Schimbarea climei

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fără note de subsol
Acest articol sau secțiune privind subiectele ecologiei și geografiei lipsește sau lipsește de note specifice și referințe bibliografice .
Deși există o bibliografie și / sau legături externe , nu există o contextualizare a surselor cu note de subsol sau alte referințe precise care indică cu promptitudine originea informațiilor. Puteți îmbunătăți această intrare citând mai precis sursele . Urmați sfaturile din desenele de referință 1 , 2 .
Pământul și atmosfera sa , așa cum se vede din Apollo 17

În climatologie, termenii schimbări climatice sau schimbări climatice indică variațiile climatului Pământului , adică variații la diferite scale spațiale (regionale, continentale, emisferice și globale) și istorico-temporale (zece ani, seculare, milenare și ultramilenare) a unuia sau mai multor parametri climatici și de mediu în valorile lor medii: temperaturi (medii, maxime și minime), precipitații , acoperirea norilor , temperaturile oceanului , distribuția și dezvoltarea plantelor și animalelor.

Descriere

Definiții

Convenția-cadru a Organizației Națiunilor Unite asupra schimbărilor climatice (Convenția-cadru a Organizației Națiunilor Unite asupra schimbărilor climatice sau UNFCCC) folosește termenul „schimbări climatice” doar pentru a se referi la produse și schimbările climatice provocate de om la „ variabilitatea climatică ” la cea generată de cauze naturale. În unele cazuri, termenul „schimbări climatice antropice” este utilizat pentru a se referi la schimbările climatice de origine antropogenă. Potrivit glosarului dinamic ISPRA-CATAP , „schimbări climatice” înseamnă orice schimbare a climei atribuită direct sau indirect activităților umane, care modifică compoziția atmosferei lumii și se adaugă variabilității naturale a climatului observată pe perioade de timp comparabile. .

Exemple

Distribuția temperaturii pe suprafața pământului. Zonele cu cea mai mare temperatură sunt în roșu, cele cu cea mai mică temperatură în albastru

Câteva exemple de schimbări climatice sunt încălzirea globală , răcirea globală și schimbarea regimurilor de precipitații . Datorită paleoclimatologiei (știința care studiază climatul trecut al Pământului), se știe că istoria climatică a Pământului trece prin faze continue de schimbări climatice mai mult sau mai puțin rapide și mai mult sau mai puțin ciclice, trecând de la epoca de gheață la epoca interglaciară. (luând în considerare milioane de ani), de la perioadele glaciare la perioadele interglaciare (luând în considerare mii de ani), de la momentele de răcire la momentele de încălzire (luând în considerare zeci și sute de ani).

Mulți dintre parametrii care influențează clima se află într-o schimbare lentă, dar continuă ( activitatea solară , caracteristicile atmosferice, parametrii interni sau externi ai planetei etc.), atât de mult încât climatul în sine, pe termen mediu-lung, nu este niciodată pur static, dar mereu în schimbare, mai mult sau mai puțin lent, în căutarea unui nou echilibru în cadrul sistemului climatic, trecând de la faze mai calde la cele mai reci. Când o schimbare climatică are loc pe o scară limitată de timp, de exemplu anuală, vorbim mai corect despre „ anomalie climatică ”, care se încadrează în mod obișnuit în variabilitatea climatică, dacă nu chiar în variabilitatea meteorologică a circulației atmosferice ( anomalie meteorologică ).

Educaţie

În studiul schimbărilor climatice este necesar să se ia în considerare aspectele relevante pentru cele mai diverse domenii științifice , prin urmare cu caracteristici tipice ale interdisciplinarității: meteorologia , fizica , oceanografia , chimia , astronomia , geografia , geologia și biologia includ multe aspecte legate de această problemă, care poate fi deci considerat deosebit de multidisciplinar. În general, în studiul schimbărilor climatice, sunt evidențiate două faze distincte: detectarea schimbărilor climatice, referindu-se în general la analiza statistică a seriilor istorice de date atmosferice care constituie, prin urmare, dovezi experimentale și atribuirea cauzelor acestei schimbare, pe baza studiilor vizate, care pot fi, prin urmare, naturale și / sau antropice.

Pe baza acestor studii, se evidențiază o cauză naturală până în secolul trecut, dar, începând cu mijlocul secolului al XX-lea, comunitatea științifică le consideră datorită acțiunii omului, sub forma alterării efectului de seră . În special conform Grupului interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC) al cincilea raport privind schimbările climatice , „ Încălzirea sistemului climatic este fără echivoc și, din 1950, multe dintre schimbările observate sunt fără precedent în deceniile și mileniile anterioare. Atmosfera și oceanele s-au încălzit, masa de zăpadă și gheață a scăzut, nivelul mării a crescut și concentrațiile de gaze cu efect de seră au crescut . " [1] Consecințele asupra înțelegerii sau nu a problemelor legate de schimbările climatice au influențe profunde asupra societății umane, care trebuie să le abordeze și din punct de vedere economic și politic .

Schimbările climatice din trecut

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Paleoclimatologie .
Secțiunea unui copac pentru studii de paleoclimatologie

Studiile climatice ale timpurilor preistorice ( paleoclimatul ) sunt efectuate prin studierea înregistrărilor fosile , acumulări de sedimente în fundul mării, incluziuni de aer în ghețari , semnale de eroziune în roci și inele de creștere a copacilor . Pe baza acestor date, o istorie climatică recentă relativ precisă și o istorie climatică preistorică ar putea fi elaborate cu mai puțină precizie.

Prin studierea climei din trecut a fost posibil să observăm că Pământul a trecut prin faze continue de schimbare a climei sale, faze mai mult sau mai puțin rapide și mai mult sau mai puțin ciclice.

Analizând schimbările lente ale climei, care apar în milioane de ani, observăm o alternanță continuă a vârstelor de gheață și a vârstelor interglaciare, adică milioane de ani mai reci în care există ghețari pe suprafața pământului alternând cu milioane de ani mai calzi în care există nu este o urmă de ghețari pe Pământ. Studiind modificările medii ale climei, care apar de-a lungul a mii de ani, observăm alternanța perioadelor glaciare și a perioadelor interglaciare, adică mii de ani în care există o mare extensie a ghețarilor pe continent (majoritatea continentelor sunt acoperite) alternând mii de ani în care există o mică extensie a gheții (doar regiunile polare sunt acoperite).

Studiind modificările scurte ale climei, care apar în sute sau zeci de ani, observăm alternanța momentelor de răcire a climei , cu o scădere generală a temperaturilor, alternând cu momentele de încălzire a climei cu o creștere generală a temperaturile. Pe baza acestei subdiviziuni a climei terestre, ultima epocă glaciară care a început cu aproximativ trei milioane de ani în urmă este în curs de desfășurare și ne aflăm într-o perioadă interglaciară, adică într-o perioadă de mică extindere a ghețarilor cu o retragere generală care a început aproximativ 10 000 ani. face. Pe măsură ce timpul se întoarce, datele se micșorează, astfel încât climatologia trebuie să utilizeze modele de simulare a climei trecute și viitoare.

Gazele cu efect de seră ca regulatori climatici

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Efect de seră .
Modelul tijei și sferelor unei molecule de dioxid de carbon (CO 2 ), unul dintre gazele responsabile de efectul de seră

Diferitele gaze cu efect de seră joacă un rol important în climă deoarece prin efectul de seră reglează fluxul de energie reținut în atmosfera terestră și contribuie la menținerea constantă a parametrilor climatici prin reacția în fazele de încălzire și răcire a climei. Scenariile prezise postulează că, pe măsură ce planeta se încălzește, calotele polare se topesc și, din moment ce zăpada are un albedo ridicat (adică reflectă cea mai mare parte a radiației pe care o primește înapoi în spațiu), scăderea calotelor polare va duce la o creștere suplimentară temperaturile. În plus, încălzirea mărilor va duce la o evaporare mai mare și, deoarece vaporii de apă sunt, de asemenea, un gaz cu efect de seră, vor produce un „efect de amplificare”. În schimb, o creștere a acoperirii cu nori datorită evaporării mai mari va contribui la creșterea albedo-ului și, prin urmare, teoretic, la răcirea globală .

Paradoxul Soarelui slab

Pornind de la modelele evoluției stelare, este posibil să se calculeze cu relativă precizie variația luminozității solare pe termen lung, pentru care se știe că, în prima perioadă a existenței Pământului , Soarele a emis 70% a energiei curente și a echilibrului teoretic al pământului calculat de temperatură a fost de -41 ° C. Cu toate acestea, există dovezi ale existenței oceanelor și vieții de 3,8 miliarde de ani, așa că așa-numitul paradox al Soarelui slab, la prima vedere complet incompatibil cu viața și prezența apei lichide, se poate rezolva prin admiterea unui atmosferă a cărei concentrație de CO 2 este de sute de ori [ fără sursă ] mai mare decât cea actuală, adică cu un efect de seră mai mare și, prin urmare, o încălzire inexorabilă.

Deci paradoxul slab al soarelui este un fenomen care are loc în fiecare zi pe pământ și permite viața oamenilor de pe planetă.

Apare viața pe Pământ

Frunza, parte a plantei unde are loc fotosinteza

Odată cu apariția plantelor , a început fotosinteza pe Pământ. Plantele absorb CO 2 și emit O 2 . Acumularea acestora din urmă în atmosferă a favorizat apariția animalelor , care îl folosesc pentru a respira , emițând CO 2 . În prezent, pădurile tropicale ocupă regiunea ecuatorială a planetei și între ecuator și pol există o diferență termică de 50 ° C. Acum 65 de milioane de ani temperatura a fost cu 8 ° C mai mare decât în ​​prezent și diferența termică dintre ecuator și pol a fost de câteva grade.

Efect de seră în trecut

Prin urmare, atmosfera are un rol determinant asupra climei: dacă nu ar exista, temperatura pe Pământ ar fi de -20 ° C; dar se comportă diferit în funcție de lungimea de undă a radiației incidente. Soarele, pentru temperatura sa de aproximativ 6000 K emite practic la 0,5 μm și atmosfera lasă radiația să treacă. Pământul are o temperatură mult mai scăzută și emite o parte a radiației, dar la o lungime de undă mult mai largă, de aproximativ 15 μ m , pentru care atmosfera nu mai este transparentă, ci opacă. CO 2 care este conținut în prezent în atmosferă, într-o concentrație de 400 [2] ppm , absoarbe această radiație, la fel și vaporii de apă . Rezultatul este că atmosfera se încălzește și returnează o parte din această energie pe Pământ, astfel încât temperatura medie a suprafeței este de aproximativ 15 ° C, o valoare foarte diferită de cea a echilibrului fără atmosferă. Acest fenomen se numește efect de seră și permite viața pe pământ.

Studiul care a fost compoziția atmosferei în trecut se realizează astăzi pornind de la bulele de aer prinse în gheața polară și în probele de sedimente marine; s-a observat astfel că concentrațiile de CO 2 , metan și alte gaze cu efect de seră au fluctuat de-a lungul timpului. Cauzele exacte pentru care s-au produs aceste variații nu sunt cunoscute, deși există diverse ipoteze de lucru. Echilibrul este complex deoarece, deși sunt cunoscute fenomenele de absorbție și emisie de CO 2 , interacțiunea lor este dificil de calculat.

Glaciațiile pleistocene

Ciclurile de glaciație și perioadele interglaciare în funcție de nuclee

Omul a apărut acum aproximativ trei milioane de ani. La începutul Pleistocenului, aproximativ două milioane de ani Pământul se afla într-o perioadă glaciară , în care majoritatea continentelor din emisfera nordică, de exemplu America de Nord și Europa , erau acoperite de gheață. Cinci faze glaciare au fost recunoscute în Europa, de la cea mai veche la cea mai recentă: Donau, Gunz, Mindel, Riss și Wurm, intercalate cu tot atâtea faze interglaciare. Perioada interglaciară în care trăim a început acum aproximativ 15.000 de ani. Îmbunătățirea condițiilor termice a coincis cu trecerea de la paleolitic la neolitic , acum aproximativ 5 000 de ani.

În 1941 , matematicianul și astronomul sârb Milutin Milanković a propus teoria conform căreia variațiile orbitale ale Pământului au cauzat glaciațiile pleistocene . El a calculat insolarea în latitudinile înalte ale emisferei nordice pe măsură ce treceau anotimpurile . Teza sa afirmă că este necesar să aveți veri răcoroase și nu ierni dure, pentru a începe o perioadă glaciară. Teoria sa nu a fost acceptată decât la începutul anilor 1950 , când Cesare Emiliani , care a lucrat într-un laborator la Universitatea din Chicago , a prezentat prima disertație completă care arată progresul și retragerea ghețarilor din timpul ultimelor glațuri. Aceste rezultate au fost obținute prin analiza secvențelor sedimentare marine, adică prin compararea conținutului izotopului greu de oxigen ( 18 O) cu oxigen-16 ( 16 O) din microfosilele conținute în sedimente .

Perioada caldă romană

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: perioada romană caldă .

Perioada caldă romană , sau optimul climatic roman, a fost o perioadă de climat neobișnuit de cald în Europa și Atlanticul de Nord, care a variat de la aproximativ 250 î.Hr. până la 400 d.Hr. Termenul a apărut pentru prima dată într-o teză de doctorat din 1995 [1] și mai târziu a devenit popular pentru un articol științific publicat în Nature în 1999. [2]

Optim climatic medieval

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu:Optim climatic medieval .
Variația temperaturii în ultimii 2000 de ani, conform mai multor studii: tendința din ultimii 1000 de ani este cunoscută sub numele de stick de hochei datorită similitudinii cu forma unui stick de hochei .

Perioada caldă medievală (PCM, în engleză Mediaeval Warm Period, MWP) sau Medieval Climate Optimum, a fost o perioadă neobișnuită de climat relativ cald, în regiunea Atlanticului de Nord , care a durat aproximativ 500 de ani, din secolul al IX-lea până în al XIV-lea. . Perioada caldă medievală este adesea invocată în discuțiile actuale despre încălzirea globală care afectează clima pământului încă din secolul XXI . Unii se referă la evenimente precum perioada caldă medievală pentru a susține că predicțiile făcute de multe părți sunt un accent pe evenimente care s-au întâmplat deja în trecut și apoi au regresat. Cu toate acestea, reconstrucțiile temperaturii globale bazate pe proxy-uri naturale par să excludă faptul că, în medie, temperatura Pământului a fost mai caldă în timpul PCM decât în ​​secolul 21 [3] . Cu toate acestea, dezbaterea cu privire la amploarea acestei încălziri, precum și a răcirii ulterioare în timpul Micii ere glaciare , rămâne încă deschisă [4] .

Mică Epocă de Gheață

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Epoca de gheață mică .

Little Ice Age (PEG, în engleză Little Ice Age , LIA), este o perioadă din istoria climatică a emisferei nordice a Pământului care, deși are o convergență non-totală a studiilor, merge de la mijlocul paisprezecelea până la mijlocul secolului al XIX-lea [5] [6] [7] [8] în care a existat o scădere bruscă a temperaturii medii terestre, din motive încă dezbătute (erupții vulcanice, împăduriri rapide ale continentelor europene și americane, scăderea activității solare , sau o combinație a acestor cauze). O denumire alternativă și mai corectă pentru această perioadă este „Mică epocă de gheață”, pentru a sublinia faptul că lungul interval de timp despre care vorbim nu ajunge să fie în mod corespunzător o epocă (adică sute de milioane de ani). PEG, climatologic vorbind, este considerat o etapă etapă a perioadei interglaciare actuale. Ca și în cazul temperaturii medievale excelente, variațiile de temperatură se refereau în principal la emisfera nordică și nu la tot pământul, ca în cazul schimbărilor climatice din secolul XXI [9] .

Schimbările climatice actuale

Menținerea temperaturii biosferei terestre în jurul valorilor medii adecvate vieții se datorează în principal acțiunii combinate a cinci factori:

  1. căldura internă a planetei;
  2. radiația solară , care furnizează energia pentru efectul de seră și elemente legate de modificările activității solare și ale petelor solare ;
  3. efectul curenților oceanici și al evaporării marine (și al fenomenelor conexe);
  4. prezența atmosferei , care atenuează schimbările zilnice și sezoniere de temperatură;
  5. efect de seră natural, care amplifică efectul termic al radiației solare.

Variația cantitativă a unuia sau mai multora dintre acești factori poate provoca încălzirea globală sau răcirea globală a atmosferei și a suprafeței terestre.

La acești factori naturali se adaugă influența omului care, prin utilizarea combustibililor fosili, eliberează în atmosferă cantități mari de CO 2 , metan și alte gaze cu efect de seră , crescând acțiunea efectului de seră și generând o supraîncălzire climatică care crește. temperatura medie globală a Pământului, cu consecințe precum deșertificarea , creșterea și acrarea oceanelor , fenomene atmosferice extreme mai frecvente .

Măsura și consecințele fenomenului sunt de o asemenea amploare încât problema este numită și criză climatică .

Încălzire globală

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Încălzirea globală .
Tendința temperaturii globale din 1850

Cu expresia încălzirii globale (traducerea din „ Încălzirea globală engleză , tradusă uneori cu schimbările climatice sau încălzirea globală) indică schimbarea climatului Pământul dezvoltat de la începutul secolului al XX-lea și încă în curs. Comunitatea științifică atribuie această schimbare emisiilor în atmosfera terestră a cantităților în creștere de gaze cu efect de seră (cu o consecință a creșterii efectului de seră ) și altor factori atribuibili tuturor activității umane. [10] [11]

Temperatura globală și anomalia termică

Pe baza datelor din 2013 conținute în al cincilea raport al Grupului interguvernamental privind schimbările climatice , datele combinate ale temperaturii medii globale a suprafeței Pământului și oceanului, calculate cu o tendință liniară, indică o încălzire medie de 0,85 ° C în perioada 1880- 2012. [1] În 2014, recordul temperaturii medii globale a fost atins [12] . Alarma este deosebit de gravă pentru Italia, care se încălzește mai repede decât media globală și alte țări emergente de pe planetă. Noul record italian atins în 2014 a fost de +1,45 ° C comparativ cu perioada de treizeci de ani 1971-2000. [13]

Diminuarea globală a anilor 60-80

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: estompare globală .

Cu sintagma global dimming sau global dimming (în engleză : global dimming), se arată reducerea treptată a radiației solare de pe suprafața pământului , observată încă din anii 1950 . Pe revers, s-a observat o creștere a luminozității Pământului către spațiu prin intermediul echipamentelor ( radiometrelor ) furnizate sateliților artificiali pe orbită tocmai datorită reflectanței crescute a atmosferei terestre .

Cauze

Diagrama ilustrativă a principalilor factori care cauzează schimbările climatice ale Pământului: variații pe orbita Pământului; variații ale activității solare; activitatea vulcanului și impactul meteoritului; om, în special cu activitatea industrială și emisia de gaze cu efect de seră

Clima este starea medie a vremii atmosferice la o anumită scară de timp (cel puțin 30 de ani) și mulți factori îl influențează; în consecință, variațiile din aceasta din urmă provoacă modificări climatice: variațiile activității solare , a compoziției atmosferice , a aranjamentului continentelor , a curenților oceanici sau a orbitei Pământului pot modifica distribuția energiei și echilibrul radiativ al Pământului , alternând la fel climatul planetar.

Aceste influențe pot fi clasificate în externe și interne Pământului. Cele externe sunt, de asemenea, numite "forțare", deoarece efectuează în mod normal o acțiune sistematică asupra climei, deși există fenomene aleatorii, cum ar fi impactul meteoritic . Influența antropică asupra climei în multe cazuri este considerată o forțare externă, deoarece influența acesteia este mai sistematică decât haotică, dar este, de asemenea, sigur că omul aparține biosferei terestre și, prin urmare, poate fi considerat o influență internă în funcție de criteriul în care este aplicat. .

Printre cauzele interne există un număr mare de fenomene care nu sunt nici sistematice, nici haotice. Factorii care amplifică sau diminuează variațiile în curs de desfășurare sub formă de feedback retroactiv aparțin, de asemenea, acestui grup. Datorită tuturor acestor factori, clima este considerată un sistem complex . În funcție de tipul factorilor dominanți, schimbările climatice sunt sistematice sau haotice. Pentru aceasta depinde în special de scara de timp la care se observă variația, deoarece variațiile regulate de frecvență joasă pot fi găsite ascunse în variațiile haotice de frecvență înaltă sau invers.

Influențe externe

Variații orbitale

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Orbită .
Schema orbitei Pământului

Deși strălucirea solară rămâne practic constantă de-a lungul mileniilor, orbita Pământului variază în schimb. Aceasta fluctuează periodic, schimbând cantitatea medie de radiații pe care fiecare emisferă o primește în timp, iar aceste variații provoacă glaciații și perioade interglaciare. Există trei factori care contribuie la schimbarea caracteristicilor orbitale, determinând variația insolației medii a emisferelor, deși fluxul total de radiații rămâne același. Acestea sunt precesiunea echinocțiilor , excentricitatea orbitală și oblicitatea orbitei sau înclinației axei terestre. Aceste studii au fost abordate și parțial rezolvate pentru prima dată de geofizicianul sârb Milutin Milanković, iar aceste cicluri orbitale se numesc cicluri Milanković . Astfel de cicluri ar putea explica schimbările climatice globale pe o scară de timp de 100.000 de ani, adică egală cu perioada de glaciații / deglaciații, în conformitate cu ceea ce a fost observat în studiile proxy ale nucleelor ​​antarctice .

Impactul meteoriților

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Impactul meteorilor .
Reprezentarea unui impact de meteorit

În unele ocazii, au loc evenimente catastrofale care schimbă aspectul Pământului pentru totdeauna. Ultimul dintre aceste evenimente catastrofale a avut loc acum 65 de milioane de ani. Acestea sunt impacturi de meteorit pe scară largă. Nu există nicio îndoială că aceste fenomene pot avea un efect devastator asupra climei, eliberând cantități mari de CO 2 , praf și cenușă în atmosferă din cauza incendiilor din regiunile împădurite mari. Prin urmare, am putea relaționa evenimentul Chichulub (în Yucatán ) cu perioada de erupții puternice a vulcanilor din India , deoarece acest continent este situat aproximativ la antipode în ceea ce privește craterul de impact. Datorită unui impact suficient, atmosfera s-ar putea schimba rapid, similar activității geologice a planetei și a caracteristicilor sale orbitale .

Activitatea solară

Variația iradierii solare în ultimii 30 de ani (linia roșie indică media anuală, cea galbenă valorile zilnice). Din aproximativ 1 366 de wați, oscilația este de câțiva wați
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Ciclul de unsprezece ani al activității solare .

Temperatura medie a Pământului depinde, într-o mare măsură, de activitatea solară a cărei variabilitate afectează clima pământului atât direct cu variația fluxului de radiații emis de Soare către Pământ, cât și indirect datorită reacțiilor climatice terestre conectate la acesta ( variația înnorării, precipitațiilor, fluxului de raze cosmice ...). Singur, variația fluxului de energie, care variază lent în timp, nu este considerată o contribuție importantă la variabilitatea climei. Acest lucru se datorează faptului că Soarele este o stea de tip G în faza secvenței principale , făcându-l foarte stabil. Cu toate acestea, fluxul radiativ este motorul fenomenelor atmosferice, deoarece aduce energia necesară în atmosferă pentru a fi produse. Prin urmare, mici variații ale activității solare pot duce la variații mai mari în unele fenomene importante legate de climă (evaporarea oceanelor, acoperirea norilor, precipitații ...).

Mai mult, pe termen lung, variațiile fluxului radiativ devin perceptibile, deoarece Soarele își mărește luminozitatea cu o proporție de 10% la fiecare miliard de ani. Din acest motiv, pe Pământul primitiv care a permis nașterea vieții , acum 3,8 miliarde de ani, luminozitatea solară era de 70% față de cea actuală. În prezent, constanta solară la pragul atmosferei este de aproximativ 1 366 W / m², cu variații de doar 0,1% măsurate de sateliții pe orbită în ultimii 40 de ani în raport cu ciclurile solare .

Potrivit unor cercetători, variațiile câmpului magnetic solar și emisiile solare aferente ale vântului sunt importante, deoarece interacțiunea atmosferei superioare a Pământului cu particulele de la Soare poate genera reacții chimice într-o direcție sau alta, modificând compoziția. mai presus de toate prezența nucleelor ​​de condensare necesare formării norilor. [ senza fonte ] In generale si sospetta che variazioni dell'attività solare possano aver determinato le variazioni climatiche su scala ultracentenaria nel recente passato evidenziate dai dati climatici indiretti (proxy data) (vedi Minimo di Maunder e Optimum Climatico ). [ senza fonte ]

Influenze interne

Composizione atmosferica

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Atmosfera e Gas serra .
Effetto serra

L' atmosfera primitiva, la cui composizione era simile a quella della nebulosa iniziale, perse i suoi elementi volatili H 2 e He, in un processo denominato degassificazione , e li sostituì con i gas provenienti dalle eruzioni vulcaniche del pianeta, in particolar modo la CO 2 , originando un'atmosfera di seconda generazione e dando vita così a un primitivo effetto serra naturale. In essa sono importanti gli effetti dei gas serra emessi in modo naturale dai vulcani e dai pozzi termali. D'altra parte, l' ossido di zolfo e gli altri aerosol emessi dai vulcani contribuiscono all'effetto contrario, raffreddando la Terra. A partire dall'equilibro fra le emissioni si avrà un determinato bilancio radiativo .

Con l'apparizione della vita sulla Terra, la biosfera diventò un fattore importante per il clima. Inizialmente, il gruppo di organismi fotosintetici catturò gran parte della CO 2 dell'atmosfera primitiva ed emise una grande quantità di ossigeno . Questo modificò l'atmosfera, permettendo l'apparizione di nuove forme di vita aerobica , favorite dalla nuova composizione dell' aria . Aumentò così il consumo di ossigeno e diminuì il consumo netto di CO 2 fino a raggiungere un equilibrio, l'atmosfera di terza generazione, che permane tuttora. Questo equilibrio fra le emissioni e gli assorbimenti si rende evidente nel ciclo del carbonio , per cui la CO 2 presenta oscillazioni annuali a seconda delle stagioni di crescita delle piante .

Deriva dei continenti

Pangea
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Deriva dei continenti .

La Terra ha conosciuto molti cambiamenti a partire dalla sua origine, 4 600 milioni di anni fa. 225 milioni di anni fa tutti i continenti erano uniti a formare la Pangea , e vi era un oceano universale chiamato Pantalassa . Questa disposizione favorì l'aumento delle correnti oceaniche e generò uno scarso scarto termico tra l' Equatore e il Polo . La tettonica a zolle ha separato i continenti e li ha posti nella situazione attuale. L' oceano Atlantico si è formato a partire da 200 milioni di anni fa.

La deriva dei continenti è un processo estremamente lento, per cui la posizione dei continenti fissa il comportamento del clima per milioni di anni. Ci sono due aspetti da tenere in considerazione. Da un lato, le latitudini a cui si concentra la massa continentale: se le masse continentali sono situate alle basse latitudini si avranno pochi ghiacciai continentali e, in generale, temperature medie meno estreme. Analogamente, se i continenti sono molto frammentati si avranno zone inferiori di clima continentale.

Eruzioni vulcaniche

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Eruzione vulcanica .
Eruzione vulcanica

Le eruzioni vulcaniche possono condurre a un cambiamento climatico a scala globale, sia pure per tempi limitati (qualche anno), come accaduto nella seconda metà del XX secolo con le grandi eruzioni del Tambora e del Krakatoa in Indonesia . La stessa atmosfera terrestre primordiale si è costruita a partire dalle eruzioni vulcaniche che nella prima età geologica della Terra erano estremamente frequenti e diffuse in tutto il globo terracqueo.

Correnti oceaniche

Temperatura dell'acqua nella Corrente del Golfo
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Corrente del Golfo e Circolazione termoalina .

Le correnti oceaniche, o marine, sono fattori regolatrici del clima funzionando come moderatrici. L'esempio più noto è la corrente termoalina nell'oceano Atlantico che, a causa delle differenze di temperatura e salinità , risale fino al nord Atlantico dando vita alla Corrente del Golfo , la quale mitiga le temperature delle coste europee , per poi inabissarsi nelle profondità dell'oceano nel lungo nastro trasportatore oceanico. In particolare la corrente "scettica" sui cambiamenti climatici attuali attribuisce ai cicli oceanici , così come alle variazioni dell'attività solare, la causa ovvero il forzante energetico naturale che sarebbe in grado di spiegarli.

Effetti antropogenici

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Effetto serra , Riscaldamento globale e Antropocene .

L'uomo è il più recente dei fattori che influenzano l'ambiente e lo è da relativamente poco tempo. La sua influenza ebbe inizio con lo sviluppo dell'agricoltura e la conseguente deforestazione dei boschi per convertirli in terre coltivabili e in pascoli, fino ad arrivare a oggi a grandi emissioni di gas serra: CO 2 dalle industrie e dai mezzi di trasporto e metano negli allevamenti intensivi e nelle risaie. Secondo la teoria del riscaldamento globale , o surriscaldamento climatico , l'uomo attraverso le sue emissioni di gas serra (soprattutto di CO 2 e metano) è responsabile di gran parte del periodo di riscaldamento che sta attraversando oggi la Terra. Una piccola minoranza di scienziati ritiene invece sopravvalutato il peso sul clima attribuito all'uomo, ritenendo l'attuale fase di riscaldamento climatico come una fase naturale opposta ai periodi naturali di raffreddamento climatico [14] . Il peso delle attività umane sui mutamenti climatici in atto è considerato preponderante dal consenso della comunità scientifica, anche se oggetto di un dibattito scientifico marginale.

Retroazioni

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Retroazione .

Molti dei mutamenti climatici importanti sono causati da lievi variazioni provocate dai fattori citati sopra, siano essi forzanti sistematiche o accadimenti imprevisti. Questi possono originare un meccanismo che si rafforza autonomamente ( feedback positivo ), amplificando l'effetto. [15] Analogamente, la Terra può rispondere con meccanismi moderatori (feedback negativo) o con entrambi i fenomeni che agiscono contemporaneamente. Dal bilancio di tutti gli effetti originerà una variazione più o meno brusca, ma sempre imprevedibile sul lungo periodo in quanto il sistema climatico è un sistema caotico e complesso .

Un esempio di feedback positivo è l'effetto albedo , un aumento della massa glaciale che incrementa la riflessione della radiazione diretta e, di conseguenza, amplifica il raffreddamento. Può inoltre verificarsi il fenomeno inverso, per cui si amplifica il riscaldamento alla riduzione delle masse glaciali. Un meccanismo analogo avviene per la fusione delle calotte polari , in quanto esse creano un ostacolo alle correnti oceaniche che non possono attraversare le regioni polari. Nel momento in cui incomincia ad aprirsi il passo alle correnti, si contribuisce a omogeneizzare le temperature e si favorisce la fusione completa di tutta la calotta polare, portando a un maggior riscaldamento al ridursi dell'albedo.

La Terra ha mostrato periodi caldi senza calotte polari e recentemente si è riscontrata una laguna nel Polo Nord durante l'estate boreale, per cui gli scienziati norvegesi predicono che fra 50 anni il mare Glaciale Artico sarà navigabile in questa stagione. Un pianeta senza calotte polari porta a una diversa circolazione delle correnti marine, soprattutto nell'emisfero settentrionale, e diminuisce la differenza di temperatura tra l' Equatore ei Poli . Inoltre vi sono fattori moderatori dei mutamenti climatici. Uno di essi è l'effetto della biosfera e, più concretamente, degli organismi fotosintetici ( fitoplancton , alghe e piante ) sull'aumento del diossido di carbonio nell'atmosfera. Si stima che l'incremento di questo gas porterà a un aumento della crescita degli organismi che lo utilizzano, fenomeno provato sperimentalmente in laboratorio . Gli scienziati credono, comunque, che gli organismi siano capaci di assorbirne solo una parte e che l'aumento globale della CO 2 proseguirà.

Ci sono quindi meccanismi di retroazione per cui è difficile chiarire in che senso attuino. Nel caso delle nubi , attualmente si è giunti alla conclusione, mediante osservazioni dallo spazio, che l'effetto totale che esse producono è di raffreddamento; questo studio si riferisce però alle nubi attuali. L'effetto netto futuro e passato è difficile da stabilire in quanto dipende dalla composizione e dalla formazione delle nubi stesse. Se le concentrazioni di biossido di carbonio nell'atmosfera diventano molto alte, le nuvole che ombreggiano e rinfrescano alcuni degli oceani tropicali e subtropicali potrebbero diventare instabili e disperdersi. [16]

Dati sul cambiamento climatico

Fonti : Pil procapite Crescita della temperatura CO2 procapite

Note

  1. ^ a b Climate Change 2013: The Physical Science Basis .
  2. ^ ( EN ) Earth's CO2 Home Page , su CO2.Earth . URL consultato il 18 febbraio 2017 .
  3. ^ Shaun A. Marcott, A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the Past 11,300 Years , su science.sciencemag.org .
  4. ^ Bradley, Raymond S. Climate System Research Center. "Climate of the Last Millennium." 2003. February 23, 2007. [1]
  5. ^ Michael E Mann, Little Ice Age ( PDF ), su meteo.psu.edu .
  6. ^ HH Lamb, The cold Little Ice Age climate of about 1550 to 1800 , in Climate: Present, Past and Future , vol. 107, Grove 2004:4, 1977.
  7. ^ Glossario del Nasa Earth Observatory , su earthobservatory.nasa.gov .
  8. ^ ( EN ) London Encyclopaedia; Or, Universal Dictionary of Science, Art, Literature and Practical Mechanics: Comprising a Popular View of the Present State of Knowledge , Thomas Tegg, 1829, p. 654. URL consultato il 2 giugno 2018 .
  9. ^ Raphael Neukomm, No evidence for globally coherent warm and cold periods over the preindustrial Common Era , su nature.com .
  10. ^ IPCC (2013) , D.3 pag. 17: This evidence for human influence has grown since AR4. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century .
  11. ^ Cicap
  12. ^ Climate change: Where we are in seven charts and what you can do to help , BBC news, 2 December 2018
  13. ^ I cambiamenti climatici in Italia, Italian Climate Network
  14. ^ https://www.climalteranti.it/2019/11/25/mercanti-di-dubbi/#more-9314
  15. ^ ( EN ) Hans Joachim Schellnhuber, Ricarda Winkelmann e Marten Scheffer, Trajectories of the Earth System in the Anthropocene , in Proceedings of the National Academy of Sciences , vol. 115, n. 33, 14 agosto 2018, pp. 8252–8259, DOI : 10.1073/pnas.1810141115 . URL consultato il 27 maggio 2019 .
  16. ^ ( EN ) Carbon rise could cause cloud tipping point , su Climate News Network , 27 febbraio 2019. URL consultato il 27 maggio 2019 .

Bibliografia

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità LCCN ( EN ) sh85027037 · GND ( DE ) 4164199-1 · NDL ( EN , JA ) 00576759
Ecologia e ambiente Portale Ecologia e ambiente : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di ecologia e ambiente
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cambiamento_climatico&oldid=122470721 "