Klimaændringer er enhver langsigtet ændring i gennemsnitlige vejrmønstre, enten globalt eller regionalt. Som denne brede definition antyder, har klimaændringer forekommet mange gange i Jordens historie og af mange grunde. Ændringerne i den globale temperatur- og vejrmønster, der ses i dag, skyldes imidlertid menneskelig aktivitet. Og de sker meget hurtigere end de naturlige klimavariationer fra fortiden.
Forskere har mange måder at spore klima over tid, som alle gør det klart, at nutidens klimaændringer er knyttet til emissionen af drivhusgasser som kuldioxid og metan. Disse gasser er effektive til at fange varme fra solstrålene nær jordoverfladen, ligesom glasvæggene i et drivhus holder varmen inde. Små ændringer i andelerne af drivhusgasser i luften kan tilføje store ændringer på verdensplan.
I gennemsnit er effekten af drivhusgasser at øge de globale temperaturer. Derfor kaldes klimaændringer undertiden global opvarmning. Men de fleste forskere i dag foretrækker udtrykket klimaændringer på grund af variationen i vejr og klima over hele kloden. F.eks. Kan opvarmning af de globale gennemsnitstemperaturer ændre strømmen af jetstrømmen, den største luftstrøm, der påvirker det nordamerikanske vejr, hvilket igen kan føre til sæsonbestemte perioder med ekstrem kulde i nogle områder.
"Det er vigtigt for folk at indse, at der er meget variation fra sted til sted på jorden med hensyn til temperaturen," sagde Ellen Mosley-Thompson, en paleoklimatolog ved Byrd Polar and Climate Research Center ved Ohio State University. "Når vi taler om globale klimaforandringer, taler vi om temperaturændringer over store områder."
Hvordan forskere ved klimaændringer er reelt
Fortidens klima registreres i is, sedimenter, hulformationer, korallrev og endda træringe. Forskere kan se på kemiske signaler - såsom kuldioxid fanget i bobler inde i isisen - for at bestemme atmosfæriske forhold i fortiden. De kan studere mikroskopisk fossiliseret pollen for at lære, hvordan vegetation plejede at trives i et givet område, hvilket igen kan afsløre, hvordan klimaet var. De kan måle træringe for at få en sæson-for-sæson-registrering af temperatur og fugtighed. Forhold mellem kemiske varianter af ilt i koraller og stalaktitter og stalagmitter kan afsløre tidligere nedbørsmønstre.
Forskellige typer naturlige poster har forskellige styrker. Havsedimenter bærer ikke sæson for sæson eller endda år for år detaljeringsniveauer, men de kan give uskarpe billeder af klima, der går tilbage i millioner af år, fortalte Mosley-Thompson til Live Science. (De ældste kerner, der er boret fra havsedimenter, dateres 65 millioner år tilbage ifølge The Smithsonian Institution.) Træregistreringer er relativt korte, men utroligt detaljerede. Og is kan være fyldt med information: Glatcher fanger ikke kun atmosfæriske gasser i form af luftbobler, de fælder støv og andre sedimenter, pollenkorn, vulkansk aske og mere. Efterhånden som isen bliver ældre og mere komprimeret, kan rekorden blive uklar, sagde Mosley-Thompson, men nyere is kan give et år for år et kig på, hvad klimaet gjorde.
De seneste klimaændringer - siden begyndelsen af den industrielle revolution - kan også spores direkte. Registrering af ting som landstemperatur begyndte at forbedre i slutningen af 1800-tallet, og skibsførere begyndte at opbevare et væld af havbaserede vejrdata i deres logfiler. Fremkomsten af satellitteknologi i 1970'erne har givet en eksplosion af data, der dækker alt fra isomfang ved polerne til havoverfladetemperatur til skydækning.
Hvordan klimaet ændrer sig
Samlet set har disse poster vist, at det moderne klima undergår en hurtig afvigelse fra fortidens mønstre.
Før den industrielle revolution var der omkring 280 kuldioxidmolekyler for hver million molekyler i atmosfæren, et mål kendt som dele pr. Million (ppm). Fra 2018 var det globale gennemsnitlige CO2-niveau 407,4 ppm, mere end 100 ppm højere end dette niveau har været de sidste 800.000 år, ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Den sidste gang atmosfærisk kulstof nåede dagens niveauer var ifølge NOAA for 3 millioner år siden.
Forandringshastigheden i dagens atmosfæriske kulstof er også hurtigere end tidligere, ifølge NOAA. Stigningshastigheden var 100 gange hurtigere i løbet af de sidste 60 årtier end nogen gang i de sidste million år eller deromkring - en periode, hvor der blev set otte store klimaflejer mellem gletscykler, hvor is ekspanderede fra polerne til mellemvidder, og interglaciale cykler, hvor isen trak sig tilbage til den er i dag. Og satsen fortsætter med at stige. I 1960'erne steg atmosfærisk kulstof i gennemsnit 0,6 ppm om året. I 2010'erne steg det i gennemsnit 2,3 ppm om året.
Varmeindfangningsevnen for alt det ekstra kulstof har oversat til stigende globale gennemsnitstemperaturer. Ifølge NASAs Goddard Institute for Space Studies (GISS) er Jordens gennemsnitstemperatur steget med lidt over 2 grader Fahrenheit (1 grad Celsius) siden 1880, en måling nøjagtig til inden for en tiendedel af en grad af Fahrenheit. Som med den stigning i atmosfærisk kulstof, er hastigheden for den globale temperaturstigning også hurtigere, ifølge NASAs jordobservatorium: To tredjedele af den opvarmning har fundet sted siden 1975.
Hvilke virkninger har klimaændringerne?
Denne opvarmning har oversat til ændringer i jordens økosystemer og miljøer. Blandt de mest dramatiske ændringer er der sket i Arktis, hvor havis er på tilbagegang. Isomfang og lavt rekordmængde har været den nye normale siden 2002 ifølge NASA, og undersøgelser viser, at selv den ældste, flerårige havis tyndes hurtigt. Forskere forventer nu den første isfri arktiske sommer engang mellem 2040 og 2060.
Gletsjere trækker sig tilbage globalt, især i de midterste breddegrader, sagde Mosley-Thompson. Montanas Glacier National Park var hjemsted for 150 gletsjere i 1850. I dag er der kun 25. Mosley-Thompson og hendes team vurderer, at de sidste tropiske gletsjere vil forsvinde inden for det næste årti.
Smeltende is og ekspansion af havvand på grund af varme har allerede bidraget til stigning i havniveauet. Ifølge NOAA er den globale gennemsnitlige havniveau steget 8-9 inches (21-24 centimeter) siden 1880. Stigningen er stigende fra 0,06 inches (1,4 millimeter) pr. År i det 20. århundrede til 0,14 inches (3,6 mm) pr. år fra 2006-2015. Ifølge NOAA har denne stigning i havniveauet betydet en stigning på 300% til 900% i højvande oversvømmelse i kystområder i USA.
Havvand absorberer kuldioxid fra atmosfæren, hvilket skaber en kemisk reaktion, der forårsager forsuring af havet. Den globale gennemsnitlige pH-værdi for havoverfladevandet er faldet med 0,11, siden den industrielle revolution startede, en stigning i surhed på 30%, ifølge NOAAs Pacific Marine Environmental Laboratory. Forøgelse af havets surhedsgrad gør det vanskeligere for koraller at bygge deres karbonatskeletter og for afskalede dyr som muslinger og nogle typer plankton at overleve.
Klimaændringer påvirker endda tidspunktet for det forårslignende vejr. Det tidligste forår (som defineret af plantevækst og temperaturer) i USA var i marts 2012. Klimamodeller antyder nu, at sådanne tidlige kilder kunne være normen i 2015. Men sent frysning vil sandsynligvis stadig forekomme, hvilket skaber forhold, hvor planter kunne bladde ud tidligt og derefter blive beskadiget af kolde temperaturer. Klimamodeller forudsiger også en forværring af alarmerende tendenser i tørke og ildebrande takket være varmere temperaturer.
Modeller er et nøgleværktøj for klimaforskere, sagde Kathie Dello, North Carolina statsklimatolog. Der er ingen sammenligningsplanet for Jorden, sagde Dello, men modeller giver forskere mulighed for at oprette virtuelle versioner af planeten for at teste forskellige scenarier. Selvom Jordsystemet er kompliceret, har disse computermodeller vist sig i stand til at forudsige fremtiden. En 2020-artikel i tidsskriftet Geophysical Research Letters fandt, at forudsigelser om klimamodeller offentliggjort mellem 1970'erne og 2010 var nøjagtige sammenlignet med den faktiske opvarmning, der opstod efter offentliggørelsen.
Kan vi vende klimaforandringer?
Et stigende antal erhvervsledere, embedsmænd og private borgere er bekymrede over klimaændringer og dens konsekvenser og foreslår skridt til at vende udviklingen.
"Mens nogle hævder, at 'Jorden vil helbrede sig selv', fungerer de naturlige processer til fjernelse af dette menneskeskabte CO2 fra atmosfæren på tidsskalaen fra hundreder til tusinder til millioner af år," siger Josef Werne, en geokemiker og paleoklimatolog ved universitetet af Pittsburgh, sagde. "Så ja, Jorden vil helbrede sig selv, men ikke i tide til, at vores kulturelle institutioner kan bevares, som de er. Derfor må vi i vores egne egeninteresser handle på en eller anden måde for at håndtere klimaændringerne vi forårsager. "
Hvis alle menneskelige drivhusgasemissioner stoppede øjeblikkeligt, vil Jorden sandsynligvis stadig opleve mere opvarmning, antyder nogle undersøgelser, fordi kuldioxid forbliver i atmosfæren i hundreder af år. Der er forslag, der teoretisk set kan vende noget af denne "indesluttede" opvarmning ved at fjerne kuldioxid fra atmosfæren, såsom CO2-opsamling og opbevaring, som involverer indsprøjtning af kulstof i underjordiske reservoirer. Advokater hævder, at kulstoffangst og -lagring er teknologisk muligt, men markedskræfter har forhindret udbredt vedtagelse.
Hvorvidt det allerede er muligt at fjerne allerede frigivet kulstof fra atmosfæren, det er nødvendigt at stoppe udledningen af drivhusgasser til at forhindre fremtidig opvarmning. Paris-aftalen er den mest ambitiøse indsats for at undgå opvarmning indtil videre. Denne ikke-bindende internationale traktat, der trådte i kraft i november 2016, sigter mod at holde opvarmningen "godt under 2 grader Celsius over det præindustrielle niveau og at forfølge bestræbelser på at begrænse temperaturstigningen endnu mere til 1,5 grader Celsius," ifølge De Forenede Nationer. Hver underskriver af traktaten blev enige om at fastsætte deres egne frivillige emissioner og at gøre dem strengere over tid. Klimaforskere sagde, at de emissionsgrænser, der er forpligtet i henhold til aftalen, ikke ville holde opvarmningen så lavt som 1,5 eller endda 2 grader C, men at det ville være en forbedring i forhold til det "forretnings-som-sædvanlige" scenarie.
Under Obama-administrationen lovede De Forenede Stater at begrænse drivhusemissioner til under 28% af 2005-niveauerne i 2025. Præsident Donald Trump meddelte imidlertid kort efter sit valg, at hans administration ikke ville respektere Paris-aftalen. Trump-administrationen begyndte den formelle tilbagetrækningsproces fra aftalen i 2019.
Flere statslige og lokale myndigheder har lanceret deres egen indsats for at bekæmpe klimaforandringer. For eksempel er 24 stater og Puerto Rico tiltrådt i den amerikanske klimaallianse, der forpligter sig til at opfylde de mål, der blev sat under Parisaftalen.
”Den føderale regering, selv når den fungerer godt, er ikke den mest hurtige institution,” sagde Dello. "Men stater og byer er lidt mere fleksible."
