Maapallo kuumenee. Sekä maa että valtameret ovat nyt lämpimämpiä kuin ne olivat, kun kirjanpito aloitettiin, vuonna 1880, ja lämpötilat osoittavat edelleen nousevan. Tämä lämmön nousu on ilmaston lämpenemistä pähkinänkuoressa.
Tässä on paljaat luvut, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): Vuosien 1880 ja 1980 välillä maailmanlaajuinen lämpötila nousi keskimäärin 0,13 fahrenheit-astetta (0,07 celsiusastetta) vuodessa. Vuodesta 1981 lähtien nousunopeus on nopeutunut 0,32 asteeseen F (0,18 astetta C) vuosikymmentä kohti. Tämä on johtanut yleisen keskilämpötilan nousuun 3,6 astetta F (2 astetta C) tänään esiteollisuusaikaan verrattuna. Vuonna 2019 maapallon ja valtameren keskilämpötila oli 1,75 astetta F (0,95 astetta C) yli 1900-luvun keskiarvon. Se teki vuodesta 2019 ennätyksellisen kuumin vuoden, päättyen vain vuoteen 2016.
Tämän lämmön nousun aiheuttavat ihmiset. Fossiilisten polttoaineiden polttaminen on päästänyt ilmakehään kasvihuonekaasuja, jotka vangitsevat lämmön auringosta ja nostavat pinnan ja ilman lämpötilaa.
Kuinka kasvihuoneilmiöllä on merkitystä
Tämän päivän lämpenemisen päätekijä on fossiilisten polttoaineiden polttaminen. Nämä hiilivedyt lämmittävät planeetta kasvihuoneilmiön kautta, joka johtuu maan ilmakehän ja tulevan auringon säteilyn välisestä vuorovaikutuksesta.
"Älykäs kaveri keksi kasvihuoneilmiön perusfysiikan yli sata vuotta sitten ja käytti vain lyijykynää ja paperia", Pittsburghin yliopiston geologian ja ympäristötieteen professori Josef Werne kertoi Live Science: lle.
Tuo "fiksu kaveri" oli Svante Arrhenius, ruotsalainen tutkija ja mahdollinen Nobel-palkinnon voittaja. Yksinkertaisesti sanottuna, auringonsäteily osuu maan pintaan ja palaa sitten takaisin ilmakehään kohti lämpöä. Ilmakehän kaasut vangitsevat tämän lämmön ja estävät sitä pääsemästä avaruuden tyhjiöön (hyviä uutisia planeetan elämälle). Vuonna 1895 esitetyssä lehdessä Arrhenius havaitsi, että kasvihuonekaasut, kuten hiilidioksidi, voisivat vangita lämpöä lähellä Maapallon pintaa ja että pienet muutokset näiden kaasujen määrässä voivat tehdä suuren eron lämmön jäämiseen.
Mistä kasvihuonekaasut tulevat
Teollisen vallankumouksen alusta lähtien ihmiset ovat muuttaneet nopeasti ilmakehän kaasutasapainoa. Fossiilisten polttoaineiden kuten hiilen ja öljyn palaminen vapauttaa vesihöyryä, hiilidioksidia (CO2), metaania (CH4), otsonia ja typpioksidia (N2O), ensisijaisia kasvihuonekaasuja. Hiilidioksidi on yleisin kasvihuonekaasu. Noin 800 000 vuotta sitten teollisuusvallankumouksen alkamiseen saakka hiilidioksidin läsnäolo ilmakehässä oli noin 280 osaa miljoonaan (ppm, mikä tarkoittaa, että ilmassa oli noin 208 hiilidioksidimolekyyliä jokaista miljoonaa ilmamolekyyliä kohti). Vuodesta 2018 (viimeinen vuosi, jolloin täydelliset tiedot ovat saatavilla) oli keskimääräinen hiilidioksidin ilmakehässä 407,4 ppm, kansallisten ympäristötietokeskusten mukaan.
Se ei ehkä kuulosta paljolta, mutta Scripps Institution of Oceanography -yksikön mukaan hiilidioksidipitoisuudet eivät ole olleet niin korkeat, että Plioseen-kauden jälkeen, joka tapahtui 3–5 miljoonaa vuotta sitten. Tuolloin arktinen alue oli jäämätön ainakin osan vuotta ja huomattavasti lämpimämpi kuin nykyään, Science-lehdessä julkaistun vuoden 2013 tutkimuksen mukaan.
Ympäristönsuojeluviraston (EPA) analyysin mukaan vuonna 2016 hiilidioksidin osuus oli 81,6% kaikista Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöistä.
"Tiedämme erittäin tarkkojen instrumenttimittausten avulla, että ilmakehässä on ennennäkemätöntä nousua. Tiedämme, että CO2 absorboi infrapunasäteilyä ja keskimääräinen keskilämpötila nousee", Pennsylvanian York Collegen kemian professori Keith Peterman, ja hänen tutkimuskumppaninsa, Gregory Foy, kemian apulaisprofessori Pennsylvanian York Collegessa, kertoivat Live Sciencelle yhteisessä sähköpostiviestissä.
CO2 pääsee ilmakehään monien reittien kautta. Fossiilisten polttoaineiden palaminen vapauttaa hiilidioksidia ja on ylivoimaisesti suurin Yhdysvaltojen panos maapallon lämmittäviin päästöihin. EPA: n vuoden 2018 raportin mukaan Yhdysvaltojen fossiilisten polttoaineiden poltto, mukaan lukien sähköntuotanto, vapautti ilmakehään hiukan yli 5,8 miljardia tonnia (5,3 miljardia tonnia) hiilidioksidia vuonna 2016. Muut prosessit - kuten polttoaineiden muu kuin energiankäyttö, raudan ja teräksen tuotanto , sementintuotanto ja jätteiden polttaminen - lisää hiilidioksidipäästöjen kokonaismäärä Yhdysvalloissa 7 miljardiin tonniin (6,5 miljardiin tonniin).
Metsäkato on myös merkittävä tekijä ilmakehän hiilidioksidipäästöissä. Duke-yliopiston julkaiseman tutkimuksen mukaan metsien hävittäminen on toiseksi suurin ihmisten aiheuttama (ihmisen aiheuttama) hiilidioksidilähde. Puiden kuolemisen jälkeen ne vapauttavat hiilen, jonka ne ovat varastoineet fotosynteesin aikana. Vuoden 2010 globaalin metsävarojen arvioinnin mukaan metsien hävittäminen vapauttaa ilmakehään melkein miljardia tonnia hiiltä vuodessa.
Maailmanlaajuisesti metaani on toiseksi yleisin kasvihuonekaasu, mutta se on tehokkain lämmön pidättämisessä. EPA: n mukaan metaani on 25 kertaa tehokkaampi lämmön sieppaamisessa kuin hiilidioksidi. Vuonna 2016 kaasun osuus oli noin 10% kaikista Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöistä, EPA: n mukaan.
Metaania voi tulla monista luonnollisista lähteistä, mutta ihmiset aiheuttavat suuren osan metaanipäästöistä kaivostoiminnan, maakaasun käytön, karjan massan kasvattamisen ja kaatopaikkojen käytön kautta. Nautakarja on EPA: n mukaan suurin yksittäinen metaanilähde Yhdysvalloissa, ja eläimet tuottavat lähes 26% metaanin kokonaispäästöistä.
Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöjen lukumäärässä on havaittavissa toivollisia suuntauksia. Vuoden 2018 EPA-raportin mukaan nämä päästöt nousivat 2,4% vuosina 1990–2016, mutta laskivat 1,9% vuosina 2015–2016.
Osa laskusta johtui lämpimästä talvesta 2016, joka vaati tavallista vähemmän lämmityspolttoainetta. Mutta toinen merkittävä syy viimeaikaiseen laskuun on hiilen korvaaminen maakaasulla, ilmasto- ja energiaratkaisukeskuksen mukaan. Yhdysvallat on myös siirtymässä valmistuspohjaisesta taloudesta vähemmän hiili-intensiiviseen palvelotalouteen. Polttoainetehokkaat ajoneuvot ja rakennusten energiatehokkuusstandardit ovat myös parantaneet päästöjä EPA: n mukaan.
Ilmaston lämpenemisen vaikutukset
Maapallon lämpeneminen ei tarkoita vain lämpenemistä, minkä vuoksi "ilmastonmuutoksesta" on tullut suosittu termi tutkijoiden ja päätöksentekijöiden keskuudessa. Vaikka maapallo on tulossa keskimäärin lämpimämmäksi, tällä lämpötilan nousulla voi olla paradoksaalisia vaikutuksia, kuten useammat ja voimakkaat lumimyrskyt. Ilmastomuutos voi vaikuttaa maailmaan ja vaikuttaa siihen monilla suurilla tavoilla: sulattamalla jäätä, kuivaamalla jo kuivat alueet, aiheuttamalla ääriolosuhteita ja häiritsemällä valtamerten herkkää tasapainoa.
Sulava jää
Ehkä ilmastomuutoksen toistaiseksi näkyvin vaikutus on jäätiköiden ja merijään sulaminen. Jäälehdet ovat vetäytyneet viimeisen jääkauden lopusta, noin 11 700 vuotta sitten, mutta viime vuosisadan lämpeneminen on nopeuttanut niiden loppumista. Vuoden 2016 tutkimuksen mukaan 99%: n todennäköisyys on, että ilmaston lämpeneminen on aiheuttanut jäätiköiden viimeaikaisen vetäytymisen; Itse asiassa tutkimus osoitti, että nämä joet vetäytyivät 10 - 15 kertaa etäisyydellä, joka heillä olisi, jos ilmasto olisi pysynyt vakaana. Montanan jäätikön kansallispuistossa oli 150 jäätikköä 1800-luvun lopulla. Nykyään sillä on 26. Jäätiköiden menetykset voivat aiheuttaa ihmishenkien menetyksiä, kun jäätiköt järviä pidättävät jäiset padot destabilisoituvat ja purskahtavat tai kun epävakaan jäähautauskylien aiheuttamat lumivyöryt.
Pohjoisnavalla lämpeneminen etenee kaksi kertaa niin nopeasti kuin keskimmäisillä leveysasteilla, ja merijää osoittaa rasitusta. Syksyllä ja talvella jäätyi jäällä arktisella alueella ennätyksellisen alhaisella tasolla sekä vuonna 2015 että 2016, eli jääpaisunta ei peittänyt niin suurta osaa avomerestä kuin aiemmin havaittiin. NASA: n mukaan arktisen merijään maksimimäärän talvimäärän 13 pienintä arvoa mitattiin viimeisen 13 vuoden aikana. Jää muodostuu myös myöhemmin vuodenaikana ja sulaa helpommin keväällä. Kansallisen lumi- ja jäätietokeskuksen mukaan tammikuun merijäämäärä on vähentynyt 3,15% vuosikymmenessä viimeisen 40 vuoden aikana. Jotkut tutkijat uskovat, että Jäämeri näkee jäättömät kesät 20 tai 30 vuoden sisällä.
Etelämantereella kuva on ollut hiukan epäselvä. Etelämanner-niemimaan ja eteläisen valtameren koalition mukaan läntinen Etelämantereen niemimaa lämpenee nopeammin kuin missään muualla arktisen alueen osien lisäksi. Niemimaa on silloin, kun Larsen C -jääteline rikkoi juuri heinäkuussa 2017, kuteen Delawaren kokoisen jäävuoren. Nyt tutkijat sanovat, että neljäsosa Länsi-Antarktikan jäästä on romahtamisen vaarassa ja valtavat Thwaites- ja Pine Island -jäätiköt virtaavat viisi kertaa nopeammin kuin vuonna 1992.
Etelämantereen edustalla oleva merijää on kuitenkin erittäin vaihteleva, ja joillakin alueilla on todella saavutettu ennätykselliset korkeudet viime vuosina. Nämä tiedot voivat kuitenkin sisältää ilmastonmuutoksen sormenjälkiä, koska ne voivat johtua maalla tapahtuvasta jäästä, joka liikkuu merelle jäätiköiden sulaessa, tai ilmaston lämpenemiseen liittyvistä tuulen muutoksista. Vuonna 2017 tämä ennätyskorkean jään malli kuitenkin kääntyi äkillisesti esiin ennätysmäärällä. 3. maaliskuuta 2017 Etelämantereen merijää mitattiin 71 000 neliökilometriä (184 000 neliökilometriä) pienemmäksi kuin edellinen alhaisin, vuodesta 1997.
Lämpenee
Ilmaston lämpeneminen muuttaa myös asioita pylväiden välillä. Monien jo kuivien alueiden odotetaan muuttuvan vielä kuivemmiksi maailman lämpenemisen myötä. Esimerkiksi Yhdysvaltojen lounais- ja keskitasojen odotetaan kokevan vuosikymmenien mittaisia "megavetykuvia" raskaammin kuin mikään muu ihmisen muistiin.
"Kuivuuden tulevaisuus Länsi-Pohjois-Amerikassa on todennäköisesti huonompi kuin kukaan on kokenut Yhdysvaltojen historiassa", sanoo Benjamin Cook, NASA: n New Yorkin avaruustutkimuslaitoksen Goddard-instituutin ilmastotieteilijä, joka julkaisi tutkimuksen vuonna 2015 nämä kuivuudet, kertoi Live Science. "Nämä ovat kuivuuksia, jotka ylittävät nykypäivän kokemuksemme niin paljon, että niistä on lähes mahdotonta edes ajatella."
Tutkimuksessa ennustettiin vähintään 35 vuoden kestäneiden kuivuuksien 85 prosentin todennäköisyys alueella vuoteen 2100 mennessä. Tutkijoiden mukaan pääasiallinen veden haihtuminen kuumemmasta ja kuumasta maaperästä lisääntyy. Suuri osa sateista, joita näillä kuivilla alueilla tapahtuu, häviää.
Samaan aikaan vuoden 2014 tutkimuksessa todettiin, että monilla alueilla sataa todennäköisesti vähemmän sateita ilmaston lämpenemisen myötä. Tutkimuksessa havaittiin todennäköisesti olevan eniten subtrooppisia alueita, mukaan lukien Välimeren alue, Amazon, Keski-Amerikka ja Indonesia, kun taas Etelä-Afrikka, Meksiko, Länsi-Australia ja Kalifornia kuivuvat.
Äärimmäinen sää
Toinen ilmaston lämpenemisen vaikutus: äärimmäinen sää. Hurrikaanien ja taifuunien odotetaan voimistuvan planeetan lämpeneessä. Kuumat valtameret haihduttavat enemmän kosteutta, mikä on moottori, joka ajaa nämä myrskyt. YK: n hallitustenvälinen ilmastomuutospaneeli (IPCC) ennustaa, että vaikka maailma monipuolistaa energialähteitään ja siirtyy vähemmän fossiilisia polttoaineita käyttävään talouteen (tunnetaan nimellä A1B-skenaario), trooppisia sykloneja on todennäköisesti jopa 11 prosenttia enemmän keskimäärin voimakas. Tämä tarkoittaa enemmän tuuli- ja vesivahinkoja haavoittuvilla rannikoilla.
Paradoksaalisesti ilmastonmuutos voi myös aiheuttaa useampia äärimmäisiä lumimyrskyjä. Kansallisten ympäristötietokeskusten mukaan äärimmäisistä lumimyrskyistä Yhdysvaltojen itäosissa on tullut kaksinkertainen määrä kuin 1900-luvun alkupuolella. Tässäkin tapauksessa tämä muutos tulee, koska valtameren lämpötilojen lämpeneminen johtaa kosteuden lisääntyneeseen haihtumiseen ilmakehään. Tämä kosteus voimistaa myrskyjä, jotka kärsivät Yhdysvaltojen mannerosasta.
Valtameren häiriöt
Jotkut ilmaston lämpenemisen välittömistä vaikutuksista ovat aaltojen alla. Valtameret toimivat hiilinieluina, mikä tarkoittaa, että ne imevät liuenneen hiilidioksidin. Se ei ole huono asia ilmakehälle, mutta se ei ole loistava meren ekosysteemille. Kun hiilidioksidi reagoi meriveden kanssa, veden pH laskee (ts. Se muuttuu happamaksi), prosessi, jota kutsutaan valtameren happamaksi tekemiseksi. Tämä lisääntynyt happamuus kuluu kalsiumkarbonaattikuorien ja luurankojen luona, joista monet valtameri-organismit ovat riippuvaisia selviytymisestä. Nämä olennot sisältävät äyriäisiä, niveljalkaisia ja koralleja NOAA: n mukaan.
Erityisesti korallit ovat valtamerten ilmastomuutoksen hiilikaivoksessa. Merentutkijat ovat havainneet korallien valkaisun hälyttävän tason, tapahtumissa, joissa koralli karkottaa symbioottiset levät, jotka tarjoavat korallille ravintoaineita ja antavat heille elävät värit. Valkaisu tapahtuu korallien rasittaessa, ja stressitekijöihin voi kuulua korkeita lämpötiloja. Vuosina 2016 ja 2017 Australian Great Barrier Reef kokenut selkänojaisten valkaisutapahtumia. Koralli voi selviytyä valkaisusta, mutta toistuvat valkaisutapahtumat tekevät selviytymisestä vähemmän todennäköistä.
Ei ollut ilmastovaiheita
Huolimatta valtavasta tieteellisestä yksimielisyydestä ilmaston lämpenemisen syistä ja todellisuudesta, kysymys on poliittisesti kiistanalainen. Esimerkiksi ilmastonmuutoksen kieltäjät ovat väittäneet, että ilmaston lämpeneminen hidastui vuosien 1998 ja 2012 välillä, ilmiö, jota kutsutaan "ilmastonmuutoksen keskeytykseksi".
Valitettavasti planeetalla, katkoksia ei koskaan tapahtunut. Kaksi tutkimusta, yksi julkaistu Science-lehdessä 2015 ja toinen, julkaistu vuonna 2017 Science Advances -lehdessä, analysoi uudelleen valtameren lämpötilatiedot, jotka osoittivat lämpenemisen hidastumisen ja havaitsivat, että se oli pelkkä mittausvirhe. Vuosien 1950 ja 1990 välillä valtaosa valtameren lämpötilasta mitattiin tutkimusveneisiin. Vesi pumpataan putkiin konehuoneen kautta, mikä päätyi veden kuumentamiseen hieman. 1990-luvun jälkeen tutkijat alkoivat käyttää tarkempia meripojapohjaisia järjestelmiä valtameren lämpötilan mittaamiseen. Ongelma tuli, koska kukaan ei korjannut veneiden ja poijien välisten mittausten muutosta. Näiden korjausten tekeminen osoitti, että valtameret lämmenivät keskimäärin 0,22 astetta F (0,12 astetta C) vuosikymmenen jälkeen vuodesta 2000, melkein kaksi kertaa niin nopeasti kuin aikaisemmat arviot olivat 0,12 astetta (0,07 astetta) vuosikymmenestä.
Ilmaston lämpeneminen nopea tosiasiat
NASA: n mukaan:
