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Globale Erwärmung

Die globale Erwärmung ist der Anstieg der durchschnittlichen Temperatur der Erde in der Nähe von Oberflächen-Luft-und Ozeane seit der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts und seine Fortsetzung projiziert.

Der globale durchschnittliche Lufttemperatur in der Nähe der Erdoberfläche stieg 0,74 ± 0,18 ° C (1,33 ± 0,32 ° F) in den hundert Jahren, die im Jahr 2005. [1] Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) kommt zum Schluss, “die meisten der beobachteten Anstieg der Global gemittelte Temperatur seit der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts ist sehr wahrscheinlich auf den beobachteten Anstieg der anthropogenen Treibhausgas-Konzentrationen “[1] über den Treibhauseffekt. Naturphänomene wie Sonnen-Variante in Verbindung mit Vulkanen wahrscheinlich hatte eine kleine wärmende Wirkung vom vor-industriellen Zeiten bis 1950 und eine kleine Abkühlung ab 1950 weiterliefern. [2] [3] Diese grundlegenden Schlussfolgerungen wurden von mindestens dreißig wissenschaftliche Gesellschaften und Akademien der Wissenschaften, [4], darunter alle der nationalen Akademien der Wissenschaften der wichtigsten Industrienationen. [5] [6] [7] Während einzelne Wissenschaftler geäußert haben Meinungsverschiedenheiten mit einigen Feststellungen des IPCC, [8] die überwältigende Mehrheit der Wissenschaftler, die auf den Klimawandel stimme mit dem IPCC die wichtigsten Schlussfolgerungen. [9] [10]

Klima-Modell zusammengefasst Projektionen von der IPCC zeigen, dass die durchschnittlichen globalen Oberflächentemperatur wahrscheinlich eine weitere Steigerung um 1,1 bis 6,4 ° C (2,0 bis 11,5 ° F) während des einundzwanzigsten Jahrhunderts. [1] Der Wertebereich ergibt sich aus der Verwendung von unterschiedlichen Szenarien der Zukunft der Treibhausgas-Emissionen sowie Modelle mit unterschiedlichen Klima-Empfindlichkeit. Obwohl die meisten Studien konzentrieren sich auf den Zeitraum bis 2100, Erwärmung und der Anstieg des Meeresspiegels werden voraussichtlich weiterhin für die mehr als tausend Jahre, auch wenn Treibhausgas-Ebenen sind stabilisiert. Die Verzögerung bei der Erreichung Gleichgewicht ist das Ergebnis der großen Wärmekapazität der Ozeane. [1]

Die zunehmende globale Erwärmung wird dazu führen, dass dem Meeresspiegel steigen, und es wird erwartet, die Steigerung der Intensität extremer Wetterereignisse und ändern Sie die Höhe und Struktur der Niederschläge. Andere Auswirkungen der globalen Erwärmung sind Veränderungen in der landwirtschaftlichen Erträge, Handelswege, Gletscher zurückziehen, Art Tilgungen und erhöht in den Bereichen Krankheit Vektoren.

Verbleibenden wissenschaftlichen Ungewissheiten ist die Höhe der erwarteten Erwärmung in der Zukunft, und wie Erwärmung und die damit verbundenen Veränderungen variieren von Region zu Region rund um den Globus. Die meisten nationalen Regierungen unterzeichnet und ratifiziert haben, das Kyoto-Protokoll zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen, aber es gibt laufende politische und öffentliche Debatte weltweit, was, wenn überhaupt, sollten Maßnahmen ergriffen werden, zu verringern oder Reverse künftigen Erwärmung oder zur Anpassung an den erwarteten Konsequenzen.

Inhalt [hide]
1 Terminologie
2 Ursachen
2,1 Treibhausgase in der Atmosphäre
2,2 Feedbacks
2,3 Solar Variation
3 Temperatur-Änderungen
3,1 Recent
3,2 Pre-Variationen der menschlichen Klima
4 Klima-Modellen
5 zurückzuführen und die zu erwartenden Auswirkungen
5,1 Wirtschafts -
5,2 Sicherheit
6 Adaptation und Mitigation
7 Soziale und politische Debatte
8 Verwandte Themen klimatischen
9 Siehe auch
10 Hinweise und Verweise
11 Weitere Lesung
12 Externe Links

Terminologie
Der Begriff “globale Erwärmung” ist ein konkretes Beispiel für den globalen Klimawandel. Der Begriff “Klimawandel” kann sich auch auf andere Zeiten der globalen Temperatur ändern, wie die globale Abkühlung. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff “globale Erwärmung” bezieht sich auf die Erwärmung in den letzten Jahrzehnten und impliziert einen menschlichen Einfluss. [11] The United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) verwendet den Begriff “Klimawandel” für die Mensch-zu ändern, Und “Klima-Variabilität” für andere Veränderungen. [12] Der Begriff “anthropogenen globalen Erwärmung” wird manchmal verwendet, wenn die sich auf Menschen verursachten Veränderungen.

Ursachen

Komponenten der aktuellen Strahlungstransport zwingen, wie vom IPCC Fourth Assessment Report.Main Artikel: Namensnennung der Klimawandel und die jüngsten wissenschaftlichen Gutachten über den Klimawandel
Die Erdklimas Veränderungen in der Reaktion auf externe Antriebe, einschließlich der Unterschiede in ihrer Bahn um die Sonne (Bahndaten zwingen), [13] [14] [15] Vulkanausbrüche, [16] und der atmosphärischen Treibhausgas-Konzentrationen. Die genauen Ursachen für die jüngste Erwärmung weiterhin eine aktive Bereich der Forschung, aber die wissenschaftlichen Konsens [17] [18] ist, dass der Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre durch menschliche Aktivitäten verursacht die meisten der beobachteten Erwärmung seit Beginn der industriellen Ära. Diese Zuordnung ist klarste der letzten 50 Jahre, für die die meisten detaillierte Daten zur Verfügung stehen. Einige andere Hypothesen ab dem Konsens wurde vorgeschlagen, zu erklären, die Temperatur steigt. Eine solche Hypothese schlägt vor, dass die Erwärmung kann die Folge von Variationen in der solaren Aktivität. [19] [20] [21]

Keiner der Auswirkungen der momentanen zwingen sind. Die thermische Trägheit der Ozeane der Erde und langsame Reaktion der anderen indirekten Effekte bedeuten, dass das gegenwärtige Klima der Erde ist nicht im Gleichgewicht mit dem zwingen auferlegt. Klima Engagement Studien deuten darauf hin, dass selbst wenn der Treibhausgase wurden auf 2000 Niveau stabilisiert, eine weitere Erwärmung von etwa 0,5 ° C (0,9 ° F) immer noch auftreten. [22]

Treibhausgase in der Atmosphäre
Main Artikel: Greenhouse Gas-und Treibhauseffekt
Der Treibhauseffekt entdeckt wurde von Joseph Fourier in 1824 und wurde erstmals quantitativ untersucht von Svante Arrhenius in 1896. Es ist der Prozess, durch die Absorption und Emission von Infrarot-Strahlung durch atmosphärische Gase warm ein Planet der unteren Atmosphäre und Oberfläche.

Existenz der Treibhauseffekt als solche ist nicht bestritten. Natürlich vorkommende Treibhausgase haben eine mittlere Erwärmung Effekt von etwa 33 ° C (59 ° F), ohne die Erde unbewohnbar machen würde. [23] [24] Auf der Erde, die wichtigsten Treibhausgase sind Wasserdampf, die Ursachen zu 36-70 % Des Treibhauseffektes (ohne Wolken), Kohlendioxid (CO2), die Ursachen 9-26%, Methan (CH4), die Ursachen 4-9%; und Ozon, die Ursachen 3-7%. [25] [ 26] Die Frage ist, wie die Stärke der Treibhauseffekt ändert sich, wenn die menschliche Aktivität erhöht sich die atmosphärische Konzentration von Treibhausgasen einigen.

Menschliche Aktivitäten seit der industriellen Revolution hat sich die Konzentration der verschiedenen Treibhausgase führen zu einer erhöhten Strahlungs-zwingen von CO2, Methan, troposphärisches Ozon, FCKW und Distickstoffoxid. Molekül für Molekül, Methan ist ein effektiveres Treibhausgas als Kohlendioxid, aber seine Konzentration ist viel kleiner, so dass seine gesamten Strahlungstransport zwingen ist nur rund ein Viertel der von Kohlendioxid. Einige andere natürlich vorkommenden Gase beitragen sehr kleinen Fraktionen des Treibhauseffekts, einer von ihnen, Lachgas (N2O), steigt aufgrund der Konzentration auf die menschliche Aktivität wie der Landwirtschaft. Die atmosphärische Konzentration von CO2 und CH4 haben, erhöhte sich um 31% bzw. 149% seit Beginn der industriellen Revolution in der Mitte der 1700er. Diese Werte sind beträchtlich höher als zu irgendeinem Zeitpunkt während der letzten 650000 Jahre, die Zeit, für die zuverlässige Daten wurden aus Eisbohrkernen. [27] Von der geologischen weniger direkte Beweise ist der Ansicht, dass diese hohe CO2-Werte erreicht wurden letzten 20 Millionen Jahren Vor. [28] Fossile Brennstoffe Brennen hat etwa drei Viertel der Zunahme des CO2 aus der menschlichen Aktivität in den vergangenen 20 Jahren. Die meisten der Rest ist aufgrund der Flächennutzung ändern, insbesondere Entwaldung. [29]

Die jüngsten Erhöhungen der atmosphärischen Kohlendioxid (CO2). Die monatlichen Messungen der CO2-Display kleine saisonale Schwingungen in einem Aufwärtstrend insgesamt jährlich, jedes Jahr die maximale erreicht ist in der nördlichen Hemisphäre die späten Frühjahr, und der Rückgang während der Nordhalbkugel Vegetationsperiode Pflanzen entfernen, da einige CO2 aus der Gegenwart Atmosphäre.Das atmosphärischen CO2-Konzentration ist Ca. 385 Teile pro Million (ppm) des Volumens. [30] Future CO2-Gehalt steigt durch laufende Verbrennung von fossilen Brennstoffen und der Flächennutzung. Der Anteil der Aufstieg wird davon abhängen, unsicheren wirtschaftlichen, soziologischen, technologischen und natürlichen Entwicklungen, können aber letztlich begrenzt durch die Verfügbarkeit von fossilen Brennstoffen. Das IPCC Special Report on Emissions Scenarios bietet eine breite Palette von künftigen CO2-Szenarien, die von 541 bis 970 ppm bis zum Jahr 2100. [31] Die fossilen Brennstoffen sind ausreichend, um dieses Niveau zu erreichen und weiter Emissionen Vergangenheit 2100, wenn Kohle, der Sand Oder Methan-Clathrate sind ausgiebig genutzt. [32]

Feedbacks
Main Artikel: Auswirkungen der globalen Erwärmung Positive Feedback-Effekte #
Die Auswirkungen der zwingen Agenten auf das Klima werden durch verschiedene Feedback-Prozesse.

Eines der am stärksten ausgeprägt Feedback Effekte bezieht sich auf die Verdunstung von Wasser. Erwärmung durch den Zusatz von langlebigen Treibhausgasen wie CO2 wird dazu führen, dass mehr Wasser verdunsten in die Atmosphäre. Da Wasserdampf selbst fungiert als Treibhausgas, die Atmosphäre weiter erwärmt; Ursachen dieser Erwärmung mehr Wasserdampf verdunsten (positive Rückkopplung), und so weiter, bis andere Prozesse stoppen die Feedback-Schleife. Das Ergebnis ist eine viel größere Treibhauseffekt als dass wegen der CO2 allein. Obwohl dieser Feedback-Prozess führt zu einem Anstieg der absoluten Feuchtigkeit in der Luft, die relative Luftfeuchtigkeit bleibt nahezu konstant oder sogar leicht verringert, weil die Luft wärmer ist. [33] Das Feedback-Effekt kann nur rückgängig gemacht werden, wie langsam CO2 hat eine lange durchschnittliche atmosphärische Lebensdauer.

Feedback Effekte durch Wolken sind ein Bereich der laufenden Forschung. Gesehen von unten, Wolken emittieren Infrarot-Strahlung zurück an die Oberfläche, und so eine wärmende Wirkung ausüben, von oben gesehen, Wolken reflektieren das Sonnenlicht und emittieren Infrarot-Strahlung in den Weltraum, und so üben einen kühlenden Effekt. Ob der Netto-Effekt ist, hängt Erwärmung oder Abkühlung auf Details wie die Art und die Höhe der Wolke. Diese Angaben sind schwer zu vertreten und Klima-Modelle, zum Teil, weil Wolken sind viel kleiner als die Abstände zwischen den Punkten auf der Computational Grids von Klima-Modelle. Dennoch, Wolke Feedback ist neben Wasserdampf positive Feedback und ist in allen Modellen, die verwendet wurden, in der Vierter Sachstandsbericht des IPCC. [33]

Ein subtiler Feedback-Prozess bezieht sich auf Änderungen in der Höhe wie verfallen die Atmosphäre erwärmt. Die Temperatur der Atmosphäre nimmt mit Höhe in der Troposphäre. Seit Emission von Infrarot-Strahlung variiert mit der vierten Potenz der Temperatur, langwellige Strahlung aus dem oberen Atmosphäre ist weniger als die emittierte aus der unteren Atmosphäre. Der größte Teil der Strahlung aus dem oberen Atmosphäre entweicht in den Weltraum, während der größte Teil der Strahlung aus der unteren Atmosphäre absorbiert wird wieder von der Oberfläche oder der Atmosphäre. Somit ist die Stärke der Treibhauseffekt der Atmosphäre hängt davon ab, die Rate der Temperatur mit der Höhe abnehmen, wenn die Rate der Temperatur-Rückgang ist umso größer, je Treibhauseffekt wird stärker, und wenn die Rate der Temperatur-Rückgang ist kleiner als der Treibhauseffekt wird schwächer . Beide Theorie-und Klima-Modelle deuten darauf hin, dass Erwärmung verringern wird die Abnahme der Temperatur mit der Höhe, eine negative Rückmeldung, dass lapse rate schwächt den Treibhauseffekt. Messungen des Satzes der Temperatur ändern sich mit der Höhe sind sehr empfindlich auf kleine Fehler in Beobachtungen, so dass es schwer festzustellen, ob die Modelle stimmen mit Beobachtungen. [34]

Ein weiteres wichtiges Feedback-Prozess ist Eis-Albedo Feedback. [35] Wenn die globalen Temperaturen steigen, in der Nähe der Pole Eis schmilzt bei einer steigenden Rate. Da das Eis schmilzt, Land-oder offenen Wasser nimmt seinen Platz. Beide Grundstücke und offenen Wasser sind im Durchschnitt weniger als reflektierende Eis, und damit mehr absorbieren die Sonnenstrahlung. Dies führt dazu, dass mehr Erwärmung, die wiederum schmilzt mehr Ursachen, und diesen Zyklus fort.

Positive Feedback durch Freisetzung von CO2 und CH4 Auftauen von Permafrost, wie dem gefrorenen Torfmoore in Sibirien, ist ein zusätzlicher Mechanismus, der zur Klimaerwärmung beitragen könnte. [36] Auch eine massive Freisetzung von Methan CH4 Clathrate im Meer könnte dazu führen, dass rasche Erwärmung, nach dem clathrate gun Hypothese.

Der Ozean der Fähigkeit absondern Kohlenstoff wird voraussichtlich sinken, da sie erwärmt. Dies liegt daran, dass die daraus resultierenden niedrigen Nährstoffgehalt Ebenen der mesopelagic Zone (ca. 200 bis 1000 m Tiefe) Grenzen des Wachstums von Kieselalgen zu Gunsten der kleineren Phytoplankton, die ärmeren biologischen Pumpen des Kohlenstoffs. [37]

Solar Variation

Solar Variation in den letzten dreißig years.Main Artikel: Solar Variation
Ein paar Arbeiten deuten darauf hin, dass der Beitrag der Sonne wurde möglicherweise unterschätzt. Zwei Forscher an der Duke University, West und Bruce Nicola Scafetta, haben geschätzt, dass die Sonne möglicherweise dazu beigetragen haben, etwa 45-50% der Anstieg der durchschnittlichen globalen Oberflächentemperatur im Zeitraum 1900-2000, und etwa 25-35% zwischen 1980 und 2000. [38] Ein Papier von Peter Stott und andere Forscher darauf hin, dass Klima-Modelle überschätzen die relative Wirkung der Treibhausgase im Vergleich zu Solar-zwingen, sie auch darauf hin, dass die Auswirkungen der Abkühlung vulkanischen Staub-und Sulfat-Aerosole unterschätzt worden. [39] Sie Dennoch feststellen, dass auch mit einer verbesserten Klima Sensibilität für Sonnenenergie zwingen, die meisten der Erwärmung seit der Mitte des 20. Jahrhunderts ist wahrscheinlich auf den Anstieg der Treibhausgase.

Eine andere Hypothese ist, dass Unterschiede in der Solar-Ausgang, möglicherweise verstärkt durch die Wolke über Aussaat galaktischen kosmischen Strahlung, möglicherweise dazu beigetragen haben, den jüngsten Erwärmung. [40] Er schlägt vor, magnetische Aktivität der Sonne ist ein entscheidender Faktor, der lenkt kosmische Strahlen, die möglicherweise Einfluss auf die Generation Der Wolke Kondensationskeime und damit Einfluss auf das Klima. [41]

Man erwartete Effekt von einem Anstieg der solaren Aktivität wäre eine Erwärmung der größte Teil der Stratosphäre, während die Treibhausgas-Theorie vorhersagt Kühlung gibt [42]. Die beobachteten Trend seit mindestens 1960 war eine Abkühlung der unteren Stratosphäre [43]. Reduktion der stratosphärischen Ozon hat auch einen Einfluss Kühlung, aber erheblichen Abbau der Ozonschicht nicht auftreten, bis in die späten 1970er Jahre. [44] Solar-Variante in Verbindung mit Veränderungen in der vulkanischen Aktivität wahrscheinlich hat eine wärmende Wirkung vom vor-industriellen Zeiten bis 1950, sondern eine Abkühlung Seit. [1] In 2006, Peter Foukal und anderen Forschern aus den Vereinigten Staaten, Deutschland und der Schweiz fanden keine Nettozunahme der solaren Helligkeit im Laufe der letzten tausend Jahre. Solar-Zyklen führte zu einem leichten Anstieg von 0,07% in der Helligkeit in den letzten dreißig Jahren. Dieser Effekt ist viel zu klein, um einen wesentlichen Beitrag zur globalen Erwärmung bei. [45] [46] Ein Papier von Mike Lockwood und Claus Fröhlich fand keine Beziehung zwischen der globalen Erwärmung und der Sonneneinstrahlung seit 1985, sei es durch Unterschiede in der Solar-Ausgang oder Variationen in der kosmischen Strahlung . [47] Henrik Svensmark und Eigil Friis-Christensen, die wichtigsten Befürworter der Wolke Aussaat von galaktischen kosmischen Strahlung, bestritten diese Kritik ihrer Hypothese. [48]

Temperatur Änderungen

Zwei Jahrtausende der mittleren Oberflächentemperatur nach verschiedenen Rekonstruktionen, die jeweils auf einer geglätteten dekadische Skala. Die unsmoothed, jährliche Wert für 2004 ist auch für die geplottet reference.Main Artikel: Temperatur-Rekord

Jüngste
Global Temperaturen auf Land und Meer haben, erhöhte sich um 0,75 ° C (1,35 ° F) im Vergleich zu dem Zeitraum 1860-1900, nach der instrumental Temperatur aufzeichnen. Diese gemessene Temperatur Anstieg ist nicht signifikant beeinflusst von der städtischen Hitze Insel-Effekt. [49] Seit 1979, Land-Temperaturen zugenommen haben etwa doppelt so schnell wie die Temperaturen Ozean (0,25 ° C pro Jahrzehnt gegen 0,13 ° C pro Jahrzehnt). [50] Temperaturen In der unteren Troposphäre haben sich zwischen 0,12 und 0,22 ° C (0,22 und 0,4 ° F) pro Jahrzehnt seit 1979, nach Satelliten-Temperaturmessungen. Temperatur ist geglaubt zu haben relativ stabil über die ein oder zwei tausend Jahre vor 1850, möglicherweise mit regionalen Schwankungen wie die mittelalterliche Wärmeperiode-Periode und der Kleinen Eiszeit.

Sea Temperaturen steigen langsamer als die auf dem Land auch wegen der großen Wärmekapazität der Ozeane und weil das Meer verlieren können Wärme durch Verdunstung leichter als das Land. [51] Die nördliche Hemisphäre verfügt über mehr als Land der südlichen Hemisphäre, Es schneller erwärmt. Die nördliche Hemisphäre hat auch umfangreiche Gebiete der saisonalen Schnee-und Eisdecke Meer-vorbehaltlich der Eis-Albedo Feedback. Mehr Treibhausgase emittiert werden als in den nördlichen südlichen Hemisphäre, aber nicht an der Unterschied in der Erwärmung, da die wichtigsten Treibhausgase bestehen lange genug, um Mischung zwischen Hemisphären.

Auf der Grundlage von Schätzungen von NASA’s Goddard Institute for Space Studies, 2005 war das wärmste Jahr seit zuverlässig, weit verbreitet instrumental Messungen wurde in den späten 1800er und übertraf damit den bisherigen Rekord im Jahre 1998 von ein paar Hundertstel Grad ein. [52] Schätzungen, die von Die Weltorganisation für Meteorologie und der Klimadaten Abteilung 2005 wurde der Schluss gezogen, dass das zweite wärmsten Jahre, hinter 1998. [53] [54] Temperaturen in 1998 waren ungewöhnlich warm, weil die stärkste El Niño in den vergangenen Jahrhunderts traten in diesem Jahr. [55]

Anthropogenen Emissionen anderer Schadstoffe-vor allem Sulfat-Aerosole ausüben kann eine kühlende Wirkung durch die Erhöhung der Reflexion der eingehenden Sonnenlicht. Diese teilweise Konten für die Kühlung in den Temperatur-Rekord in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts, [56] wenn die Kühlung kann auch zum Teil auf natürliche Variabilität. James Hansen und Kollegen haben vorgeschlagen, dass die Auswirkungen der Produkte der Verbrennung fossiler Brennstoff-und CO2-Aerosole haben einander weitgehend ausgleichen, so dass die Erwärmung in den letzten Jahrzehnten wurde hauptsächlich von Nicht-CO2-Treibhausgase. [57]

Paläoklimatologen William Ruddiman hat argumentiert, dass die menschliche Einfluss auf das globale Klima begann etwa 8000 Jahren mit dem Beginn der Waldlichtung, um Land für die Landwirtschaft und die vor 5000 Jahren mit dem Beginn des asiatischen Reis Bewässerung. [58] Ruddiman’s Interpretation der Geschichte, Im Hinblick auf die Methan-Daten, wurde bestritten. [59]

Pre-Variationen der menschlichen Klima

Kurven der rekonstruierten Temperatur an zwei Standorten in der Antarktis sowie über ein globales Rekord von Variationen in Gletschereis Lautstärke. Der heutige Tag ist auf der linken Seite des graph.Further Informationen: Paläoklimatologie
Siehe auch: Snowball Earth
Erde erlebt hat Erwärmung und Kühlung oft in der Vergangenheit. Die jüngsten Antarktis EPICA Eiskern-800000 Jahre umspannt, darunter acht eiszeitliche Zyklen Zeitüberschreitung der Bahndaten von Variationen mit Zwischeneiszeiten warmen Perioden vergleichbaren Temperaturen zu präsentieren. [60]

Eine schnelle Aufbau von Treibhausgasen verstärkt Erwärmung in den frühen Jura-Zeit (vor ungefähr 180 Millionen Jahren), mit einem durchschnittlichen Temperaturen stieg um 5 ° C (9 ° F). Forschung von der Open University zeigt, dass die Erwärmung verursacht die Verwitterung von Gestein zur Steigerung von 400%. Als solche Schleusen entfernt Verwitterung Kohlenstoff in Kalzit und Dolomit, CO2 ging zurück in den normalen etwa über die nächsten 150000 Jahre. [61] [62]

Plötzlichen Freisetzung von Methan aus clathrate compounds (clathrate gun-Hypothese) vermutet, wurden als eine Ursache für die Wirkung und ein weiterer Erwärmung Ereignisse in der fernen Vergangenheit, einschließlich der Perm-Trias-Artensterben Ereignis (etwa 251 Millionen Jahre alt) und des Paläozäns Maximale Thermal-Eozän (ca. 55 Millionen Jahre alt).

Klima-Modelle

Berechnungen der globalen Erwärmung in oder vor dem Jahr 2001 aus einer Reihe von Klima-Modelle unter dem SRES A2-Emissionen Szenario, das übernimmt keine Maßnahmen ergriffen werden zur Reduzierung der Emissionen.
Die geographische Verteilung der Oberfläche Erwärmung im 21. Jahrhundert berechnet, indem die Klimamodell HadCM3, wenn ein business-as-usual “-Szenario wird davon ausgegangen, für das Wirtschaftswachstum und die Treibhausgas-Emissionen. In dieser Zahl, die global gemittelten Erwärmung entspricht 3,0 ° C (5,4 ° F). Hauptartikel: Globale Klima-Modell
Die Wissenschaftler haben die globale Erwärmung mit Computer-Modelle des Klimas. Diese Modelle basieren auf den physikalischen Prinzipien der Strömungsdynamik, Strahlungstransport, und andere Prozesse, mit Vereinfachungen notwendig, weil die Grenzen der Macht in der Computer und der Komplexität des Klimasystems. Alle modernen Klima-Modellen gehört eine atmosphärische Modell gekoppelt ist, dass ein Ozean-Modell und Modelle für die Eisdecke über Land und Meer. Einige Modelle auch zur Behandlung von chemischen und biologischen Prozesse. [63] Diese Modelle sagen voraus, daß die Wirksamkeit von Treibhausgasen zu produzieren ist ein wärmeres Klima. [64] Aber selbst wenn die gleichen Annahmen zukünftiger Treibhausgas-Ebenen verwendet werden, gibt Immer noch ein beträchtliches Spektrum der Klima-Empfindlichkeit.

Einschließlich der Unsicherheiten in der Zukunft die Konzentration von Treibhausgasen und Klima Modellierung, die IPCC erwartet eine Erwärmung von 1,1 ° C bis 6,4 ° C (2,0 ° F bis 11,5 ° F) bis zum Ende des 21. Jahrhunderts, im Vergleich zu 1980-1999. [1] Modelle wurden auch verwendet, um bei der Untersuchung der Ursachen der jüngsten Klimaveränderungen durch den Vergleich der beobachteten Änderungen an diejenigen, die das Projekt Modelle aus verschiedenen natürlichen und menschlichen Ursachen abgeleitet.

Aktuelle Klima-Modelle eine gute Übereinstimmung zu Beobachtungen der globalen Temperatur verändert sich im Laufe des letzten Jahrhunderts, aber nicht simulieren, alle Aspekte des Klimas. [65] Diese Modelle nicht eindeutig Attribut aufgetreten ist, dass die Erwärmung von etwa 1910 bis 1945 entweder natürliche oder Variation Menschlichen Auswirkungen, aber sie deuten darauf hin, dass die Erwärmung seit 1975 ist geprägt von Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen.

Globale Klima-Modell Projektionen der zukünftigen Klimas, die gezwungen sind, von Treibhausgas-Emissionsszenarien, meist aus dem IPCC Special Report on Emissions Scenarios (SRES). Weniger häufig, Modelle können auch eine Simulation der Kohlenstoffkreislauf; dieser Allgemeinen zeigt ein positives Feedback, aber diese Antwort ist ungewiss (unter der A2 SRES Szenario, die Antworten variieren zwischen 20 und einer zusätzlichen 200 ppm CO2). Einige Beobachtungsstudien zeigen auch, ein positives Feedback. [66] [67] [68]

Die Darstellung der Wolken ist eine der wichtigsten Quellen der Unsicherheit in der gegenwärtigen Generation-Modelle, auch wenn Fortschritte zu verzeichnen sind über dieses Problem. [69]

Zurückzuführen und die zu erwartenden Auswirkungen

Sparse Aufzeichnungen geht hervor, dass sich zurückziehenden Gletscher wurden seit Anfang der 1800er. In den 1950er Jahren begann Messungen, die die Überwachung der Gletscher-Massenbilanz, berichtete der WGMS und die NSIDC.Main Artikel: Auswirkungen der globalen Erwärmung
Obwohl es schwierig ist, eine Verbindung zu spezifischen Wetter Veranstaltungen zur globalen Erwärmung bei, was einem Anstieg der globalen Temperaturen kann wiederum dazu führen, dass weit reichender Veränderungen, einschließlich der Rückgang der Gletscher, Arktis Schrumpfung und weltweiten Anstieg des Meeresspiegels. Änderungen in der Höhe und Struktur der Niederschläge kann es zu Überschwemmungen und Dürre. Es kann auch Veränderungen in der Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse. Andere Effekte können beispielsweise die Veränderung der landwirtschaftlichen Erträge, die Hinzufügung neuer Handelswege, [70] reduzierten Sommer streamflows, Art Tilgungen und steigt in den Bereich der Krankheit-Vektoren.

Einige Auswirkungen auf die natürliche Umwelt und des menschlichen Lebens sind, zumindest zum Teil, bereits auf die globale Erwärmung zurückzuführen. Ein 2001 von der IPCC-Bericht schlägt vor, dass die Gletscher zurückziehen, Eisschelf Störungen wie der Larsen-Eisschelf, Meeresspiegelanstieg, Änderungen der Niederschläge Muster und erhöhte Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse, die zurückzuführen sind zum Teil für die globale Erwärmung . [71] Während Veränderungen werden voraussichtlich für die gesamte Muster, Intensität und Frequenzen, ist es schwer, bestimmte Veranstaltungen zur globalen Erwärmung bei. Andere erwarteten Auswirkungen sind eine Wasserknappheit in einigen Regionen und erhöhte Niederschläge und anderen Veränderungen in der Schneedecke Berg und negativen Auswirkungen auf die Gesundheit aus wärmeren Temperaturen. [72]

Zunehmende Todesfällen, Vertreibungen und wirtschaftliche Verluste projiziert aufgrund extremer Wetterbedingungen zurückzuführen auf die globale Erwärmung kann sich durch die zunehmende Bevölkerungsdichte in den betroffenen Gebieten, obwohl gemäßigten Regionen projiziert werden einige Vorteile, wie zB weniger Todesfälle aufgrund der Kälte ausgesetzt werden. [73] Eine Zusammenfassung der voraussichtlichen Auswirkungen und die jüngsten Verständnis finden sich in dem Bericht für das IPCC Third Assessment Report von der Arbeitsgruppe II. [71] Die neueren Vierter Sachstandsbericht des IPCC zusammenfassende Berichte, dass es Beweise für die Beobachtungsdaten einen Anstieg der Intensität tropischer Wirbelsturm-Aktivität Im Nordatlantik seit etwa 1970, im Zusammenhang mit der Erhöhung der Meeresoberfläche Temperatur, sondern auch, dass die Erkennung von langfristigen Trends wird durch die Qualität der Aufzeichnungen vor Routine Satellitenmessungen. Die Zusammenfassung heißt es auch, dass es keinen eindeutigen Trend in der weltweiten jährlichen Zahl der tropischen Wirbelstürme. [1]

Zusätzliche erwartenden Auswirkungen zählen der Anstieg des Meeresspiegels von 110 bis 770 Millimeter (0,36 bis 2,5 m) zwischen 1990 und 2100, [74] Auswirkungen auf die Landwirtschaft, mögliche Verlangsamung der thermohalinen Zirkulation, Kürzungen in der Ozonschicht, erhöhte Intensität der Hurrikane und extreme Wetterereignisse Veranstaltungen, die Senkung der Ozean pH-Wert, und die Ausbreitung von Krankheiten wie Malaria und Dengue-Fieber. Eine Studie prognostiziert 18% auf 35% einer Stichprobe von 1103 Tier-und Pflanzenarten ausgestorben wäre von 2050, basierend auf zukünftige Klima-Projektionen. [75] Doch nur wenige mechanistische Studien haben dokumentiert Ausrottung durch den jüngsten Klimaänderungen [76] und ein Studie deutet darauf hin, dass projizierte Preise vom Aussterben bedroht sind ungewiss. [77]

Wirtschafts -

Die prognostizierte Temperaturanstieg für eine Reihe von Szenarien zur Stabilisierung (der farbige Bänder). Die schwarze Linie in der Mitte der schattigen Bereich zeigt “beste Schätzungen”, der roten und der blauen Linien die wahrscheinlichen Grenzen. Aus der Arbeit des IPCC AR4.Main Artikel: Ökonomie der globalen Erwärmung und der Low-carbon Wirtschaft
Einige Ökonomen haben versucht eine Schätzung des gesamtwirtschaftlichen Netto-Kosten für die wirtschaftlichen Schäden des Klimawandels auf der ganzen Welt. Solche Schätzungen haben sich bisher nicht zu erreichen schlüssigen Ergebnissen, in einer Umfrage unter 100 Schätzungen, die Werte lief von -10 US $ pro Tonne Kohlenstoff (tC) (-3 US $ pro Tonne Kohlendioxid) bis zu US $ 350/tC (US $ 95 pro Tonne Kohlendioxid), mit einem Mittelwert von 43 US-$ pro Tonne Kohlenstoff (US $ 12 pro Tonne Kohlendioxid). [73] Ein weithin veröffentlicht Bericht über mögliche wirtschaftliche Auswirkungen der Stern Review; deutet darauf hin, dass es extreme Wetter könnte Reduzierung der globalen Bruttoinlandsprodukts um bis zu 1%, und das in einem Worst-Case-Szenario globalen Pro-Kopf-Verbrauch von 20% fallen könnte. [78] Der Bericht der Methodik, Parteinahme und Schlussfolgerungen wurden von vielen Ökonomen kritisiert, vor allem rund um die Review’s Annahmen der Diskontierung und ihre Entscheidungen von Szenarien, [79], während andere haben versucht, die allgemeine wirtschaftliche Risiko zu quantifizieren, auch wenn die konkreten Zahlen nicht. [80] [81]

In einer Zusammenfassung der wirtschaftlichen Kosten, die im Zusammenhang mit dem Klimawandel, dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP), betont die Risiken für die Versicherer, Rückversicherer und Banken immer traumatische Ereignisse Wetter und kostspielig. Andere Wirtschaftssektoren wahrscheinlich Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Klimaänderung sind Landwirtschaft und Verkehr. [82] Die Entwicklungsländer abhängig von der Landwirtschaft wird vor allem durch die globale Erwärmung Schaden. [83]

Security
Im November 2007, dem Center for Strategic and International Studies und dem Center for a New American Sicherheitsrat einen Bericht veröffentlicht, die Hervorhebung der nationalen Sicherheit Auswirkungen des Klimawandels. [84] Diese Sicherheit auch Auswirkungen verstärkter Wettbewerb um Ressourcen zwischen den Ländern, Massenmigration aus den schlimmsten Betroffenen Gebieten, die Herausforderungen an den Zusammenhalt der großen Staaten bedroht durch den Anstieg des Meeresspiegels, und als Folge dieser Faktoren, ein erhöhtes Risiko eines bewaffneten Konflikts, darunter auch die nukleare Konflikte.

Adaptation und Mitigation
Main Artikel: Anpassung an den globalen Erwärmung, Minderung der globalen Erwärmung, und das Kyoto-Protokoll
Die breite Zustimmung unter den Wissenschaftlern, dass die globale Klima Die Temperaturen werden weiter steigen hat dazu geführt, dass einige Nationen, die Staaten, Unternehmen und Einzelpersonen auf, Maßnahmen durchzuführen, um zu versuchen, um die globale Erwärmung zu kürzen oder zu passen. Viele Umwelt-Gruppen die individuelle Maßnahmen gegen die globale Erwärmung, die oft durch den Verbraucher, sondern auch von kommunalen und regionalen Organisationen. Andere haben vorgeschlagen, eine Quote weltweit auf fossilen Brennstoffen, zitiert eine direkte Verbindung zwischen den fossilen Brennstoffen Produktions-und CO2-Emissionen. [85] [86]

Es war auch ein Geschäft Maßnahmen gegen den Klimawandel, einschließlich der Bemühungen um eine höhere Energieeffizienz und Schritte in Richtung auf eine begrenzte Nutzung von alternativen Kraftstoffen. Eine wichtige Neuerung war die Entwicklung der Treibhausgas-Emissionshandel, durch die Unternehmen, in Verbindung mit der Regierung, verpflichten sich, ihre Emissionen Kappe oder den Kauf von Emissionsgutschriften aus den unter ihrer Bezüge.

Die weltweit wichtigste internationale Abkommen zur Bekämpfung der globalen Erwärmung ist das Kyoto-Protokoll, eine Änderung des UNFCCC im Jahr 1997 ausgehandelt. Das Protokoll umfasst derzeit mehr als 160 Ländern weltweit und über 55% der globalen Treibhausgas-Emissionen. [87] Nur die Vereinigten Staaten und Kasachstan noch nicht ratifiziert haben, den Vertrag mit den Vereinigten Staaten historisch als weltweit größter Emittent von Treibhausgasen. Dieser Vertrag läuft im Jahr 2012, und internationale Gespräche begannen im Mai 2007 auf einen künftigen Vertrag zu gelingen, die aktuelle. [88]

Die Behauptung “schweren Schaden” für die Vereinigten Staaten Wirtschaft und die Befreiung von “80 Prozent der Welt, einschließlich der wichtigsten Zentren Bevölkerung” wie China und Indien aus dem Vertrag, George W. Bush behauptet, dass das Kyoto-Protokoll ist ein unfairer und unwirksame Mittel Auseinandersetzung mit globalen Klimawandel betrifft. [89] Bush hat gefördert verbesserte Energie-Technologie als ein Mittel zur Bekämpfung des Klimawandels, [90] und verschiedene staatliche und städtische Regierungen in den Vereinigten Staaten haben begonnen, ihre eigenen Initiativen zu unterstützen und zu zeigen, die Einhaltung des Kyoto-Protokolls Auf lokaler Basis, ein Beispiel hierfür ist der Regional Greenhouse Gas Initiative. [91]

China und Indien, aber befreit von seiner Bestimmungen wie die Entwicklungsländer haben das Kyoto-Protokoll ratifiziert. China Mai haben die USA im gesamten jährlichen Treibhausgasemissionen nach einigen neueren Studien. Chinesische Premier Wen Jiabao hat die Nation ihre Anstrengungen zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung und der globalen Erwärmung. [92]

Die IPCC-Arbeitsgruppe III ist verantwortlich für Bastler Berichte, die sich mit der Abschwächung der globalen Erwärmung und der Analyse der Kosten und Nutzen der verschiedenen Ansätze. In der 2007 Vierter Sachstandsbericht des IPCC, kommen sie zu dem Ergebnis, dass kein oder ein Technologie-Sektor kann vollständig verantwortlich für die zukünftige Erwärmung mildern. Sie stellen fest, es sind wichtige Verfahren und Technologien in verschiedenen Bereichen, wie zB der Energieversorgung, Transport, Industrie und Landwirtschaft, die umgesetzt werden sollten, um die globalen Emissionen reduziert. Sie schätzen, dass die Stabilisierung der Kohlendioxid-Äquivalent zwischen 445 und 710 ppm bis zum Jahr 2030 wird ein Ergebnis zwischen 0,6% und 3% erhöhen Rückgang in der globalen Bruttoinlandsprodukts. [93]

Soziale und politische Debatte
Main Artikel: Globale Erwärmung Kontroverse, Politik der globalen Erwärmung, Wirtschafts-und der globalen Erwärmung
Siehe auch: Klimawandel Denial -

Das Pro-Kopf-Treibhausgasemissionen im Jahr 2000, einschließlich der Flächennutzung.
Pro Land Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2000, einschließlich der Flächennutzung change.Over den vergangenen Jahren stieg das Bewusstsein der wissenschaftlichen Erkenntnisse rund um die globale Erwärmung hat dazu geführt, in der politischen und wirtschaftlichen Debatte. [94] Poor Regionen, besonders in Afrika, am stärksten gefährdet erscheinen Von den vorgeschlagenen Auswirkungen der globalen Erwärmung, während ihre tatsächlichen Emissionen wurden im Vergleich zu den entwickelten Welt. [95] In der gleichen Zeit, Entwicklungsland Ausnahmen von Bestimmungen des Kyoto-Protokolls wurden kritisiert, von den Vereinigten Staaten und Australien, und haben Wurde als Teil der Begründung für die weitere Nicht-Ratifizierung durch die USA [96] In der westlichen Welt, die Idee der menschlichen Einfluss auf das Klima hat sich größere Akzeptanz als in Europa und den Vereinigten Staaten. [97] [98]

Das Problem des Klimawandels ist löste Debatte wiegen die Vorteile der Begrenzung industrieller Emissionen von Treibhausgasen auf die Kosten, dass solche Veränderungen mit sich bringen würde. Es gab Diskussionen in mehreren Ländern über die Kosten und den Nutzen der Einführung alternativer Energiequellen und zur Verringerung der Kohlendioxidemissionen. [99] Organisationen und Unternehmen wie der Competitive Enterprise Institute und ExxonMobil haben betont eher konservativen Szenarien des Klimawandels, während dem sie auf die möglichen wirtschaftlichen Kosten für strengere Kontrollen. [100] [101] [102] [103] Ebenso sind verschiedene Umwelt-Lobbys und eine Reihe von Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens haben Kampagnen gestartet, um die möglichen Risiken des Klimawandels und die Förderung der Umsetzung der strengeren Kontrollen. Einige Unternehmen haben fossilen Brennstoffen verringert ihre Bemühungen in den letzten Jahren, [104] oder für die Politik zur Reduzierung der globalen Erwärmung. [105]

Ein weiterer Punkt der Debatte ist das Ausmaß, in dem neu entwickelten Volkswirtschaften wie Indien und China zu erwarten ist, ihre Emissionen zu bestimmen. China’s brutto nationalen CO2-Emissionen wird erwartet, dass mehr als die von den USA innerhalb der nächsten paar Jahre, und kann dies bereits getan haben nach einem Bericht von 2006. [106] China hat behauptet, dass es weniger eine Verpflichtung zur Reduzierung der Emissionen seit seiner pro Kopf-Emissionen sind etwa ein Fünftel der Vereinigten Staaten. [107] Indien, die auch von der Kyoto-und anderen Beschränkungen der größten Quellen für industrielle Emissionen, hat ähnliche Behauptungen. [108] jedoch, dass die USA, wenn sie müssen Tragen die Kosten für die Reduzierung der Emissionen, dann sollte China do the same. [109]

Verwandte Themen klimatischen
Main Artikel: Ocean Versauerung, globale Verdunkelung, und Ozonabbau
Eine Vielzahl von Themen angesprochen werden oft im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung. Ein Ozean ist die Versauerung. Erhöhte atmosphärische CO2 erhöht sich die Menge von CO2 in den Ozeanen gelöst. [110] CO2 aufgelöst in den Ozean reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, was die Versauerung. Ocean Oberfläche pH-Wert wird geschätzt, dass die verringerte sich von 8,25 in der Nähe der Beginn des industriellen Zeitalters auf 8,14 von 2004, [111] und wird voraussichtlich einen weiteren Rückgang von 0,14 auf 0,5 Einheiten von 2100, wie der Ozean mehr CO2 absorbiert. [1] [ 112] Seit Organismen und Ökosysteme sind an einer engen Bandbreite von pH-Wert, wirft dies Aussterben betrifft, direkt von erhöhten atmosphärischen CO2, die stören könnten Lebensmittel verarbeiten und die Auswirkungen menschlichen Gesellschaften, die davon abhängen, marine Ökosystem-Dienstleistungen. [113]

Globale Verdunkelung, die schrittweise Verringerung der Menge der globalen direkte Einstrahlung an der Erdoberfläche, haben teilweise gemildert globale Erwärmung in den späten zwanzigsten Jahrhunderts. Von 1960 bis 1990 Human-Aerosole verursacht wahrscheinlich ausgefällt diesen Effekt. Wissenschaftler haben erklärt, mit 66-90% das Vertrauen, dass die Auswirkungen der von Menschen verursachten Aerosolen, zusammen mit vulkanischer Aktivität, Offset haben einige der globalen Erwärmung, und dass Treibhausgase hätte Erwärmung in mehr als eingehalten, wenn nicht für diese Dimmen Agenten. [1]

Ozonabbau, die stetigen Rückgang in Höhe von insgesamt Ozon in der Stratosphäre der Erde, wird häufig zitiert in Bezug auf die globale Erwärmung. Zwar gibt es auch Bereiche, der Verbindung, die Beziehung zwischen den beiden ist nicht stark.

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