แกนน้ำแข็งเป็นหน้าต่างสู่หลายร้อยปีที่ผ่านมา ศูนย์การบินอวกาศนาซาก็อดดาร์ด / Ludovic Brucker

มีหลายคนที่บอกว่าสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และระดับคาร์บอนไดออกไซด์ก็ผันผวนอยู่เสมอ นั่นเป็นเรื่องจริง แต่ก็เป็นความจริงเช่นกันว่านับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม CO? ระดับในชั้นบรรยากาศได้ไต่ระดับขึ้นสู่ระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนในช่วงหลายร้อยสหัสวรรษ

นี่คือวิดีโอสั้น ๆ ที่เราทำขึ้นเพื่อนำการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาสู่บริบทของ 800,000 ปีที่ผ่านมา

YouTube} rivf479bW8Q {/} YouTube

อุณหภูมิ-CO? การเชื่อมต่อ

โลกมี ภาวะเรือนกระจกตามธรรมชาติและมันสำคัญมาก หากไม่มีอุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวโลกจะอยู่ที่ประมาณ -18? และชีวิตมนุษย์ก็จะไม่มีอยู่จริง คาร์บอนไดออกไซด์ (CO?) เป็นหนึ่งในก๊าซในชั้นบรรยากาศของเราที่กักเก็บความร้อนและทำให้โลกอยู่อาศัยได้

เรารู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์เรือนกระจกมานานกว่าหนึ่งศตวรรษ เกี่ยวกับ 150 ปีที่แล้วนักฟิสิกส์เรียกว่า John Tyndall ใช้การทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อแสดงคุณสมบัติเรือนกระจกของ CO? แก๊ส. ต่อมาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1800 นักเคมีชาวสวีเดน Svante Arrhenius เป็นครั้งแรก คำนวณภาวะเรือนกระจกของ CO? ในบรรยากาศของเรา และเชื่อมโยงมันกับยุคน้ำแข็งที่ผ่านมาบนโลกของเรา

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรสมัยใหม่ได้สำรวจการเชื่อมโยงเหล่านี้ในรายละเอียดที่ซับซ้อนในทศวรรษที่ผ่านมาโดยการเจาะลงไปในแผ่นน้ำแข็งที่ครอบคลุมทวีปแอนตาร์กติกาและกรีนแลนด์ หิมะนับพันปีได้ถูกบีบอัดลงในแผ่นน้ำแข็งหนา ๆ ผลลัพท์ที่ได้ แกนน้ำแข็ง สามารถมีความยาวมากกว่า 3km และยืดเวลากลับไปเป็นปีที่ 800,000 ที่ส่าย

นักวิทยาศาสตร์ใช้เคมีของโมเลกุลของน้ำในชั้นน้ำแข็งเพื่อดูว่า อุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลงตลอดหลายพันปี. ชั้นน้ำแข็งเหล่านี้ยังดักจับฟองอากาศเล็ก ๆ จากบรรยากาศโบราณที่ช่วยให้เราสามารถ วัด CO2 ยุคก่อนประวัติศาสตร์? ระดับโดยตรง.

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแอนตาร์กติกในยุคน้ำแข็งนั้นคล้ายกับอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกยกเว้นว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของยุคน้ำแข็งเหนือแอนตาร์กติกานั้นมีค่าประมาณสองเท่าของค่าเฉลี่ยทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์อ้างถึงสิ่งนี้ว่าการขยายแบบขั้ว (ข้อมูลจาก Parrenin et al. 2013; Snyder et al. 2016, Bereiter และ al. 2015) Ben Henley และ Nerilie Abram

อุณหภูมิและ CO?

แกนน้ำแข็งเผยให้เห็น การเชื่อมต่อที่แน่นอย่างไม่น่าเชื่อระหว่างอุณหภูมิและระดับก๊าซเรือนกระจก ผ่านยุคน้ำแข็งดังนั้นการพิสูจน์แนวคิดที่นำโดย Arrhenius กว่าศตวรรษที่ผ่านมา

ช่วงที่อากาศอบอุ่นก่อนหน้านี้ไม่เป็น CO ใช่ไหม? เข็มที่กระตุ้นให้เกิดภาวะโลกร้อนแต่ โยกเยกขนาดเล็กและคาดการณ์ได้ ในโลก การหมุนและโคจรรอบดวงอาทิตย์- CO? มีบทบาทสำคัญในฐานะเครื่องขยายเสียงตามธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดจากการโยกเยกเหล่านี้ เมื่อโลกเริ่มเย็นลง CO มากขึ้นใช่ไหม? ละลายลงสู่มหาสมุทร ลดภาวะเรือนกระจก และทำให้เกิดความเย็นมากขึ้น ในทำนองเดียวกัน CO? ถูกปล่อยออกจากมหาสมุทรสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อดาวเคราะห์อุ่นขึ้น ส่งผลให้ร้อนขึ้นอีก

แต่สิ่งต่าง ๆ ในครั้งนี้แตกต่างออกไปมาก มนุษย์มีหน้าที่รับผิดชอบในการเพิ่ม CO พิเศษในปริมาณมหาศาลใช่หรือไม่ สู่บรรยากาศ – และรวดเร็ว

ความเร็วที่ CO ใด? ที่กำลังเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีการเปรียบเทียบในอดีตที่บันทึกไว้ การเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติที่เร็วที่สุดในยุคน้ำแข็งเห็น CO หรือไม่ ระดับเพิ่มขึ้นประมาณ 35 ส่วนต่อล้าน (ppm) ใน 1,000 ปี. มันอาจจะยากที่จะเชื่อ แต่มนุษย์ได้ปล่อยออกมาในปริมาณที่เท่ากัน เพียง 17 ปีที่ผ่านมา.

ก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม ระดับ CO280 ในชั้นบรรยากาศตามธรรมชาติ? ในช่วงระหว่างน้ำแข็งที่อบอุ่นอยู่ที่ประมาณ 180 ส่วนในล้านส่วน ยุคน้ำแข็งเยือกแข็งซึ่งทำให้เกิดแผ่นน้ำแข็งหนากิโลเมตรก่อตัวปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือและยูเรเซีย มี CO หรือไม่ ระดับประมาณ XNUMX ppm.

การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ จะนำคาร์บอนโบราณที่ถูกกักขังอยู่ภายในโลกมาปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในรูปแบบ CO? นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม มนุษย์ได้เผาเชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมหาศาล ทำให้เกิด CO ในชั้นบรรยากาศ? และอื่น ๆ ก๊าซเรือนกระจกที่พุ่งสูงขึ้น.

ในช่วงกลางปี ​​2017 บรรยากาศ CO? ตอนนี้ยืนอยู่ที่ 409 ppm. นี่เป็นสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในช่วง 800,000 ปีที่ผ่านมา

อุณหภูมิโลกและ CO? ตั้งแต่ปี 1850 Ben Henley และ Nerilie Abram

พื้นที่ การระเบิดครั้งใหญ่ของ CO? is ทำให้อากาศอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็ว. รายงาน IPCC ล่าสุดที่ได้ข้อสรุป ว่าภายในสิ้นศตวรรษนี้เราจะไปถึงมากกว่า 4 ไหม? ข้างบน ระดับก่อนอุตสาหกรรม (1850-99) หากเราดำเนินการต่อในเส้นทางที่ปล่อยมลพิษสูง

หากเราทำงานต่อไป เป้าหมายของข้อตกลงปารีสโดยการควบคุม CO ของเราอย่างรวดเร็ว? การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เพื่อกำจัด CO ส่วนเกิน? จากบรรยากาศแล้วเราก็มีโอกาส จำกัดภาวะโลกร้อนไว้ที่ประมาณ 2?.

สังเกตและคาดการณ์อุณหภูมิโลกที่สูง (RCP8.5) และต่ำ (RCP2.6) CO? อนาคตการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Ben Henley และ Nerilie Abram

วิทยาศาสตร์พื้นฐานเป็นที่เข้าใจกันเป็นอย่างดี หลักฐานที่แสดงว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังเกิดขึ้นมีมากมายและชัดเจน ส่วนที่ยากคือเราจะทำอะไรต่อไป มากขึ้นกว่าเดิมเราต้องการผู้นำที่เข้มแข็งร่วมมือและรับผิดชอบจากนักการเมืองของทุกประเทศ จากนั้นเราจะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่เลวร้ายที่สุดและปรับให้เข้ากับผลกระทบที่เราไม่สามารถหยุดได้

ผู้เขียนรับทราบการมีส่วนร่วมของ Wes Mountain (มัลติมีเดีย), Alicia Egan (แก้ไข) และ Andrew King (ข้อมูลแบบจำลองการฉาย)

เกี่ยวกับผู้เขียน

เบ็นเฮนลีย์นักวิจัยด้านภูมิอากาศและทรัพยากรน้ำมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น และ Nerilie Abram, ARC Future Fellow, คณะวิจัยของ Earth Sciences; หัวหน้าผู้ตรวจสอบศูนย์ความเป็นเลิศด้าน ARC สำหรับสภาพภูมิอากาศสุดขั้ว มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน