Zemeslode sakarst. Gan sauszemes, gan okeāni tagad ir siltāki nekā tas bija tad, kad 1880. gadā sākās uzskaite, un temperatūra joprojām turpina paaugstināties. Šis siltuma pieaugums īsumā ir globālā sasilšana.
Saskaņā ar Nacionālās okeāna un atmosfēras pārvaldes (NOAA) datiem ir tukšie skaitļi: Laikā no 1880. līdz 1980. gadam pasaules temperatūra gada laikā paaugstinājās vidēji par 0,13 grādiem pēc Fārenheita (0,07 grādi pēc Celsija) desmit gados. Kopš 1981. gada pieauguma temps ir pieaudzis līdz 0,32 grādiem F (0,18 grādi C) desmitgadē. Tas ir izraisījis vispārējās vidējās temperatūras paaugstināšanos šodien 3,6 grādi F (2 grādi C) salīdzinājumā ar pirmsindustriālo laikmetu. 2019. gadā vidējā globālā temperatūra virs sauszemes un okeāna bija 1,75 grādi F (0,95 grādi C) virs vidējā 20. gadsimta līmeņa. Tas 2019. gadu padarīja par otro karstāko gadu reģistrā, noslēdzot tikai 2016. gadu.
Šo siltuma pieaugumu izraisa cilvēki. Fosilā kurināmā sadedzināšana atmosfērā izdalīja siltumnīcefekta gāzes, kas aiztur saules siltumu un paaugstina virsmas un gaisa temperatūru.
Kā loma ir siltumnīcas efektam
Mūsdienu sasilšanas galvenais virzītājspēks ir fosilā kurināmā sadedzināšana. Šie ogļūdeņraži sasilda planētu caur siltumnīcas efektu, ko izraisa Zemes atmosfēras un ienākošā saules starojuma mijiedarbība.
"Siltumnīcas efekta pamata fiziku vairāk nekā pirms simts gadiem izdomāja kāds gudrs puisis, izmantojot tikai zīmuli un papīru," Live Science stāstīja Pitsburgas universitātes ģeoloģijas un vides zinātnes profesors Josefs Verns.
Šis "viedais puisis" bija Svante Arrhenius, zviedru zinātnieks un iespējamais Nobela prēmijas laureāts. Vienkārši izsakoties, saules starojums sasniedz Zemes virsmu un pēc tam siltums atgriežas atmosfēras virzienā. Gāzes atmosfērā notver šo siltumu, neļaujot tai izkļūt kosmosa tukšumā (labas ziņas dzīvībai uz planētas). 1895. gadā iesniegtajā dokumentā Arrheniuss izdomāja, ka siltumnīcefekta gāzes, piemēram, oglekļa dioksīds, var notvert karstumu tuvu Zemes virsmai un ka nelielas šo gāzu daudzuma izmaiņas var ievērojami mainīt ieslodzītā siltuma daudzumu.
No kurienes nāk siltumnīcefekta gāzes
Kopš rūpnieciskās revolūcijas sākuma cilvēki ir strauji mainījuši gāzu līdzsvaru atmosfērā. Dedzinot fosilo kurināmo, piemēram, ogles un naftu, primārās siltumnīcefekta gāzes izdala ūdens tvaikus, oglekļa dioksīdu (CO2), metānu (CH4), ozonu un slāpekļa oksīdu (N2O). Oglekļa dioksīds ir visizplatītākā siltumnīcefekta gāze. Laikā no aptuveni 800 000 gadiem līdz rūpnieciskās revolūcijas sākumam CO2 klātbūtne atmosfērā bija aptuveni 280 daļas uz miljonu (ppm, kas nozīmē, ka gaisā uz katru miljonu gaisa molekulu bija apmēram 208 CO2 molekulas). Kopš 2018. gada (pēdējais gads, kad ir pieejami pilnīgi dati) vidējais CO2 daudzums atmosfērā bija 407,4 ppm, liecina Nacionālie vides informācijas centri.
Tas var neizklausīties daudz, bet saskaņā ar Scripps Institūta okeanogrāfiju CO2 līmenis nav bijis tik augsts kopš Pliocēna laikmeta, kurš notika pirms 3 miljoniem līdz 5 miljoniem gadu. Tajā laikā Arktika vismaz daļu gada bija bez ledus un ievērojami siltāka nekā šobrīd, liecina žurnālā Science publicētie 2013. gada pētījumi.
Saskaņā ar Vides aizsardzības aģentūras (EPA) veikto analīzi 2016. gadā CO2 veidoja 81,6% no visām ASV siltumnīcefekta gāzu emisijām.
"Izmantojot augstas precizitātes instrumentālos mērījumus, mēs zinām, ka atmosfērā notiek bezprecedenta CO2 pieaugums. Mēs zinām, ka CO2 absorbē infrasarkano starojumu un paaugstinās vidējā temperatūra pasaulē," saka Pensilvānijas Jorkas koledžas ķīmijas profesors Keits Petermans. un viņa pētniecības partneris Gregorijs Foja, Pensilvānijas Jorkas koledžas ķīmijas asociētais profesors, Live Science pastāstīja kopīgā e-pasta ziņojumā.
CO2 nonāk atmosfērā, izmantojot dažādus maršrutus. Dedzinot fosilo kurināmo, tiek atbrīvots CO2, un tas ir līdz šim lielākais ASV ieguldījums emisijās, kas silda pasauli. Saskaņā ar 2018. gada EPA ziņojumu ASV fosilā kurināmā sadedzināšana, ieskaitot elektrības ražošanu, 2016. gadā atmosfērā izdalīja nedaudz vairāk par 5,8 miljardiem tonnu (5,3 miljardiem metrisko tonnu) CO2. Citi procesi - piemēram, kurināmā izmantošana neenerģētiski, dzelzs un tērauda ražošana , cementa ražošana un atkritumu sadedzināšana - palieliniet kopējo CO2 izmešu daudzumu gadā ASV līdz 7 miljardiem tonnu (6,5 miljardi metrisko tonnu).
Atmežošana ir arī liels CO2 izmešu daudzums atmosfērā. Faktiski atmežošana ir otrs lielākais antropogēno (cilvēka radīto) oglekļa dioksīda avots, liecina Djūka universitātes publicētie pētījumi. Pēc koku nāves viņi atbrīvo oglekli, ko viņi ir uzkrājuši fotosintēzes laikā. Saskaņā ar 2010. gada globālo mežu resursu novērtējumu atmežošana atmosfērā gadā izdala gandrīz miljardu tonnu oglekļa.
Visā pasaulē metāns ir otrā visizplatītākā siltumnīcefekta gāze, bet tas ir visefektīvākais siltuma uztveršanā. EPA ziņo, ka metāns ir 25 reizes efektīvāks siltuma uztveršanā nekā oglekļa dioksīds. Saskaņā ar EPA 2016. gadā gāze veidoja apmēram 10% no visām ASV siltumnīcefekta gāzu emisijām.
Metāns var nākt no daudziem dabīgiem avotiem, bet cilvēki lielu daļu metāna izmešu rada ieguves rūpniecībā, dabasgāzes izmantošanā, mājlopu masveida audzēšanā un atkritumu poligonu izmantošanā. Saskaņā ar EPA liellopi ir lielākais vienīgais metāna avots ASV, dzīvnieki rada gandrīz 26% no kopējās metāna emisijas.
ASV siltumnīcefekta gāzu emisijas skaitļos ir dažas cerīgas tendences. Saskaņā ar 2018. gada EPA ziņojumu šīs emisijas no 1990. līdz 2016. gadam palielinājās par 2,4%, bet laikā no 2015. līdz 2016. gadam samazinājās par 1,9%.
Daļu no šī krituma veicināja siltā 2016. gada ziema, kurai bija nepieciešams mazāk apkures kurināmā nekā parasti. Bet vēl viens nozīmīgs nesenā krituma iemesls ir ogļu aizstāšana ar dabasgāzi, norāda Klimata un enerģētikas risinājumu centrs. ASV arī pāriet no ekonomikas, kas balstīta uz ražošanu, uz pakalpojumu ekonomiku, kas mazāk patērē oglekli. Saskaņā ar EPA emisijas ir uzlabojušas arī degvielu taupoši transportlīdzekļi un ēku energoefektivitātes standarti.
Globālās sasilšanas ietekme
Globālā sasilšana nenozīmē tikai sasilšanu, tāpēc pētniekiem un politikas veidotājiem "klimata pārmaiņas" ir kļuvušas par iecienītāko terminu. Kamēr zemeslode kļūst vidēji karstāka, šī temperatūras paaugstināšanās var radīt paradoksālas sekas, piemēram, biežākas un spēcīgākas sniega vētras. Klimata izmaiņas var ietekmēt un ietekmēs zemeslodi vairākos lielos veidos: izkausējot ledu, izžāvējot jau sausos apgabalus, izraisot ekstremālus laika apstākļus un izjaucot trauslo okeānu līdzsvaru.
Kušanas ledus
Varbūt līdz šim redzamākā klimata pārmaiņu ietekme ir ledāju un jūras ledus kušana. Ledus loksnes atkāpjas kopš pēdējā ledus laikmeta beigām, apmēram pirms 11 700 gadiem, bet pagājušā gadsimta sasilšana ir paātrinājusi to izzušanu. 2016. gada pētījumā tika atklāts, ka pastāv 99% iespējamība, ka globālā sasilšana ir izraisījusi neseno ledāju atkāpšanos; patiesībā, pētījumi parādīja, ka šīs ledus upes atkāpās no 10 līdz 15 reizes lielāka par attālumu, kāds tām būtu, ja klimats būtu palicis stabils. Ledāju nacionālajā parkā Montanā 1800. gadu beigās bija 150 ledāju. Mūsdienās tai ir 26. Ledāju zaudēšana var izraisīt cilvēku dzīvību, kad ledus aizsprosti, kas kavē ledāju ezeru darbību, destabilizējas un plīst vai kad lavīnas rada nestabili ledus apbedījumu ciemati.
Ziemeļpolā sasilšana notiek divreiz ātrāk nekā vidējos platuma grādos, un jūras ledus rāda celmu. Kritumu un ziemas ledus Arktikā ir sasniedzis rekordaugstāko līmeni gan 2015., gan 2016. gadā, kas nozīmē, ka ledus plašums neaptvēra tik daudz atklātā jūrā, kā iepriekš novērots. Pēc NASA ziņām, pēdējo 13 gadu laikā tika izmērītas 13 mazākās jūras ledus maksimālā ziemas līmeņa vērtības Arktikā. Ledus veidojas arī vēlāk sezonā un pavasarī vieglāk kūst. Saskaņā ar Nacionālā sniega un ledus datu centra datiem janvāra jūras ledus daudzums pēdējos 40 gados ir samazinājies par 3,15% desmitgadē. Daži zinātnieki domā, ka Ziemeļu Ledus okeānā vasaras bez ledus ieraudzīs 20 vai 30 gadu laikā.
Antarktikā attēls ir bijis nedaudz mazāk skaidrs. Saskaņā ar Antarktikas un Okeāna dienvidu koalīcijas datiem Rietumu Antarktikas pussala sasilda ātrāk nekā jebkur citur, izņemot dažas Arktikas daļas. Pussala ir vieta, kur Larsen C ledus šelfs tikko izlauzās 2017. gada jūlijā, nārstojot aisbergu, kas ir Delavēras lielums. Tagad zinātnieki saka, ka ceturtdaļai Rietumantarktīdas ledus draud sabrukšana un milzīgie Thwaites un Pine Island ledāji plūst piecas reizes ātrāk nekā 1992. gadā.
Jūras ledus pie Antarktīdas tomēr ir ārkārtīgi mainīgs, un dažos apgabalos pēdējos gados ir sasniegts rekordaugsts līmenis. Tomēr uz šiem ierakstiem varētu būt klimata pārmaiņu pirkstu nospiedumi, jo to iemesls var būt sauszemes ledus pārvietošanās jūrā ledāju kūstot vai ar sasilšanu saistītās vēja izmaiņas. Tomēr 2017. gadā šis rekordaugstā ledus modelis pēkšņi mainījās, līdz ar rekordzemu līmeni. 2017. gada 3. martā Antarktikas jūras ledus tika mērīts 71 000 kvadrātjūdzes (184 000 kvadrātkilometru) platumā mazāk nekā iepriekšējais zemais rādītājs, sākot no 1997. gada.
Uzkarsē
Globālā sasilšana mainīs lietas arī starp poliem. Paredzams, ka daudzi jau sausi apgabali kļūs vēl sausāki, kad pasaule sasils. Paredzams, ka, piemēram, Amerikas Savienoto Valstu dienvidrietumu un centrālajā līdzenumā gadu desmitiem gari "megadrūmi" būs skarbāki nekā jebkas cits cilvēku atmiņā.
"Sausuma nākotne Ziemeļamerikas rietumos, iespējams, ir sliktāka, nekā kāds ir pieredzējis Amerikas Savienoto Valstu vēsturē," - NASA Ņujorkas Kosovas pētījumu institūta Goddard klimata zinātnieks Benjamin Cook, kurš 2015. gadā publicēja pētījumus, prognozējot šie sausumi, stāstīja Live Science. "Tie ir sausumi, kas tik tālu pārsniedz mūsu mūsdienu pieredzi, ka par tiem gandrīz neiespējami pat domāt."
Pētījumā tika prognozēts, ka līdz 2100. gadam 85% sausuma iespējamība šajā reģionā ilgst vismaz 35 gadus. Pētnieki atklāja, ka galvenais virzītājspēks ir arvien lielāka ūdens iztvaikošana no karstākas un karstākas augsnes. Pazudīs daudz nokrišņu, kas šajos sausajos reģionos nokļūs.
Tikmēr 2014. gada pētījumos tika atklāts, ka klimata sasilšanas rezultātā daudzās teritorijās nokrišņu būs mazāk. Šis pētījums atklāj, ka, iespējams, vissmagāk cietīs subtropu reģioni, tostarp Vidusjūra, Amazone, Centrālamerika un Indonēzija, savukārt Dienvidāfrika, Meksika, Austrālijas rietumi un Kalifornija arī izžūs.
Ekstrēmi laikapstākļi
Vēl viena globālās sasilšanas ietekme: ārkārtēji laika apstākļi. Paredzams, ka planētas sasilšanas laikā viesuļvētras un taifūni kļūs intensīvāki. Karstāki okeāni iztvaiko vairāk mitruma, kas ir motors, kas vada šīs vētras. ANO Starpvaldību klimata pārmaiņu ekspertu grupa (IPCC) prognozē, ka pat tad, ja pasaule dažādo savus enerģijas avotus un pāriet uz ekonomiku, kas prasa mazāk fosilā kurināmā (pazīstama kā A1B scenārijs), tropisko ciklonu, iespējams, būs par 11% vairāk vidēji intensīva. Tas nozīmē vairāk vēja un ūdens postījumu jutīgajās piekrastes joslās.
Paradoksāli, ka klimata pārmaiņas var izraisīt arī biežākas ārkārtējas sniega vētras. Saskaņā ar Nacionālajiem vides informācijas centriem ārkārtējas sniega vētras Amerikas Savienoto Valstu austrumos ir kļuvušas divreiz izplatītākas nekā pagājušā gadsimta 20. gadu sākumā. Atkal šīs izmaiņas notiek tāpēc, ka siltā okeāna temperatūra paaugstina mitruma iztvaikošanu atmosfērā. Šis mitrums ietekmē vētras, kas skārušas Amerikas kontinentālo daļu.
Okeāna darbības traucējumi
Daži no tūlītējiem globālās sasilšanas efektiem ir zem viļņiem. Okeāni darbojas kā oglekļa izlietnes, kas nozīmē, ka tie absorbē izšķīdušo oglekļa dioksīdu. Tas nav slikti atmosfērai, bet tas nav lieliski jūras ekosistēmai. Kad oglekļa dioksīds reaģē ar jūras ūdeni, ūdens pH pazeminās (tas ir, tas kļūst skābāks), process, kas pazīstams kā okeāna paskābināšanās. Šis paaugstinātais skābums izzūd pie kalcija karbonāta čaumalām un skeletiem, no kuriem daudzi okeāna organismi ir atkarīgi no izdzīvošanas. Saskaņā ar NOAA šie radījumi ietver gliemenes, pteropodus un koraļļus.
Jo īpaši koraļļi ir ogļraktuvju kanārijputniņš klimata izmaiņām okeānos. Jūras zinātnieki ir novērojuši satraucošu koraļļu balināšanas līmeni - notikumus, kuros koraļļi izvada simbiotiskās aļģes, kas nodrošina koraļļu ar barības vielām un piešķir tām spilgtas krāsas. Balināšana notiek koraļļu ietekmē, un stresa ietekmē var būt augsta temperatūra. 2016. un 2017. gadā Austrālijas Lielais Barjerrifs piedzīvoja balināšanas pasākumus, kas vērsti pretēji. Koraļļi var izdzīvot ar balināšanu, bet atkārtoti balināšanas gadījumi izdzīvošanu padara mazāk iespējamu.
Nebija klimata pārtraukumu
Neskatoties uz milzīgo zinātnisko vienprātību par globālās sasilšanas cēloņiem un realitāti, šis jautājums ir politiski strīdīgs. Piemēram, klimata pārmaiņu noliedzēji ir apgalvojuši, ka sasilšana palēninājās no 1998. līdz 2012. gadam - parādība, kas pazīstama kā “klimata pārmaiņu pārtraukumi”.
Diemžēl planētai pārtraukums nekad nenotika. Divi pētījumi, viens publicēts žurnālā Science 2015. gadā un otrs, 2017. gadā publicēts žurnālā Science Advances, reanalizēja datus par okeāna temperatūru, kas parādīja sasilšanas palēnināšanos un atklāja, ka tā ir tikai mērījumu kļūda. Laikā no piecdesmitajiem līdz deviņdesmitajiem gadiem lielāko daļu okeāna temperatūras mērījumu veica uz izpētes laivām. Ūdens tiks iesūknēts caurulēs caur mašīntelpu, kā rezultātā ūdens nedaudz sildījās. Pēc 1990. gadiem zinātnieki okeāna temperatūras mērīšanai sāka izmantot precīzākas, uz okeāna bojām balstītas sistēmas. Problēma radās tāpēc, ka neviens nelaboja izmaiņas laivu un boju mērījumos. Veicot šos labojumus, parādījās, ka okeāni kopš 2000. gada vidēji desmit gadu laikā sasilda 0,22 grādus F (0,12 grādus C), gandrīz divreiz ātrāk nekā iepriekšējie aprēķini par 0,12 grādiem F (0,07 grādi C) desmitgadē.
Ātrie fakti par globālo sasilšanu
Saskaņā ar NASA:
