Jak Se Přirozeně Mění Klima Země A Proč Je To Nyní úplně Jiný Případ - Alternativní Pohled

Obsah:

Jak Se Přirozeně Mění Klima Země A Proč Je To Nyní úplně Jiný Případ - Alternativní Pohled
Jak Se Přirozeně Mění Klima Země A Proč Je To Nyní úplně Jiný Případ - Alternativní Pohled

Video: Jak Se Přirozeně Mění Klima Země A Proč Je To Nyní úplně Jiný Případ - Alternativní Pohled

Video: Jak Se Přirozeně Mění Klima Země A Proč Je To Nyní úplně Jiný Případ - Alternativní Pohled
Video: TOP 10 triků, JAK SE ZBAVIT ZÁPACHU 2024, Březen
Anonim

Po dlouhou dobu kolísalo zemské klima z deseti různých důvodů, včetně orbitálních vln, tektonických posunů, evolučních změn a dalších faktorů. Vrhli planetu buď v ledových dobách, nebo v tropickém vedru. Jak se vztahují k současné antropogenní změně klimatu?

V celé své historii se Země dokázala stát sněhovou koulí a skleníkem. A pokud se podnebí změnilo před zjevem člověka, jak víme, že jsme za vinu za ostré oteplování, které dnes pozorujeme, vinu?

Částečně proto, že můžeme vyvodit jasný kauzální vztah mezi antropogenními emisemi oxidu uhličitého a nárůstem globální teploty o 1,28 stupně Celsia (což mimochodem pokračuje) v období před průmyslovým obdobím. Molekuly oxidu uhličitého absorbují infračervené záření, takže se jejich množství v atmosféře zvyšuje, zadržují více tepla, které se vypařuje z povrchu planety.

Současně paleoklimatologové udělali velký pokrok v porozumění procesů, které v minulosti vedly ke změně klimatu. Zde je deset případů přirozené změny klimatu - ve srovnání se současnou situací.

Sluneční cykly

Měřítko: chlazení o 0,1 - 0,3 stupně Celsia

Časová osa: periodický pokles sluneční aktivity v rozmezí od 30 do 160 let, oddělený několika stoletími

Propagační video:

Každých 11 let se mění solární magnetické pole as ním přichází 11leté cykly zjasnění a stmívání. Tyto výkyvy jsou však malé a ovlivňují klima Země jen nepatrně.

Mnohem důležitější jsou „velká solární minima“, desetiletá období snížené sluneční aktivity, ke kterým došlo za posledních 11 000 let 25krát. Nedávný příklad, Maunderovo minimum, se objevil mezi 1645 a 1715 a způsobil pokles sluneční energie o 0,04% -0,08% pod současný průměr. Po dlouhou dobu vědci věřili, že Maunderovo minimum mohlo způsobit „malou dobu ledovou“, chladný úder, který trval od 15. do 19. století. Od té doby se však ukázalo, že to bylo příliš krátké a stalo se ve špatnou dobu. Chlazení bylo s největší pravděpodobností způsobeno sopečnou činností.

Za poslední půl století bylo Slunce mírně ztmavlé a Země se zahřívá a je nemožné spojit globální oteplování s nebeským tělem.

Sopečná síra

Měřítko: chlazení 0,6 - 2 ° C

Časový rámec: od 1 do 20 let

V 539 nebo 540 A. D. E. v Salvádoru došlo k tak silné erupci sopky Ilopango, že její oblak dosáhl stratosféry. Následně studená léta, sucho, hladomor a mor devastovaly osady po celém světě.

Erupce Ilopango vrhají reflexní kapičky kyseliny sírové do stratosféry, která stíní sluneční světlo a chladí klima. V důsledku toho se hromadí mořský led, více slunečního světla se odráží zpět do vesmíru a globální chlazení se zhoršuje a prodlužuje.

Po erupci Ilopango klesla globální teplota během 20 let o 2 stupně. Již v naší době erupce Mount Pinatubo na Filipínách v roce 1991 ochladila globální klima o 0,6 stupně po dobu 15 měsíců.

Sopečná síra ve stratosféře může být devastující, ale v měřítku dějin Země je její účinek nepatrný a také přechodný.

Krátkodobé výkyvy klimatu

Měřítko: až 0,15 stupňů Celsia

Časový rámec: od 2 do 7 let

Kromě sezónních povětrnostních podmínek existují i další krátkodobé cykly, které také ovlivňují srážky a teplotu. Nejvýznamnější z nich, El Niño nebo Jižní oscilace, je periodická změna oběhu v tropickém Tichém oceánu po dobu dvou až sedmi let, která ovlivňuje srážky v Severní Americe. Severoatlantická oscilace a dipól Indického oceánu mají silný regionální dopad. Oba komunikují s El Niñem.

Vzájemná provázanost těchto cyklů dlouhodobě bránila důkazu, že antropogenní změna je statisticky významná, a nejen další skok v přirozené variabilitě. Od té doby však antropogenní změna klimatu překročila přirozenou proměnlivost počasí a sezónní teploty. Národní hodnocení klimatu USA v roce 2017 dospělo k závěru, že „z pozorování neexistuje přesvědčivý důkaz, který by mohl vysvětlit pozorovanou změnu klimatu přirozenými cykly“.

Orbitální vibrace

Měřítko: přibližně 6 stupňů Celsia za posledních 100 000 let; liší se s geologickým časem

Načasování: pravidelné, překrývající se cykly 23 000, 41 000, 100 000, 405 000 a 2 400 000 let

Oběžná dráha Země kolísá, když Slunce, Měsíc a další planety mění své relativní polohy. V důsledku těchto cyklických výkyvů, tzv. Milankovitových cyklů, množství slunečního světla kolísá ve středních šířkách o 25% a změny klimatu. Tyto cykly fungovaly po celou historii a vytvářely střídavé vrstvy sedimentu, které lze vidět ve skalách a vykopávkách.

Během pleistocénské éry, která skončila asi před 11 700 lety, poslali cykly Milankovitch planetu do jednoho ze svých ledových věků. Když zemský pohyb na oběžné dráze způsobil, že severní léta byla teplejší než průměr, roztavily se masivní ledové pláty v Severní Americe, Evropě a Asii; když se orbita opět posunula a léta opět zchladla, tyto štíty opět vyrostly. Protože teplý oceán rozpouští méně oxidu uhličitého, atmosférický obsah se zvýšil a klesal v souzvuku s orbitálními oscilacemi, což zesílilo jejich účinek.

Dnes se Země blíží k dalšímu minimálnímu slunečnímu světlu, takže bez antropogenních emisí oxidu uhličitého bychom vstoupili do nové doby ledové asi za dalších 1500 let.

Mdlé mladé slunce

Měřítko: žádný kumulativní teplotní efekt

Časová osa: trvalá

Přes krátkodobé výkyvy se jas slunce jako celku zvyšuje o 0,009% na milion let a od narození sluneční soustavy před 4,5 miliardami let vzrostl o 48%.

Vědci se domnívají, že od slabosti mladého slunce by mělo následovat, že Země zůstala zmrzlá po celou první polovinu své existence. Současně, paradoxně, geologové objevili 3,4 miliardy let staré kameny vytvořené ve vodě s vlnami. Neočekávaně teplé klima rané Země se zdá být způsobeno některými kombinacemi faktorů: menší půdní eroze, jasnější nebe, kratší dny a zvláštní složení atmosféry, než Země získala atmosféru bohatou na kyslík.

Příznivé podmínky ve druhé polovině existence Země, navzdory zvýšení jasu Slunce, nevedou k paradoxu: termostat Země zvětralý působí proti účinkům dalšího slunečního světla a stabilizuje Zemi.

Oxid uhličitý a termostat

Měřítko: působí proti dalším změnám

Časová osa: 100 000 let nebo déle

Hlavním regulátorem zemského klimatu je již dlouho hladina oxidu uhličitého v atmosféře, protože oxid uhličitý je perzistentní skleníkový plyn, který blokuje teplo a zabraňuje tak jeho vzestupu z povrchu planety.

Sopky, metamorfované horniny a oxidace uhlíku v erodovaných sedimentech všechny emitují oxid uhličitý do nebe a chemické reakce se silikátovými horninami odstraňují oxid uhličitý z atmosféry za vzniku vápence. Rovnováha mezi těmito procesy funguje jako termostat, protože když se klima zahřeje, chemické reakce jsou účinnější při odstraňování oxidu uhličitého, a tím brání oteplování. Když se klima ochladí, účinnost reakcí naopak klesá, což usnadňuje chlazení. V důsledku toho zůstalo klima Země po dlouhou dobu relativně stabilní a poskytovalo obyvatelné prostředí. Zejména průměrné hladiny oxidu uhličitého neustále klesají v důsledku rostoucí jasnosti Slunce.

Trvá však stovky milionů let, než zvětralý termostat reaguje na nárůst oxidu uhličitého v atmosféře. Oceány Země absorbují a odstraňují přebytečný uhlík rychleji, ale i tento proces trvá tisíciletí - a může být zastaven, s rizikem acidifikace oceánů. Spalování fosilních paliv ročně vypouští asi 100krát více oxidu uhličitého než propuknou sopky - dojde k selhání oceánů a povětrnostních podmínek - klima se proto zahřívá a oceány oxidují.

Tektonické posuny

Měřítko: přibližně 30 stupňů Celsia za posledních 500 milionů let

Časová osa: miliony let

Pohyb zemských hmot zemské kůry může pomalu přesunout meteorologický termostat do nové polohy.

Za posledních 50 milionů let se planeta ochladila, kolize tektonických desek tlačily chemicky reaktivní horniny, jako je čedič a sopečný popel, do teplých vlhkých tropů, což zvyšuje rychlost reakcí, které přitahují oxid uhličitý z oblohy. Kromě toho se v posledních 20 milionech let s nárůstem Himalájí, And, Alp a dalších hor rychlost eroze více než zdvojnásobila, což vedlo ke zrychlení zvětrávání. Dalším faktorem, který urychlil trend chlazení, bylo oddělení Jižní Ameriky a Tasmánie od Antarktidy před 35,7 miliony let. Kolem Antarktidy se vytvořil nový oceánský proud, který zintenzivnil oběh vody a planktonu, který spotřebovává oxid uhličitý. Výsledkem je, že ledové pokrývky Antarktidy se výrazně rozrostly.

Dříve, během jury a křídy, se dinosauři potulovali Antarktidou, protože bez těchto horských oblastí udržovala zvýšená sopečná aktivita oxid uhličitý na úrovni řádově 1 000 dílů na milion (až z dnešních 415). Průměrná teplota v tomto světě bez ledu byla o 5 až 9 stupňů Celsia vyšší než v současnosti a hladina moře byla o 75 metrů vyšší.

Asteroid Falls (Chikshulub)

Měřítko: nejprve ochlaďte asi o 20 stupňů Celsia, poté zahřejte o 5 stupňů Celsia

Časová osa: století chlazení, 100 000 let oteplování

Databáze dopadů asteroidů na Zemi obsahuje 190 kráterů. Žádný z nich neměl znatelný vliv na zemské klima, s výjimkou asteroidu Chikshulub, který zničil část Mexika a zabil dinosaury před 66 miliony let. Počítačové simulace ukazují, že Chikshulub vrhl dost prachu a síry do horní atmosféry, aby zatměnil sluneční světlo a ochladil Zemi o více než 20 stupňů Celsia, a také okyselil oceány. Trvalo celá staletí, než se vrátila na předchozí teplotu, ale poté se zahřála o dalších 5 stupňů v důsledku vniknutí oxidu uhličitého ze zničeného mexického vápence do atmosféry.

Jak sopečná aktivita v Indii ovlivnila změnu klimatu a hromadné vyhynutí zůstává kontroverzní.

Evoluční změny

Měřítko: závislé na události, ochlazení o 5 stupňů Celsia v pozdním ordovickém období (před 445 miliony let)

Časová osa: miliony let

Evoluce nových druhů života někdy obnoví termostat Země. Fotosyntetické cyanobakterie, které vznikly asi před 3 miliardami let, tedy zahájily proces terraformování a uvolňování kyslíku. Jak se šířily, kyslík v atmosféře vzrostl před 2,4 miliardami let, zatímco hladiny metanu a oxidu uhličitého prudce poklesly. Během 200 milionů let se Země několikrát změnila v „sněhovou kouli“. Před 717 miliony let vyvolal vývoj oceánského života, větší než mikroby, další sérii „sněhových koulí“- v tomto případě, protože organismy začaly uvolňovat detritus do hlubin oceánu, odebírající uhlík z atmosféry a skrývající ho v hloubce.

Když se nejstarší rostlinné rostliny objevily přibližně o 230 milionů let později v ordovickém období, začaly tvořit biosféru Země, pohřbívat uhlík na kontinentech a extrahovat živiny z půdy - umývaly se v oceánech a také tam stimulovaly život. Zdá se, že tyto změny vedly k době ledové, která začala asi před 445 miliony let. Pozdnější, v devonském období, vývoj stromů, spojený s budováním hor, dále snižoval hladiny oxidu uhličitého a teploty a začala paleozoická doba ledová.

Velké vyvřelé provincie

Měřítko: Oteplování 3 až 9 stupňů Celsia

Časová osa: stovky tisíc let

Kontinentální záplavy lávy a podzemních magmat - takzvané velké vyvřelé provincie - vedly k více než jednomu hromadnému vyhynutí. Tyto příšerné události uvolnily arzenál zabijáků na Zemi (včetně kyselého deště, kyselé mlhy, otravy rtutí a vyčerpání ozonu) a také vedly k oteplování planety, uvolňující obrovské množství metanu a oxidu uhličitého do atmosféry - rychleji, než dokázaly. kliky termostatu.

Během katastrofy Perm před 252 miliony let, která zničila 81% mořských druhů, podzemní magma vypálila sibiřské uhlí, zvýšila obsah oxidu uhličitého v atmosféře na 8 000 dílů na milion a zahřála teplotu o 5 až 9 stupňů Celsia. Termální maxima paleocenu a eocenu, menší událost před 56 miliony let, vytvořil metan v ropných polích v severním Atlantiku a poslal ho na oblohu, zahřál planetu 5 stupňů Celsia a okyselil oceán. Později palmy rostly na arktickém pobřeží a aligátoři se vyhřívali. Podobné emise fosilního uhlíku se objevily v pozdních triasových a časných jurských obdobích - a skončily globálním oteplováním, mrtvými zónami v oceánu a okyselením oceánů.

Pokud vám něco z toho zní dobře, je to proto, že antropogenní činnosti mají dnes podobné důsledky.

Jak uvedla skupina vědců z triasu a jury, v dubnu v časopise Nature Communications: „Odhadujeme, že množství oxidu uhličitého emitovaného do atmosféry každým magmatickým pulsem na konci triasu je srovnatelné s prognózovanými antropogenními emisemi pro 21. století.“