10.4: שינויי אקלים

Last updated

Oct 31, 2023
Page ID
207953
Save as PDF
- 10.3: גשם חומצי
- 10.5: משאבי פרק

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

הטמפרטורה של כדור הארץ היא חוק איזון

הטמפרטורה של כדור הארץ תלויה באיזון בין אנרגיה הנכנסת ויציאה מכדור הארץ. כאשר אנרגיה נכנסת מהשמש נספגת, כדור הארץ מתחמם. כאשר אנרגיית השמש משתקפת בחזרה לחלל, כדור הארץ נמנע מהתחממות. כאשר אנרגיה משתחררת מכדור הארץ לחלל, כדור הארץ מתקרר. גורמים רבים, טבעיים ואנושיים כאחד, יכולים לגרום לשינויים במאזן האנרגיה של כדור הארץ, כולל:

שינויים באפקט החממה, המשפיע על כמות החום שנשמרת על ידי האטמוספירה של כדור הארץ;
וריאציות באנרגיית השמש המגיעה לכדור הארץ;
שינויים ברפלקטיביות האטמוספירה ופני השטח של כדור הארץ.

מדענים חיברו תמונה של האקלים של כדור הארץ, שראשיתה מאות אלפי שנים, על ידי ניתוח מספר מדדים עקיפים של אקלים כגון ליבות קרח, טבעות עצים, גודל קרחון, ספירת אבקה ומשקעי אוקיינוס. מדענים חקרו גם שינויים במסלול כדור הארץ סביב השמש ופעילות השמש עצמה.

התיעוד ההיסטורי מראה כי האקלים משתנה באופן טבעי על פני טווח רחב של טווחי זמן. באופן כללי, שינויי אקלים לפני המהפכה התעשייתית בשנות ה -1700 יכולים להיות מוסברים על ידי גורמים טבעיים, כגון שינויים באנרגיה סולארית, התפרצויות געשיות ושינויים טבעיים בריכוזי גזי החממה (GHG). עם זאת, לא ניתן להסביר את השינויים האחרונים באקלים על ידי גורמים טבעיים בלבד. מחקרים מצביעים על כך שסביר מאוד כי גורמים טבעיים לא יסבירו את ההתחממות הנצפית ביותר, במיוחד התחממות מאז אמצע המאה העשרים. במקום זאת, סביר מאוד שפעילות אנושית, במיוחד הבעירה שלנו בדלקים מאובנים, מסבירה את רוב ההתחממות הזו. הקונצנזוס המדעי ברור: באמצעות שינויים במחזור הפחמן, בני האדם משנים את האקלים העולמי על ידי הגדלת ההשפעות של משהו המכונה אפקט החממה.

אפקט החממה גורם לאווירה לשמור על חום

גננים שחיים בסביבות מתונות או קרירות משתמשים בחממות מכיוון שהם לוכדים חום ויוצרים סביבה חמה יותר מהטמפרטורות החיצוניות. זה נהדר עבור צמחים שאוהבים חום, או רגישים לטמפרטורות קרות, כמו צמחי עגבניות ופלפל. חממות מכילות זכוכית או פלסטיק המאפשרים לאור הנראה מהשמש לעבור. אור זה, שהוא סוג של אנרגיה, נספג על ידי צמחים, אדמה ומשטחים ומחמם אותם. חלק מאנרגיית החום הזו מוקרנת החוצה בצורה של קרינת אינפרא אדום, צורה אחרת של אנרגיה. שלא כמו באור הנראה, זכוכית החממה חוסמת את קרינת האינפרא אדום, ובכך לוכדת את אנרגיית החום וגורמת לטמפרטורה בתוך החממה לעלות.

אותה תופעה מתרחשת בתוך מכונית ביום שמש. שמתם לב פעם כמה מכונית יכולה להיות חמה יותר בהשוואה לטמפרטורה החיצונית? אנרגיית האור מהשמש עוברת דרך החלונות ונספגת במשטחים ברכב כמו מושבים ולוח המחוונים. אותם משטחים חמים מקרינים אז קרינת אינפרא אדום, שאינה יכולה לעבור דרך הזכוכית. אנרגיית אינפרא אדום כלואה זו גורמת לטמפרטורות האוויר במכונית לעלות. תהליך זה ידוע בכינויו אפקט החממה.

אפקט החממה קורה גם עם כדור הארץ כולו. כמובן שכוכב הלכת שלנו אינו מוקף בחלונות זכוכית. במקום זאת, כדור הארץ עטוף באטמוספירה המכילה גזי חממה (GHG). בדומה לזכוכית בחממה, גזי חממה מאפשרים לעבור אנרגיית אור גלויה נכנסת מהשמש, אך הם חוסמים קרינת אינפרא אדום המוקרנת מכדור הארץ לעבר החלל (איור $\PageIndex{1}$ ). באופן זה הם עוזרים ללכוד אנרגיית חום שמעלה לאחר מכן את טמפרטורת האוויר. להיות גז חממה הוא תכונה פיזית של סוגים מסוימים של גזים; בגלל המבנה המולקולרי שלהם הם סופגים אורכי גל של קרינת אינפרא אדום, אך שקופים לאור הנראה. כמה גזי חממה בולטים הם אדי מים (H ₂ O), פחמן דו חמצני (CO ₂) ומתאן (CH ₄). גזי חממה מתנהגים כמו שמיכה, מה שהופך את כדור הארץ לחמים משמעותית ממה שהיה אחרת. מדענים מעריכים כי הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ תהיה -18 מעלות צלזיוס ללא גזי חממה טבעיים.

מהי התחממות כדור הארץ?

התחממות כדור הארץ מתייחסת לעלייה האחרונה והמתמשכת בטמפרטורה הממוצעת העולמית בסמוך לפני כדור הארץ. זה נגרם בעיקר כתוצאה מגידול בריכוזים של גזי חממה באטמוספירה. ההתחממות הגלובלית גורמת לדפוסי האקלים להשתנות. עם זאת, ההתחממות הגלובלית עצמה מייצגת רק היבט אחד של שינויי האקלים.

מה זה שינויי אקלים?

שינויי אקלים מתייחסים לכל שינוי משמעותי במדדי האקלים הנמשכים תקופה ממושכת. במילים אחרות, שינויי אקלים כוללים שינויים גדולים בטמפרטורה, במשקעים או בדפוסי הרוח, בין היתר, המתרחשים לאורך כמה עשורים ומעלה.

גזי החממה העיקריים

גזי החממה החשובים ביותר הנפלטים ישירות על ידי בני אדם כוללים CO ₂ ומתאן. פחמן דו חמצני (CO ₂) הוא גז החממה העיקרי התורם לשינויי האקלים העולמיים האחרונים. CO ₂ הוא מרכיב טבעי במחזור הפחמן, המעורב בפעילויות כמו פוטוסינתזה, נשימה, התפרצויות געשיות והחלפת אטמוספירה באוקיאנוס. פעילויות אנושיות, בעיקר שריפת דלקים מאובנים ושינויים בשימוש בקרקע, משחררות כמויות גדולות מאוד של CO ₂ לאטמוספירה, מה שגורם לריכוזו באטמוספירה לעלות.

ריכוזי CO ₂ האטמוספריים עלו ב -45% מאז התקופה הטרום-תעשייתית, מכ -280 חלקים למיליון (עמודים לדקה) במאה ה -18 ל -408 עמודים לדקה בשנת 2018. רמת ה- CO ₂ הנוכחית גבוהה מכפי שהייתה לפחות 800,000 שנה, בהתבסס על עדויות מליבות קרח המשמרות גזים אטמוספריים עתיקים. פעילויות אנושיות משחררות כיום מעל 30 מיליארד טונות של CO ₂ לאטמוספירה מדי שנה. בעוד שחלק מהתפרצויות געשיות שחררו כמויות גדולות של CO ₂ בעבר הרחוק, הסקר הגיאולוגי האמריקני (USGS) מדווח כי פעילויות אנושיות פולטות כיום יותר מפי 135 CO ₂ מאשר הרי געש בכל שנה. הצטברות זו הנגרמת על ידי אדם של CO ₂ באטמוספירה היא כמו אמבטיה שמתמלאת במים, שבה זורמים יותר מים מהברז ממה שהניקוז יכול לקחת.

איור $\PageIndex{2}$ . גרף זה, המבוסס על השוואה בין דגימות אטמוספריות הכלולות בליבות קרח ומדידות ישירות עדכניות יותר, מספק עדויות לכך ש- CO ₂ האטמוספרי גדל מאז המהפכה התעשייתית. (אשראי: נתוני ליבת הקרח של ווסטוק/ג'יי אר פטיט ואח '; שיא CO2 של NOAA מאונה לואה.)

מתאן (CH ₄) מיוצר באמצעות פעילויות טבעיות ואנושיות כאחד. לדוגמה, שטחי ביצות, פעילויות חקלאיות ומיצוי והובלה של דלק מאובנים פולטים כולם CH ₄. מתאן שופע יותר באטמוספירה של כדור הארץ כעת מאשר בכל עת לפחות ב -650,000 השנים האחרונות. עקב פעילות אנושית, ריכוזי CH ₄ עלו בחדות במהלך רוב המאה ה -20 וכיום הם יותר מפי שניים וחצי מהרמות הטרום-תעשייתיות. בעשורים האחרונים קצב הגידול הואט במידה ניכרת.

גזי חממה אחרים

אדי מים הם גז החממה השופע ביותר וגם החשוב ביותר מבחינת תרומתו לאפקט החממה הטבעי, למרות שיש לו אורך חיים אטמוספרי קצר. פעילויות אנושיות מסוימות יכולות להשפיע על רמות אדי המים המקומיות. עם זאת, בקנה מידה עולמי, ריכוז אדי המים נשלט על ידי הטמפרטורה, המשפיעה על שיעורי האידוי והמשקעים הכוללים. לכן, הריכוז העולמי של אדי מים אינו מושפע באופן מהותי מפליטות אנושיות ישירות.

אוזון בגובה פני הקרקע (O ₃), שיש לו גם אורך חיים אטמוספרי קצר, הוא גז חממה חזק. תגובות כימיות יוצרות אוזון מפליטות תחמוצות חנקן ותרכובות אורגניות נדיפות ממכוניות, תחנות כוח ומקורות תעשייתיים ומסחריים אחרים בנוכחות אור שמש (כפי שנדון בסעיף 10.1). בנוסף ללכידת חום, האוזון הוא מזהם העלול לגרום לבעיות בריאות בדרכי הנשימה ולפגוע בגידולים ובמערכות אקולוגיות.

שינויים באנרגיית השמש משפיעים על כמות האנרגיה שמגיעה לכדור הארץ

האקלים יכול להיות מושפע משינויים טבעיים המשפיעים על כמות האנרגיה הסולארית שמגיעה לכדור הארץ. שינויים אלה כוללים שינויים בתוך השמש ושינויים במסלול כדור הארץ. שינויים המתרחשים בשמש עצמה יכולים להשפיע על עוצמת אור השמש המגיעה לפני כדור הארץ. עוצמת אור השמש עלולה לגרום להתחממות (בתקופות של עוצמת שמש חזקה יותר) או להתקררות (בתקופות של עוצמת שמש חלשה יותר). השמש עוקבת אחר מחזור טבעי בן 11 שנים של עליות וירידות קטנות בעוצמה, אך ההשפעה על האקלים של כדור הארץ קטנה. שינויים בצורת מסלול כדור הארץ כמו גם הטיה ומיקום ציר כדור הארץ יכולים להשפיע גם על כמות אור השמש המגיעה לפני כדור הארץ.

שינויים בעוצמת השמש השפיעו על האקלים של כדור הארץ בעבר. לדוגמה, מה שמכונה "עידן הקרח הקטן" בין המאות ה -17 וה -19 עשוי להיגרם בחלקו על ידי שלב פעילות סולארית נמוכה בין השנים 1645 עד 1715, אשר עלה בקנה אחד עם טמפרטורות קרירות יותר. עידן הקרח הקטן מתייחס לקירור קל של צפון אמריקה, אירופה וכנראה אזורים אחרים ברחבי העולם. לשינויים במסלול כדור הארץ הייתה השפעה רבה על האקלים במשך עשרות אלפי שנים. נראה כי שינויים אלה הם הגורם העיקרי למחזורים קודמים של עידני הקרח, בהם כדור הארץ חווה תקופות ארוכות של טמפרטורות קרות (עידני קרח), כמו גם תקופות בין-קרחוניות קצרות יותר (תקופות בין תקופות קרח) של טמפרטורות חמות יחסית.

שינויים באנרגיה סולארית ממשיכים להשפיע על האקלים. עם זאת, פעילות השמש הייתה קבועה יחסית, מלבד מחזור 11 השנים, מאז אמצע המאה ה -20 ולכן אינה מסבירה את ההתחממות האחרונה של כדור הארץ. באופן דומה, שינויים בצורת מסלול כדור הארץ כמו גם הטיה ומיקום ציר כדור הארץ משפיעים על הטמפרטורה בטווחי זמן ארוכים יחסית (עשרות אלפי שנים), ולכן אינם יכולים להסביר את ההתחממות האחרונה.

שינויים ברפלקטיביות משפיעים על כמות האנרגיה שנכנסת למערכת כדור הארץ

כאשר אנרגיית אור השמש מגיעה לכדור הארץ היא יכולה להשתקף או להיספג. הכמות המשתקפת או נספגת תלויה במשטח כדור הארץ ובאטמוספירה. עצמים ומשטחים בהירים, כמו שלג ועננים, נוטים לשקף את רוב אור השמש, בעוד שחפצים ומשטחים כהים יותר, כמו האוקיאנוס והיערות, נוטים לספוג יותר אור שמש. המונח אלבדו מתייחס לכמות קרינת השמש המשתקפת מאובייקט או משטח, המתבטאת לעתים קרובות באחוזים. לכדור הארץ בכללותו יש אלבדו של כ -30%, כלומר 70% מאור השמש שמגיע לכוכב הלכת נספג. אור השמש שנספג מחמם את האדמה, המים והאטמוספירה של כדור הארץ.

אלבדו מושפע גם על ידי אירוסולים. אירוסולים הם חלקיקים קטנים או טיפות נוזליות באטמוספירה שיכולים לספוג או להחזיר אור שמש. שלא כמו גזי חממה (GHG), השפעות האקלים של אירוסולים משתנות בהתאם למה הם עשויים והיכן הם נפלטים. לאותם אירוסולים המשקפים אור שמש, כמו חלקיקים מהתפרצויות געשיות או פליטת גופרית משריפת פחם, יש השפעה מצננת. לאלה הסופגים אור שמש, כמו פחמן שחור (חלק מפיח), יש השפעה מחממת.

שינויים טבעיים באלבדו, כמו התכה של קרח ים או עלייה בכיסוי העננים, תרמו בעבר לשינויי האקלים, ולעתים קרובות שימשו כפידבקים לתהליכים אחרים. הרי געש מילאו תפקיד בולט באקלים. חלקיקים וולקניים המגיעים לאטמוספירה העליונה יכולים להחזיר מספיק אור שמש לחלל כדי לקרר את פני כדור הארץ בכמה עשיריות מעלות במשך מספר שנים. חלקיקים וולקניים מהתפרצות אחת אינם מייצרים שינוי ארוך טווח מכיוון שהם נשארים באטמוספירה לזמן קצר בהרבה מאשר גזי חממה.

שינויים אנושיים בשימוש בקרקע ובכיסוי הקרקע שינו את האלבדו של כדור הארץ. תהליכים כמו כריתת יערות, ייעור מחדש, מדבור ועיור תורמים לרוב לשינויים באקלים במקומות בהם הם מתרחשים. השפעות אלה עשויות להיות משמעותיות מבחינה אזורית, אך הן קטנות יותר בממוצע על פני הגלובוס כולו.

קונצנזוס מדעי: שינוי האקלים העולמי הוא אמיתי

הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) הוקם בשנת 1988 על ידי תוכנית הסביבה של האו"ם והארגון המטאורולוגי העולמי. היא מופקדת על המשימה להעריך ולסנתז את הראיות המדעיות סביב שינויי האקלים העולמיים. ה- IPCC משתמש במידע זה כדי להעריך את ההשפעות הנוכחיות ואת הסיכונים העתידיים, בנוסף לספק לקובעי המדיניות הערכות. הערכות אלה מתפרסמות בערך אחת לשש שנים. הדו"ח האחרון, ההערכה החמישית, פורסם בשנת 2013. מאות מדענים מובילים מרחבי העולם נבחרים לכתוב דוחות אלה. במהלך ההיסטוריה של ה- IPCC, מדענים אלה סקרו אלפי מחקרים שנבדקו על ידי עמיתים וזמינים לציבור. הקונצנזוס המדעי ברור: שינויי האקלים העולמיים הם אמיתיים ובני אדם הם ככל הנראה הגורם לשינוי זה.

בנוסף, הסוכנויות המדעיות הגדולות של ארצות הברית, כולל מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי (נאס"א) והמינהל הלאומי לאוקיינוסים ואטמוספירה (NOAA), מסכימות גם כי שינויי אקלים מתרחשים וכי בני האדם מניעים אותו. בשנת 2010, מועצת המחקר הלאומית של ארה"ב הגיעה למסקנה כי "שינויי אקלים מתרחשים, ככל הנראה נגרמים על ידי פעילויות אנושיות, ומהווים סיכונים משמעותיים למגוון רחב של מערכות אנושיות וטבעיות". ארגונים מדעיים עצמאיים רבים פרסמו הצהרות דומות, הן בארצות הברית והן בחו"ל. זה לא אומר בהכרח שכל מדען רואה עין בעין כל מרכיב בבעיית שינויי האקלים, אך קיימת הסכמה רחבה ששינויי אקלים מתרחשים ונגרמים בעיקר מעודף גזי חממה מפעילות אנושית. מבקרי שינויי האקלים, המונעים על ידי אידיאולוגיה במקום ראיות, מנסים להציע לציבור כי אין הסכמה מדעית על שינויי האקלים העולמיים. טענה כזו היא שקרית בעליל.

המצב הנוכחי של שינויי אקלים עולמיים ושינויים עתידיים

איור $\PageIndex{3}$ . קרח בתחנת ווסטוק הרוסית במזרח אנטארקטיקה הונח על פני 420,000 שנים והגיע לעומק של מעל 3,000 מ 'על ידי מדידת כמות CO ₂ לכוד בקרח, מדענים קבעו בעבר ריכוזי CO ₂ אטמוספריים. הטמפרטורות ביחס לימינו נקבעו מכמות הדאוטריום (איזוטופ של מימן) הקיימת.

ריכוזי גזי החממה באטמוספירה ימשיכו לעלות אלא אם מיליארדי טונות הפליטות האנתרופוגניות מדי שנה יפחתו באופן משמעותי. ריכוזים מוגברים צפויים:

הגדל את הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ,
להשפיע על דפוסי וכמויות המשקעים,
צמצם את כיסוי הקרח והשלג, כמו גם את הפרמפרוסט,
להעלות את פני הים,
להגביר את החומציות של האוקיינוסים.

שינויים אלה ישפיעו על אספקת המזון שלנו, משאבי המים, התשתיות, המערכות האקולוגיות ואפילו הבריאות שלנו. גודל וקצב שינויי האקלים העתידיים יהיו תלויים בעיקר בגורמים הבאים:

הקצב שבו רמות ריכוזי גזי החממה באטמוספירה שלנו ממשיכות לעלות,
עד כמה תכונות האקלים (למשל טמפרטורה, משקעים וגובה פני הים) מגיבות לעלייה הצפויה בריכוזי גזי החממה,
השפעות טבעיות על האקלים (למשל, מפעילות וולקנית ושינויים בעוצמת השמש) ותהליכים טבעיים בתוך מערכת האקלים (למשל, שינויים בדפוסי זרימת האוקיינוס).

פליטות גזי חממה בעבר ובהווה ישפיעו על האקלים הרחק לעתיד

גזי חממה רבים נשארים באטמוספירה לפרקי זמן ארוכים. כתוצאה מכך, גם אם הפליטות יפסיקו לעלות, ריכוזי גזי החממה האטמוספריים ימשיכו להישאר גבוהים במשך מאות שנים. יתר על כן, אם נייצב ריכוזים והרכב האטמוספירה של ימינו יישאר יציב (מה שידרוש הפחתה דרמטית בפליטת גזי החממה הנוכחית), טמפרטורות האוויר העיליות ימשיכו להתחמם. הסיבה לכך היא שלאוקיינוסים, המאחסנים חום, לוקח עשרות שנים רבות להגיב באופן מלא לריכוזי גזי חממה גבוהים יותר. תגובת האוקיינוס לריכוזי גזי חממה גבוהים יותר וטמפרטורות גבוהות יותר תמשיך להשפיע על האקלים בעשורים הקרובים עד מאות שנים.

שינויי טמפרטורה עתידיים

מודלים אקלימיים מקרינים את השינויים העיקריים הקשורים לטמפרטורה:

תחזיות גלובליות מרכזיות

הטמפרטורות העולמיות הממוצעות צפויות לעלות ב -2° F ל -11.5° F עד 2100, תלוי ברמת פליטת גזי החממה העתידית, והתוצאות ממודלים אקלימיים שונים.
עד שנת 2100, הטמפרטורה הממוצעת העולמית צפויה להתחמם לפחות פי שניים מכפי שהייתה במהלך 100 השנים האחרונות.
טמפרטורות האוויר בגובה פני הקרקע צפויות להמשיך להתחמם במהירות רבה יותר ביבשה מאשר באוקיינוסים.
בחלקים מסוימים של העולם צפויים לראות עליות טמפרטורה גדולות מהממוצע העולמי.

אירועי משקעים וסערות עתידיים

דפוסי משקעים ואירועי סערה, כולל גשם ושלג עשויים להשתנות. עם זאת, חלק מהשינויים הללו פחות בטוחים מהשינויים הקשורים לטמפרטורה. התחזיות מראות כי שינויי משקעים וסערות עתידיים ישתנו בהתאם לעונה ולאזור. באזורים מסוימים עשויים להיות פחות משקעים, בחלקם עשויים להיות יותר משקעים, וחלקם עשויים להיות בעלי שינוי מועט או ללא שינוי. כמות הגשם היורדת באירועי משקעים כבדים עשויה לגדול ברוב האזורים, בעוד מסלולי סערה צפויים לנוע לעבר הקטבים. מודלים אקלימיים מקרינים את שינויי המשקעים והסערה הבאים:

כמות המשקעים השנתית הממוצעת העולמית עד סוף המאה צפויה לעלות, אם כי שינויים בכמות ובעוצמת המשקעים ישתנו לפי אזור.
עוצמת אירועי המשקעים ככל הנראה תגדל בממוצע. זה יהיה בולט במיוחד באזורים טרופיים ורוחב גבוה, אשר צפויים גם לחוות עלייה כוללת במשקעים.
עוצמת הרוחות הקשורות לסופות טרופיות עשויה לגדול. כמות המשקעים היורדת בסופות טרופיות עשויה גם היא לגדול.
כמות המשקעים הממוצעת השנתית צפויה לעלות באזורים מסוימים ולצמצם באזורים אחרים.

קרח עתידי, חבילת שלג ופרמפרוסט

קרח הים הארקטי כבר יורד בצורה דרסטית. שטח כיסוי השלג בחצי הכדור הצפוני פחת מאז 1970. טמפרטורת הפרמפרוסט עלתה במהלך המאה האחרונה, מה שהופך אותה לרגישה יותר להפשרה. במהלך המאה הבאה, צפוי כי קרח הים ימשיך לרדת, הקרחונים ימשיכו להתכווץ, כיסוי השלג ימשיך לרדת, ו permafrost ימשיך להפשיר.

על כל התחממות של 2 מעלות צלזיוס, המודלים מראים ירידה של כ -15% בהיקף קרח הים הממוצע מדי שנה וירידה של 25% בקרח הים הארקטי בספטמבר. קטעי החוף של יריעות הקרח של גרינלנד ואנטארקטיקה צפויים להמשיך להתמוסס או להחליק לאוקיאנוס. אם קצב התכת הקרח הזה יגדל במאה ה -21, יריעות הקרח עשויות להוסיף משמעותית לעליית פני הים העולמית. הקרחונים צפויים להמשיך לרדת בגודלם. קצב ההיתוך צפוי להמשיך לעלות, מה שיתרום לעליית פני הים.

שינוי עתידי בגובה פני הים

טמפרטורות התחממות תורמות לעליית פני הים על ידי הרחבת מי האוקיינוס, המסת קרחוני הרים וכיפות קרח, וגורמות לחלקים של יריעות הקרח של גרינלנד ואנטארקטיקה להתמוסס או לזרום לאוקיאנוס. מאז 1870 עלה מפלס הים העולמי בכ- 8 אינץ '. ההערכות לעליית פני הים העתידית משתנות באזורים שונים, אך מפלס הים העולמי למאה הבאה צפוי לעלות בקצב גבוה יותר מאשר במהלך 50 השנים האחרונות. התרומה של התפשטות תרמית, כיפות קרח וקרחונים קטנים לעליית פני הים נחקרת יחסית, אך ההשפעות של שינויי האקלים על יריעות הקרח פחות מובנות ומייצגות תחום מחקר פעיל. לפיכך, קשה יותר לחזות כמה שינויים ביריעות הקרח יתרמו לעליית פני הים. יריעות הקרח של גרינלנד ואנטארקטיקה עשויות לתרום עלייה נוספת של מטר אחד בגובה פני הים, תלוי איך מגיבות יריעות הקרח.

גורמים אזוריים ומקומיים ישפיעו על עליית פני הים היחסית העתידית עבור קווי חוף ספציפיים ברחבי העולם. לדוגמא, עליית מפלס הים היחסית תלויה בשינויי גובה היבשה המתרחשים כתוצאה משקיעה (שקיעה) או התרוממות רוח (עלייה), בנוסף לדברים כמו זרמים מקומיים, רוחות, מליחות, טמפרטורות מים וקרבה ליריעות קרח דלילות. בהנחה שהכוחות הגיאולוגיים ההיסטוריים הללו ימשיכו, עלייה של 2 מטר בגובה פני הים העולמי עד 2100 תביא לעליית פני הים היחסית הבאה:

מטר וחצי בניו יורק
2.9 רגל בהמפטון רודס, וירג'יניה
3.5 מטר בגלווסטון, טקסס
רגל אחת במפרץ Neah במדינת וושינגטון

החמצת אוקיינוס עתידית

החמצת האוקיאנוס היא תהליך של ירידת מי האוקיאנוס ב- pH. האוקיינוסים הופכים לחומציים יותר ככל שפליטת הפחמן הדו-חמצני (CO ₂) באטמוספירה מתמוססת באוקיינוס. שינוי זה נמדד בסולם ה- pH, כאשר ערכים נמוכים יותר חומציים יותר. רמת ה- pH של האוקיינוסים ירדה בכ- 0.1 יחידות pH מאז התקופות הטרום-תעשייתיות, וזה שווה ערך לעלייה של 25% בחומציות. רמת ה- pH של האוקיינוסים צפויה לרדת עוד יותר בסוף המאה מכיוון שריכוזי CO ₂ צפויים לעלות בעתיד הנראה לעין. החמצת האוקיינוס משפיעה לרעה על מינים ימיים רבים, כולל פלנקטון, רכיכות, רכיכות ואלמוגים. ככל שהחמצת האוקיאנוס תגדל, הזמינות של סידן פחמתי תפחת. סידן פחמתי הוא אבן בניין מרכזית לקליפות ולשלדים של אורגניזמים ימיים רבים. אם ריכוזי CO ₂ האטמוספריים יוכפלו, שיעורי הסתיידות האלמוגים צפויים לרדת ביותר מ -30%. אם ריכוזי CO ₂ ימשיכו לעלות בקצב הנוכחי שלהם, אלמוגים עלולים להפוך לנדירים בשוניות טרופיות וסובטרופיות עד 2050.

התפשטות מחלות

עלייה זו בטמפרטורות העולמיות תגדיל את טווח החרקים נושאי המחלות ואת הנגיפים והטפילים הפתוגניים שהם מחזיקים בהם. לפיכך, מחלות יתפשטו לאזורים חדשים של העולם. התפשטות זו כבר תועדה עם קדחת דנגה, מחלה הפוגעת במאות מיליונים בשנה, על פי ארגון הבריאות העולמי. טמפרטורות קרות יותר מגבילות בדרך כלל את התפוצה של מינים מסוימים, כגון היתושים המעבירים מלריה, מכיוון שטמפרטורות קפואות הורסות את ביציהם.

לא רק שהטווח של כמה חרקים גורמי מחלות יתרחב, הטמפרטורות הגוברות גם יאיצו את מחזור חייהם, מה שמאפשר להם להתרבות ולהתרבות מהר יותר, ואולי לפתח עמידות לחומרי הדברה מהר יותר. בנוסף לקדחת הדנגה, מחלות אחרות צפויות להתפשט לחלקים חדשים בעולם ככל שהאקלים העולמי מתחמם. אלה כוללים מלריה, קדחת צהובה, נגיף הנילוס המערבי, נגיף זיקה וצ'יקונגוניה.

שינויי אקלים משפיעים על כולם

החיים שלנו קשורים לאקלים. חברות אנושיות הסתגלו לאקלים היציב יחסית ממנו נהנינו מאז עידן הקרח האחרון שהסתיים לפני כמה אלפי שנים. אקלים מתחמם יביא לשינויים שיכולים להשפיע על אספקת המים שלנו, החקלאות, מערכות החשמל והתחבורה, הסביבה הטבעית ואפילו על הבריאות והבטיחות שלנו.

פחמן דו חמצני יכול להישאר באטמוספירה במשך כמעט מאה שנה, בממוצע, כך שכדור הארץ ימשיך להתחמם בעשורים הקרובים. ככל שהוא מתחמם, כך גדל הסיכון לשינויים חמורים יותר באקלים ובמערכת כדור הארץ. למרות שקשה לחזות את ההשפעות המדויקות של שינויי האקלים, מה שברור הוא שהאקלים שאנו רגילים אליו אינו עוד מדריך אמין למה לצפות בעתיד.

אנו יכולים להפחית את הסיכונים העומדים בפנינו משינויי אקלים. על ידי בחירה המפחיתה את זיהום גזי החממה והתכוננות לשינויים שכבר מתנהלים, אנו יכולים להפחית את הסיכונים משינויי האקלים. ההחלטות שלנו היום יעצבו את העולם שילדינו ונכדינו יחיו בו.

אתה יכול לנקוט בפעולה

אתה יכול לנקוט בצעדים בבית, בדרכים ובמשרד שלך כדי להפחית את פליטת גזי החממה ואת הסיכונים הכרוכים בשינויי אקלים. רבים מהצעדים הללו יכולים לחסוך לך כסף. חלקם, כמו הליכה או רכיבה על אופניים לעבודה, יכולים אפילו לשפר את בריאותכם! אתה יכול גם להסתבך ברמה המקומית או הממלכתית כדי לתמוך ביעילות אנרגטית, בתוכניות אנרגיה נקייה או בתוכניות אקלים אחרות.

קריאה משלימה מוצעת:

פאנל בין-ממשלתי לשינויי אקלים, 2013. הערכה חמישית: סיכום לקובעי המדיניות. < http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-re... _SPM_FINAL.pdf >

נאסא 2018. שינויי אקלים עולמיים: סימנים חיוניים של כדור הארץ. אתר אינטרנט. < https://climate.nasa.gov/ >

אתר זה של נאס"א מספק סמורגסבורד מולטימדיה של תוכן מרתק. למד על שינויי אקלים באמצעות נתונים שנאספו על ידי לווייני נאס"א ועוד.

תורמים וייחוסים

יסודות מדעי הסביבה מאת קמלה דורשנר מורשה תחת CC BY 4.0. שונה מהמקור על ידי מתיו ר 'פישר.