การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคืออะไรและมีผลกระทบต่อโลกอย่างไร

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวในรูปแบบสภาพอากาศโดยเฉลี่ยไม่ว่าจะเป็นทั่วโลกหรือในระดับภูมิภาค ตามคำจำกัดความที่กว้างแนะนำการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกิดขึ้นหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของโลกและด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกและรูปแบบสภาพอากาศที่เห็นในวันนี้มีสาเหตุมาจากกิจกรรมของมนุษย์ และพวกมันกำลังเกิดขึ้นเร็วกว่าสภาพอากาศแปรปรวนในอดีต

นักวิทยาศาสตร์มีหลายวิธีในการติดตามสภาพอากาศเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันเชื่อมโยงกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และมีเธน ก๊าซเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการดักจับความร้อนจากรังสีของดวงอาทิตย์ใกล้กับพื้นผิวโลกเช่นผนังกระจกของเรือนกระจกที่ให้ความร้อนภายใน การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสัดส่วนของก๊าซเรือนกระจกในอากาศสามารถเพิ่มการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระดับโลก

โดยเฉลี่ยแล้วผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกคือการเพิ่มอุณหภูมิโลก นี่คือสาเหตุที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบางครั้งเรียกว่าภาวะโลกร้อน แต่วันนี้นักวิจัยส่วนใหญ่ชอบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะเนื่องจากความแปรปรวนของสภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศทั่วโลก ตัวอย่างเช่นการอุ่นอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกอาจเปลี่ยนแปลงการไหลของกระแสเจ็ตกระแสอากาศหลักที่ส่งผลต่อสภาพอากาศในอเมริกาเหนือซึ่งอาจนำไปสู่ช่วงฤดูหนาวที่รุนแรงในบางพื้นที่

“ เป็นเรื่องสำคัญที่ผู้คนจะต้องตระหนักว่ามีความแปรปรวนจำนวนมากจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งบนโลกในแง่ของอุณหภูมิ” เอลเลนมอสลีย์ - ทอมป์สันนักบรรพชีวินวิทยาจากศูนย์วิจัยและสภาพภูมิอากาศของ Byrd Polar กล่าว "เมื่อเราพูดถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกเรากำลังพูดถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในพื้นที่ขนาดใหญ่"

นักวิทยาศาสตร์รู้ได้อย่างไรว่าการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศเป็นเรื่องจริง

สภาพอากาศในอดีตถูกบันทึกไว้ในน้ำแข็งตะกอนการก่อตัวของถ้ำแนวปะการังและแม้กระทั่งวงแหวนต้นไม้ นักวิจัยสามารถดูสัญญาณทางเคมี - เช่นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกขังอยู่ในฟองอากาศในน้ำแข็งน้ำแข็ง - เพื่อกำหนดสภาพบรรยากาศในอดีต พวกเขาสามารถศึกษาเกสรฟอสซิลด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อเรียนรู้ว่าพืชพันธุ์ใดที่เคยเจริญเติบโตในพื้นที่ใดก็ตามซึ่งจะสามารถเปิดเผยได้ว่าสภาพภูมิอากาศเป็นอย่างไร พวกเขาสามารถวัดแหวนต้นไม้เพื่อบันทึกอุณหภูมิและความชื้นตามฤดูกาลได้ อัตราส่วนของตัวแปรทางเคมีของออกซิเจนในปะการังและหินย้อยและหินย้อยสามารถเปิดเผยรูปแบบการตกตะกอนที่ผ่านมา

บันทึกธรรมชาติประเภทต่าง ๆ มีจุดแข็งที่แตกต่างกัน ตะกอนในมหาสมุทรไม่ได้มีรายละเอียดตามฤดูกาลหรือแม้กระทั่งปีต่อปี แต่พวกเขาสามารถให้ภาพภูมิอากาศที่พร่ามัวย้อนหลังไปหลายล้านปี Mosley-Thompson กล่าวกับ Live Science (แกนที่เก่าแก่ที่สุดที่เจาะจากตะกอนทะเลมีอายุ 65 ล้านปีตามที่สถาบันสมิ ธ โซเนียน) บันทึกต้นไม้ค่อนข้างสั้น แต่มีรายละเอียดที่เหลือเชื่อ และน้ำแข็งสามารถเต็มไปด้วยข้อมูล: ธารน้ำแข็งไม่เพียง แต่จับก๊าซในบรรยากาศในรูปแบบของฟองอากาศเท่านั้น แต่ยังดักจับฝุ่นและตะกอนอื่น ๆ เกสรเกสรเถ้าภูเขาไฟและอื่น ๆ เมื่อน้ำแข็งมีอายุมากขึ้นและมีการบีบอัดมากขึ้นบันทึกดังกล่าวอาจกลายเป็นเลือน Mosley-Thompson กล่าว แต่น้ำแข็งที่ใหม่กว่านั้นสามารถตรวจสอบสภาพอากาศในแต่ละปีได้ทุกปี

การเปลี่ยนแปลงล่าสุดในสภาพภูมิอากาศ - ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม - สามารถติดตามได้โดยตรง การเก็บบันทึกสิ่งต่าง ๆ เช่นอุณหภูมิพื้นดินเริ่มดีขึ้นในปลายปี 1800 และกัปตันเรือเริ่มเก็บข้อมูลสภาพอากาศบนมหาสมุทรไว้ในบันทึกของพวกเขา การกำเนิดของเทคโนโลยีดาวเทียมในปี 1970 ทำให้เกิดการระเบิดของข้อมูลครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่ระดับน้ำแข็งที่ขั้วโลกไปจนถึงอุณหภูมิผิวน้ำทะเลจนถึงการปกคลุมของเมฆ

สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างไร

เมื่อนำมารวมกันบันทึกเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศที่ทันสมัยกำลังผ่านไปอย่างรวดเร็วจากรูปแบบของอดีต

ก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรมมีโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 280 โมเลกุลสำหรับทุกล้านโมเลกุลในบรรยากาศซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อส่วนต่อล้าน (ppm) ณ ปีพ. ศ. 2561 ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เฉลี่ยทั่วโลกอยู่ที่ 407.4 ppm สูงกว่าระดับ 100 ppm ที่ผ่านมามากกว่า 800,000 ปีที่ผ่านมาตามการบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) ครั้งล่าสุดที่ชั้นบรรยากาศคาร์บอนถึงระดับของวันนี้คือ 3 ล้านปีก่อนตามข้อมูลของ NOAA

อัตราการเปลี่ยนแปลงของคาร์บอนในบรรยากาศปัจจุบันก็เร็วกว่าในอดีตด้วยเช่นกัน อัตราการเพิ่มขึ้นเร็วกว่า 100 เท่าในช่วง 60 ปีที่ผ่านมากว่า 100 เท่าในช่วงเวลาล้านปีที่ผ่านมาหรือมากกว่านั้น - เป็นช่วงเวลาที่เห็นสภาพอากาศที่สำคัญแปดครั้งในช่วงฤดูหนาวซึ่งเป็นน้ำแข็งที่ขยายจากขั้วไปสู่ละติจูดกลาง และวัฏจักร interglacial ซึ่งน้ำแข็งกลับคืนสู่ที่ที่มันอยู่ทุกวันนี้ และอัตราการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 1960 คาร์บอนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 0.6 ppm ต่อปี ในปี 2010 มันเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 2.3 ppm ต่อปี

ความสามารถในการดักจับความร้อนของคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดได้แปลเป็นอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกที่สูงขึ้น ตามการสำรวจอวกาศของสถาบันก็อดดาร์ด (GISS) ของนาซ่าอุณหภูมิของโลกสูงขึ้นเพียง 2 องศาฟาเรนไฮต์ (1 องศาเซลเซียส) ตั้งแต่ปี 2423 การวัดที่แม่นยำภายในหนึ่งในสิบองศาฟาเรนไฮต์ เช่นเดียวกับอัตราการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกก็เพิ่มขึ้นเช่นกันตามรายงานจากหอสังเกตการณ์โลกขององค์การนาซ่า: สองในสามของภาวะโลกร้อนนั้นเกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1975

อะไรคือผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ?

ภาวะโลกร้อนนี้ได้แปลไปสู่การเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศของโลกและสภาพแวดล้อม ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งที่สุดเกิดขึ้นในแถบอาร์กติกที่ซึ่งทะเลน้ำแข็งลดลง ระดับต่ำสุดในระดับน้ำแข็งและระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์ถือเป็นเรื่องปกติใหม่ตั้งแต่ปี 2545 จากการศึกษาของนาซ่าและการศึกษาพบว่าแม้แต่น้ำแข็งทะเลที่มีอายุหลายปีและอายุมากที่สุดก็ยังผอมแห้งอย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์คาดว่าฤดูร้อนแถบอาร์กติกที่ไม่มีน้ำแข็งเป็นครั้งแรกระหว่างปี 2040 ถึง 2060

มอสลีย์ - ธ อมป์สันกล่าวว่าธารน้ำแข็งกำลังถอยร่นไปทั่วโลก อุทยานแห่งชาติธารน้ำแข็งมอนทาน่าเป็นที่ตั้งของธารน้ำแข็ง 150 แห่งในปี ค.ศ. 1850 ปัจจุบันมีเพียง 25 แห่งมอสลีย์ - ธ อมป์สันและทีมของเธอคาดการณ์ว่าธารน้ำแข็งเขตร้อนครั้งสุดท้ายจะหายไปภายในทศวรรษหน้า

น้ำแข็งละลายและการขยายตัวของน่านน้ำมหาสมุทรเนื่องจากความร้อนได้ช่วยเพิ่มระดับน้ำทะเลแล้ว จากข้อมูลของ NOAA ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลกสูงขึ้น 8-9 นิ้ว (21-24 เซนติเมตร) นับตั้งแต่ปี 1880 อัตราการเพิ่มขึ้นเพิ่มขึ้นจาก 0.06 นิ้ว (1.4 มิลลิเมตร) ต่อปีในศตวรรษที่ 20 ถึง 0.14 นิ้ว (3.6 มม.) ต่อปีตั้งแต่ปี 2549-2558 จากข้อมูลของ NOAA การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในครั้งนี้ส่งผลให้เกิดน้ำท่วมสูงขึ้น 300% ถึง 900% ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลในสหรัฐอเมริกา

น้ำทะเลดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศซึ่งสร้างปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้เกิดกรดในมหาสมุทร ค่าความเป็นกรด - ด่างโดยเฉลี่ยทั่วโลกของน้ำผิวมหาสมุทรลดลง 0.11 นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มเพิ่มขึ้น 30% ตามความเป็นกรด การเพิ่มความเป็นกรดในมหาสมุทรทำให้ปะการังยากขึ้นในการสร้างโครงกระดูกคาร์บอเนตและสัตว์เปลือกหอยเช่นหอยและแพลงก์ตอนบางชนิดเพื่อความอยู่รอด

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศยังส่งผลกระทบต่อช่วงเวลาของสภาพอากาศในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูใบไม้ผลิที่เร็วที่สุด (ตามที่กำหนดโดยการเจริญเติบโตของพืชและอุณหภูมิ) ในบันทึกในสหรัฐอเมริกาคือในเดือนมีนาคม 2012 แบบจำลองสภาพภูมิอากาศตอนนี้แนะนำว่าต้นน้ำพุดังกล่าวอาจเป็นบรรทัดฐานในปี 2015 แต่การแช่แข็งปลายจะยังคงเกิดขึ้น พืชสามารถออกจากต้นก่อนและจากนั้นได้รับความเสียหายจากอุณหภูมิเย็น แบบจำลองสภาพภูมิอากาศยังทำนายการกำเริบของแนวโน้มที่น่าตกใจในฤดูแล้งและไฟป่าด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้น

นางแบบเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศแคธี่เดลโลนักอุตุนิยมวิทยาแห่งรัฐนอร์ ธ แคโรไลนากล่าว ไม่มีดาวเคราะห์เปรียบเทียบสำหรับโลก Dello กล่าว แต่แบบจำลองช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างดาวเคราะห์เสมือนเพื่อทดสอบสถานการณ์ต่าง ๆ แม้ว่าระบบ Earth นั้นซับซ้อน แต่แบบจำลองคอมพิวเตอร์เหล่านี้ได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถทำนายอนาคตได้ บทความ 2020 ในวารสาร Geophysical Research Letters พบว่าการทำนายแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่ตีพิมพ์ระหว่างปี 1970 และ 2010 มีความแม่นยำเมื่อเปรียบเทียบกับภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นจริงหลังการตีพิมพ์

เราสามารถย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ

จำนวนผู้นำธุรกิจที่เพิ่มขึ้นเจ้าหน้าที่ของรัฐและประชาชนภาคเอกชนมีความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและผลกระทบของมันและกำลังเสนอขั้นตอนต่าง ๆ เพื่อย้อนกลับแนวโน้ม

“ ในขณะที่บางคนแย้งว่า 'โลกจะรักษาตัวเอง' กระบวนการทางธรรมชาติในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มนุษย์สร้างขึ้นนี้ออกมาจากบรรยากาศทำงานในช่วงเวลาที่มีอายุหลายแสนถึงล้านปี "Josef Werne นักธรณีวิทยาและบรรพชีวินวิทยาที่มหาวิทยาลัย ของพิตส์เบิร์กกล่าวว่า "ใช่แล้วโลกจะรักษาตัวเอง แต่ไม่ใช่ในเวลาที่สถาบันทางวัฒนธรรมของเราจะได้รับการอนุรักษ์ตามที่เป็นอยู่ดังนั้นในผลประโยชน์ของเราเองเราต้องดำเนินการในทางใดทางหนึ่งเพื่อจัดการกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ พวกเราก่อให้เกิด "

หากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์หยุดลงในทันทีโลกน่าจะยังคงมีภาวะโลกร้อนมากกว่านี้การศึกษาบางอย่างชี้ให้เห็นเพราะคาร์บอนไดออกไซด์ยังคงอยู่ในบรรยากาศมาหลายร้อยปี มีข้อเสนอที่ในทางทฤษฎีสามารถย้อนกลับบางส่วนของ "ร้อน" ในนี้โดยการเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากบรรยากาศเช่นการดักจับและการจัดเก็บคาร์บอนซึ่งเกี่ยวข้องกับการฉีดคาร์บอนเข้าไปในอ่างเก็บน้ำใต้ดิน ผู้ให้การสนับสนุนยืนยันว่าการดักจับและการจัดเก็บคาร์บอนเป็นไปได้ทางเทคโนโลยี แต่กลไกตลาดได้ขัดขวางการยอมรับอย่างกว้างขวาง

การกำจัดคาร์บอนที่ปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศนั้นเป็นไปได้หรือไม่การป้องกันภาวะโลกร้อนในอนาคตต้องหยุดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ความพยายามที่ทะเยอทะยานที่สุดในการป้องกันภาวะโลกร้อนจนถึงขณะนี้คือข้อตกลงปารีส สนธิสัญญาระหว่างประเทศที่ไม่ผูกพันนี้มีผลบังคับใช้ในเดือนพฤศจิกายน 2559 มีเป้าหมายที่จะรักษาภาวะโลกร้อน "ให้ต่ำกว่า 2 องศาเซลเซียสเหนือระดับอุตสาหกรรมก่อนหน้านี้ ผู้ลงนามในสนธิสัญญาแต่ละคนตกลงที่จะกำหนดขีด จำกัด การปล่อยมลพิษโดยสมัครใจของพวกเขาเองและทำให้เข้มงวดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพภูมิอากาศกล่าวว่าข้อ จำกัด การปล่อยมลพิษที่เกิดขึ้นภายใต้ข้อตกลงจะไม่ทำให้ความร้อนต่ำถึง 1.5 หรือ 2 องศาเซลเซียส แต่เป็นการปรับปรุงให้ดีขึ้นในสถานการณ์ "ธุรกิจตามปกติ"

ภายใต้การปกครองของโอบามาสหรัฐอเมริกาให้คำมั่นว่าจะ จำกัด การปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้อยู่ในระดับที่น้อยกว่า 28% ของปี 2548 ภายในปี 2568 อย่างไรก็ตามประธานาธิบดีโดนัลด์ทรัมป์ประกาศในไม่ช้าหลังจากการเลือกตั้งของเขาว่าการบริหารของเขา การบริหารของทรัมป์เริ่มกระบวนการถอนอย่างเป็นทางการจากข้อตกลงในปี 2562

รัฐบาลของรัฐและท้องถิ่นหลายแห่งได้เริ่มความพยายามของตนเองในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ตัวอย่างเช่น 24 รัฐและเปอร์โตริโกได้เข้าร่วม Climate Alliance ในสหรัฐอเมริกาเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่กำหนดไว้ภายใต้ข้อตกลงปารีส

“ รัฐบาลกลางแม้ว่ามันจะทำงานได้ดี แต่ก็ไม่ใช่สถาบันที่คล่องแคล่วที่สุด” Dello กล่าว "แต่รัฐและเมืองนั้นยืดหยุ่นกว่าเล็กน้อย"