Skip to main content
Query

21.1: Athari ya Chafu na Mabadiliko ya Tabianchi

  • Page ID
    166061
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Joto la Dunia ni Sheria ya Kusawazisha

    Joto la dunia linategemea uwiano kati ya nishati inayoingia na kuacha sayari. Wakati nishati inayoingia kutoka jua inafyonzwa, Dunia hupungua. Wakati nishati ya jua inavyoonekana tena kwenye nafasi, Dunia inaepuka joto. Wakati nishati inatolewa kutoka Dunia hadi angani, sayari hupungua. Sababu nyingi, za asili na za kibinadamu, zinaweza kusababisha mabadiliko katika usawa wa nishati ya Dunia, ikiwa ni pamoja na:

    • Mabadiliko katika athari ya chafu, ambayo huathiri kiasi cha joto kilichohifadhiwa na anga ya Dunia;
    • Tofauti katika nishati ya jua kufikia Dunia;
    • Mabadiliko katika kutafakari kwa anga ya dunia na uso.

    Wanasayansi wamejenga picha ya hali ya hewa ya dunia, ambayo imeanza mamia ya maelfu ya miaka, kwa kuchambua hatua kadhaa zisizo za moja kwa moja za hali ya hewa kama vile vipande vya barafu, pete za miti, ukubwa wa barafu, hesabu za poleni, na sediments za bahari. Wanasayansi pia wamejifunza mabadiliko katika obiti ya Dunia kuzunguka jua na shughuli za jua lenyewe.

    Rekodi ya kihistoria inaonyesha kwamba hali ya hewa inatofautiana kiasili juu ya mizani mbalimbali ya muda. Kwa ujumla, mabadiliko ya hali ya hewa kabla ya Mapinduzi ya Viwandani katika miaka ya 1700 yanaweza kuelezewa na sababu za asili, kama vile mabadiliko katika nishati ya jua, mlipuko wa volkeno, na mabadiliko ya asili katika viwango vya gesi ya chafu (GHG). Mabadiliko ya hivi karibuni katika hali ya hewa, hata hivyo, hayawezi kuelezewa na sababu za asili pekee. Utafiti unaonyesha kuwa sababu za asili haziwezekani kuelezea ongezeko la joto lililoonekana zaidi, hasa joto tangu katikati ya karne ya 20. Badala yake, shughuli za binadamu, hasa mwako wetu wa mafuta ya mafuta, anaelezea joto la sasa (takwimu\(\PageIndex{a}\)). Makubaliano ya kisayansi ni wazi: kupitia mabadiliko ya mzunguko wa kaboni, binadamu wanabadilisha hali ya hewa duniani kwa kuongeza madhara ya kitu kinachojulikana kama athari ya chafu.

    Graph line inaonyesha alitabiri na aliona mabadiliko ya joto baada ya muda
    Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Grafu hii inaonyesha joto la kutabiriwa kutoka kwa mifano miwili ya hali ya hewa na joto lililoona kutoka 1880 hadi 2020. Mfano wa kwanza unazingatia mambo ya asili tu ambayo yanaweza kuathiri joto na inawakilishwa na mstari wa kijani (chini). Inaonyesha baadhi ya kushuka kwa joto na hakuna ongezeko la jumla au kupungua. Mfano wa pili unazingatia mambo ya kibinadamu na ya asili na inawakilishwa na mstari wa machungwa (juu). Inaonyesha ongezeko la jumla la joto. Uchunguzi halisi (nyeusi, mstari wa jagged; katikati) kwa karibu zaidi mechi ya mfano wa pili. Kwa ujumla, joto limeongezeka kuhusu digrii 1.2 Celsius (2.1 digrii Fahrenheit) tangu nyakati za kabla ya viwanda. Picha iliyotajwa tena kutoka Efbrazil (CC-BY-SA).

    Athari ya Greenhouse Inasababisha Anga Kuhifadhi Joto

    Wafanyabiashara wanaoishi katika mazingira ya wastani au baridi hutumia greenhouses kwa sababu hupiga joto na kujenga mazingira ambayo ni joto kuliko joto la nje. Hii ni nzuri kwa mimea ambayo inapenda joto, au ni nyeti kwa joto la baridi, kama vile mimea ya nyanya na pilipili. Greenhouses zina kioo au plastiki ambayo inaruhusu mwanga unaoonekana kutoka jua kupita. Mwanga huu, ambao ni aina ya nishati, unafyonzwa na mimea, udongo, na nyuso na huwasha. Baadhi ya nishati hiyo ya joto hupandwa nje kwa njia ya mionzi ya infrared, aina tofauti ya nishati. Tofauti na mwanga unaoonekana, glasi ya chafu huzuia mionzi ya infrared, na hivyo kukamata nishati ya joto, na kusababisha joto ndani ya chafu kuongezeka.

    Sifa hiyo hutokea ndani ya gari siku ya jua. Je! Umewahi kuona ni kiasi gani cha moto cha gari kinachoweza kulinganishwa na joto la nje? Nishati ya mwanga kutoka jua hupita kupitia madirisha na inafyonzwa na nyuso katika gari kama vile viti na dashibodi. Nyuso hizo za joto huangaza mionzi ya infrared, ambayo haiwezi kupita kwenye kioo. Hii trapped nishati infrared husababisha joto hewa katika gari kuongezeka. Utaratibu huu unajulikana kama athari ya chafu.

    Video hapa chini imefanywa kwa watoto, lakini hutoa utangulizi wazi na rahisi kwa athari ya chafu.

    Athari ya chafu pia hutokea kwa Dunia nzima. Bila shaka, sayari yetu haijazungukwa na madirisha ya kioo. Badala yake, Dunia imefungwa na angahewa ambayo ina gesi za chafu (GHGs). Kiasi kama kioo katika chafu, GHGs kuruhusu zinazoingia inayoonekana nishati mwanga kutoka jua kupita, lakini kuzuia mionzi infrared kwamba ni radiated kutoka duniani kuelekea nafasi (takwimu\(\PageIndex{b}\)). Kwa njia hii, husaidia mtego wa nishati ya joto ambayo huwafufua joto la hewa. Kuwa gesi ya chafu ni mali ya kimwili ya aina fulani za gesi; kwa sababu ya muundo wao wa Masi huchukua wavelengths ya mionzi ya infrared, lakini ni wazi kwa mwanga unaoonekana. Baadhi ya gesi chafu mashuhuri ni mvuke wa maji (H 2 O), dioksidi kaboni (CO 2), na methane (CH 4). GHGs hufanya kama blanketi, na kufanya Dunia kwa kiasi kikubwa joto kuliko ingekuwa vinginevyo. Wanasayansi wanakadiria kuwa joto la wastani duniani lingekuwa -18º C bila GHGs zinazotokea asili.

    Joto kutoka mionzi ya jua inakabiliwa na anga. Shughuli za kibinadamu huongeza gesi za chafu na kusababisha athari ya chafu iliyoimarishwa.
    Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Athari ya chafu iliyoimarishwa. Hatua ya 1: Baadhi ya mionzi ya jua hufikia uso wa Dunia, na baadhi hujitokeza tena kwenye nafasi. Hatua ya 2: Nishati zote za jua zinachukuliwa na ardhi na bahari, inapokanzwa Dunia. Hatua ya 3: Joto huangaza kutoka Dunia kuelekea nafasi. Hatua ya 4: Baadhi ya joto hupigwa na gesi za chafu katika anga, na joto la Dunia. Hatua ya 5: Shughuli za kibinadamu kama vile kuchoma mafuta ya mafuta, kilimo, na kusafisha ardhi zimeongeza viwango vya gesi za chafu katika anga. Hatua ya 6: Hii inakata joto la ziada, na kusababisha joto la Dunia kuongezeka.

    Je, ni ongezeko la joto Duniani?

    Upepo wa joto duniani unamaanisha kupanda kwa hivi karibuni na unaoendelea kwa wastani wa joto duniani karibu na uso wa Dunia. Inasababishwa hasa na kuongezeka kwa viwango vya gesi za chafu katika anga. Ongezeko la joto duniani linasababisha mwelekeo wa hali ya hewa kubadilika. Hata hivyo, ongezeko la joto duniani lenyewe linawakilisha kipengele kimoja tu cha mabadiliko ya hali ya hewa.

    Mabadiliko ya Tabianchi ni nini?

    Mabadiliko ya tabianchi yanahusu mabadiliko yoyote muhimu katika hatua za tabianchi za kudumu kwa kipindi cha muda mrefu. Kwa maneno mengine, mabadiliko ya hali ya hewa yanajumuisha mabadiliko makubwa katika hali ya joto, mvua, au mifumo ya upepo, miongoni mwa madhara mengine, yanayotokea kwa miongo kadhaa au zaidi.

    Gesi kuu ya chafu

    GHGs muhimu zaidi zinazotolewa moja kwa moja na binadamu ni pamoja na CO 2 na methane. Dioksidi kaboni (CO 2) ni gesi ya msingi ya chafu inayochangia mabadiliko ya hali ya hewa duniani ya hivi karibuni. CO 2 ni sehemu ya asili ya mzunguko wa kaboni, inayohusika katika shughuli kama usanisinuru, kupumua, mlipuko wa volkeno, na kubadilishana bahari-angahewa. Shughuli za kibinadamu, hasa kuchomwa kwa fueli za kisukuku na mabadiliko katika matumizi ya ardhi, hutoa kiasi kikubwa sana cha CO 2 hadi angahewa, na kusababisha mkusanyiko wake katika angahewa kupanda.

    Viwango vya CO 2 vya anga vimeongezeka kwa 45% tangu nyakati za kabla ya viwanda, kutoka takriban sehemu 280 kwa milioni (ppm) katika karne ya 18 hadi 409.8 ppm mwaka 2019 (takwimu\(\PageIndex{c}\)). Ngazi ya sasa ya CO 2 ni ya juu kuliko ilivyokuwa katika angalau miaka 800,000, kulingana na ushahidi kutoka kwa vidonda vya barafu ambavyo huhifadhi gesi za kale za anga (takwimu\(\PageIndex{d-f}\)). Shughuli za binadamu kwa sasa zinatoa zaidi ya tani bilioni 30 za CO 2 katika anga kila mwaka. Wakati baadhi ya mlipuko wa volkeno ulitoa kiasi kikubwa cha CO 2 katika siku za nyuma, Utafiti wa Kijiolojia wa Marekani (USGS) unaripoti kwamba shughuli za binadamu sasa hutoa zaidi ya mara 135 zaidi ya CO 2 kama volkano kila mwaka. Ujenzi huu unaosababishwa na binadamu wa CO 2 katika anga ni kama tub inayojaa maji, ambapo maji mengi hutoka kwenye bomba kuliko kukimbia kunaweza kuondoa.

    Grafu ya mstari inaonyesha ongezeko la dioksidi kaboni ya anga baada ya muda na kushuka kwa thamani kati ya misimu kila mwaka
    Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Kila mwezi maana dioksidi kaboni mkusanyiko katika sehemu kwa milioni (ppm) kipimo katika Mauna Loa Observatory, Hawaii. Data ya dioksidi kaboni kwenye Mauna Loa hufanya rekodi ndefu zaidi ya vipimo vya moja kwa moja vya CO 2 katika anga. Mstari wa rangi nyekundu unawakilisha maadili ya kila mwezi, yanayozingatia katikati ya kila mwezi. Viwango vya dioksidi kaboni huzama kila majira ya joto kutokana na kuongezeka kwa usanisinuru Mstari mweusi mweusi unawakilisha sawa, baada ya kusahihisha kwa mzunguko wa msimu wa wastani. Picha na maelezo (yamebadilishwa) na NOAA (uwanja wa umma).
    Msingi wa barafu mrefu, wa cylindrical
    Kielelezo\(\PageIndex{d}\): EastGrip barafu msingi, ambayo ilikuwa drilled kutoka Greenland Ice Sheet. Unaweza kusoma zaidi hapa. Picha na Helle Astrid Kjær (CC-BY).
    Grafu ya viwango vya anga dioksidi kaboni baada ya muda
    Kielelezo\(\PageIndex{e}\): Grafu hii, kulingana na kulinganisha sampuli za anga zilizomo katika vipande vya barafu na vipimo vya hivi karibuni vya moja kwa moja, hutoa ushahidi kwamba CO2 ya anga imeongezeka tangu Mapinduzi ya Viwanda. Kwenye x-axis ni miaka kabla ya leo (0 = 1950). Inaanza miaka 400,000 kabla ya 1950. Kwenye mhimili wa y ni kiwango cha dioksidi kaboni katika sehemu kwa kila milioni. Viwango vya dioksidi kaboni vimebadilika zaidi ya miaka, lakini havikuzidi sehemu 300 kwa milioni hadi 1950. Mwaka 2018, viwango vya dioksidi kaboni vilifikia 409.8 ppm. (Grafu hii ni umri wa miaka michache na inaonyesha sasa CO 2 ngazi katika 400 ppm; mikopo: Vostok barafu msingi Data/J.R Petit et al.; NOAA Mauna Loa CO2 rekodi.)
    Grafu za mstari zinaonyesha uwiano kati ya joto na mkusanyiko wa dioksidi kaboni kwa muda
    Kielelezo\(\PageIndex{f}\): Grafu ya mabadiliko katika joto katika digrii Celsius (juu, mstari wa bluu) na mkusanyiko wa dioksidi kaboni katika sehemu kwa milioni kwa kiasi (chini, mstari wa kijani) kipimo kutoka Vostok, Antaktika barafu msingi. Hizi zimehusishwa kwa zaidi ya miaka 400,000. Kama mkusanyiko wa dioksidi kaboni iliongezeka, ndivyo ilivyofanya joto Kama mkusanyiko wa dioksidi kaboni ulipungua, ndivyo ilivyo joto Takwimu hizi zilikusanywa mwaka 1999. Tangu wakati huo, viwango vya dioksidi kaboni vimeongezeka hadi 409.8 ppm (wastani wa 2019). Picha na maelezo (yamebadilishwa) na NOAA/Autopilot (CC-BY-SA)

    Nyingine Greenhouse Gesi

    Ingawa mkusanyiko huu ni mbali kidogo kuliko ule wa CO 2, methane (CH 4) ni mara 28 kama gesi yenye nguvu ya chafu. Methane huzalishwa wakati bakteria huvunja suala la kikaboni chini ya hali ya anaerobic na inaweza kutolewa kutokana na michakato ya asili au ya anthropogenic. Hali ya Anaerobic inaweza kutokea wakati suala la kikaboni limefungwa chini ya maji (kama vile katika paddies ya mchele) au ndani ya matumbo ya mimea. Sababu za anthropogenic sasa zinachangia 60% ya jumla ya kutolewa kwa methane. Mifano ni pamoja na kilimo, uchimbaji wa mafuta ya kisukuku na usafiri, madini, matumizi ya taka, na kuchomwa kwa misitu. Hasa, kulea ng'ombe hutoa methane kutokana na fermentation katika rumens yao hutoa methane ambayo inafukuzwa katika njia yao ya GI. Methane ni tele zaidi katika anga ya dunia sasa kuliko wakati wowote katika angalau miaka 650,000 iliyopita, na viwango vya CH 4 viliongezeka kwa kasi wakati wa sehemu kubwa ya karne ya 20. Wao sasa ni zaidi ya mara mbili na nusu kabla ya viwanda ngazi (1.9 ppm), lakini kiwango cha ongezeko kimepungua kwa kiasi kikubwa katika miongo ya hivi karibuni.

    Mvuke wa maji ni gesi nyingi zaidi ya chafu na pia muhimu zaidi kwa suala la mchango wake kwa athari ya asili ya chafu, licha ya kuwa na maisha mafupi ya anga. Shughuli zingine za binadamu zinaweza kuathiri viwango vya mvuke wa maji. Hata hivyo, kwa kiwango cha kimataifa, mkusanyiko wa mvuke wa maji hudhibitiwa na joto, ambalo linaathiri viwango vya jumla vya uvukizi na mvua. Kwa hiyo, mkusanyiko wa kimataifa wa mvuke wa maji hauathiri sana na uzalishaji wa moja kwa moja wa binadamu.

    Ozoni ya ngazi ya chini (O 3), ambayo pia ina maisha mafupi ya anga, ni gesi yenye nguvu ya chafu. Athari za kemikali huunda ozoni kutokana na uzalishaji wa oksidi za nitrojeni na misombo ya kikaboni tete kutoka kwa magari, mimea ya nguvu, na vyanzo vingine vya viwanda na biashara mbele ya jua (kama ilivyojadiliwa katika kifungu cha 10.1). Mbali na mtego joto, ozoni ni uchafuzi ambayo inaweza kusababisha matatizo ya afya ya kupumua na kuharibu mazao na mazingira.

    Mabadiliko katika Nishati ya Jua Yaathiri kiasi gani cha Nishati Kinafikia Dunia

    Tabianchi inaweza kuathiriwa na mabadiliko ya asili yanayoathiri kiasi gani nishati ya jua inayofikia Dunia. Mabadiliko haya ni pamoja na mabadiliko ndani ya jua na mabadiliko katika obiti ya Dunia. Mabadiliko yanayotokea jua lenyewe yanaweza kuathiri kiwango cha jua kinachofikia uso wa Dunia. Upeo wa jua unaweza kusababisha joto (wakati wa nguvu za jua kali) au baridi (wakati wa kiwango cha jua dhaifu). Jua linafuata mzunguko wa asili wa miaka 11 wa ups na heka ndogo kwa kiwango, lakini athari kwenye tabianchi ya Dunia ni ndogo. Mabadiliko katika umbo la obiti ya Dunia pamoja na tilt na msimamo wa mhimili wa Dunia pia yanaweza kuathiri kiasi cha jua kinachofikia uso wa Dunia.

    Mabadiliko katika kiwango cha jua yameathiri tabianchi ya Dunia zamani. Kwa mfano, kile kinachojulikana kama “Little Ice Age” kati ya karne ya 17 na 19 inaweza kuwa sehemu imesababishwa na awamu ya chini ya shughuli za jua kuanzia 1645 hadi 1715, ambayo ilikuwa sambamba na joto la baridi. Little Ice Age inahusu baridi kidogo ya Amerika ya Kaskazini, Ulaya, na pengine maeneo mengine duniani kote. Mabadiliko katika obiti ya Dunia yamekuwa na athari kubwa katika hali ya hewa zaidi ya makumi ya maelfu ya miaka. Mabadiliko haya yanaonekana kuwa sababu kuu ya mizunguko ya zamani ya zama za barafu, ambapo Dunia imepata vipindi vingi vya joto baridi (barafu ages), pamoja na vipindi vifupi vya interglacial (vipindi kati ya umri wa barafu) vya joto kiasi cha joto.

    Mabadiliko katika nishati ya jua yanaendelea kuathiri hali ya hewa. Hata hivyo, shughuli za jua zimekuwa mara kwa mara, mbali na mzunguko wa miaka 11, tangu katikati ya karne ya 20 na kwa hiyo haielezei joto la hivi karibuni la Dunia. Vilevile, mabadiliko katika umbo la obiti ya Dunia pamoja na tilt na msimamo wa mhimili wa Dunia huathiri halijoto kwenye nyakati za muda mrefu kiasi (makumi ya maelfu ya miaka), na hivyo hawezi kueleza ongezeko la joto la hivi karibuni.

    Mabadiliko katika kutafakari Yaathiri Kiasi gani cha Nishati Kinachoingia Mfumo wa Dunia

    Wakati nishati ya jua inapofikia Dunia inaweza kuonekana au kufyonzwa. Kiasi ambacho kinajitokeza au kufyonzwa kinategemea uso wa dunia na angahewa. Vitu vya rangi nyekundu na nyuso, kama theluji na mawingu, huwa na kutafakari jua nyingi, wakati vitu vyenye giza na nyuso, kama bahari na misitu, huwa na kunyonya jua zaidi. Neno albedo linamaanisha kiasi cha mionzi ya jua inayojitokeza kutoka kwa kitu au uso, mara nyingi huonyeshwa kama asilimia. Dunia kwa ujumla ina albedo ya takriban 30%, maana yake ni kwamba asilimia 70 ya jua inayofikia sayari inafyonzwa. Jua ambalo linafyonzwa hupunguza ardhi, maji, na angahewa ya Dunia.

    Albedo pia huathiriwa na aerosols. Aerosoli ni chembe ndogo au matone ya kiowevu katika angahewa ambayo yanaweza kunyonya au kutafakari jua. Tofauti na gesi za chafu (GHGs), madhara ya hali ya hewa ya erosoli hutofautiana kulingana na kile ambacho hufanywa na wapi hutolewa. Aerosoli hizo zinazoonyesha jua, kama vile chembe kutoka mlipuko wa volkeno au uzalishaji wa sulfuri kutokana na kuchoma makaa ya mawe, huwa na athari ya baridi. Wale ambao hupata jua, kama vile kaboni nyeusi (sehemu ya soti), wana athari ya joto.

    Mabadiliko ya asili katika albedo, kama kuyeyuka kwa barafu la bahari au kuongezeka kwa bima ya wingu, yamechangia mabadiliko ya hali ya hewa katika siku za nyuma, mara nyingi hufanya kama maoni kwa michakato mingine. Volkano zimekuwa na jukumu liko katika hali ya hewa. Chembe za volkeno zinazofikia angahewa ya juu zinaweza kutafakari mwanga wa jua wa kutosha nyuma angani ili kupoza uso wa sayari kwa sehemu ya kumi chache ya shahada kwa miaka kadhaa. Chembe za volkeno kutoka mlipuko mmoja hazizalishi mabadiliko ya muda mrefu kwa sababu zinabaki katika angahewa kwa muda mfupi sana kuliko GHGs.

    Mabadiliko ya kibinadamu katika matumizi ya ardhi na kifuniko cha ardhi yamebadilisha albedo ya Dunia. Michakato kama vile ukataji miti, upandaji miti, jangwa, na miji ya miji mara nyingi huchangia mabadiliko ya hali ya hewa katika maeneo yanayotokea. Madhara haya yanaweza kuwa muhimu kikanda, lakini ni ndogo wakati wastani duniani kote.

    Makubaliano ya kisayansi: Mabadiliko ya Tabianchi Duniani

    Jopo la Kimataifa la Mabadiliko ya Tabianchi (IPCC) liliundwa mwaka 1988 na Mpango wa Mazingira wa Umoja wa Mataifa na Shirika la Hali ya Anga Duniani. Inashtakiwa kwa kazi ya kutathmini na kuunganisha ushahidi wa kisayansi unaozunguka mabadiliko ya tabianchi duniani. IPCC inatumia habari hii kutathmini athari za sasa na hatari za baadaye, pamoja na kutoa watunga sera na tathmini. Tathmini hizi zinatolewa mara moja kila baada ya miaka sita. Ripoti ya hivi karibuni, Tathmini ya 5, ilitolewa mwaka 2013. Mamia ya wanasayansi wanaoongoza kutoka duniani kote wanachaguliwa kuandika ripoti hizi. Zaidi ya historia ya IPCC, wanasayansi hawa wamepitia maelfu ya masomo yaliyopitiwa upya, hadharani. Makubaliano ya kisayansi ni wazi: mabadiliko ya hali ya hewa duniani ni ya kweli na binadamu ni uwezekano mkubwa sana sababu ya mabadiliko haya.

    Zaidi ya hayo, mashirika makubwa ya kisayansi ya Marekani, yakiwemo National Aeronautics and Space Administration (NASA) na Utawala wa Taifa wa Oceanic and Anga (NOAA), pia wanakubaliana kwamba mabadiliko ya hali ya hewa yanatokea na kwamba binadamu wanaiendesha gari. Mwaka 2010, Baraza la Utafiti wa Taifa la Marekani lilihitimisha kuwa “Mabadiliko ya Tabianchi yanatokea, kuna uwezekano mkubwa unaosababishwa na shughuli za binadamu, na husababisha hatari kubwa kwa mifumo mbalimbali ya binadamu na ya asili”. Mashirika mengi ya kisayansi ya kujitegemea yametoa kauli zinazofanana, nchini Marekani na nje ya nchi. Hii haimaanishi kwamba kila mwanasayansi anaona jicho kwa jicho kila sehemu ya tatizo la mabadiliko ya hali ya hewa, lakini makubaliano mapana yupo kwamba mabadiliko ya hali ya hewa yanatokea na kimsingi husababishwa na gesi nyingi za chafu kutokana na shughuli za binadamu. Wakosoaji wa mabadiliko ya hali ya hewa, wakiongozwa na itikadi badala ya ushahidi, wanajaribu kupendekeza kwa umma kuwa hakuna makubaliano ya kisayansi kuhusu mabadiliko ya tabianchi duniani. Madai kama hayo ni ya uongo.

    Hali ya sasa ya mabadiliko ya Tabianchi Duniani na Mabadiliko ya Baadaye

    Viwango vya gesi ya chafu katika anga itaendelea kuongezeka isipokuwa mabilioni ya tani za uzalishaji wa anthropogenic kila mwaka itapungua kwa kiasi kikubwa. Viwango vya kuongezeka vinatarajiwa kufanya yafuatayo:

    • Kuongeza joto la wastani wa Dunia (takwimu\(\PageIndex{g}\)),
    • Ushawishi mwelekeo na kiasi cha mvua,
    • Kupunguza barafu na theluji cover, kama vile permafrost,
    • Kuongeza kiwango cha bahari (takwimu\(\PageIndex{h}\)),
    • Kuongeza asidi ya bahari.
    Ramani ya Dunia yenye rangi nyekundu, machungwa, na njano, ikionyesha ongezeko la wastani wa joto la kimataifa tangu 1951-1980
    Kielelezo\(\PageIndex{g}\): Ongezeko la joto limejulikana zaidi katika latitudo ya kaskazini na juu ya raia wa ardhi. Rangi zinawakilisha tofauti ya joto kati ya wastani wa 2011-2020 na msingi wa 1951-1980, na rangi ya joto (njano, machungwa, nyekundu) inayowakilisha ongezeko, na rangi baridi (kijani, bluu) inayowakilisha itapungua. Picha inatumia wastani wa muda mrefu wa angalau muongo mmoja ili kuondokana na kutofautiana kwa hali ya hewa kutokana na mambo kama vile El Niño. Sehemu za kijivu katika picha hazina data haitoshi kwa utoaji. Picha na maelezo (yamebadilishwa) kutoka Studio-Visualization Studio/Eric Fisk (uwanja wa umma) wa NASA.

    Grafu ya mstari inaonyesha ongezeko la jumla katika urefu wa bahari kutoka 1993 hadi 2020

     

    Kielelezo\(\PageIndex{h}\): Bahari urefu tofauti (mm) baada ya muda. Urefu wa bahari umeongezeka takriban milimita 3.3 kwa mwaka kwa wastani tangu 1993. Takwimu ni kutoka satellite uchunguzi wa usawa wa bahari na NASA Goddard Space Flight Center. Picha na NASA (uwanja wa umma).

    Mabadiliko haya yataathiri ugavi wetu wa chakula, rasilimali za maji, miundombinu, mazingira, na hata afya yetu wenyewe. Ukubwa na kiwango cha mabadiliko ya hali ya hewa ya baadaye itategemea mambo yafuatayo:

    • Kiwango ambacho viwango vya viwango vya gesi chafu katika anga yetu kuendelea kuongezeka,
    • Vipengele vingi vya hali ya hewa (kwa mfano, joto, mvua, na kiwango cha bahari) hujibu ongezeko linalotarajiwa katika viwango vya gesi ya chafu,
    • Mvuto asilia juu ya hali ya hewa (kwa mfano, kutokana na shughuli za volkeno na mabadiliko katika kiwango cha jua) na michakato ya asili ndani ya mfumo wa hali ya hewa (kwa mfano, mabadiliko katika mifumo ya mzunguko wa bahari).

    Uzalishaji wa GHG uliopita na wa sasa utaathiri hali ya hewa katika siku zijazo

    Gesi nyingi za chafu hukaa katika anga kwa muda mrefu. Matokeo yake, hata kama uzalishaji uliacha kuongezeka, viwango vya gesi ya chafu ya anga ingeendelea kubaki kuinuliwa kwa mamia ya miaka. Zaidi ya hayo, kama sisi imetulia viwango na muundo wa anga ya leo imebakia thabiti (ambayo itahitaji kupungua kwa kiasi kikubwa katika uzalishaji wa sasa wa gesi ya chafu), joto la hewa la uso litaendelea joto. Hii ni kwa sababu bahari, ambazo huhifadhi joto, huchukua miongo mingi ili kujibu kikamilifu viwango vya juu vya gesi ya chafu. Mwitikio wa bahari kwa viwango vya juu vya gesi ya chafu na joto la juu litaendelea kuathiri hali ya hewa katika miongo kadhaa ijayo hadi mamia ya miaka.

    Mabadiliko ya joto ya baadaye

    Mifano ya hali ya hewa mradi yafuatayo mabadiliko muhimu yanayohusiana na joto:

    • Wastani wa joto duniani unatarajiwa kuongezeka kwa 2°F hadi 11.5°F kufikia 2100, kulingana na kiwango cha uzalishaji wa gesi chafu baadaye, na matokeo ya mifano mbalimbali ya hali ya hewa.
    • Kufikia mwaka wa 2100, wastani wa joto duniani unatarajiwa kuwa joto angalau mara mbili kuliko ilivyo wakati wa miaka 100 iliyopita.
    • Joto la hewa la kiwango cha chini linatarajiwa kuendelea kuongezeka kwa kasi zaidi juu ya ardhi kuliko bahari.
    • Sehemu zingine za dunia zinakadiriwa kuona ongezeko kubwa la joto kuliko wastani wa kimataifa.

    Matukio ya mvua ya baadaye na dhoruba

    Sampuli za matukio ya mvua na dhoruba, ikiwa ni pamoja na mvua na theluji zinaweza kubadilika. Hata hivyo, baadhi ya mabadiliko haya hayana uhakika zaidi kuliko mabadiliko yanayohusiana na joto. Makadirio yanaonyesha kuwa mabadiliko ya mvua na dhoruba ya baadaye yatatofautiana na msimu na kanda. Baadhi ya mikoa inaweza kuwa na mvua kidogo, baadhi inaweza kuwa na mvua zaidi, na baadhi inaweza kuwa na mabadiliko kidogo au hakuna. Kiasi cha mvua inayoanguka katika matukio mazito ya mvua ni uwezekano wa kuongezeka katika mikoa mingi, wakati nyimbo za dhoruba zinatarajiwa kuhama kuelekea miti. Mifano ya hali ya hewa hutoa mabadiliko ya mvua na dhoruba yafuatayo:

    • Wastani wa mvua ya kila mwaka hadi mwisho wa karne inatarajiwa kuongezeka, ingawa mabadiliko katika kiasi na kiwango cha mvua yatatofautiana na kanda.
    • Ukubwa wa matukio ya mvua utaongezeka kwa wastani. Hii itatajwa hasa katika mikoa ya kitropiki na ya juu-latitude, ambayo pia inatarajiwa kupata ongezeko la jumla la mvua.
    • Nguvu za upepo zinazohusishwa na dhoruba za kitropiki zinaweza kuongezeka. Kiasi cha mvua inayoanguka katika dhoruba za kitropiki pia kuna uwezekano wa kuongezeka.
    • Upepo wa wastani wa kila mwaka unakadiriwa kuongezeka katika maeneo fulani na kupungua kwa wengine.

    Ice ya baadaye, Snowpack, na Permafrost

    Arctic bahari barafu tayari kupungua kwa kasi. Eneo la bima la theluji katika Ulimwengu wa Kaskazini limepungua tangu 1970. Joto la Permafrost limeongezeka zaidi ya karne iliyopita, na kuifanya zaidi kuathirika. Zaidi ya karne ijayo, inatarajiwa kwamba barafu la bahari litaendelea kupungua, glaciers itaendelea kupungua, kifuniko cha theluji kitaendelea kupungua, na permafrost itaendelea kuyeyuka.

    Kwa kila 2°F ya ongezeko la joto, mifano inajenga takriban kupungua kwa asilimia 15 kwa kiwango cha barafu la bahari wastani kila mwaka na kupungua kwa 25% katika barafu la bahari ya Arctic Septemba. Sehemu za pwani za Greenland na karatasi za barafu za Antaktiki zinatarajiwa kuendelea kuyeyuka au kuteleza ndani ya bahari. Ikiwa kiwango cha kiwango hiki cha barafu kinaongezeka katika karne ya 21, karatasi za barafu zinaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa kiwango cha bahari duniani. Glaciers wanatarajiwa kuendelea kupungua kwa ukubwa. Kiwango cha kuyeyuka kinatarajiwa kuendelea kuongezeka, jambo ambalo litachangia kupanda kwa kiwango cha bahari.

    Baadaye mabadiliko ya ngazi ya Bahari

    Joto la joto huchangia kupanda kwa kiwango cha bahari kwa kupanua maji ya bahari, kuyeyuka barafu za mlima na kofia za barafu, na kusababisha sehemu za karatasi za barafu za Greenland na Antarctic kuyeyuka au kutiririka ndani ya bahari. Tangu 1870, kiwango cha bahari duniani kimeongezeka kwa inchi 8. Makadirio ya kupanda kwa kiwango cha bahari baadaye hutofautiana kwa mikoa mbalimbali, lakini kiwango cha bahari duniani kwa karne ijayo unatarajiwa kuongezeka kwa kiwango kikubwa kuliko kipindi cha miaka 50 iliyopita. Mchango wa upanuzi wa mafuta, kofia za barafu, na barafu ndogo kwa kupanda kwa kiwango cha bahari ni kiasi kilichosoma vizuri, lakini athari za mabadiliko ya hali ya hewa kwenye karatasi za barafu hazieleweki na zinawakilisha eneo la kazi la utafiti. Hivyo, ni vigumu zaidi kutabiri ni kiasi gani mabadiliko katika karatasi za barafu zitachangia kupanda kwa kiwango cha bahari. Greenland na Antarctic karatasi barafu inaweza kuchangia ziada 1 mguu wa kupanda kwa usawa wa bahari, kulingana na jinsi karatasi barafu kujibu.

    Mambo ya kikanda na ya ndani yataathiri baadaye jamaa ngazi ya bahari kupanda kwa pwani maalum duniani kote (takwimu\(\PageIndex{i}\)). Kwa mfano, kupanda kwa kiwango cha bahari jamaa kunategemea mabadiliko ya mwinuko wa ardhi yanayotokea kutokana na subsidence (kuzama) au kuinua (kupanda), pamoja na mambo kama vile mikondo ya ndani, upepo, chumvi, joto la maji, na ukaribu na kuponda karatasi za barafu. Kwa kuzingatia kwamba vikosi hivi vya kihistoria vya kijiolojia vinaendelea, kupanda kwa miguu 2 katika usawa wa bahari duniani kufikia mwaka 2100 kulisababisha kupanda kwa kiwango cha bahari kufuatia:

    • 2.3 futi katika New York City
    • 2.9 miguu katika Hampton Roads, Virgin
    • Futi 3.5 kwenye Galveston, Texas
    • 1 mguu kwenye Neah Bay katika jimbo la Washington
    Yadi ya nyumba iliyoharibiwa imejaa mafuriko, na shina la mti limejaa
    Kielelezo\(\PageIndex{i}\): Serikali ya Marekani kulipwa kwa wakazi wa Isle De Jean Charles, kisiwa kusini mwa Louisiana (ambayo pia ni sehemu ya Louisiana), kuhamia wakati ikawa hai kutokana na kupanda kwa kiwango cha bahari. Picha na Karen Apricot (CC-BY-SA).

    Bahari ya baadaye acidification

    Acidification ya bahari ni mchakato wa maji ya bahari kupungua kwa pH. Bahari huwa tindikali zaidi kama uzalishaji wa dioksidi kaboni (CO 2) katika angahewa kufutwa baharini. Mabadiliko haya yanapimwa kwa kiwango cha pH, na maadili ya chini kuwa tindikali zaidi. Kiwango cha pH cha bahari kimepungua kwa takriban vitengo 0.1 vya pH tangu nyakati za kabla ya viwanda, ambayo ni sawa na ongezeko la asilimia 25 katika asidi. Kiwango cha pH cha bahari kinakadiriwa kupungua hata zaidi kufikia mwisho wa karne kwani viwango vya CO 2 vinatarajiwa kuongezeka kwa hatma inayoonekana. Asidi ya bahari huathiri vibaya aina nyingi za baharini, ikiwa ni pamoja na plankton, mollusks, samakigamba, na matumbawe. Kama ongezeko la acidification ya bahari, upatikanaji wa carbonate ya kalsiamu itapungua. Calcium carbonate ni kizuizi muhimu cha ujenzi kwa maganda na mifupa ya viumbe wengi wa baharini. Ikiwa viwango vya CO 2 vya anga mara mbili, viwango vya ukalisishaji wa matumbawe vinatarajiwa kupungua kwa zaidi ya 30%. Ikiwa viwango vya CO 2 vinaendelea kuongezeka kwa kiwango chao cha sasa, matumbawe yanaweza kuwa ya kawaida kwenye miamba ya kitropiki na ya kitropiki kufikia 2050.

    Ushirikiano usiofanana

    Mabadiliko ya hali ya hewa pia huathiri fenolojia, utafiti wa athari za hali ya hewa juu ya muda wa matukio ya mara kwa mara ya maisha, kama vile maua katika mimea au uhamiaji katika ndege. Watafiti wameonyesha kuwa aina 385 za mimea nchini Uingereza zinaua siku 4.5 mapema kuliko ilivyoandikwa mapema wakati wa miaka 40 iliyopita. Aidha, aina za wadudu za pollinated zilikuwa na uwezekano mkubwa wa maua mapema kuliko aina za upepo. Madhara ya mabadiliko katika tarehe ya maua itakuwa kupunguzwa kama pollinators wadudu uliojitokeza mapema. Muda huu usiofanana wa mimea na pollinators unaweza kusababisha madhara ya mazingira kwa sababu, kwa ajili ya kuishi kuendelea, mimea ya wadudu hupaswa maua wakati pollinators zao zipo.

    Vivyo hivyo, ndege zinazohamia hutegemea cues za urefu wa mchana, ambazo haziathiriwa na mabadiliko ya hali ya hewa. Vyanzo vyao vya chakula vya wadudu, hata hivyo, vinatokea mapema mwaka kwa kukabiliana na joto la joto. Matokeo yake, mabadiliko ya hali ya hewa hupungua upatikanaji wa chakula kwa aina za ndege zinazohamia.

    Kuenea kwa Magonjwa

    Kuongezeka kwa joto la kimataifa kutaongeza aina mbalimbali za wadudu wenye kubeba magonjwa na virusi na vimelea vya pathogenic wanavyohifadhi. Hivyo, magonjwa yataenea kwa mikoa mipya ya dunia. Uenezi huu tayari umeandikwa na homa ya dengue, ugonjwa unaoathiri mamia ya mamilioni kwa mwaka, kulingana na Shirika la Afya Duniani. Kwa kawaida joto kali hupunguza usambazaji wa spishi fulani, kama vile mbu zinazotumia malaria, kwa sababu joto la kufungia huharibu mayai yao.

    Sio tu kwamba aina mbalimbali za wadudu wanaosababisha magonjwa hupanua, joto la kuongezeka pia litaharakisha maisha yao, ambayo huwawezesha kuzaliana na kuzidisha haraka, na labda kugeuka upinzani wa dawa kwa kasi. Mbali na homa ya dengue, magonjwa mengine yanatarajiwa kuenea kwa sehemu mpya za dunia kadiri hali ya hewa duniani inapopungua. Hizi ni pamoja na malaria, homa ya manjano, virusi vya Nile Magharibi, virusi vya zika, na chikungunya.

    Mabadiliko ya hali ya hewa hayaongeza tu kuenea kwa magonjwa kwa wanadamu. Kupanda kwa joto kunahusishwa na vifo vingi vya amfibia kutokana na chytridiomycosis (tazama Spishi za uvamizi). Vile vile, joto la joto limeongeza uharibifu wa mende wa mende wa miti ya coniferous, kama vile pine na spruce.

    Mabadiliko ya Tabianchi Huathiri

    Maisha yetu yanaunganishwa na hali ya hewa. Jamii za kibinadamu zimebadilishwa na hali ya hewa imara tuliyofurahia tangu umri wa mwisho wa barafu ambao ulimalizika miaka elfu kadhaa iliyopita. Hali ya hewa ya joto italeta mabadiliko ambayo yanaweza kuathiri vifaa vyetu vya maji, kilimo, nguvu na mifumo ya usafiri, mazingira ya asili, na hata afya na usalama wetu wenyewe.

    Dioksidi kaboni inaweza kukaa katika angahewa kwa karibu karne, kwa wastani, hivyo Dunia itaendelea joto katika miongo ijayo. Joto linapata, hatari kubwa zaidi ya mabadiliko makubwa zaidi kwa hali ya hewa na mfumo wa Dunia. Ingawa ni vigumu kutabiri athari halisi za mabadiliko ya hali ya hewa, ni wazi kwamba hali ya hewa tunayozoea sio mwongozo wa kuaminika kwa nini cha kutarajia baadaye.

    Tunaweza kupunguza hatari tutakavyokabili kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa. Kwa kufanya uchaguzi ambao hupunguza uchafuzi wa gesi ya chafu, na kujiandaa kwa ajili ya mabadiliko ambayo tayari yanaendelea, tunaweza kupunguza hatari kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa. Maamuzi yetu leo yataunda ulimwengu ambao watoto wetu na wajukuu wataishi.

    Unaweza kuchukua hatua nyumbani, barabara, na katika ofisi yako ili kupunguza uzalishaji wa gesi ya chafu na hatari zinazohusiana na mabadiliko ya hali ya hewa. Wengi wa hatua hizi zinaweza kuokoa pesa. Baadhi, kama vile kutembea au baiskeli kufanya kazi, wanaweza hata kuboresha afya yako! Unaweza pia kushiriki katika ngazi ya ndani au serikali kusaidia ufanisi wa nishati, mipango ya nishati safi, au mipango mingine ya hali ya hewa.

    Inapendekezwa Kusoma kwa ziada

    Jopo la Kimataifa la Mabadiliko ya Tabianchi. 2013. 5 Tathmini: Muhtasari kwa watunga sera.

    NASA. 2018. Mabadiliko ya Tabianchi Duniani: Ishara muhimu za Sayari. Tovuti hii na NASA hutoa vyombo vya habari mbalimbali smorgasbord ya maudhui ya kujihusisha. Jifunze kuhusu mabadiliko ya hali ya hewa kwa kutumia data zilizokusanywa na satelaiti za NASA

    Attributions

    Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo: