Skip to main content
Query

Annotated Mfano Causal Hoja

  • Page ID
    166704
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Mbadala wa vyombo vya habari

    Sikiliza toleo la sauti la ukurasa huu (dakika 11, sekunde 27):

    Kumbuka format: Toleo hili linapatikana kwa watumiaji wa msomaji wa skrini. Rejea vidokezo hivi kwa kusoma hoja zetu za sampuli zilizotajwa na msomaji wa skrini. Kwa muundo zaidi wa jadi wa kuona, angalia toleo la PDF la “Hali ya hewa Explained: Kwa nini Dioksidi kaboni ina Ushawishi mkubwa sana juu ya Tabianchi ya Dunia.”

    Jason Magharibi

    Kutoka Mazungumzo

    13 Septemba 2019

    Hali ya Hewa Explained: Kwa nini Carbon Dioxide Ina Ushawishi mkubwa juu ya Tabianchi

    (Kumbuka: Kichwa kinachofafanua makala kama hoja ya causal, maonyesho ya jinsi dioksidi kaboni huathiri hali ya hewa.)

    Hali ya hewa Explained ni ushirikiano kati ya The Mazungumzo, Stuff na New Zealand Science Media Centre kujibu maswali yako kuhusu mabadiliko ya hali

    Swali

    Nikasikia kwamba dioksidi kaboni hufanya 0.04% ya anga ya dunia. Si 0.4% au 4%, lakini 0.04%! Inawezaje kuwa muhimu sana katika ongezeko la joto duniani ikiwa ni asilimia ndogo?

    Mara nyingi ninaulizwa jinsi dioksidi kaboni inaweza kuwa na athari muhimu katika hali ya hewa duniani wakati ukolezi wake ni mdogo — 0.041% tu ya angahewa ya Dunia. Na shughuli za binadamu zinawajibika kwa 32% tu ya kiasi hicho. (Kumbuka: Jason West inatoa makala yake kama kukataa kwa counterargument.)

    Ninajifunza umuhimu wa gesi za anga kwa uchafuzi wa hewa na mabadiliko ya hali ya hewa. (Kumbuka: West itaanzisha uaminifu wake kama mtafiti juu ya somo.) Kitu muhimu cha ushawishi mkubwa wa kaboni dioksidi juu ya hali ya hewa ni uwezo wake wa kunyonya joto lilio kutoka kwenye uso wa sayari yetu, kukizuia kutoroka nje hadi angani. (Kumbuka: West muhtasari hoja yake causal kwa kueleza utaratibu ambayo inaweza akaunti kwa CO2 ya athari ya kushangaza juu ya joto.)

    Mapema chafu sayansi

    Wanasayansi ambao walitambua kwanza umuhimu wa dioksidi kaboni kwa hali ya hewa katika miaka ya 1850 pia walishangaa na ushawishi wake. (Kumbuka: Historia hii inasisitiza huruma ya Magharibi kwa mshangao uliotajwa katika swali la ufunguzi.) Akifanya kazi tofauti, John Tyndall nchini Uingereza na Eunice Foote nchini Marekani waligundua kuwa dioksidi kaboni, mvuke wa maji na methane zote zilifyonzwa joto, ilhali gesi nyingi zaidi hazikufanya hivyo.

    Wanasayansi walikuwa tayari wamehesabu kwamba Dunia ilikuwa karibu nyuzi 59 Fahrenheit (nyuzi 33 Celsius) joto kuliko ilivyopaswa kuwa, kutokana na kiasi cha jua kufikia uso wake. Maelezo bora ya tofauti hiyo ni kwamba angahewa ilihifadhi joto ili kuhariri sayari.

    Tyndall na Foote walionyesha kuwa nitrojeni na oksijeni, ambazo kwa pamoja zinachangia 99% za angahewa, hazikuwa na ushawishi juu ya joto la Dunia kwa sababu hazikunyonya joto. (Kumbuka: Magharibi inaonyesha jinsi wanasayansi walivyoondoa kile kilichoonekana kama sababu za uwezekano wa athari ya joto.) Badala yake, waligundua kwamba gesi zilizopo katika viwango vidogo sana ziliwajibika kabisa kwa kudumisha joto lililofanya Dunia iweze kuishi, kwa kuteka joto ili kuunda athari ya asili ya chafu.

    Blanketi katika anga

    (Kumbuka: Kulinganisha gesi za kukamata joto kwa blanketi husaidia wasomaji kutazama hoja ya causal.)

    Dunia daima inapokea nishati kutoka jua na kuiangazia tena angani. Kwa joto la sayari kubaki mara kwa mara, joto la wavu linalopokea kutoka jua lazima liwe na usawa na joto linalotoka linalotoa. (Kumbuka: Magharibi inatoa background juu ya nini huathiri joto la dunia.)

    Kwa kuwa jua ni moto, hutoa nishati kwa namna ya mionzi ya muda mfupi katika wavelengths hasa ultraviolet na inayoonekana. Dunia ni baridi sana, hivyo hutoa joto kama mionzi ya infrared, ambayo ina wavelengths ndefu.

    Kielelezo 2: Inaonyesha uhusiano kati ya wavelength ya mwanga na kiasi cha nishati

    Kielelezo 2: Wigo wa umeme ni aina mbalimbali ya mionzi ya EM - nishati inayosafiri na kuenea nje kama inakwenda. Jua ni moto zaidi kuliko Dunia, hivyo hutoa mionzi kwenye kiwango cha juu cha nishati, ambacho kina wavelength fupi. NASA

    Dioksidi kaboni na gesi nyingine za kukamata joto zina miundo ya molekuli inayowawezesha kunyonya mionzi ya infrared. Vifungo kati ya atomi katika molekuli vinaweza kutetemeka kwa namna fulani, kama lami ya kamba ya piano. Wakati nishati ya photon inalingana na mzunguko wa molekuli, inafyonzwa na uhamisho wake wa nishati kwenye molekuli. (Kumbuka: Sehemu hii itaanzisha shirika, maelezo ya jinsi CO2 inaweza mtego joto.)

    Dioksidi kaboni na gesi nyingine za kukamata joto zina atomi tatu au zaidi na masafa yanayolingana na mionzi ya infrared iliyotolewa na Dunia. Oksijeni na nitrojeni, na atomi mbili tu katika molekuli zao, haziingizi mionzi ya infrared. (Kumbuka: West anaelezea kwa nini sababu nyingine mbili zinazowezekana za joto, oksijeni na nitrojeni, hazipatikani joto.)

    Mionzi mingi inayoingia ya muda mfupi kutoka jua hupita kupitia angahewa bila kufyonzwa. Lakini mionzi ya infrared inayoondoka inakabiliwa na gesi za kukamata joto katika anga. Kisha wanaweza kutolewa, au re-kung'ara, kwamba joto. Wengine wanarudi kwenye uso wa Dunia, wakiiweka joto kuliko ingekuwa vinginevyo.

    Kielelezo 3: Dunia inapokea nishati ya jua kutoka jua (njano), na inarudi nishati tena kwenye nafasi kwa kuonyesha mwanga unaoingia na joto la kuangaza (nyekundu). Gesi za chafu hupiga baadhi ya joto hilo na kuirudisha kwenye uso wa sayari. NASA kupitia Wikimedia. (Kumbuka: Kielelezo 3, na mstari wa kulia wa nyekundu unaoelekeza nyuma duniani, hufanya hoja ya kuona kwamba gesi za chafu mtego joto.)

    Kielelezo 3: Dunia inapata nishati ya jua kutoka jua (njano), na inarudi nishati tena kwenye nafasi kwa kutafakari tena mwanga unaoingia na joto la kuangaza (nyekundu). Gesi za chafu hupiga baadhi ya joto hilo na kuirudisha kwenye uso wa sayari. NASA kupitia Wikimedia

    Utafiti juu ya maambukizi ya joto

    Wakati wa Vita vya Baridi, ngozi ya mionzi ya infrared na gesi nyingi tofauti ilijifunza sana. Kazi hiyo iliongozwa na Jeshi la Anga la Marekani, ambalo lilikuwa linaendeleza makombora ya kutafuta joto na ilihitaji kuelewa jinsi ya kuchunguza joto lililopitia hewa.

    Utafiti huu uliwezesha wanasayansi kuelewa hali ya hewa na utungaji wa anga wa sayari zote katika mfumo wa jua kwa kuchunguza saini zao za infrared. Kwa mfano Venus ni takriban 870 F (470 C) kwa sababu anga yake nene ni 96.5% dioksidi kaboni. (Kumbuka: Ulinganisho na Venus unaonyesha kwamba mkusanyiko mkubwa wa dioksidi kaboni katika anga huhusiana na joto la juu kwenye sayari nyingine.)

    Pia taarifa utabiri wa hali ya hewa na mifano ya hali ya hewa, kuruhusu yao kupima kiasi gani mionzi infrared ni kubaki katika anga na kurudi uso wa dunia.

    Watu wakati mwingine wananiuliza kwa nini dioksidi kaboni ni muhimu kwa hali ya hewa, kutokana na kwamba mvuke wa maji inachukua mionzi zaidi ya infrared na gesi mbili kunyonya katika kadhaa ya wavelengths sawa. Sababu ni kwamba angahewa ya juu ya Dunia inadhibiti mionzi inayotoroka hadi angani. Anga ya juu ni ndogo sana na ina mvuke mdogo wa maji kuliko karibu na ardhi, ambayo ina maana kwamba kuongeza dioksidi kaboni zaidi huathiri kiasi gani mionzi ya infrared inakimbia kwenye nafasi. (Kumbuka: Katika aya hii, Magharibi hupunguza dereva mwingine wa uwezekano wa mabadiliko ya hali ya hewa, mvuke wa maji ya joto.)

    Viwango vya dioksidi kaboni huongezeka na kuanguka duniani kote, kubadilisha msimu na ukuaji wa mimea na kuoza.

    Kuchunguza athari ya chafu

    Je! Umewahi kuona kwamba jangwa mara nyingi huwa baridi wakati wa usiku kuliko misitu, hata kama joto lao la wastani ni sawa? Bila mvuke mwingi wa maji katika anga juu ya jangwa, mionzi wanayotoa hutoroka kwa urahisi kwenye nafasi. Katika mikoa zaidi ya mvua mionzi kutoka kwenye uso inakabiliwa na mvuke wa maji katika hewa. Vilevile, usiku wa mawingu huwa na joto kuliko usiku wa wazi kwa sababu mvuke zaidi ya maji iko.

    Ushawishi wa dioksidi kaboni unaweza kuonekana katika mabadiliko ya zamani katika hali ya hewa. Vipande vya barafu kutoka zaidi ya miaka milioni iliyopita vimeonyesha kuwa viwango vya dioksidi kaboni vilikuwa vya juu wakati wa joto — takriban 0.028%. Wakati wa barafu, wakati Dunia ilikuwa karibu 7 hadi 13 F (4-7 C) baridi kuliko katika karne ya 20, dioksidi kaboni iliunda tu kuhusu 0.018% ya anga. (Kumbuka: Magharibi hutoa ushahidi zaidi kutoka historia ya Dunia kuonyesha uwiano kati ya mkusanyiko wa juu wa dioksidi kaboni na joto la juu.)

    Ingawa mvuke wa maji ni muhimu zaidi kwa athari ya asili ya chafu, mabadiliko ya dioksidi kaboni yamesababisha mabadiliko ya joto ya zamani. Kwa upande mwingine, viwango vya mvuke wa maji katika anga hujibu joto. Wakati Dunia inavyokuwa joto, anga yake inaweza kushikilia mvuke zaidi ya maji, ambayo huongeza ongezeko la joto la awali katika mchakato unaoitwa “maoni ya mvuke wa maji.” (Kumbuka: West inaelezea kitanzi cha maoni au mduara mkali ambapo joto linasababisha joto zaidi.) Tofauti katika dioksidi kaboni kwa hiyo imekuwa ushawishi wa kudhibiti mabadiliko ya hali ya hewa ya zamani.

    Mabadiliko madogo, madhara makubwa

    Haipaswi kushangaza kwamba kiasi kidogo cha dioksidi kaboni katika angahewa kinaweza kuwa na athari kubwa. Tunachukua dawa ambazo ni sehemu ndogo ya mwili wetu wa mwili na wanatarajia kutuathiri. (Kumbuka: West inasaidia madai yake ya causal kwa kufanya kulinganisha na kitu kinachojulikana zaidi, dawa.)

    Leo hii kiwango cha dioksidi kaboni ni cha juu kuliko wakati wowote katika historia ya binadamu. Wanasayansi wanakubaliana sana kwamba wastani wa joto la uso wa dunia tayari umeongezeka kwa takriban 2 F (1 C) tangu miaka ya 1880, na kwamba ongezeko linalosababishwa na binadamu katika dioksidi kaboni na gesi nyingine za kukamata joto kuna uwezekano mkubwa wa kuwajibika. (Kumbuka: West pointi kwa uwiano kati ya CO2 na joto. Hapa anategemea wataalamu kusaidia wazo la causation.)

    Bila hatua ya kudhibiti uzalishaji, dioksidi kaboni inaweza kufikia 0.1% ya anga kufikia 2100, zaidi ya mara tatu kiwango kabla ya Mapinduzi ya Viwandani. Hii ingekuwa mabadiliko ya haraka zaidi kuliko mabadiliko katika siku za nyuma za dunia ambayo yalikuwa na matokeo makubwa. Bila hatua, hii sliver kidogo ya anga itasababisha matatizo makubwa. (Kumbuka: Magharibi huisha kwa utabiri mfupi. Analinganisha kupanda kwa uwezo wa dioksidi kaboni na mabadiliko ya zamani kuashiria kuwa matokeo ya mabadiliko ya hali ya hewa yanayotokana na binadamu yatakuwa makubwa zaidi kuliko hapo awali.)

     

    Attribution

    Makala hii imechapishwa tena kutoka The Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons CC BY-ND 4.0. Maelezo ni kwa Anna Mills na leseni CC BY-NC 4.0.

    Mazungumzo