אילו תנאים סביבתיים חייבים להתקיים כדי שמערכת האקלים של כדור הארץ תתייצב?  CO2.earth מציג כמה מושגים בסיסיים להבנת ייצוב האקלים בהקשר מערכות אדמה. שקול את הקישורים כאן בשלב 3 כמקום התחלה אפשרי. זה רחוק מלהיות מקיף או מוגמר.

אילו תנאים סביבתיים חייבים להתקיים כדי שמערכת האקלים של כדור הארץ תתייצב?  CO2.earth מציג כמה מושגים בסיסיים להבנת ייצוב האקלים בהקשר מערכות אדמה. שקול את הקישורים כאן בשלב 3 כמקום התחלה אפשרי. זה רחוק מלהיות מקיף או מוגמר.

 

GB4L

גלובל לפני מקומי

 

"יש לנו תמונה ברורה יותר של שינויי האקלים העתידיים בקנה מידה עולמי מאשר ההשלכות המקומיות הקשורות להתחממות כדור הארץ. ואנחנו יודעים מדוע."

~ רסמוס א Benestad 2015 [מידע]

 

הנתונים המקומיים משתנים יותר ואולי מנוגדים למגמות הכלליות העולמיות. זה יכול לספר לנו הרבה, אך נתונים גלובליים יכולים לאותת על מגמה פלנטרית שיכולה להיות ברורה ואמינה יותר מאותות מקומיים.

 

RealClimate 2015  שינוי האקלים הוא בא למקום קרוב אליך

 

 

ייצוב

CO₂ ייצוב תנאים מוקדמים

 

מבוא

 

פורסם IPCC "שאלה נפוצות" ב2007 המכמת את השינויים בהתייצבות האטמוספירה בגזי חממה שונים בהתבסס על אחוז הקיצוצים שבוצעו בפליטות הגלובליות ממקורות אנושיים. בהתבסס בעיקרו על משאב זה, הקשר בין שינויים ב CO2 פליטות ושינויים באטמוספרי CO2 מסכם להלן.

 

שינויי פליטות לעומת שינויי האטמוספרה

 

קיצוץ של 10% בעולם CO2 פליטות יביא לקיצוץ של כ 10% בשיעור הגידול באטמוספרי CO2 ריכוזים. לייצב אטמוספרי CO2 בטווח הקצר או הארוך, יש צורך בקיצוצים עמוקים בהרבה.

 

"הפחתה של 50% תייצב את האטמוספירה CO2, אבל רק פחות מעשור. אחרי זה, אטמוספרי CO2 היה צפוי לעלות שוב עם ירידת כיור האדמה והאוקיאנוס בגלל התאמות כימיות וביולוגיות ידועות. חיסול מוחלט של CO2 ההערכה היא שהפליטות יובילו לירידה איטית באטמוספרי CO2 של כ 40 ppm במהלך המאה ה- 21st. "

~ IPCC (2007, עמ '. 824)

 

ייצוב לטווח קצר

 

כדי להבין מדוע צריך לחתוך את הפליטות לשניים כדי להשיג ייצוב אטמוספרי, תלמד על החלק השאוף באוויר CO2 פליטות ממקורות אנושיים. עיין בכרטיסייה הבאה לקבלת מבוא למושג זה. 

 

ייצוב לטווח ארוך

 

הפניה לעיל ל"חיסול מוחלט של CO2 פליטות "אינן פשוט תרחיש אידיאליסטי. זהו תנאי מוקדם להתייצבות ארוכת טווח CO2 ריכוזים באטמוספרה.

"רק במקרה של חיסול מוחלט של פליטות באופן מוחלט יכול הריכוז האטמוספרי של CO2 בסופו של דבר להתייצב ברמה קבועה. כל שאר המקרים של בינוני CO2 הפחתת הפליטה מציגה ריכוזים הולכים וגדלים בגלל תהליכי החליפין האופייניים הקשורים למחזור הפחמן במערכת האקלים. "

~ IPCC (2007, עמ '. 824)

 

מידע זה הוא קריטי להבנת רמת הפחתות בפליטות הדרושות לייצוב האטמוספרי CO2 ולמעשה, גם הטמפרטורה הגלובלית והאקלים העולמי.

 

השלכות של עיכוב

 

בדוח ההערכה החמישית נכתב גם כי מצטבר CO2 פליטות לאורך זמן מגדילות את הנזקים ואת האפשרויות של השפעות בלתי הפיכות. 

 

"קיצוץ מהותי בפליטת גזי חממה בעשורים הקרובים יכול להפחית באופן משמעותי את הסיכונים לשינוי אקלימי על ידי הגבלת ההתחממות במחצית השנייה של המאה ה- 21stאה ואילך. פליטות מצטברות של CO2 קובע במידה רבה את התחממות השטח הגלובלית הממוצעת בסוף המאה ה- 21st ואילך. הגבלת סיכונים על פני RFCs מרמזת על גבול לפליטות מצטברות של CO2. גבול כזה ידרוש פליטות נטו עולמיות של CO2 בסופו של דבר יורדת לאפס ותגביל את הפליטות השנתיות במהלך העשורים הקרובים. "

~ IPCC (2014, עמ '. 19)

 

גזי חממה אחרות

 

לזהות תנאים מוקדמים לייצוב פליטות גזי חממה אחרים, לראות 2007 שאלות נפוצות 10.3 של IPCC.

 

ממסעדה

 

מידע מדעי על ייצוב CO2 הריכוזים מצביעים על אפס גלובלי CO2 פליטות ממקורות אנושיים כתנאי הכרחי להשגת ולשימור האטמוספירה המייצבת CO2 רמות לטווח הארוך. 

 

דיון

 

יש כמה אפשרויות האנושות לעשות.

האחת היא האם היא רוצה להשיג ייצוב או לא. חתימותיהם של 195 מדינות המאמצות את אמנת המסגרת של האו"ם בנושא שינויי אקלים, במיוחד סעיף 2, מצביעות על כך שהאנושות עשתה את הבחירה הזו בשנות התשעים. המוסדות שלנו בחרו להשיג ייצוב.

הבחירות הבאות הן אלה:

1. באיזה תאריך או רמות אטמוספריות תשיג האנושות ייצוב ראשוני CO2 ואנשי GHG אחרים (כולל קיצוץ עולמי מהיר באדם CO2 פליטות של בערך 50%)?
   
   
2. באיזה תאריך או רמות אטמוספריות תשיג האנושות ייצוב לטווח הארוך CO2 ואנשי GHG אחרים (באמצעות חיסול האדם CO2 פליטות).

 

קישורים

 

IPCC 2007  שאלות נפוצות 10.3: אם להפחית את פליטת גזי חממה, כמה מהר אל רמות באטמוספרה להקטין?

מדע יומי  ייצוב האקלים דורש פליטת פחמן אפסי

Tracker פחמן  דלקים מאובנים הם מתים. כל השאר הוא רק פרטים.

 

קישורים קשורים

 

GRL 2008  מתיוס וקלדיירה | ייצוב האקלים מחייב פליטות כמעט אפסיות [. PDF]

 

קונספט קשור

 

ראה הלשונית הבאה למבוא ל" חלק מוטס. "

 

הפניות

 

IPCC. (2014). 2014 שינוי האקלים: דו"ח סינתזה. תרומת קבוצות עבודה I, II ו- III לדו"ח הערכת החמישית של הפנל הבין על שינוי אקלימי. (צוות כתיבת ליבה, RK Pachauri ו- LA Meyer Eds.). ז'נבה, שוויץ: IPCC. [אינטרנט + . PDF + סִינִית + קוריאני]

יהל, GA, סטוקר, TF, קולינס, WD, Friedlingstein, פ, גיי, AT, גרגורי, JM,. . . זאו, Z.-C. (2007). תחזיות אקלים עולמיות. שאלה נפוצה 10.3: אם פליטת גזי החממה מופחתת, באיזו מהירות ריכוזיהם באטמוספירה יורדים?   ב- S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, KB Averyt, M. Tignor ו- HL Miller (עורכים), שינויי אקלים 2007: הבסיס למדע הגופני. תרומת קבוצת עבודה I לדוח ההערכה הרביעי של הפאנל הבין-ממשלתי בנושא שינויי אקלים (עמ '824-825). קיימברידג ', בריטניה וניו יורק, ארה"ב: הוצאת אוניברסיטת קיימברידג'.

 

CO2 AF

CO2 שבר מוטס

 

קישורים

 

GCP  מדגיש תקציב הגלובלי פחמן 2015 (קומפקטי)

09 'מדע היומי  האם החלק המוטס של CO אנתרופוגניים₂ גָדֵל?

SKS   CO₂ רמות וחלק מוטס

ACS  מקורות וכיורים של גזי חממה

SKS  פרשנות על ידי ג'ון קוק

CO₂.כדור הארץ  פליטת הפחמן עולמית

 

תעודות

 

15 'ESSD  Le Quéré et al. | 2015 תקציב הפחמן עולמי [.PDF]

15 'Biogeosciences Sitch et al. | מגמות אחרונות, אזוריות CO2 מקורות וכיורים [.PDF]

GRL  האם החלק המוטס של CO אנתרופוגניים₂ פליטת הגדלת?

09 'הטבע Geoscience  Le Quéré et al. | מגמות במקורות וכיורים של CO2 [.PDF באמצעות GCP]

 

הפניות

 

קנדל ג'יי ג'ג 'ואח'. (2007) תרומות להאצת האטמוספירה CO2 צמיחה מ
פעילות כלכלית, עצמת פחמן, ויעילות של כיורים טבעיים. PNAS 104:
18866-18870, http://www.pnas.org/content/104/47/18866.abstract

Friedlingstein P, Houghton RA, Marland G, Hackler J, בודן ת"א, קונווי TJ,
Canadell JG, Raupach MR, Ciais P, Le Quéré C. עדכון ב- CO2 פליטות. טבע
Geoscience, 21 מקוון נובמבר 2010.

Le Quéré, ג, מוריארטי, ר ', אנדרו, RM, Canadell, JG, Sitch, ס', Korsbakken, JI,. . . זנג, נ '(2015). תקציב הפחמן עולמי 2015. מערכת מדעי כדור הארץ נתונים, 7 (2), 349-396. doi: 10.5194 / essd-7-349-2015

Raupach MR et al. (2007) הנהגים הגלובליים והאזוריים להאיץ CO2 פליטות.
PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים 14: 10288-10293.
http://www.pnas.org/content/104/24/10288

 

 

אינרציה

שינוי אקלים אינרציה

 

משמעות האינרציה במערכת האקלים היא כי שינויי האקלים וההשפעות על שינויי האקלים יימשכו עשרות עד מאות שנים לאחר הסרת גורמי המקור האחראים לשינויים. להלן שלושה סוגים של אינרציה המשפיעים על מערכת האקלים, יחד עם השפעת המסכה של אירוסולים.

כרטיסייה זו רואה את הדברים הבאים: 

• מְחוּיָב CO2 פליטה תשתית הקיימת
• טמפרטורה עולה ורמת הים מחויבת מ פליטת גזי חממה "כבר באווירה"
• ההתחממות לפני רעול פנים על ידי אפקט הקירור של אירוסולים שעלולות לרדת

 

אינרציה תשתיות

 

גם אם האנושות מתחייבת לחיסול כמעט של נגרם אנושי CO2 לתשתיות פליטות, אנרגיה ותחבורה יש אורך חיים ארוך המהווה משמעותי CO2 התחייבויות לפליטה במשך 50 השנים הבאות (דייוויס ואח ', 2010). אינרציה תשתיתית זו "עשויה להיות התורמת העיקרית למחויבות ההתחממות העתידית הכוללת" (עמ '330).

 

פליטות מחויבות

 

בדוגמה היפותטית איפה העתיד CO2 פליטות מוגבלות ל CO2מכשירים המפלטים הקיימים כעת, מעריכים החוקרים כי פליטות אלו (מ- 2010 ל- 2060) יאפשרו ייצוב של האטמוספירה CO2 להלן 430 ppm והתחממות ממוצעת שתגיע לכ -1.3 מעלות צלזיוס מעל הרמות הקדם תעשייתיות. לשם השוואה, תרחישים המאפשרים CO2תשתית פולטת להרחבה גרמה להתחממות של 2.4 ° C ל- 4.6 ° C על ידי 2100 ואווירה אטמוספרי CO2 של יותר מ- 600 ppm.

 

התחממות נעולה ב

 

בעולם, התחממות של קרוב ל 1.5 ° C מעל פעמים קדם-תעשייתית (למעלה מ בערך 0.8 מעלות צלזיוס ב2014), כבר נעול לתוך מערכת כדור הארץ על ידי העבר וניבא גזי חממה (בנק עולמי, 2014).

 

צריכים לחלופות

 

החוקרים מציינים זאת CO2- תשתית פולטת שהייתה קיימת ב- 2010 לא הספיקה כדי לדחוף את האטמוספירה CO2 והתחממות כדור הארץ מעבר ליעדי המעקה של 450 ppm CO2 ו -2 מעלות צלזיוס. הם מזהירים שזה ה CO2- תשתית פולטת שטרם נבנתה וחושפת את העולם להשפעות האקלים המאיימות ביותר. הימנעות מתרחיש זה דורשת מאמצים יוצאי דופן לפיתוח חלופות (Davis et al., 2010).

 

מחויבות לשינוי האקלים

 

מספר מחקרי אקלים השתמשו במודלים להפעלת סימולציות המזהות וכימותות שינויי האקלים וההשפעות המעוכבות בתרחישים של ייצוב היפותטי. מחקרים אלה מאפשרים למדענים ללמוד כיצד ניתן לצפות מכדור הארץ להגיב להפסקת פליטת חממות המחממות את מערכת האקלים ושל אירוסולים שמסווים חלק מההתחממות של חממת החממה. הם מראים כי האינרציה הגדולה ביותר (תגובה מאוחרת) נמצאת באוקיאנוסים, וכי אינרציה מסוימת נמצאת ברמות הטמפרטורה העולמיות. 

לדוגמא, מיהל וחוקריו המשותפים (2006) יצרו תרחיש היפותטי שבו ריכוזי גזי החממה בשנת 2000 נותרו זהים במשך 100 השנים הבאות. הסימולציות המרובות שביצעו הראו כי "אנו כבר מחויבים להתחממות כדור הארץ של 0.4 מעלות צלזיוס עד שנת 2100 לעומת 0.6 ° צלזיוס שהתחממה שנצפתה בסוף המאה העשרים" (עמ '2603). יתר על כן, הטמפרטורה מראה סימני התפשטות של 100 שנה לאחר שהתייצבות רמות ה- GHG האטמוספריות.

מפלס הים מראה אינרציה גדולה יותר מהטמפרטורה הגלובלית. עליות מפלס הים עלו יותר מפי שניים שנראו עליות במאה השנים הקודמות (100 עד 1901). עד 2000, 'סימולציות מיהל' מראות על מגמת עלייה מתמשכת. 

אם העולם יפסיק לפתע לשרוף דלקים מאובנים הראשון בינואר הבא, אטמוספרי CO2 יתייצב במהירות. אך הטמפרטורה וגובה פני הים ימשיכו לעלות הרבה אחר כך. מדענים מתייחסים לייצוב מתעכב זה של הטמפרטורה והשפעות אחרות על אקלים כ"מחויבות אקלים ".

 

הפיכות

 

חלק ניכר משינויי האקלים הוא בלתי הפיך ברובו במדדי הזמן האנושיים, אלא אם כן אנתרופוגניים נטו CO2 פליטה
היו שליליות חזקות לאורך תקופה מתמשכת. לִרְאוֹת IPCC AR5, Ch 12, עמ '. 1033.

 

אירוסולים

 

מתיוס וZickfeld (2012) העריכו כי חיסול מלא של תוצאות אירוסולים בהתחממות של בין 0.25 מעלות צלזיוס ו0.5 מעלות צלזיוס בעשור שלאחר חיסולם.

 

ממסעדה

 

תגובות מושהה כבר במערכת להגביר את הדחיפות לנקוט בפעולה מיידית לבניית ויישום חלופות עבור CO2 ותשתית פולטת גזים GHG הנמצאת בשימוש כעת.

 

קישורים

 

07 'IPCC  AR4 WGI | 10.7.1 | שינוי אקלים מחויבות ל2300 השנה

01 'IPCC  השפעות אדם לשמור על שינוי האווירה ב21st המאה

טבע '05  אוקיינוסים להאריך השפעות של שינוי האקלים

14 בנק 'העולם  להנמיך את החום [דו"ח 2014]

 

הפניות

שריון, KC, ורו, GH (2011). מחויבות האקלים בעולם לא בטוח. אותיות מחקר גיאופיסי, 38 (1). doi: 10.1029 / 2010GL045850 [GRL + . PDF]

דייוויס, ס.ג'יי, קלדיירה, ק 'ומתיוס, HD (2010). שלנו CO2 פליטות ושינוי אקלים מתשתיות אנרגיה קיימות. מדע, 329 (5997), 1330-1333. doi: 10.1126 / science.1188566

פרידלינגשטיין, פ 'ושלמה, ס' (2005). תרומתם של דורות אנושיים עבר ובהווה להתחממות מחויבת הנגרמת על ידי פחמן דו חמצני. PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה, 102 (31), 10832-10836.

ג'ילט, NP, ארורה, VK, זיקפלד, ק., מרשל, SJ, ומריפילד, WJ (2011). שינויי אקלים מתמשכים בעקבות הפסקה מוחלטת של פליטת הפחמן הדו-חמצני. מדעי הטבע הגיאוגרפי, 4 (2), 83-87. doi: 10.1038 / ngeo1047

יהל, GA, וושינגטון, WM, Santer, BD, קולינס, WD, Arblaster, JM, Aixue, ח ',. . . סטרנד, WG (2006). שינוי אקלים תחזיות לשינוי מחויבות המאה העשרים והאחת והאקלים בCCSM3. כתב העת של האקלים, 19 (11), 2597-2616.

מתיוס, HD וזיקפלד, ק '(2012). תגובת האקלים לפליטה של ​​גזי חממה מאופסת ותרסיסים. טבע שינויי האקלים, 2 (5), 338-341. doi: 10.1038 / nclimate1424

Wigley, TML (2005). מחויבות שינוי האקלים. מדע, 307 (5716), 1766-1769.

 

C תקציב

תקציב פחמן

 

תקציב פחמן מצטבר

IPCC על תקציב

קישור לzickfeld בזמן לתקציב.

קישור לGCP על תקציב בשימוש.

בחירת מדיניות = כמה עזב להשתמש

 

15 'Huffington Post מאן | כמה אנו קרובים להתחממות מסוכנת?