Зміна клімату - Глава 2
Зміна клімату
Частина 1. Спостерігайте і розумійте кліматичні зміни
Повний текст
Затоплена кокосова плантація на острові Лох у Вануату.
Води, що піднімаються, зумовлені як глобальним потеплінням, так і затопленням островів.
1 Підвищення температури на поверхні Землі, безпрецедентне за своєю величиною та швидкістю, є головним показником зміни клімату. Але є й інші, такі як відступ льоду, зміни глобального кругообігу води та модифікація певних кліматичних екстремумів, потепління океану та підвищення середнього рівня моря.
2 Кліматичні реконструкції за останні дві тисячі років показують періоди десятиліть, коли місцеві температури були такими теплими, як сьогодні. Однак ці гарячі епізоди не відбувалися синхронно в різних регіонах планети, що відрізняє їх від недавнього “глобального” потепління. Поточне потепління також безпрецедентне за своєю швидкістю (рис. 2).
3 Відповідно до звіту МГЕЗК за 2013 рік, середня температура на поверхні земної кулі - виміряна на 2 м над поверхнею - з 1880 року зросла на 0,85 ° C. Це глобальне середнє маскує значні коливання залежно від регіонів (рис. 3) і залежно від пори року. Наприклад, у спекотному регіоні Сахель з 1950-х років температура зросла на 1,5 ° C.
Рисунок 2. Реконструкції з використанням декількох баз даних щорічних температур суші та океану за останні дві тисячі років.
З 1950 р. Температура зросла понад природну мінливість.
Джерело: IPCC, 2013.
Помаранчевим: температура суші та океану;червоним: лише наземна температура;чорним: інструментальна температура, зафіксована з 1860 року.
Аномалії наводяться відносно середнього значення (рядок 0,0) і згладжуються, щоб зменшити коливання нижче 50 років.
Рисунок 3. Еволюція температури поверхні, що спостерігається між 1901 і 2012 роками.
Перепади температур розподілені по всій земній кулі нерівномірно. Найбільші збільшення спостерігаються на континентах.
Джерело: IPCC, 2013.
Білі ділянки відповідають неповним даним.
Джерело даних: Інститут космічних досліджень Годдарда Аналіз температури поверхні (Gistemp)
4 Танення льоду є ще одним важливим маркером глобальних змін клімату. За останні десятиліття льодовики майже у всіх частинах світу відступили. Ті, хто знаходиться в тропіках, які розташовані на 99% в Андах, є одними з найбільш постраждалих. Справді, глобальне потепління особливо помітно на цих висотах. Кілька команд IRD підкреслили вражаючий спад за останні 30 років Андських льодовиків, які спостерігали зменшення їх поверхні на 30-50%. Ця робота підтверджує прискорення кліматичних змін наприкінці ХХ століття в цьому регіоні світу. Якщо температури продовжуватимуть підвищуватися в поєднанні з негативними змінами в режимі опадів, більшість із них можуть зникнути до кінця століття.
Льодовик Зонго (6090 м) на горі Уайна Потосі в Болівії.
Зонго відступив на 800 м з 1940 року.
Вставка 3. Вражаюче відступління Андських льодовиків за останні 30 років
Малюнок 4. Різкий спад десяти тропічних андських льодовиків за останні вісімдесят років.
Джерело: Франку і Вінсент, 2007.
5 За останні десятиліття режим опадів у тропічних районах також змінився. Однак виявити світові тенденції дуже важко. Дослідження в Сахелі є гарною ілюстрацією цієї складності. Дощовий період 1950-1960-х років супроводжувався дуже посушливим періодом протягом наступних трьох десятиліть. Протягом 15 років ми спостерігаємо часткове відновлення опадів. Таке повернення дощів, однак, не є поверненням до еталонного періоду 1960-х рр. По-перше, тому що воно стосується лише частини континентального Сахелю, тоді як захід заходу материка все ще характеризується зменшенням кількості опадів. По-друге, оскільки збільшення кількості опадів за останні десятиліття в основному пов’язане із збільшенням інтенсивності гроз. Справді, хоча грози стали частішими, вони все ще менш численні, ніж до посухи (див. Стор. 116).
6 У Південній Америці прямі спостереження вказують на те, що частота серйозних повені та посухи коливається від десятиліття до десятиліття, і чітких регіональних тенденцій не виникає. Наприклад, в регіоні Парана-Плата на рівнинах Аргентини спостерігається збільшення кількості опадів з середини 1970-х рр. Ці зміни призвели до утворення озера площею декілька сотень квадратних кілометрів, яке охоплює проїжджаючі села та культури.
"Рекордні повені" Амазонки
7 Великі річки також є добрими свідками зміни клімату. Наприклад, вчені протягом століття реконструювали рівні річки Амазонки (наукова обсерваторія Hybam), наголошуючи на збільшенні екстремальних явищ за останні тридцять років, із збільшенням частоти історичних повеней та низьким рівнем води та поступовим зменшенням у витратах у посушливий сезон. В останні роки дві виняткові повені в 2009 і 2012 рр. Амазонки послідовно підвищили рівень "рекордної повені".
Річка Амазонка в потопі в 2008 р. Бразилія.
8 Однак надійні серії інструментальних спостережень доступні лише з 1950 року, що є занадто коротким, щоб точно визначити будь-які тенденції та зробити висновок про їх причини. Ця невизначеність ще більша для екстремальних подій, які є виключними за визначенням. Таким чином, немає наукового консенсусу щодо більшої частоти циклонів, наприклад. Отже, непрямі спостереження, такі як вивчення озерних відкладень для характеристики повеней, аналіз спелеотем тощо, становлять цінні джерела інформації, які дозволяють розширити часовий проміжок спостережень, необхідних для розуміння змін клімату.
9 Потепління океанів є ще одним маркером зміни клімату. Згідно з 5-м звітом МГЕЗК (2013), температура на поверхні океанів з 1970 року зросла на 0,11 ° C за десятиліття, або на + 0,44 ° C менш ніж за 40 років. Це збільшення розподіляється нерівномірно. Недавні дослідження показують, наприклад, що тропічний Атлантичний океан з 1975 року нагрівся більш ніж на 1 ° С у його східній частині. Температура поверхневих вод тропічного Тихого океану за останні 50 років нагрілася на 0,3 ° С.
Теплі води тропічної західної частини Тихого океану створюють інтенсивні взаємодії між океаном та атмосферою.
Цей величезний резервуар гарячої води є джерелом явищ Ель-Ніньо та Ла-Нінья.
10 Океани зберігають більшу частину глобального потепління: підвищення температури океану становить 90% додаткової енергії, що зберігається кліматичною системою за останні 40 років. Але зміни в цьому гігантському резервуарі енергії в свою чергу вплинуть на клімат. Дійсно, циркуляція Світового океану та його внесок в енергетичний баланс планети роблять її одним з головних гравців кліматичної машини. Динаміка Світового океану також взаємодіє з динамікою атмосфери, що пов'язане з природною мінливістю клімату.
Графа 4. Західна тропічна частина Тихого океану потеплішає
Пташиного польоту острова Редіка, південна лагуна Нової Каледонії.
Явище теплового розширення Світового океану внаслідок потепління океанічних вод сприяє підвищенню рівня моря, загрожуючи певним низовим тихоокеанським островам.
11 Світовий океан також має регулюючу силу щодо вуглецю, зберігаючи діоксид вуглецю (CO2), присутній в атмосфері. Таким чином, океани поглинають близько 30% антропогенних викидів СО2. Однак розчинення СО2 у морській воді призводить до її підкислення (див. Стор. 93).
12 Підвищення рівня моря - це добре відоме явище. Протягом століття середня висота становила близько 1,7 мм/рік. Сукупні результати супутникових даних та вимірювань in situ свідчать, що це середнє збільшення прискорюється, оскільки воно зросло на 3,2 мм/рік між 1993 і 2010 роками. Це збільшення є очікуваним явищем через розширення термального океану та танення континентального льоду. Але інші фактори вступають у гру на регіональному рівні, такі як вітри, тиск повітря, океанічні течії тощо. Таким чином, підйом Світового океану є дуже нерівномірним у різних точках земної кулі (рис. 5). Наприклад, у тропічній частині Західної частини Тихого океану спостерігається підвищення рівня моря приблизно на 10 мм/рік, що набагато вище середнього світового показника. З іншого боку, у східній тропічній частині Тихого океану приріст становить менше 3 мм/рік.
Піднімаються води в архіпелазі Туамоту у Французькій Полінезії.
Зіткнувшись із підвищенням рівня моря, атоли, які часто досягають піку 1 або 2 м над поверхнею, одного дня можуть бути знищені з карти.
Рисунок 5. Еволюція середнього регіонального рівня моря між 1993 і 2014 роками.
Підйом рівня західної частини Тихого океану набагато більший за загальний підйом.
Джерела: Cnes/Legos/CLS.
13 Підвищення рівня моря також змінюється з часом. Дослідники IRD та їхні партнери реконструювали зміни рівня моря в західній частині Тропічної частини Тихого океану з 1950 року. Їхня робота показала, що Ель-Ніньо має значний вплив на міжурічну мінливість рівня моря в західній частині Тропічної частини Тихого океану, що призводить до варіацій порядку від 20 до 30 см порівняно із середнім показником.
14 Як і решта планети, поточні кліматичні тенденції в міжтропічній зоні тому підтверджують реальність зміни клімату. Величина та прискорення потепління атмосфери та океанів, підняття рівня моря та відступ льодовиків - все це свідчення розриву. З іншого боку, інші кліматичні показники менш важко включити до основних тенденцій. Еволюцію режиму дощу або екстремальних подій, таких як циклони, особливо важко охарактеризувати, що є наслідком складності кругообігу води та конвективних явищ у тропіках.