Cambio climático
Sabías ...
Esta selección wikipedia ha sido elegido por los voluntarios que ayudan Infantil SOS de Wikipedia para esta Selección Wikipedia para las escuelas. Una rápida conexión para el apadrinamiento de niños es http://www.sponsor-a-child.org.uk/
 |
La física atmosférica |
| Meteorología |
|---|
| Ciclón tropical (Categoría) |
| Climatología |
Clima (Categoría) |
El cambio climático es la variación en la Tierra mundial 's clima o en los climas regionales a través del tiempo. Implica cambios en la variabilidad o estado medio de la atmósfera sobre duraciones que van desde décadas hasta millones de años. Estos cambios pueden ser causados por el proceso dinámico de la Tierra, las fuerzas externas tales como las variaciones en la intensidad de la luz solar, y más recientemente por las actividades humanas.
En el uso reciente, especialmente en el contexto de política ambiental, el término "cambio climático" a menudo se refiere a los cambios en el clima moderno (véase el calentamiento global ). Para obtener información sobre las mediciones de temperatura en distintos periodos, y las fuentes de datos disponibles, consulte registro de temperatura. Para la atribución del cambio climático durante el siglo pasado, ver atribución del cambio climático reciente .
Factores del cambio climático
Los cambios climáticos reflejan variaciones dentro de la atmósfera de la Tierra, los procesos en otras partes de la Tierra, como los océanos y las capas de hielo, y los efectos de la actividad humana. Los factores externos que pueden dar forma climático a menudo se llaman forzamientos climáticos e incluyen procesos tales como las variaciones en la radiación solar , de la Tierra órbita, y gases de efecto invernadero concentraciones.
Las variaciones dentro del clima de la Tierra
El tiempo es el estado de la atmósfera en el día a día, y es un caótico no lineal sistema dinámico. Por otro lado, el clima - el estado promedio de tiempo - es bastante estable y predecible. El clima incluye la temperatura media, la cantidad de precipitación, día de luz solar, y otras variables que podrían medirse en cualquier sitio dado. Sin embargo, también hay cambios dentro del ambiente de la Tierra que pueden afectar el clima.
Glaciación
Los glaciares son reconocidos como uno de los indicadores más sensibles del clima cambio, avanzando sustancialmente durante enfriamiento del clima (por ejemplo, la Pequeña Edad de Hielo ) y retrocediendo durante el calentamiento del clima en escalas de tiempo moderado. Los glaciares crecen y colapso, tanto contribuyendo a la variabilidad natural y amplificar enormemente cambios forzados externamente. Por el último siglo, sin embargo, los glaciares han sido incapaces de regenerar suficiente hielo durante el invierno para compensar la perdida de hielo durante los meses de verano (ver retroceso de los glaciares ).
Los procesos climáticos más significativos de los últimos millones de años son el glacial y ciclos interglaciales de la presente edad de hielo . Aunque en forma de variaciones orbitales , las respuestas internas que implica las capas de hielo continentales y 130 m el cambio del nivel del mar, sin duda jugaron un papel clave para decidir qué respuesta climático se observa en la mayoría de las regiones. Otros cambios, incluyendo Eventos Heinrich, Eventos Dansgaard-Oeschger y la Younger Dryas muestran el potencial de las variaciones de glaciares para influir en el clima, incluso en ausencia de cambios orbitales específicos.
Variabilidad oceánica
En la escala de décadas, los cambios climáticos también pueden ser el resultado de la interacción de la atmósfera y los océanos. Muchas fluctuaciones del clima - incluyendo no sólo la oscilación del Sur El Niño (el más conocido), sino también la Oscilación decenal del Pacífico, la oscilación del Atlántico Norte , y la Oscilación ártica - deben su existencia al menos en parte a las diferentes formas en que el calor puede ser almacenado en los océanos y desplazarse por las diferentes embalses. El tiempo más largo escalas procesos oceánicos como circulación termohalina jugar un papel clave en la redistribución de calor, y puede afectar dramáticamente el clima.
La memoria del clima
Más en general, la mayoría de las formas de la variabilidad interna del sistema climático pueden ser reconocidos como una forma de histéresis, lo que significa que el estado actual del clima refleja no sólo los insumos, sino también la historia de cómo llegó allí. Por ejemplo, una década de sequía puede causar lagos se encojan, llanuras a secarse y desiertos para ampliar. A su vez, estas condiciones pueden conducir a la disminución de las precipitaciones en los años siguientes. En resumen, el cambio climático puede ser un proceso de auto-perpetúa debido a diferentes aspectos del medio ambiente responden a ritmos diferentes y de diferentes maneras a las fluctuaciones que se producen inevitablemente.
Los factores no climáticos que impulsan el cambio climático
Gases de invernadero
Los estudios actuales indican que forzamiento radiativo por gases de efecto invernadero es la principal causa del calentamiento global. Gases de efecto invernadero también son importantes en la comprensión de la historia del clima de la Tierra. Según estos estudios, el efecto invernadero , que es el calentamiento producido como gases de efecto invernadero atrapan el calor, juega un papel clave en la regulación de la temperatura de la Tierra.
Durante los últimos 600 millones de años, de dióxido de carbono concentraciones han variado de tal> 5000 ppm a menos de 200 ppm, debido principalmente al efecto de los procesos geológicos e innovaciones biológicas. Se ha argumentado por Veizer et al., 1999, que las variaciones en las concentraciones de gases de efecto invernadero más de decenas de millones de años no han sido bien correlacionada con el cambio climático, con la tectónica de placas quizá jugar un papel más dominante. Más recientemente Royer et al. han utilizado el CO 2 correlación -Cambio para derivar un valor para el sensibilidad climática. Hay varios ejemplos de los rápidos cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra que no parece correlacionarse con el calentamiento fuerte, incluyendo la Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno, la Extinción masiva del Pérmico-Triásico, y al final de la Varangian Tierra Bola de Nieve evento.
Durante la era moderna, el aumento natural de dióxido de carbono niveles están implicados como la causa principal del calentamiento global desde 1950. De acuerdo con el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de 2007, la concentración atmosférica de CO 2 en 2005 fue de 379 ppm³ comparación con los niveles preindustriales de 280 ppm³. Termodinámica y El principio de Le Chatelier explicar las características del equilibrio dinámico de un gas en solución, como la gran cantidad de CO 2 que tuvo lugar en solución en los océanos del mundo se mueve en ellas o regresar de la atmósfera. Estos principios pueden ser observados en forma de burbujas que se elevan en una olla de agua calentada en una estufa, o en un vaso de cerveza fría deja reposar a temperatura ambiente; gases disueltos en líquidos se liberan bajo ciertas circunstancias.
Placas tectónicas
En las escalas de tiempo más largas, la tectónica de placas se reposicionar continentes , forma a los océanos , construir y derribar montañas y generalmente sirven para definir el escenario en el que existe el clima. Más recientemente, los movimientos de las placas han sido implicados en la intensificación de la actual edad de hielo cuando, hace aproximadamente 3 millones de años, el Norte y placas Suramericanas chocaron para formar el Istmo de Panamá y apagó la mezcla directa entre el Atlántico y el Pacífico Océanos.
Variación solar
El sol es la fuente última de prácticamente la totalidad de calor en el sistema climático. La salida de la energía del sol, que se convierte en calor en la superficie de la Tierra, es una parte integral de la formación de clima de la Tierra. En las escalas de tiempo más largos, el sol mismo es cada vez más brillante con mayor producción de energía; a medida que continúa su secuencia principal, este lento cambio o evolución afecta a la atmósfera de la Tierra. Se cree que, a principios de la historia de la Tierra , el sol estaba demasiado fría para soportar el agua líquida en la superficie de la Tierra, dando lugar a lo que se conoce como la Faint joven paradoja sol ..
En escalas de tiempo más modernos, también hay una gran variedad de formas de la variación solar , incluyendo el 11-año ciclo solar y modulaciones más largo plazo. Sin embargo, el ciclo solar de 11 años no se manifiesta claramente en los datos climatológicos. Variaciones de intensidad solar se considera que han sido influyentes en el desencadenamiento de la Pequeña Edad de Hielo , y por alguna parte del calentamiento observado desde 1900 hasta 1950. El carácter cíclico de la producción de energía del sol aún no se entiende completamente; se diferencia del cambio muy lento que está sucediendo dentro del sol a medida que envejece y evoluciona ..
Para citar a Spencer R. Weart (El descubrimiento de Calentamiento Global de 2003) "El estudio de [manchas solares] ciclos era generalmente popular a través de la primera mitad del siglo. Los gobiernos habían recogido una gran cantidad de datos meteorológicos para jugar con e inevitablemente personas encontraron correlaciones entre los ciclos de manchas solares y seleccione los patrones climáticos. Si la lluvia en Inglaterra no encajaba en el ciclo, tal vez las tormentas en Nueva Inglaterra haría. respetados científicos y aficionados entusiastas insistido en que habían encontrado patrones lo suficientemente fiables para hacer predicciones. Tarde o temprano, aunque cada predicción falló . Un ejemplo fue un pronóstico altamente creíble de un período de sequía en África durante el mínimo de manchas solares de la década de 1930. Cuando el período resultó ser húmedo, meteorólogo recordó más tarde "el tema de las manchas solares y las relaciones del tiempo cayó en controversia, especialmente entre meteorólogos británicos que fueron testigos de la derrota de algunos de sus superiores más respetados "Incluso en los años 60, dijo," Para un joven investigador de entretener a cualquier declaración de las relaciones sol-tiempo fue a la marca uno mismo una manivela "
Variaciones orbitales
En su efecto sobre el clima, las variaciones orbitales son en algún sentido una extensión de la variabilidad solar, porque las variaciones leves en la Tierra orbitar conducen a cambios en la distribución y abundancia de luz solar que alcanza la superficie de la Tierra. Tales variaciones orbitales, conocidos como ciclos de Milankovitch , son una consecuencia muy previsible de la física básica, debido a las interacciones mutuas de la Tierra, su luna, y los otros planetas. Estas variaciones se consideran los factores motrices subyacentes los ciclos glaciales e interglaciales de la presente edad de hielo. Las variaciones más sutiles también están presentes, tales como el avance repetida y retirada del Sahara desierto en respuesta a orbital precesión.
Vulcanismo
Una sola erupción del tipo que ocurre varias veces por siglo puede afectar el clima, provocando el enfriamiento por un período de unos pocos años. Por ejemplo, la erupción del Monte Pinatubo en 1991 afectó sustancialmente climático. Enormes erupciones, conocidos como grandes provincias ígneas, se producen sólo un par de veces cada cien millones de años, pero pueden formar de nuevo el clima durante millones de años y la causa extinciones masivas. Inicialmente, los científicos pensaban que el polvo emitido a la atmósfera de grandes erupciones volcánicas fue responsable de la refrigeración mediante el bloqueo parcial de la transmisión de la radiación solar a la superficie de la Tierra. Sin embargo, las mediciones indican que la mayoría del polvo lanzado en la atmósfera vuelve a la superficie de la Tierra dentro de los seis meses.
Los volcanes son también parte de la ampliada ciclo del carbono. A lo largo de gran longitud (geológicos) períodos de tiempo, liberan dióxido de carbono del interior de la Tierra, que contrarresta la captación por rocas sedimentarias y otros geológica sumideros de dióxido de carbono. Sin embargo, esta contribución es insignificante en comparación con las actuales emisiones antropogénicas. La Servicio Geológico de los Estados Unidos estima que las actividades humanas generan más de 130 veces la cantidad de dióxido de carbono emitido por los volcanes.
La influencia humana en el cambio climático
Factores antropogénicos son actividades humanas que modifican el medio ambiente y la influencia del clima. En algunos casos es directa e inequívoca (por ejemplo, por los efectos del riego sobre la temperatura y la humedad) la cadena de causalidad, mientras que en otros no está tan claro. Diversas hipótesis para el cambio climático inducido por el hombre han sido objeto de debate durante muchos años. A finales de 1800, el " lluvia sigue la idea de arado "tenía muchos adeptos en el oeste de los Estados Unidos .
El mayor factor de preocupación actual es el aumento de los niveles de CO2 por las emisiones de combustible fósil de combustión, seguidos por aerosoles (partículas en la atmósfera), que ejercen un efecto de enfriamiento, y la fabricación de cemento. Otros factores, incluyendo el uso del suelo, el agotamiento del ozono , la ganadería y la deforestación, también afectan al clima.
Combustibles fósiles
A partir de la revolución industrial en los años 1850 y acelerando desde entonces, el consumo humano de combustibles fósiles ha elevado los niveles de CO2 a partir de una concentración de ~ 280 ppm a más de 380 ppm en la actualidad. Estos incrementos se prevé que llegará a más de 560 ppm antes de finales del siglo 21. Se sabe que los niveles de dióxido de carbono son considerablemente más altos que en cualquier otro momento de los últimos 750.000 años. Junto con el aumento de metano niveles, se prevé que estos cambios para causar un aumento de 1.4 hasta 5.6 ° C entre 1990 y 2100 (véase el calentamiento global ).
Aerosoles
Aerosoles antropogénicos, en particular los aerosoles de sulfatos procedentes de la combustión de combustibles fósiles, ejercen una influencia de enfriamiento. Esto, junto con la variabilidad natural, se cree que para dar cuenta de la "meseta" relativa en el gráfico de temperaturas del siglo 20 en la mitad del siglo.
La fabricación del cemento
La producción de cemento es la tercera causa más importante de las emisiones de dióxido de carbono por el hombre. Se produce dióxido de carbono cuando el carbonato de calcio (CaCO 3) se calienta para producir el ingrediente cemento óxido de calcio (CaO, también llamado cal viva). Mientras que la combustión de combustibles fósiles y la deforestación cada producen significativamente más dióxido de carbono (CO 2), el cemento de decisiones es responsable de aproximadamente el 2,5% del total de las emisiones mundiales de fuentes industriales (sectores de energía plus de fabricación).
Uso del suelo
Antes del uso generalizado de combustibles fósiles, el efecto más grande de la humanidad sobre el clima local es probable que hayan resultado de uso de la tierra. Riego , la deforestación y la agricultura cambian fundamentalmente el medio ambiente. Por ejemplo, cambian la cantidad de agua que entra y sale de un lugar determinado. También pueden cambiar el local de albedo al influir en la cobertura del suelo y la alteración de la cantidad de luz solar que se absorbe. Por ejemplo, hay pruebas que sugieren que el clima de Grecia y otros países mediterráneos se cambió permanentemente por la deforestación generalizada entre 700 aC y 1 dC (la madera que se utiliza para la construcción naval, construcción y combustible), con el resultado de que el clima moderno de la región es significativamente más cálido y seco, y las especies de árboles que fueron utilizados para la construcción naval en el mundo antiguo ya no se pueden encontrar en la zona.
Una hipótesis controversial por William Ruddiman llama hipótesis Antropoceno temprana sugiere que el aumento de la agricultura y la deforestación que acompaña llevaron a los incrementos en el dióxido de carbono y metano durante el período 5000-8000 hace años. Estos aumentos, que revirtieron descensos anteriores, pueden haber sido responsables de retrasar el inicio del próximo período glacial, según Ruddimann de hipótesis vencida-glaciación.
En los tiempos modernos, un 2007 Estudio del Jet Propulsion Laboratory encontró que la temperatura media de California ha aumentado alrededor de 2 grados en los últimos 50 años, con un aumento mucho mayor en las zonas urbanas. El cambio se atribuye principalmente a un amplio desarrollo humano del paisaje.
Ganado
De acuerdo con un informe de las Naciones Unidas de 2006, Larga sombra del ganado, el ganado es responsable del 18% de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo, medido en equivalentes de CO 2. Sin embargo, esto incluye el cambio de uso de la tierra, lo que significa la deforestación para crear tierras de pastoreo. En la selva amazónica , el 70% de la deforestación es para dar paso a las tierras de pastoreo, por lo que este es el principal factor en la ONU 2006 Informe de la FAO, que fue el primer informe agrícola para incluir la tierra cambio de uso en el forzamiento radiativo del ganado. Además de emisiones de CO 2, el ganado produce el 65% de los inducidos por el hombre óxido nitroso (que tiene 296 veces las potencial de calentamiento atmosférico de CO 2) y el 37% de metano inducido por el hombre (que tiene 23 veces el potencial de calentamiento atmosférico de CO 2).
Interacción de los factores
Si un determinado forzamiento (por ejemplo, la variación solar) actúa para cambiar el clima, entonces puede haber mecanismos que actúan para amplificar o reducir los efectos. Estos se llaman positiva y evaluaciones negativas. Hasta donde se sabe, el sistema climático es generalmente estable con respecto a estas evaluaciones: evaluaciones positivas no lo hacen " huir "Parte de la razón de esto es la existencia de una potente retroalimentación negativa entre la temperatura y la radiación emitida:. radiación aumenta como el cuarta potencia de la temperatura absoluta .
Sin embargo, sí existen una serie de importantes evaluaciones positivas. Los ciclos glaciales e interglaciales de la presente era de hielo son un ejemplo importante. Se cree que las variaciones orbitales proporcionan la oportunidad para el crecimiento y el retroceso de las capas de hielo. Sin embargo, las propias capas de hielo reflejan la luz solar de vuelta al espacio y por lo tanto promueven el enfriamiento y su propio crecimiento, conocida como la retroalimentación hielo-albedo. Además, la caída de los niveles del mar y ampliar el crecimiento del hielo planta disminución e indirectamente conducir a la disminución de dióxido de carbono y metano. Esto conduce a un enfriamiento adicional. Por el contrario, el aumento de las temperaturas causadas, por ejemplo, por las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero podría conducir a una disminución de la nieve y de hielo, revelando suelo más oscuro debajo, y por lo tanto dar lugar a una mayor absorción de la luz solar.
El vapor de agua, metano y dióxido de carbono también pueden actuar retroalimentaciones positivas tan importantes, sus niveles de aumento en respuesta a una tendencia de calentamiento, acelerando así la tendencia. El vapor de agua actúa estrictamente como una retroalimentación (con excepción de pequeñas cantidades en la estratosfera), a diferencia de los otros gases de efecto invernadero importantes, que también pueden actuar como forzamientos.
Más reacciones complejas implican la posibilidad de cambiar los patrones de circulación en el océano o la atmósfera. Por ejemplo, una preocupación importante en el caso moderno es que el derretimiento del hielo de los glaciares de Groenlandia va a interferir con las aguas que se hunden en el Atlántico Norte e inhibir la circulación termohalina. Esto podría afectar el Gulf Stream y la distribución de calor a Europa y la costa este de los Estados Unidos .
Otras evaluaciones potenciales no se entienden bien y pueden inhibir o promover el calentamiento. Por ejemplo, no está claro si el aumento de temperaturas promueven o inhiben el crecimiento vegetativo, que podría a su vez elaborará abajo más o menos dióxido de carbono. Del mismo modo, el aumento de las temperaturas pueden dar lugar a más o menos la cobertura de nubes. Dado en la cubierta equilibrio nube tiene un fuerte efecto de enfriamiento, cualquier cambio en la abundancia de nubes también afecta el clima.
Seguimiento de la situación actual del clima
Los científicos utilizan "Indicador series de tiempo "que representan los muchos aspectos del estado del clima y el ecosistema. La historia del tiempo proporciona un contexto histórico. Estado actual del clima también se controla con índices climáticos.
La evidencia de los cambios climáticos
La evidencia de cambio climático se toma de una variedad de fuentes que se pueden utilizar para reconstruir los climas del pasado. La mayor parte de la evidencia es cambios indirectos del clima se infieren de los cambios en los indicadores que reflejan el clima, como la vegetación , dendrocronología, núcleos de hielo , el cambio del nivel del mar , y retroceso de los glaciares.
El análisis de polen
Palinología es la ciencia que estudia contemporánea y fósiles palinomorfos, incluyendo polen. Palinología se utiliza para inferir la distribución geográfica de las especies de plantas, que varían en diferentes condiciones climáticas. Los diferentes grupos de plantas tienen polen con formas distintivas y texturas de la superficie, y desde la superficie exterior del polen se compone de un material muy resistente, resisten la descomposición. Los cambios en el tipo de polen que se encuentran en diferentes niveles de sedimentación en lagos, pantanos o deltas de los ríos indican cambios en las comunidades de plantas; que dependen de las condiciones climáticas.
Escarabajos
Los restos de escarabajos son comunes en agua dulce y terrestres sedimentos. Las diferentes especies de escarabajos tienden a encontrarse en diferentes condiciones climáticas. El conocimiento de la gama actual del clima de las diferentes especies, y de la edad de los sedimentos en la que se encuentran los restos, permite condiciones climáticas del pasado para ser entendido.
Geología glacial
Glaciares que avanzan dejan atrás morrenas y otras características que a menudo contienen material datable en ellos, que registran el momento en que un glaciar avanzó y se deposita una característica. Del mismo modo, por técnicas tephrochronological, la falta de cobertura glaciar se pueden identificar por la presencia de suelo datable o volcánica horizontes de tefra. Los glaciares son considerados uno de los indicadores del clima más sensibles por el IPCC, y sus recientes variaciones observadas proporcionan una señal global del cambio climático. Ver retroceso de los glaciares desde 1850 .
Los registros históricos
Los registros históricos incluyen pinturas rupestres, la profundidad de la excavación de la tumba en Groenlandia , los diarios, las pruebas documentales de eventos (como ' ferias heladas 'en el Támesis ) y las pruebas de las zonas de cultivo de la vid. Informes meteorológicos diarios se han mantenido desde 1873, y la Real Sociedad ha animado a la recogida de datos desde el siglo XVII.
El cambio climático y la biodiversidad
Los ciclos de vida de muchas plantas y animales silvestres están estrechamente relacionados con el paso de las estaciones; cambios climáticos pueden llevar a parejas interdependientes de especies (por ejemplo, una flor silvestre y su insecto polinizador) perder la sincronización, si, por ejemplo, uno tiene un ciclo depende de la duración del día y la otra en la temperatura o la precipitación. En principio, por lo menos, esto podría conducir a extinciones o cambios en la distribución y abundancia de las especies. Un fenómeno es el movimiento de especies hacia el norte de Europa. Un estudio reciente realizado por Conservación de la Mariposa en el Reino Unido, ha demostrado que las especies relativamente comunes distribuidas en el sur han desplazado hacia el norte, mientras que las especies de tierras altas escasos se han convertido en más raro y perdió territorio hacia el sur. Esta imagen se ha reflejado a través de varios grupos de invertebrados. Veranos más secos podrían llevar a más períodos de sequía, afectando potencialmente a muchas especies de animales y plantas. Por ejemplo, en el Reino Unido durante el año 2006 la sequía de un número significativo de los árboles murieron o mostraron muerte regresiva en suelos arenosos ligeros. En Australia, desde principios de los años 90, decenas de miles de zorros voladores ( Pteropus) han muerto como consecuencia directa de calor extremo. Wetter, inviernos más suaves podrían afectar a los mamíferos o insectos templados al impedirles hibernar o entrar letargo durante períodos cuando la comida escasea. Un cambio previsto es la ascendencia de las especies 'maleza' u oportunistas, a expensas de las especies más escasas con requisitos ecológicos más estrechos o más especializados. Un ejemplo podría ser las extensiones de Bluebell ve en muchos bosques en el Reino Unido. Estos tienen una estación de crecimiento y floración temprana, antes de las malezas que compiten pueden desarrollar y la copa del árbol se cierra. Los inviernos más suaves pueden permitir que las malas hierbas que pasan el invierno como plantas adultas o germinan antes, mientras que los árboles de hoja anterior, la reducción de la longitud de la ventana de campanillas para completar su ciclo de vida. Organizaciones como Wildlife Trust, Fondo Mundial para la Naturaleza , Birdlife International y la Audubon Society están monitoreando activamente e investigar los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad y promover políticas en áreas como conservación escala de paisaje para promover la adaptación al cambio climático.
