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为什么正气候反馈这么消极?

这篇报道最初发表于世界资源研究所

如果您的同事或孩子做的好,你给他或她正反馈,这是很好的。

如果气候变化导致的影响的级联反应,导致额外的气候变化 - 科学家们称之为“正反馈” - 这是很糟糕,也许是灾难性的。

我已开始研发坏种在20世纪80年代,并最终学会了参考“放大反馈”,以避免混淆正反馈。其他一些科学家也有书面关于风险放大反馈可以使气候变化更糟糕比大多数气候模型预测,但这些忧虑没有得到太多的关注。

这改变了最近在一组16名突出的气候科学家发表透视在科学预警国家科学院院刊:

(S)小精灵增强反馈可能推地球系统朝向行星阈值,如果交叉,可以防止在中间温度下的气候稳定上升,引起持续升温上甚至人类排放量减少了“地球温室”途径。

为什么这样做纸出风头世界各地的话题时,前面的文章中几乎没有注意到外界科学家组成的小圈子?也许是由于使用了令人回味的长期温室地球。也许是因为气候变化不仅仅是一个预测了,但东西我们的经验日复一日。也许是因为论文发表而地球在燃烧。也许是因为当前的政治气候使许多人在世界末日的心情。或许上述所有。

在任何情况下,现在,人们关注,让我们在什么气候反馈是仔细一看,他们是如何工作和我们能做些什么他们。

健全全球变暖

最基本,最重要的放大气候反馈是水蒸气反馈。作为吸热气体如二氧化碳被加入到大气中,地球的表面和大气热身。较热的空气保持更多的水蒸汽。但水蒸气也陷阱热量,所以在空气中多余的水蒸气放大初始磨合。

同样,冰反照率反馈放大全球变暖,因为随着地球变暖,海冰和冰川融化,露出深色表面下方。这些较深的表面减少太阳光的反射出到空间量(地球的反照率),这意味着更多的能量可用于暖行星,放大的初始升温。

该水蒸气反馈和冰反照率反馈内置于所有气候模型和的关键是,为什么二氧化碳的少量添加可以对我们的气候如此大的影响。由于这些反馈都已经占了,在温室地球论文的作者认为它们是理所当然,并专注于更复杂的生物地球化学反馈,如永久冻土融化和陆地植物和海洋浮游植物,这是不包括在大多数的二氧化碳减少摄取气候模型(看这里更完整的列表)。

该水蒸气反馈和冰反照率反馈内置于所有气候模型和的关键是,为什么二氧化碳的少量添加可以对我们的气候如此大的影响。
拥有多年冻土碳的大量存储中的有机物质的形式,是目前太冷衰减。由于地球变暖,一些这种土壤将解冻和微生物将开始分解有机物成二氧化碳或者甲烷,这取决于是否存在氧(洪泛区往往变得缺氧,导致甲烷产量)。在任一情况下,这些附加的吸热气体添加所引起的二氧化碳和甲烷通过人类活动直接发射的变暖。

该效应的大小取决于有机物的总量会分解并释放甲烷对二氧化碳的比率,作为千克换千克甲烷陷阱36倍的热二氧化碳在100年的时间。

植物和浮游植物碳吸收的相对弱化,预计随着全球变暖继续,由于多个进程,其中一些取决于变暖的速度和幅度。通过本身在二氧化碳浓度的增加气氛可以提高光合作用(称为二氧化碳受精)和这似乎是吸收由燃烧化石燃料排放的二氧化碳的至少一部分。

随着全球气候变暖加速,但是,这种影响将减弱,并通过生态系统的破坏,如松甲虫虫害,可以消灭森林和我们看到野火的增加而逐渐抵消。同时,土壤有机质微生物分解加速随着温度的升高,返回更多的二氧化碳到大气中。在海洋中,全球变暖降低营养素的上涌并降低生物碳泵,其二氧化碳从上海洋深层传输的强度,如浮游植物占用二氧化碳,然后自然死亡和水槽。

温室地球与地球稳定

《温室地球》的论文估计,到2100年,如果不这样做,全球变暖将达到2摄氏度,那么这些过程以及其他三个过程所导致的升温将会加剧。他们发现,到2100年,这些影响加在一起将使全球变暖增加约0.5摄氏度,幅度在0.24到0.66摄氏度之间。这听起来很糟糕,但算不上是灾难性的。不幸的是,这并不是故事的结尾。

首先,这是一个错误简单地添加了个人反馈的效果,估计其总体影响,因为它们放大对方和自己,以及已建成的气候模型中的物理反馈过程。这意味着该组合影响可能是多少,比简单相加大得多,特别是如果其他反馈效应接近它们的不确定性范围的上限。这些过程需要时间,这在很大程度上进一步放大2100后可能会发挥出在这一点上,这是不期望在本世纪是显著其他反馈机制可以踢,如甲烷水合物的分解(的晶体结构捕获大量甲烷高压低温条件下)。

温室里地球的场景反映了化石燃料的燃烧,森林砍伐和其他人类活动在短期内可以推动的风险反馈过程的级联,将继续导致全球变暖即使这些排放量削减,如从这个图形纸张:

<P>,点击<EM> W上。斯特芬,J.罗克斯特伦,K. Richardson等人2018。> <P> </ p> </ DIV> <p>一个很多正在发生在这个图中。让我们来解开它一下。该图的背面代表全新世,在此期间,人类文明发展的相对气候稳定的地质时期。在此之前的全新世,地球气候振荡冰河时代,通过在图的左侧,而在中心的间期的槽的蓝色部分表示之间。图的中间代表我们现在的情况,在被称为人类世一新的地质时期,其特点是果断的人的指纹上会变成什么样的地质记录。从那里,如图所示两个实施途径。到大气中的右前方继续污染与吸热气体和放大的反馈推动我们进入温室地球状态。可替代地,人类可以成为环境的管家和稳定气候(前侧中心)。</ p> <p> <跨度> <BLOCKQUOTE类=
不幸的是,我们不知道究竟在何处行星阈值所在。
这张照片显示了我们生存的挑战:避免行星门槛,这将导致温室地球和指导方针,以稳定的地球状态。

不幸的是,我们不知道究竟在何处行星阈值所在。科学家(包括温室地球作者)认为他们是除去二氧化碳从大气 - 这是我们必须达到零净排放量,可能需要迅速提高,如果我们发现自己对地球温室滑动。

WRI将有更多说关于二氧化碳脱除在未来几周内。敬请关注。

这个故事最早出现在:

世界资源研究所

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