа. [20]
Обратная связь по водяному пару (положительная)
[ редактировать ]Согласно соотношению Клаузиуса-Клапейрона , давление насыщенного пара выше в более теплой атмосфере, поэтому абсолютное количество водяного пара будет увеличиваться по мере нагревания атмосферы. Иногда ее также называют обратной связью по удельной влажности . [7] : 969 потому что относительная влажность (RH) над океанами остается практически постоянной, но над сушей она уменьшается. [23] Это происходит потому, что земля нагревается быстрее, чем океан, а после 2000 года наблюдается снижение относительной влажности. [4] : 86
Поскольку водяной пар является парниковым газом , увеличение содержания водяного пара приводит к дальнейшему нагреванию атмосферы, что позволяет атмосфере удерживать еще больше водяного пара. Таким образом формируется петля положительной обратной связи, которая продолжается до тех пор, пока отрицательные обратные связи не приведут систему в равновесие. [7] : 969 Увеличение содержания водяного пара в атмосфере было обнаружено со спутников , и расчеты, основанные на этих наблюдениях, определяют силу обратной связи на уровне 1,85 ± 0,32 м. 2 /К. Это очень похоже на оценки модели, которые составляют 1,77 ± 0,20 м. 2 /К [7] : 969 Любое значение фактически удваивает потепление, которое в противном случае произошло бы только из-за увеличения выбросов CO 2 . [24] Как и в случае с другими физическими обратными связями, это уже учтено в прогнозах потепления в рамках сценариев изменения климата . [25]
Скорость отклонения (отрицательная)
[ редактировать ]Скорость градиента — это скорость, с которой атмосферная переменная, обычно температура в атмосфере Земли , падает с высотой . [27] [28] Таким образом, это количественная оценка температуры, связанная с радиацией, как функция высоты, а не отдельное явление в этом контексте. Обратная связь по скорости отклонения обычно является отрицательной. Однако на самом деле это положительная обратная связь в полярных регионах, где она в значительной степени способствовала усилению полярного потепления, одному из самых серьезных последствий изменения климата. [29] Это связано с тем, что в регионах с сильными инверсиями , таких как полярные регионы, обратная связь по градиенту скорости может быть положительной, поскольку поверхность нагревается быстрее, чем на больших высотах, что приводит к неэффективному длинноволновому охлаждению . [30] [31] [32]
Температура атмосферы в тропосфере снижается с высотой . Поскольку излучение инфракрасного излучения зависит от температуры, длинноволновое излучение, выходящее в космос из относительно холодных верхних слоев атмосферы, меньше, чем излучаемое на землю из нижних слоев атмосферы. Таким образом, сила парникового эффекта зависит от скорости снижения температуры атмосферы с высотой. И теория, и климатические модели показывают, что глобальное потепление уменьшит скорость снижения температуры с высотой, создавая отрицательную обратную связь по градиенту скорости , которая ослабляет парниковый эффект. [30]
Обратная связь по альбедо поверхности (положительная)
[ редактировать ]Альбедо — это мера того, насколько сильно поверхность планеты может отражать солнечное излучение, что предотвращает его поглощение и, таким образом, оказывает охлаждающий эффект. Более яркие и отражающие поверхности имеют высокое альбедо, а более темные поверхности имеют низкое альбедо, поэтому они нагреваются сильнее. Наиболее отражающими поверхностями являются лед и снег , поэтому изменения альбедо поверхности в подавляющем большинстве связаны с так называемой обратной связью лед-альбедо. Незначительная часть эффекта также связана с изменениями физической океанографии , влажности почвы и растительного покрова. [7] : 970
Наличие ледяного покрова и морского льда делает Северный и Южный полюса холоднее, чем они были бы без него. [33] Во время ледниковых периодов дополнительный лед увеличивает отражательную способность и, таким образом, снижает поглощение солнечной радиации, охлаждая планету. [34] Но когда происходит потепление и лед тает, его место занимает более темная земля или открытая вода, и это вызывает еще большее потепление, что, в свою очередь, приводит к еще большему таянию. В обоих случаях цикл самоусиления продолжается до тех пор, пока не будет найдено равновесие. [35] [36] Следовательно, недавнее сокращение морского льда в Арктике является ключевой причиной потепления в Арктике почти в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру с 1979 года (начало непрерывных спутниковых измерений), в явлении, известном как арктическое усиление . [37] [38] И наоборот, высокая стабильность ледяного покрова в Антарктиде , где восточно-антарктический ледниковый щит возвышается почти на 4 км над уровнем моря, означает, что за последние семь десятилетий здесь наблюдалось очень незначительное чистое потепление. [39] [40] [41] [42]
По состоянию на 2021 год общая сила поверхностной обратной связи оценивается в 0,35 [0,10–0,60] Вт·м. 2 /К. [4] : 95 Само по себе сокращение морского льда в Арктике в период с 1979 по 2011 год было ответственным за 0,21 (Вт/м2). 2 ) радиационного воздействия . Это эквивалентно четверти воздействия выбросов CO 2 за тот же период. [36] Совокупное изменение всего морского ледяного покрова за период с 1992 по 2018 год эквивалентно 10% всех антропогенных выбросов парниковых газов . [43] Сила обратной связи с альбедо льда не является постоянной и зависит от скорости потери льда - модели прогнозируют, что при сильном потеплении его сила достигает пика около 2100 года, а затем снижается, поскольку к тому времени наиболее легко тающий лед уже будет потерян. [44]
Когда модели CMIP5 оценивают полную потерю арктического морского ледяного покрова с июня по сентябрь (правдоподобный результат при более высоких уровнях потепления), это увеличивает глобальную температуру на 0,19 °C (0,34 °F) в диапазоне 0,16–0,21 °. C, в то время как региональные температуры повысятся более чем на 1,5 ° C (2,7 ° F). Эти расчеты включают эффекты второго порядка, такие как влияние потери льда на региональную скорость градиента, водяной пар и обратные связи облаков. [45] и не вызывать «дополнительного» потепления сверх существующих прогнозов модели. [46]
Облачная обратная связь (положительная)
[ редактировать ]Если смотреть снизу, облака излучают инфракрасное излучение обратно на поверхность, что оказывает согревающий эффект; если смотреть сверху, облака отражают солнечный свет и испускают инфракрасное излучение в космос, что приводит к охлаждающему эффекту. Низкие облака яркие и обладают высокой отражающей способностью, поэтому приводят к сильному похолоданию, а высокие облака слишком тонкие и прозрачные, чтобы эффективно отражать солнечный свет, поэтому вызывают общее потепление. [48] В целом облака обладают существенным охлаждающим эффектом. [7] : 1022 Однако ожидается, что изменение климата изменит распределение типов облаков таким образом, что в совокупности уменьшится их охлаждение и, таким образом, ускорится общее потепление. [7] : 975 Хотя изменения в облаках в некоторых широтах действуют как отрицательная обратная связь, [26] они представляют собой явную положительную обратную связь в глобальном масштабе. [4] : 95
По состоянию на 2021 год сила обратной связи облаков оценивается в 0,42 [от –0,10 до 0,94] Вт·м. 2 /К. [4] : 95 Это самый большой доверительный интервал любой климатической обратной связи, и он возникает потому, что некоторые типы облаков (большинство из которых присутствуют над океанами) очень трудно наблюдать, поэтому климатические модели не имеют такого большого количества данных, которые можно было бы использовать, когда они пытаются имитировать их поведение. [7] : 975 Кроме того, на облака сильно влияют аэрозольные частицы, в основном в результате нефильтрованного сжигания богатого серой ископаемого топлива, такого как уголь и бункерное топливо . учитывать эффекты так называемого глобального затемнения, вызванного этими частицами. Любая оценка обратной связи облаков должна также [49] [50]
Таким образом, оценки обратной связи облаков резко различаются в разных климатических моделях. Модели с самой сильной обратной связью облаков имеют самую высокую чувствительность к климату , а это означает, что они имитируют гораздо более сильное потепление в ответ на удвоение концентрации CO 2 (или эквивалентного парникового газа ), чем остальные. [9] [10] Примерно в 2020 году было обнаружено, что небольшая часть моделей имитирует настолько сильное потепление, что в результате они противоречили палеоклиматическим данным окаменелостей . [51] [52] и их результаты были фактически исключены из оценки чувствительности климата Шестого оценочного доклада МГЭИК . [4] : 93 [53]
Биогеофизические и биогеохимические обратные связи
[ редактировать ]Отзывы о CO 2 (в основном отрицательные)
[ редактировать ]Существуют положительные и отрицательные климатические последствия углеродного цикла Земли. Отрицательные обратные связи велики и играют большую роль в исследованиях инерции климата или динамического (зависящего от времени) изменения климата. Поскольку они считаются относительно нечувствительными к изменениям температуры, их иногда рассматривают отдельно или игнорируют в исследованиях, направленных на количественную оценку чувствительности климата. [21] [54] Прогнозы глобального потепления включали по углеродному циклу обратную связь со времени выхода Четвертого оценочного доклада МГЭИК (ДО4) в 2007 году. [55] Хотя научное понимание этих обратных связей в то время было ограниченным, с тех пор оно улучшилось. [56] Эти положительные отзывы включают увеличение частоты и силы лесных пожаров , значительные потери тропических лесов из-за пожаров и высыхания, а также потерю деревьев в других местах. [8] : 698 Тропический лес Амазонки является хорошо известным примером из-за его огромного размера и важности, а также потому, что ущерб, который он получает от изменения климата, усугубляется продолжающейся вырубкой лесов . Сочетание двух угроз потенциально может превратить большую часть или весь тропический лес в состояние, подобное саванне . [57] [58] [59] хотя для этого, скорее всего, потребуется относительно сильное потепление на 3,5 ° C (6,3 ° F). [60] [61]
В общей сложности поглотители углерода на суше и в океане поглощают около половины нынешних выбросов. Их будущее поглощение динамично. В будущем, если выбросы уменьшатся, доля, которую они поглощают, увеличится , и они будут поглощать до трех четвертей оставшихся выбросов - однако, исходное поглощенное количество уменьшится по сравнению с настоящим. Напротив, если выбросы увеличатся, то и поглощаемое количество будет увеличиваться, однако к концу 21 века эта доля может снизиться до одной трети. [3] : 20 Если выбросы останутся очень высокими после 21-го века, поглотители углерода в конечном итоге будут полностью перегружены, при этом сток океана еще больше уменьшится, а наземные экосистемы станут чистым источником. [8] : 677 Гипотетически, очень сильное удаление углекислого газа может также привести к тому, что наземные и океанские поглотители углерода станут чистыми источниками на несколько десятилетий. [8] : 677
Роль океанов
[ редактировать ]Согласно принципу Ле Шателье Земли , химическое равновесие углеродного цикла будет смещаться в ответ на антропогенные выбросы CO 2 . Основной движущей силой этого является океан, который поглощает антропогенный CO 2 с помощью так называемого насоса растворимости . В настоящее время на это приходится лишь около трети текущих выбросов, но в конечном итоге большая часть (~75%) CO 2 , выбрасываемого в результате деятельности человека, растворится в океане в течение столетий: «Лучшее приближение к продолжительности жизни ископаемых Топливный CO 2 для публичного обсуждения может составлять 300 лет плюс 25%, которые останутся навсегда». [63] Однако скорость, с которой океан будет поглощать его в будущем, менее определенна и будет зависеть от стратификации, океана вызванной потеплением и, возможно, изменениями в термохалинной циркуляции . Считается, что единственным важнейшим фактором, определяющим общую мощность глобального поглотителя углерода, является состояние Южного океана , особенно опрокидывающей циркуляции Южного океана . [5]
Химическое выветривание
[ редактировать ]Химическое выветривание в долгосрочной геологической перспективе приводит к удалению CO 2 из атмосферы. В условиях нынешнего глобального потепления выветривание усиливается, демонстрируя значительную обратную связь между климатом и поверхностью Земли. [64] Биосеквестрация также улавливает и сохраняет CO 2 посредством биологических процессов. Формирование раковин организмами в океане в течение очень длительного времени приводит к удалению CO 2 из океанов. [65] Полное преобразование CO 2 в известняк занимает от тысяч до сотен тысяч лет. [66]
Первичное производство посредством фотосинтеза
[ редактировать ]Чистая первичная продуктивность растений и фитопланктона растет по мере того, как повышенное содержание CO 2 стимулирует их фотосинтез, что известно как эффект удобрения CO 2 . Кроме того, растениям требуется меньше воды по мере увеличения концентрации CO 2 в атмосфере , поскольку они теряют меньше влаги в результате эвапотранспирации через открытые устьица (поры в листьях, через которые CO 2 поглощается ). Однако усиление засух в некоторых регионах все еще может ограничивать рост растений, а потепление, выходящее за пределы оптимальных условий, оказывает постоянно негативное воздействие. Таким образом, оценки XXI века показывают, что растения станут намного более многочисленными в высоких широтах вблизи полюсов, но будут расти гораздо меньше вблизи тропиков - существует лишь средняя степень уверенности в том, что тропические экосистемы будут получать больше углерода по сравнению с нынешним временем. Однако существует высокая степень уверенности в том, что общий сток углерода на суше останется положительным. [8] : 677
Газы, не связанные с CO 2 , имеющие отношение к климату (неясно)
[ редактировать ]Глобальное потепление повлияет на выбросы газов биологического происхождения, включая газы, имеющие отношение к климату, такие как метан , закись азота или диметилсульфид . [68] [69] Другие, такие как выбросы диметилсульфида из океанов, имеют косвенное воздействие. [70] Выбросы метана с суши (особенно с водно-болотных угодий ) и закиси азота с суши и океанов являются известной положительной обратной связью. [71] То есть долгосрочное потепление меняет баланс микробного сообщества, связанного с метаном, в пресноводных экосистемах, так что они производят больше метана, в то время как пропорционально меньше окисляется до углекислого газа. [72] Также могут произойти биогеофизические изменения, влияющие на альбедо. Например, в некоторых субарктических лесах лиственница заменяется елью . Это имеет ограниченный вклад в потепление, поскольку лиственницы сбрасывают хвою зимой и в результате оказываются более покрытыми снегом, чем ели, которые сохраняют свою темную хвою круглый год. [73]
С другой стороны, ожидается, что изменения в выбросах таких соединений, как морская соль, диметилсульфид, пыль, озон и ряд биогенных летучих органических соединений, в целом будут отрицательными. Считается , что по состоянию на 2021 год все эти обратные связи, не связанные с CO 2 , практически нейтрализуют друг друга, но степень достоверности низкая, а комбинированная обратная связь может достигать 0,25 Вт·м. 2 /K в любом направлении. [7] : 967
Вечная мерзлота (положительный)
[ редактировать ]Вечная мерзлота не включена в приведенные выше оценки, поскольку ее трудно моделировать, а оценки ее роли сильно зависят от времени, поскольку ее запасы углерода истощаются с разной скоростью при разных уровнях потепления. [7] : 967 Вместо этого он рассматривается как отдельный процесс, который будет способствовать потеплению в краткосрочной перспективе, при этом наилучшие оценки показаны ниже.
В целом ожидается, что совокупные выбросы парниковых газов в результате таяния вечной мерзлоты будут меньше, чем совокупные антропогенные выбросы, но все же существенны в глобальном масштабе, причем некоторые эксперты сравнивают их с выбросами, вызванными вырубкой лесов . [74] , По оценкам Шестого оценочного доклада МГЭИК выбросы углекислого газа и метана из вечной мерзлоты могут составлять эквивалент 14–175 миллиардов тонн углекислого газа на 1 °C (1,8 °F) потепления. [75] : 1237 Для сравнения, к 2019 году ежегодные антропогенные выбросы только углекислого газа составляли около 40 миллиардов тонн. [75] : 1237 В крупном обзоре, опубликованном в 2022 году, был сделан вывод, что если цель предотвращения потепления на 2 ° C (3,6 ° F) будет реализована, то среднегодовые выбросы вечной мерзлоты на протяжении 21 века будут эквивалентны годовым выбросам России в 2019 году. В рамках РТК4.5, сценария, который считается близким к нынешней траектории, и при котором потепление останется немного ниже 3 °C (5,4 °F), годовые выбросы вечной мерзлоты будут сопоставимы с выбросами в 2019 году в Западной Европе или США, тогда как в рамках РТК4.5 Согласно сценарию высокого глобального потепления и наихудшей реакции вечной мерзлоты, они приблизится к выбросам Китая в 2019 году. [74]
Меньше исследований пытались описать воздействие непосредственно с точки зрения потепления. В документе 2018 года было подсчитано, что если бы глобальное потепление было ограничено 2 ° C (3,6 ° F), постепенное таяние вечной мерзлоты добавит примерно 0,09 ° C (0,16 ° F) к глобальной температуре к 2100 году. [76] в то время как обзор 2022 года пришел к выводу, что каждый 1 ° C (1,8 ° F) глобального потепления вызовет резкую оттепель на 0,04 ° C (0,072 ° F) и 0,11 ° C (0,20 ° F) к 2100 и 2300 годам. Около 4 ° C (7,2 °F) глобального потепления, может произойти резкое (около 50 лет) и повсеместное разрушение районов вечной мерзлоты, что приведет к дополнительному потеплению на 0,2–0,4 °C (0,36–0,72 °F). [77] [78]Долгосрочные отзывы
[ редактировать ]Ледяные щиты
[ редактировать ]Два оставшихся ледяных щита Земли, Гренландский ледниковый щит и Антарктический ледниковый щит покрывают самый большой в мире остров и целый континент, и оба они также имеют среднюю толщину около 2 км (1 мили). [79] [80] Из-за таких огромных размеров их реакция на потепление измеряется тысячами лет и, как полагают, происходит в два этапа. [7] : 977
Первым этапом будет влияние таяния льда на термохалинную циркуляцию . Поскольку талая вода совершенно пресная, поверхностному слою воды сложнее погружаться под нижние слои, а это нарушает обмен кислорода, питательных веществ и тепла между слоями. Это будет действовать как отрицательная обратная связь, которую иногда оценивают как охлаждающий эффект на 0,2 °C (0,36 °F) в среднем за 1000 лет, хотя исследования в этих временных масштабах были ограничены. [7] : 977 Еще более долгосрочным эффектом является обратная связь по альбедо льда от ледяных щитов, достигающих своего предельного состояния в ответ на какое бы долгосрочное изменение температуры ни было. Если потепление не будет полностью обращено вспять, эта обратная связь будет положительной. [7] : 977
По оценкам, полная потеря Гренландского ледникового щита добавит 0,13 °C (0,23 °F) к глобальному потеплению (в диапазоне 0,04–0,06 °C), а потеря Западно-Антарктического ледникового щита добавит 0,05 °C (0,090 °C). ° F) (0,04–0,06 ° C) и ледниковый щит Восточной Антарктики 0,6 ° C (1,1 ° F) [45] Полная потеря ледникового щита Гренландии также повысит региональные температуры в Арктике на 0,5 °C (0,90 °F) и 3 °C (5,4 °F), в то время как региональная температура в Антарктиде, вероятно, повысится на 1 °C. (1,8 ° F) после потери ледникового щита Западной Антарктики и 2 ° C (3,6 ° F) после потери ледникового щита Восточной Антарктики. [60] [61]
Эти оценки предполагают, что глобальное потепление останется в среднем на уровне 1,5 °C (2,7 °F). Из-за логарифмического роста парникового эффекта , [4] : 80 Воздействие потери льда будет сильнее при немного более низком уровне потепления в 2020-х годах, но оно станет меньше, если потепление продолжится до более высоких уровней. [45] В то время как Гренландия и ледниковый щит Западной Антарктики, вероятно, обречены на полное таяние, если долгосрочное потепление составит около 1,5 °C (2,7 °F), ледяной щит Восточной Антарктики не окажется под угрозой полного исчезновения до тех пор, пока не произойдет очень сильное глобальное потепление. 5–10 ° C (9,0–18,0 ° F) [60] [61]
Гидраты метана
[ редактировать ]Гидраты метана или клатраты метана представляют собой замороженные соединения, в которых большое количество метана задерживается внутри кристаллической структуры воды, образуя твердое вещество, похожее на лед . [81] На Земле они обычно лежат под отложениями на дне океана (примерно на 1100 м (3600 футов) ниже уровня моря). [82] Примерно в 2008 году возникли серьезные опасения, что большое количество гидратов из относительно неглубоких отложений в Арктике, особенно вокруг Восточно-Сибирского арктического шельфа , может быстро разрушиться и высвободить большое количество метана, что потенциально приведет к повышению температуры на 6 °C (11 °C). Е) в течение 80 лет. [83] [84] Текущие исследования показывают, что гидраты очень медленно реагируют на потепление и что метану очень трудно достичь атмосферы после диссоциации на морском дне. [85] [86] Таким образом, в этом столетии не ожидается никакого «обнаружимого» воздействия гидратов метана на глобальные температуры. [8] : 677 Некоторые исследования показывают, что диссоциация гидратов все еще может вызывать потепление на 0,4–0,5 ° C (0,72–0,90 ° F) в течение нескольких тысячелетий. [87]
Математическая формулировка глобального энергетического дисбаланса
[ редактировать ]Земля — это термодинамическая система , для которой долгосрочные изменения температуры следуют за глобальным энергетическим дисбалансом ( EEI означает энергетический дисбаланс Земли ):
где ASR — поглощенная солнечная радиация , а OLR — уходящая длинноволновая радиация в верхней части атмосферы. Когда EEI положителен, система нагревается, когда отрицателен, система охлаждается, а когда он примерно равен нулю, то нет ни нагревания, ни охлаждения. Термины ASR и OLR в этом выражении охватывают множество зависящих от температуры свойств и сложных взаимодействий, которые определяют поведение системы. [88]
Чтобы диагностировать такое поведение в относительно стабильном равновесном состоянии , можно рассмотреть возмущение EEI , обозначенное символом Δ. Такое возмущение вызвано радиационным воздействием ( ΔF ), которое может быть естественным или искусственным. Реакции внутри системы, направленные либо на возврат к стабильному состоянию, либо на дальнейшее удаление от стабильного состояния, называются обратными связями λΔT :
- .
В совокупности обратные связи аппроксимируются линеаризованным параметром λ и возмущенной температурой ΔT, поскольку все компоненты λ (предполагаемые, что они первого порядка действуют независимо и аддитивно) также являются функциями температуры, хотя и в разной степени, по определению для термодинамической системы. :
- .
Некоторые компоненты обратной связи, оказывающие существенное влияние на EEI : = водяной пар, = облака, = альбедо поверхности, = углеродный цикл, = Планковский ответ, и = скорость отклонения. Все величины понимаются как глобальные средние значения, тогда как T обычно переводится как температура на поверхности из-за ее прямого отношения к людям и многим другим формам жизни. [21]
Отрицательный ответ Планка, являющийся особенно сильной функцией температуры, иногда не учитывается, чтобы дать выражение в терминах относительного усиления обратной связи g i от других компонентов:
- .
Например для обратной связи по водяному пару.
В контексте современного численного моделирования и анализа климата линеаризованная формулировка имеет ограниченное применение. Одним из таких применений является диагностика относительной силы различных механизмов обратной связи. Затем получается оценка чувствительности климата к воздействию для случая, когда чистая обратная связь остается отрицательной и система достигает нового состояния равновесия ( ΔEEI=0 ) по прошествии некоторого времени: [19] : 19–20
- .
Последствия для климатической политики
[ редактировать ]Неопределенность в отношении обратной связи по изменению климата имеет последствия для климатической политики. Например, неопределенность в отношении обратной связи углеродного цикла может повлиять на цели по сокращению выбросов парниковых газов ( смягчение последствий изменения климата ). [90] Целевые показатели выбросов часто основаны на целевом уровне стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере или на целевом ограничении глобального потепления до определенной величины. Обе эти цели (концентрации или температуры) требуют понимания будущих изменений в углеродном цикле. [8] : 678
Если модели неправильно прогнозируют будущие изменения в углеродном цикле, то целевые показатели концентрации или температуры могут быть упущены. Например, если модели недооценивают количество углерода, выбрасываемого в атмосферу из-за положительных обратных связей (например, из-за таяния вечной мерзлоты), то они также могут недооценивать степень сокращения выбросов, необходимую для достижения целевых показателей концентрации или температуры. [8] : 678 [91]
См. также
[ редактировать ]- Изменчивость и изменение климата
- Климатическая инерция
- Сложная система
- Последствия изменения климата
- Параметризация (климат)
- Переломные моменты в климатической системе
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «(а) Обратная связь в климатической системе / (б) Климатическая обратная связь углеродного цикла» . МГЭИК.ch . Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Ноябрь 2022 г. Архивировано из оригинала 2 мая 2024 г. Техническое резюме AR6 WG1 Рис. TS-17.
- ^ МГЭИК, 2021: Приложение VII: Глоссарий [Мэттьюз, Дж. Б. Р., В. Мёллер, Р. ван Димен, Дж. С. Фуглестведт, В. Массон-Дельмотт, К. Мендес, С. Семенов, А. Райзингер (ред.)]. Изменение климата в 2021 году: основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 2215–2256, doi: 10.1017/9781009157896.022 .
- ^ Jump up to: а б с МГЭИК (2021 г.). «Резюме для политиков» (PDF) . Основы физической науки . Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. п. 40. ИСБН 978-92-9169-158-6 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Ариас, Паола А.; Беллуэн, Николя; Коппола, Эрика; Джонс, Ричард Г.; Криннер, Герхард (2021). Техническое резюме (PDF) . Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Отчет). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. стр. 35–144. дои : 10.1017/9781009157896.009 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2022 года.
- ^ Jump up to: а б Канг, Сара М.; Чеппи, Пауло; Ю, Юэ; Канг, Ин-Сик (24 августа 2023 г.). «Недавняя глобальная климатическая обратная связь, контролируемая охлаждением Южного океана» . Природа Геонауки . 16 (9): 775–780. Бибкод : 2023NatGe..16..775K . дои : 10.1038/s41561-023-01256-6 .
Чистая обратная связь с климатом отрицательна, поскольку климатическая система противодействует воздействию; в противном случае система будет нестабильной.
- ^ Обзор сквозных вопросов пятого оценочного доклада МГЭИК (PDF) . Тридцать первая сессия МГЭИК, Бали, 26–29 октября 2009 г. (Отчет). Архивировано (PDF) из оригинала 9 ноября 2009 г. Проверено 24 марта 2019 г.
Например, «безудержный парниковый эффект» — аналог Венеры — по-видимому, практически не имеет шансов быть вызванным антропогенной деятельностью.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Форстер, П.; Сторелвмо, Т.; Броня, К.; Коллинз, В.; Дюфрен, Ж.-Л.; Фрейм, Д.; Лант, диджей; Мауритсен, Т.; Ватанабэ, М.; Уайлд, М.; Чжан, Х. (2021). Массон-Дельмотт, В.; Чжай, П.; Пирани, А.; Коннорс, СЛ; Пеан, К.; Бергер, С.; Кауд, Н.; Чен, Ю.; Гольдфарб, Л. (ред.). Глава 7: Энергетический бюджет Земли, климатические обратные связи и чувствительность климата (PDF) . Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Отчет). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. стр. 923–1054. дои : 10.1017/9781009157896.009 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Канаделл, Дж.Г.; Монтейро, ПМС; Коста, Миннесота; Котрим да Кунья, Л.; Кокс, премьер-министр; Елисеев А.В.; Хенсон, С.; Исии, М.; Жаккар, С.; Ковен, К.; Лохила, А.; Патра, ПК; Пяо, С.; Рогель, Дж.; Сьямпунгани, С.; Захле, С.; Зикфельд, К. (2021). Массон-Дельмотт, В.; Чжай, П.; Пирани, А.; Коннорс, СЛ; Пеан, К.; Бергер, С.; Кауд, Н.; Чен, Ю.; Гольдфарб, Л. (ред.). Глава 5: Глобальные углеродные и другие биогеохимические циклы и обратные связи (PDF) . Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Отчет). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. стр. 673–816. дои : 10.1017/9781009157896.007 .
- ^ Jump up to: а б с Зелинка МД, Майерс Т.А., Маккой Д.Т., По-Чедли С., Колдуэлл П.М., Чеппи П., Кляйн С.А., Тейлор К.Э. (2020). «Причины более высокой чувствительности климата в моделях CMIP6» . Письма о геофизических исследованиях . 47 (1): e2019GL085782. Бибкод : 2020GeoRL..4785782Z . дои : 10.1029/2019GL085782 . hdl : 10044/1/76038 . ISSN 1944-8007 .
- ^ Jump up to: а б с «Усиление потепления в климатических моделях последнего поколения, вероятно, вызвано облаками: новые представления облаков делают модели более чувствительными к углекислому газу» . Наука Дейли . 24 июня 2020 года. Архивировано из оригинала 26 июня 2020 года . Проверено 26 июня 2020 г.
- ^ «2°C не является «точкой невозврата», как утверждает Джонатан Франзен» . Климатическая обратная связь . 17 сентября 2019 г. Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Изучение Земли как целостной системы» . НАСА.gov . НАСА. 2016. Архивировано из оригинала 2 ноября 2016 года.
- ^ «Изменение климата и петли обратной связи» (PDF) . Национальное управление океанографии и атмосферы (НОАА). Архивировано (PDF) из оригинала 25 июля 2023 года.
- ^ Jump up to: а б с МГЭИК, 2021: Приложение VII: Глоссарий [Мэттьюз, Дж.Б.Р., В. Мёллер, Р. ван Димен, Дж. С. Фуглеведт, В. Массон-Дельмотт, К. Мендес, С. Семенов, А. Райзингер (ред.)]. Изменение климата в 2021 году: основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 2215–2256, doi: 10.1017/9781009157896.022 .
- ^ NRC США (2012), Изменение климата: доказательства, последствия и выбор / Насколько деятельность человека нагревает Землю , Национальный исследовательский совет США (NRC) , стр. 9. Также доступно в формате PDF , заархивировано 20 февраля 2013 г. на Wayback Machine.
- ^ Лацис, Эндрю (октябрь 2010 г.). «CO 2 : термостат, контролирующий температуру Земли» . НАСА . Архивировано из оригинала 20 октября 2010 года.
- ^ фон Шукманн, Карина; Миньер, Одри; Гас, Флора; Куэста-Валеро, Франсиско Хосе; Кирхенгаст, Готфрид; Адусумилли, Сушил; Странео, Фламметта; и др. (17 апреля 2023 г.). «Тепло, накопленное в системе Земля в 1960-2020 годах: куда уходит энергия?» . Данные науки о системе Земли . 15 (4): 1675–1709 гг. Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 . doi : 10.5194/essd-15-1675-2023 . hdl : 20.500.11850/619535 .
- ^ Jump up to: а б с Ян, Цзун-Лян. «Глава 2: Глобальный энергетический баланс» (PDF) . Техасский университет . Проверено 15 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Группа Национального исследовательского совета по отзывам об изменении климата (2003 г.). Понимание последствий изменения климата (бесплатная загрузка в формате PDF) . Вашингтон, округ Колумбия, США: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/10850 . ISBN 978-0-309-09072-8 .
- ^ Jump up to: а б с д Кронин, Тимоти В.; Дутта, Ишир (17 июля 2023 г.). «Насколько хорошо мы понимаем обратную связь Планка» . Журнал достижений в моделировании систем Земли . 15 (7): 1–19. Бибкод : 2023JAMES..1503729C . дои : 10.1029/2023MS003729 .
- ^ Jump up to: а б с Бони, Сандрин; Колман, Роберт; Катцов Владимир Михайлович; Аллан, Ричард П.; Бретертон, Кристофер С.; Дюфрен, Жан-Луи; Холл, Алекс; Халлегатт, Стефан; Холланд, Марика М.; Ингрэм, Уильям; Рэндалл, Дэвид А.; Соден, Брайан Дж.; Целиусис, Георгий; Уэбб, Марк Дж. (1 августа 2006 г.). «Насколько хорошо мы понимаем и оцениваем процессы обратной связи по изменению климата?» . Журнал климата . 19 (15): 3445–3482. Бибкод : 2006JCli...19.3445B . дои : 10.1175/JCLI3819.1 . См. Приложения A и B для более подробного обзора этого и подобных составов.
- ^ «НАСА: Воздействие климата и глобальное потепление» . 14 января 2009 г. Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 г. Проверено 20 апреля 2014 г.
- ^ Бирн, Майкл П.; О'Горман, Пол А. (23 апреля 2018 г.). «Тенденции изменения температуры и влажности на континенте напрямую связаны с потеплением океана» . Труды Национальной академии наук . 115 (19): 4863–4868. дои : 10.1073/pnas.1722312115 . ПМЦ 5948989 .
- ^ «Журнал Science, 19 февраля 2009 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2010 г. Проверено 2 сентября 2010 г.
- ^ «2°C не является «точкой невозврата», как утверждает Джонатан Франзен» . Климатическая обратная связь . 17 сентября 2019 г. Проверено 20 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Бонан, Дэвид Б.; Фельдл, Николь; Силер, Николас; Кей, Дженнифер Э.; Армор, Кайл С.; Эйзенман, Ян; Роу, Джерард Х. (8 февраля 2024 г.). «Влияние климатических обратных связей на региональные гидрологические изменения в условиях глобального потепления». Письма о геофизических исследованиях . 51 (3): e2023GL106648. дои : 10.1029/2023GL106648 .
- ^ Джейкобсон, Марк Закари (2005). Основы моделирования атмосферы (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-83970-9 .
- ^ Аренс, К. Дональд (2006). Метеорология сегодня (8-е изд.). Брукс/Коул Паблишинг. ISBN 978-0-495-01162-0 .
- ^ «Введение в динамику климата и моделирование климата - обратная связь по водяному пару и градиенту скорости» . www.climate.be . Проверено 28 августа 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Армор, Кайл С.; Битц, Сесилия М.; Роу, Джерард Х. (1 июля 2013 г.). «Изменчивая во времени чувствительность климата в зависимости от региональных обратных связей». Журнал климата . 26 (13): 4518–4534. Бибкод : 2013JCli...26.4518A . doi : 10.1175/jcli-d-12-00544.1 . hdl : 1721.1/87780 . S2CID 2252857 .
- ^ Гусс, Хьюз; Кей, Дженнифер Э.; Армор, Кайл С.; Бодас-Сальседо, Алехандро; Чепфер, Хелен; Докье, Дэвид; Йонко, Александра; Кушнер, Пол Дж.; Лекомт, Оливье; Массонне, Франсуа; Пак, Хё-Сок; Питан, Феликс; Свенссон, Гунилла; Ванкоппенолле, Мартин (15 мая 2018 г.). «Количественная оценка климатических обратных связей в полярных регионах» . Природные коммуникации . 9 (1): 1919. Бибкод : 2018NatCo...9.1919G . дои : 10.1038/s41467-018-04173-0 . ПМЦ 5953926 . ПМИД 29765038 .
- ^ Хан, LC; Броня, КС; Баттисти, Д.С.; Донохью, А.; Полинг, АГ; Битц, КМ (28 августа 2020 г.). «Подъем Антарктики вызывает асимметрию полушарий в климатологии и обратной связи о скорости отклонения полюсов» . Письма о геофизических исследованиях . 47 (16): е88965. Бибкод : 2020GeoRL..4788965H . дои : 10.1029/2020GL088965 . S2CID 225410590 .
- ^ Дезер, Клара; Уолш, Джон Э.; Тимлин, Майкл С. (1 февраля 2000 г.). «Изменчивость морского льда в Арктике в контексте последних тенденций атмосферной циркуляции». Дж. Климат . 13 (3): 617–633. Бибкод : 2000JCli...13..617D . CiteSeerX 10.1.1.384.2863 . doi : 10.1175/1520-0442(2000)013<0617:ASIVIT>2.0.CO;2 .
- ^ Треут, Х. Ле; Хансен, Дж.; Рейно, Д.; Жузель, Дж.; Лориус, К. (сентябрь 1990 г.). «Рекорды ледяного керна: чувствительность климата и будущее парниковое потепление». Природа . 347 (6289): 139–145. Бибкод : 1990Natur.347..139L . дои : 10.1038/347139a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4331052 .
- ^ Де Врезе, Филипп; Стэк, Тобиас; Ругенштейн, Джереми Кейвс; Гудман, Джейсон; Бровкин Виктор (14 мая 2021 г.). «Обратные связи снегопада и альбедо могли привести к таянию снежного кома на Земле, начиная со средних широт» . Связь Земля и окружающая среда . 2 (1): 91. Бибкод : 2021ComEE...2...91D . дои : 10.1038/s43247-021-00160-4 .
- ^ Jump up to: а б Пистоне, Кристина; Эйзенман, Ян; Раманатан, Вирабхадран (2019). «Радиационное нагревание свободного ото льда Северного Ледовитого океана» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (13): 7474–7480. Бибкод : 2019GeoRL..46.7474P . дои : 10.1029/2019GL082914 . ISSN 1944-8007 . S2CID 197572148 .
- ^ Рантанен, Мика; Карпечко Алексей Ю; Липпонен, Антти; Нордлинг, Калле; Хюваринен, Отто; Руостенойя, Киммо; Вихма, Тимо; Лааксонен, Ари (11 августа 2022 г.). «С 1979 года Арктика нагревалась почти в четыре раза быстрее, чем на планете» . Связь Земля и окружающая среда . 3 (1): 168. Бибкод : 2022ComEE...3..168R . дои : 10.1038/s43247-022-00498-3 . HDL : 11250/3115996 . ISSN 2662-4435 . S2CID 251498876 .
- ^ Дай, Айгуо; Луо, Дехай; Сонг, Миронг; Лю, Цзипин (10 января 2019 г.). «Усиление Арктики вызвано потерей морского льда при увеличении выбросов CO2 » . Природные коммуникации . 10 (1): 121. Бибкод : 2019NatCo..10..121D . дои : 10.1038/s41467-018-07954-9 . ПМК 6328634 . ПМИД 30631051 .
- ^ Сингх, Ханси А.; Полвани, Лоренцо М. (10 января 2020 г.). «Низкая чувствительность континентального климата Антарктики из-за высокой орографии ледникового покрова» . npj Наука о климате и атмосфере . 3 (1): 39. Бибкод : 2020npCAS...3...39S . дои : 10.1038/s41612-020-00143-w . S2CID 222179485 .
- ^ Стейг, Эрик; Шнайдер, Дэвид; Резерфорд, Скотт; Манн, Майкл Э.; Комизо, Жозефино; Шинделл, Дрю (1 января 2009 г.). «Потепление поверхности ледникового покрова Антарктики после Международного геофизического года 1957 года» . Публикации факультета искусств и наук .
- ^ Синь, Мэйцзяо; Стаммерджон, Шарон Э; Чжу, Цзян, Джон; Клем, Кайл Р.; Ван, Хоу, Юронг (17 мая 2023 г.). сдвиг трендов температуры в Антарктике». Климатическая динамика . 61 (9–10): 4623–4641. Bibcode : 2023ClDy...61.4623X . doi : 10.1007/s00382-023-06825-4 . S2CID 258777741 .
- ^ Эрик Стейг; Гэвин Шмидт (4 декабря 2004 г.). «Антарктическое похолодание, глобальное потепление?» . Реальный Климат . Проверено 20 января 2008 г.
- ^ Риихела, Аку; Брайт, Райан М.; Анттила, Кати (28 октября 2021 г.). «Недавнее усиление обратной связи по альбедо снега и льда, вызванное потерей морского льда в Антарктике». Природа Геонауки . 14 (11): 832–836. Бибкод : 2021NatGe..14..832R . дои : 10.1038/s41561-021-00841-x . HDL : 11250/2830682 .
- ^ Андри, Оливье; Бинтанджа, Ричард; Хазелегер, Вилко (1 января 2017 г.). «Зависящие от времени изменения в обратной связи альбедо поверхности Арктики и связь с сезонностью морского льда» . Журнал климата . 30 (1): 393–410. дои : 10.1175/JCLI-D-15-0849.1 .
- ^ Jump up to: а б с д Вундерлинг, Нико; Виллейт, Маттео; Донж, Джонатан Ф.; Винкельманн, Рикарда (27 октября 2020 г.). «Глобальное потепление из-за потери больших ледяных масс и арктического летнего морского льда» . Природные коммуникации . 10 (1): 5177. Бибкод : 2020NatCo..11.5177W . дои : 10.1038/s41467-020-18934-3 . ПМЦ 7591863 . ПМИД 33110092 .
- ^ Следд, Энн; Л'Экуйер, Тристан С. (2 декабря 2021 г.). «Более облачная картина обратной связи лед-альбедо в моделях CMIP6» . Границы в науках о Земле . 9 : 1067. Бибкод : 2021FrEaS...9.1067S . дои : 10.3389/feart.2021.769844 .
- ^ МакКим, Бретт; Бони, Сандрин; Дюфрен, Жан-Луи (1 апреля 2024 г.). «Слабая обратная связь области наковальни, обусловленная физическими ограничениями и ограничениями наблюдений» . Природа Геонауки . дои : 10.1038/s41561-024-01414-4 .
- ^ Стивенс, Грэм Л. (1 января 2005 г.). «Обратные связи в климатической системе: критический обзор». Журнал климата . 18 (2): 237–273. Бибкод : 2005JCli...18..237S . CiteSeerX 10.1.1.130.1415 . дои : 10.1175/JCLI-3243.1 . ISSN 0894-8755 . S2CID 16122908 .
- ^ «Аэрозольное загрязнение вызвало десятилетия глобального затемнения» . Американский геофизический союз . 18 февраля 2021 года. Архивировано из оригинала 27 марта 2023 года . Проверено 18 декабря 2023 г.
- ^ Маккой, Дэниел Т.; Филд, Пол; Гордон, Хэмиш; Эльзессер, Грегори С.; Гросвенор, Дэниел П. (6 апреля 2020 г.). «Распутывание причинно-следственной связи в корректировке аэрозольных облаков в средних широтах» . Химия и физика атмосферы . 20 (7): 4085–4103. Бибкод : 2020ACP....20.4085M . дои : 10.5194/acp-20-4085-2020 .
- ^ Чжу, Цзян; Поулсен, Кристофер Дж.; Отто-Блиснер, Бетт Л. (30 апреля 2020 г.). «Высокая чувствительность климата в модели CMIP6 не подтверждается палеоклиматом» . Природа Изменение климата . 10 (5): 378–379. Бибкод : 2020NatCC..10..378Z . дои : 10.1038/s41558-020-0764-6 .
- ^ Эриксон, Джим (30 апреля 2020 г.). «Некоторые из последних климатических моделей дают нереально высокие прогнозы будущего потепления» . Физика.орг . Проверено 12 мая 2024 г.
Но модель CESM2 прогнозировала, что температура суши в раннем эоцене в тропиках превысит 55 градусов по Цельсию (131 F), что намного выше, чем температурная устойчивость фотосинтеза растений, что противоречит ископаемым свидетельствам. В среднем по всему земному шару модель прогнозировала температуру поверхности как минимум на 6 C (11 F) выше, чем оценки, основанные на геологических данных.
- ^ Воосен, Пол (4 мая 2022 г.). «Использование моделей «слишком жаркого» климата преувеличивает последствия глобального потепления» . Научный журнал . Проверено 12 мая 2024 г.
Но в раунде CMIP6 2019 года 10 из 55 моделей имели чувствительность выше 5°C — резкое отклонение. Результаты также противоречили эпохальному исследованию, которое избегало результатов глобального моделирования и вместо этого полагалось на палеоклиматические и наблюдательные данные для определения чувствительности климата Земли. Было обнаружено, что это значение находится где-то между 2,6°C и 3,9°C.
- ^ Грегори, Дж. М.; Джонс, компакт-диск; Кадуле, П.; Фридлингштейн, П. (2009). «Количественная оценка обратной связи углеродного цикла» . Журнал климата . 22 (19): 5232–5250. Бибкод : 2009JCli...22.5232G . дои : 10.1175/2009JCLI2949.1 .
- ^ Мил, Джорджия; и др., «Глава 10: Прогнозы глобального климата» , раздел 10.5.4.6 Синтез прогнозируемой глобальной температуры в 2100 году , заархивировано из оригинала 4 ноября 2018 г. , получено 1 февраля 2013 г. , в: Climate Change 2007: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Соломон, С., Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х.Л. Миллер (ред.) .)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.
- ^ Соломон; и др., «Техническое резюме» , TS.6.4.3 Глобальные прогнозы: ключевые неопределенности , заархивировано из оригинала 03 ноября 2018 г. , получено 1 февраля 2013 г. , в: Изменение климата 2007: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Соломон, С., Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х.Л. Миллер (ред.) .)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.
- ^ Нобре, Карлос; Лавджой, Томас Э. (01 февраля 2018 г.). «Переломный момент Amazon» . Достижения науки . 4 (2): eaat2340. Бибкод : 2018SciA....4.2340L . дои : 10.1126/sciadv.aat2340 . ISSN 2375-2548 . ПМК 5821491 . ПМИД 29492460 .
- ^ Раммиг, Аня; Ван-Эрландссон, Лан; Стаал, Арье; Сампайо, Гилван; Монтаде, Винсент; Хирота, Марина; Барбоза, Энрике MJ; Шлейснер, Карл-Фридрих; Земп, Дельфин Клара (13 марта 2017 г.). «Самоусиливающаяся потеря лесов Амазонки из-за обратной связи между растительностью и атмосферой» . Природные коммуникации . 8 : 14681. Бибкод : 2017NatCo...814681Z . дои : 10.1038/ncomms14681 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 5355804 . ПМИД 28287104 .
- ^ «Циклы обратной связи: связь лесов, климата и землепользования» . Исследовательский центр Вудс-Хоул . Архивировано из оригинала 25 октября 2007 г. Проверено 2 декабря 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с д Армстронг Маккей, Дэвид; Абрамс, Джесси; Винкельманн, Рикарда; Сакщевский, Борис; Лориани, Сина; Фетцер, Инго; Корнелл, Сара; Рокстрем, Йохан; Стаал, Арье; Лентон, Тимоти (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление, превышающее 1,5°C, может спровоцировать многочисленные переломные моменты климата» . Наука . 377 (6611): eabn7950. дои : 10.1126/science.abn7950 . hdl : 10871/131584 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 36074831 . S2CID 252161375 .
- ^ Jump up to: а б с д Армстронг Маккей, Дэвид (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление, превышающее 1,5°C, может спровоцировать многочисленные переломные моменты в климате – объяснение в статье» . Climatetippingpoints.info . Проверено 2 октября 2022 г.
- ^ Йоос, Ф.; Рот, Р.; Фуглестведт, Дж.С.; Питерс, врач общей практики; Энтинг, И.Г.; и др. (8 марта 2013 г.). «Функции импульсной реакции углекислого газа и климата для расчета показателей парниковых газов: многомодельный анализ» . Химия и физика атмосферы . 13 (5): 2793–2825 гг. Материал был скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Unported License . doi : 10.5194/acpd-12-19799-2012 . hdl : 20.500.11850/58316 .
- ^ Арчер, Дэвид (2005). «Судьба ископаемого топлива CO 2 в геологическом времени» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 110 (С9): C09S05. Бибкод : 2005JGRC..110.9S05A . CiteSeerX 10.1.1.364.2117 . дои : 10.1029/2004JC002625 .
- ^ Сигурдур Р. Гисласон; Эрик Х. Олкерс; Эйдис С. Эйриксдоттир; Марин Иванович Карджилов; Гудрун Гисладоттир; Бергур Сигфуссон; Арни Сноррасон; Сверрир Элефсен; Йорунн Хардардоттир; Питер Торссандер; Нильс Оскарссон (2009). «Прямое свидетельство обратной связи между климатом и выветриванием». Письма о Земле и планетологии . 277 (1–2): 213–222. Бибкод : 2009E&PSL.277..213G . дои : 10.1016/j.epsl.2008.10.018 .
- ^ «Углеродный цикл – Науки о Земле – Visionlearning» . Обучение видению .
- ^ «Пролог: Долгая оттепель: как люди изменят климат Земли в следующие 100 000 лет, Дэвид Арчер» . Princeton.edu . Архивировано из оригинала 4 июля 2010 г. Проверено 9 августа 2010 г.
- ^ Хилле К. (25 апреля 2016 г.). «Удобрения углекислым газом озеленяют Землю: результаты исследования» . НАСА . Проверено 27 декабря 2020 г.
- ^ Репо, Мэн; Сусилуото, С.; Линд, SE; Йокинен, С.; Эльсаков В.; Биаси, К.; Виртанен, Т.; Мартикайнен, П.Дж. (2009). «Большие выбросы N2O из криотурбированной торфяной почвы в тундре». Природа Геонауки . 2 (3): 189. Бибкод : 2009NatGe...2..189R . дои : 10.1038/ngeo434 .
- ^ Кейтлин МакДермотт-Мерфи (2019). «Не до смеха» . Гарвардская газета . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ Симо, Р.; Дакс, Дж. (2002). «Глобальная эмиссия диметилсульфида в океан, предсказанная на основе биогеофизических данных» . Глобальные биогеохимические циклы . 16 (4): 1018. Бибкод : 2002GBioC..16.1018S . дои : 10.1029/2001GB001829 . S2CID 129266687 .
- ^ Дин, Джошуа Ф.; Мидделбург, Джек Дж.; Рёкманн, Томас; Аэртс, Риен; Блау, Люк Г.; Эггер, Матиас; Джеттен, Майк С.М.; де Йонг, Анниек Э.Э.; Майзель, Уве Х. (2018). «Обратная связь метана с глобальной климатической системой в более теплом мире» . Обзоры геофизики . 56 (1): 207–250. Бибкод : 2018RvGeo..56..207D . дои : 10.1002/2017RG000559 . hdl : 1874/366386 .
- ^ Чжу, Ичжу; Перди, Кевин Дж.; Эйсе, Озге; Шен, Лидун; Харпенслагер, Сара Ф.; Ивон-Дюроше, Габриэль; Дамбрелл, Алекс Дж.; Триммер, Марк (29 июня 2020 г.). «Непропорциональное увеличение выбросов метана в пресной воде, вызванное экспериментальным потеплением» . Природа Изменение климата . 10 (7): 685–690. Бибкод : 2020NatCC..10..685Z . дои : 10.1038/s41558-020-0824-y . ISSN 1758-6798 . S2CID 220261158 .
- ^ Университет Вирджинии (25 марта 2011 г.). «Исследование показывает, что в бореальных лесах России происходит смена растительности» . ScienceDaily.com . Проверено 9 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с Шур, Эдвард А.Г.; Эбботт, Бенджамин В.; Комман, Ройзен; Эрнакович, Джессика; Ойскирхен, Евгения; Хугелиус, Густав; Гроссе, Гвидо; Джонс, Мириам; Ковен, Чарли; Лешик, Виктор; Лоуренс, Дэвид; Лоранти, Майкл М.; Мауриц, Маргарита; Олефельдт, Дэвид; Натали, Сьюзен; Роденхайзер, Хайди; Лосось, Верити; Шедель, Кристина; Штраус, Йенс; Угости, Клэр; Турецкий, Мерритт (2022). «Вечная мерзлота и изменение климата: последствия углеродного цикла из-за потепления Арктики». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 47 : 343–371. doi : 10.1146/annurev-environ-012220-011847 . S2CID 252986002 .
- ^ Jump up to: а б Фокс-Кемпер, Б., Х.Т. Хьюитт, К. Сяо, Г. Адальгейрсдоттир, С.С. Дрейфхаут, Т.Л. Эдвардс, Н.Р. Голледж, М. Хемер, Р.Э. Копп, Г. Криннер, А. Микс, Д. Нотц, С. Новицки, И.С. Нурхати, Л. Руис, Ж.-Б. Салле, ABA Slangen и Ю. Ю, 2021: Глава 9: Океан, криосфера и изменение уровня моря . Изменение климата в 2021 году: основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 1211–1362, doi: 10.1017/9781009157896.011.
- ^ Шелльнхубер, Ганс Иоахим; Винкельманн, Рикарда; Шеффер, Мартен; Лейд, Стивен Дж.; Фетцер, Инго; Донж, Джонатан Ф.; Распятие, Мишель; Корнелл, Сара Э.; Барноски, Энтони Д. (2018). «Траектории системы Земли в антропоцене» . Труды Национальной академии наук . 115 (33): 8252–8259. Бибкод : 2018PNAS..115.8252S . дои : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN 0027-8424 . ПМК 6099852 . ПМИД 30082409 .
- ^ Армстронг Маккей, Дэвид; Абрамс, Джесси; Винкельманн, Рикарда; Сакщевский, Борис; Лориани, Сина; Фетцер, Инго; Корнелл, Сара; Рокстрем, Йохан; Стаал, Арье; Лентон, Тимоти (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление, превышающее 1,5°C, может спровоцировать многочисленные переломные моменты климата» . Наука . 377 (6611): eabn7950. дои : 10.1126/science.abn7950 . hdl : 10871/131584 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 36074831 . S2CID 252161375 .
- ^ Армстронг Маккей, Дэвид (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление, превышающее 1,5°C, может спровоцировать многочисленные переломные моменты в климате – объяснение в статье» . Climatetippingpoints.info . Проверено 2 октября 2022 г.
- ^ «Ледяные покровы» . Национальный научный фонд.
- ^ «О ледниковом щите Гренландии» . Национальный центр данных по снегу и льду. 21 ноября 2012 г.
- ^ Газогидрат: что это такое? , Геологическая служба США, 31 августа 2009 г., заархивировано из оригинала 14 июня 2012 г. , получено 28 декабря 2014 г.
- ^ Роальд Хоффманн (2006). «Старый газ, новый газ» . Американский учёный . 94 (1): 16–18. дои : 10.1511/2006.57.3476 .
- ^ Пройсс, Пауль (17 сентября 2008 г.). «ВОЗДЕЙСТВИЯ: На пороге резких изменений климата» . Национальная лаборатория Лоуренса Беркли.
- ^ Ацуши Обата; Киётака Сибата (20 июня 2012 г.). «Ущерб наземной биосфере из-за интенсивного потепления из-за быстрого увеличения количества метана в атмосфере в 1000 раз: оценка с помощью модели климата и углеродного цикла» . Дж. Климат . 25 (24): 8524–8541. Бибкод : 2012JCli...25.8524O . дои : 10.1175/JCLI-D-11-00533.1 .
- ^ Вальманн; и др. (2018). «Диссоциация газогидратов у Шпицбергена вызвана изостатическим отскоком, а не глобальным потеплением» . Природные коммуникации . 9 (1): 83. Бибкод : 2018NatCo...9...83W . дои : 10.1038/s41467-017-02550-9 . ПМЦ 5758787 . ПМИД 29311564 .
- ^ Мау, С.; Ремер, М.; Торрес, Мэн; Буссманн, И.; Пейп, Т.; Дамм, Э.; Гепрегс, П.; Винтерстеллер, П.; Сюй, К.-В.; Лохер, М.; Борманн, Г. (23 февраля 2017 г.). «Широкомасштабное просачивание метана вдоль континентальной окраины Шпицбергена – от Бьёрнёя до Конгсфьорда» . Научные отчеты . 7 : 42997. Бибкод : 2017NatSR...742997M . дои : 10.1038/srep42997 . ПМЦ 5322355 . ПМИД 28230189 . S2CID 23568012 .
- ^ Шелльнхубер, Ганс Иоахим; Винкельманн, Рикарда; Шеффер, Мартен; Лейд, Стивен Дж.; Фетцер, Инго; Донж, Джонатан Ф.; Распятие, Мишель; Корнелл, Сара Э.; Барноски, Энтони Д. (2018). «Траектории системы Земли в антропоцене» . Труды Национальной академии наук . 115 (33): 8252–8259. Бибкод : 2018PNAS..115.8252S . дои : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN 0027-8424 . ПМК 6099852 . ПМИД 30082409 .
- ^ Хансен, Джеймс; Сато, Макико; Хареча, Пушкир; фон Шукманн, Карина (январь 2012 г.). «Энергетический дисбаланс Земли» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 г.
- ^ Соломон С. и др. «Техническое резюме» (PDF) . Изменение климата, 2007: Рабочая группа I: Физические научные основы . Вставка TS.1: Учет неопределенностей в оценке Рабочей группы I. Архивировано (PDF) из оригинала 30 марта 2019 г. Проверено 30 марта 2019 г.
- ^ Мил, Г.А., Т.Ф. Стокер, У.Д. Коллинз, П. Фридлинстайн, А.Т. Гэй, Дж.М. Грегори, А. Кито, Р. Кнутти, Дж.М. Мерфи, А. Нода, SCB Raper, И.Г. Уоттерсон, А.Дж. Уивер и З.-К. Чжао, 2007: Глава 10: Прогнозы глобального климата . В: Изменение климата, 2007: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Соломон, С., Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х.Л. Миллер (ред.) .)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. (Раздел 10.4.1 Обратные связи углеродного цикла и растительности)
- ^ Натали, Сьюзан М.; Холдрен, Джон П.; Роджерс, Брендан М.; Трехарн, Рэйчел; Даффи, Филип Б.; Померанс, Рэйф; Макдональд, Эрин (10 декабря 2020 г.). «Обратные связи углерода с вечной мерзлотой угрожают глобальным климатическим целям» . Биологические науки . 118 (21). дои : 10.1073/pnas.2100163118 . ПМК 8166174 . ПМИД 34001617 .