Điểm bùng phát khí hậu là gì và làm thế nào chúng có thể đột ngột thay đổi hành tinh của chúng ta

Điểm bùng phát khí hậu là gì và làm thế nào chúng có thể đột ngột thay đổi hành tinh của chúng ta

Gần đây nhất là năm 6,000 trước Sahara xanh và màu mỡ. Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng về những con sông lớn băng qua khu vực, được lót bởi các khu định cư hưng thịnh. Rồi mọi thứ đột nhiên thay đổi. Cây chết và đất khô cằn. Đất bị thổi bay hoặc biến thành cát và những con sông đó không còn nữa. Chỉ trong vài thế kỷ, Sahara đã được chuyển đổi từ một khu vực tương tự Nam Phi hiện đại thành sa mạc mà chúng ta biết ngày nay.

Đây là một ví dụ về một điểm đến đỉnh điểm. Chỉ cần nghĩ về khí hậu như một cái ghế. Cần một cú đẩy mạnh để lật qua một chiếc ghế đứng trên bốn chân, nhưng khi nó chỉ dựa vào hai chân thì lực đẩy cần thiết trở nên nhỏ hơn. Thật vậy, nếu độ nghiêng trở nên đủ lớn, nó sẽ tự nghiêng.

Ngày nay, xu hướng biến đổi khí hậu đang gia tăng - và chúng ta biết rằng nó có thể đột ngột vượt qua, vì hành tinh của chúng ta trước đây đã chứng kiến ​​một số chuyển đổi đột ngột giữa các quốc gia khác nhau. Cùng với những gì đã xảy ra với Sahara, cũng có những vụ lật giữa thời kỳ băng hà và điều kiện ôn hòa xảy ra mỗi năm 1,000, trước khi mọi thứ lắng xuống 10,000 năm trước.

Ý tưởng rằng sự nóng lên toàn cầu có thể làm mất ổn định nhiều hệ thống khí hậu và làm phát sinh sự chuyển đổi đột ngột đã được khám phá trong phim The Day After Tomorrow, trong đó các thềm băng tan chảy gây ra một sự đảo ngược đột ngột trong dòng chảy Đại Tây Dương - và một thảm họa trên toàn thế giới.

Ý tưởng về các điểm bùng phát khí hậu được khám phá nghiêm ngặt hơn bởi một nhóm các nhà khoa học do chính tôi dẫn đầu cho một nghiên cứu được công bố gần đây tạp chí PNAS. Chúng tôi đã xem xét tất cả các mô phỏng được thực hiện bởi các mô hình khí hậu 37 đã được sử dụng để thông báo cho Hội đồng biến đổi khí hậu liên chính phủ (IPCC) - cùng với các mô phỏng lịch sử và tiền công nghiệp của họ. Điều đó đã cho chúng tôi một lượng dữ liệu khổng lồ: xung quanh 1015 byte được chia trên một số máy chủ trên toàn thế giới.

Chúng tôi đã phát hiện các trường hợp 37 thay đổi đột ngột, được phân phối trên ba kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau. Chúng bao gồm Bắc Cực trở nên không có băng ngay cả trong mùa đông, rừng nhiệt đới Amazon chết dần và sự biến mất hoàn toàn của băng tuyết trên cao nguyên Tây Tạng.

Có khả năng 30% rằng ít nhất một trong số các điểm tới hạn này sẽ được vượt qua trong những năm 200 tiếp theo. Điều này tăng lên 50% trong kịch bản nóng lên mạnh mẽ nhất. Tuy nhiên, khả năng vượt qua bất kỳ điểm tới hạn nào là thấp hơn nhiều, chỉ một vài điểm phần trăm. Vì vậy, dãy Hy Mã Lạp Sơn có lẽ vẫn sẽ giữ lại ít nhất một số sông băng của chúng. Bạn vẫn có thể đứng trên Bắc Cực vào tháng Giêng. Nhưng, kết hợp lại với nhau, có một cơ hội tốt rằng điều gì đó lớn sẽ xảy ra.

Một trong những phát hiện quan trọng nhất là 18 trong số các thay đổi đột ngột của 37 có thể xảy ra khi nhiệt độ toàn cầu tăng là 2 ℃ hoặc ít hơn, thường được trình bày ở mức cao hơn của sự nóng lên toàn cầu. Kết quả của chúng tôi cho thấy không có cửa sổ nào về sự nóng lên toàn cầu của An toàn và không có ngưỡng ngăn cách giữa biến đổi khí hậu an toàn và nguy hiểm. Mỗi lần tăng nhiệt độ 0.5 ℃ đều nguy hiểm tương tự.

Tiền thưởng chúng ta có thể đạt được

Nhiều điểm tới hạn mà chúng tôi tìm thấy áp dụng cho lưu thông băng biển và đại dương. Bởi vì nước biển phản xạ ánh sáng mặt trời ít hơn băng - và hấp thụ nhiều nhiệt hơn - băng biển biến mất có nghĩa là sự nóng lên cục bộ hơn, điều này có nghĩa là băng biển tan chảy nhiều hơn. Quá trình này có thể nhanh chóng khuếch đại hiệu ứng của sự nóng lên toàn cầu. Hầu hết các mô hình khí hậu mô phỏng sự biến mất đột ngột của tất cả băng biển mùa hè ở Bắc Cực tại một số điểm trong thế kỷ này.

Đôi khi các mô hình dự đoán quá trình ngược lại sẽ xảy ra, với sự hình thành băng biển ở các khu vực trước đây là nước mở. Ví dụ, nước thoát ra từ các dải băng Greenland và Nam Cực, kết hợp với lượng mưa và băng biển tan chảy có thể dẫn đến nước mặt đại dương trở nên tươi hơn và nhẹ hơn bình thường. Ở phía bắc Đại Tây Dương, điều này sẽ ngăn sự pha trộn giữa nước mặt lạnh hơn và sức nóng từ đại dương sâu thẳm điều đó thường diễn ra trong khu vực. Với sức nóng còn lại sâu trong đại dương, việc làm mát kết quả sẽ lan rộng hơn - một mô hình dự đoán rằng bằng 2060 Biển Baltic gần như có thể đóng băng hoàn toàn trong mỗi mùa đông.

khí hậu 7 21 Sự sụp đổ của Đại Tây Dương sẽ làm cho Bắc Âu rất lạnh. Bản đồ cho thấy sự chênh lệch nhiệt độ tiềm năng giữa mức trung bình 2080-2100 và 1850-1900 được mô phỏng theo mô hình FIO-ESM. Sybren Drijfhout, Tác giả cung cấpTrong hai kịch bản, quá trình này có liên quan đến sự sụp đổ của hoàn lưu Đại Tây Dương, đưa nước ấm từ Nam bán cầu đến vùng biển lạnh quanh Greenland nơi nó chìm. Một sự sụp đổ của tất cả các chìm sẽ tắt lưu thông này.

Đây là kịch bản The Day After Tomorrow. Gần đây tôi đã viết một bài báo riêng phân tích những ảnh hưởng có thể có của một sụp đổ trong dòng hải lưu - nó hợp lý hơn bạn nghĩ và nó thực sự sẽ dẫn đến việc làm mát toàn cầu. Trên thực tế, tùy thuộc vào mức phát thải liên tục, các tác động thậm chí có thể vượt xa sự nóng lên toàn cầu trong nhiều thập kỷ đến một thế kỷ, đặc biệt là ở Bắc bán cầu.

Việc chuyển đổi đột ngột như vậy hiếm gặp hơn trên đất liền, nhưng một số mô hình dự đoán rằng sự nóng lên của 2.5 có thể khiến rừng nhiệt đới Amazon biến mất trong vòng 200 năm. Rừng chứa rất nhiều độ ẩm, và sự bốc hơi giữ cho khí hậu địa phương mát mẻ. Nếu cây bắt đầu chết, khu vực sẽ phát triển ấm hơn và khô hơn, điều này sẽ giết chết nhiều cây hơn.

Hầu hết các mô hình khí hậu vẫn không quan tâm đến việc thảm thực vật sẽ ứng phó với những thay đổi của khí hậu như thế nào - và những cải thiện về mặt này có thể sẽ dẫn đến nhiều dự đoán hơn về các điểm tới hạn trên đất liền. Tương tự như vậy, các tảng băng sụp đổ và sự giải phóng carbon và metan từ băng vĩnh cửu cũng có thể dẫn đến sự chuyển đổi đột ngột nhưng chưa được đưa vào các mô hình khí hậu.

Vì những lý do này, các đồng nghiệp của tôi và tôi tin rằng danh mục các ca làm việc đột ngột mà chúng tôi tìm thấy thực sự nằm ở phần dưới của những gì có thể xảy ra trong thực tế. Biến đổi khí hậu nguy hiểm không bị hạn chế đối với sự nóng lên toàn cầu của 2 ℃ - để tránh những bất ngờ khó chịu, chúng ta nên hạn chế nó càng nhiều càng tốt.

Giới thiệu về Tác giảConversation

syjren DrijfhoutSybren Drijfhout, Giáo sư Hải dương học Vật lý và Vật lý Khí hậu, Đại học Southampton. lợi ích nghiên cứu chính xoay quanh vai trò của đại dương đối với biến đổi khí hậu và ngược lại, tác động của biến đổi khí hậu đối với đại dương, đặc biệt là sự ổn định của Lưu thông xoay vòng Đại Tây Dương và biến đổi khí hậu đột ngột.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Thị trường nội địa

đàn bà gan dạ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

BẰNG CHỨNG

Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
by Jen Monnier, Enisa
Cải thiện "dự báo thời tiết" cho các đại dương mang lại hy vọng giảm sự tàn phá đối với nghề cá và hệ sinh thái trên toàn thế giới
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Ấm lên ở Bắc Cực: Nhiệt độ và hỏa hoạn kỷ lục có đến sớm hơn các nhà khoa học dự đoán?
Ấm lên ở Bắc Cực: Nhiệt độ và hỏa hoạn kỷ lục có đến sớm hơn các nhà khoa học dự đoán?
by Christopher J White
Đó là một kỷ lục nghiệt ngã. Vào ngày 20 tháng 2020 năm 38, thủy ngân đạt XNUMX ° C ở Verkhoyansk, Siberia - mức nóng nhất từng có ở…
Chúng tôi đã lập bản đồ các vùng đất than bùn đóng băng trên thế giới và những gì chúng tôi tìm thấy là rất đáng lo ngại
Chúng tôi đã lập bản đồ các vùng đất than bùn đóng băng trên thế giới và những gì chúng tôi tìm thấy là rất đáng lo ngại
by Gustaf Hugelius
Đất than bùn chỉ bao phủ một vài phần trăm diện tích đất toàn cầu nhưng chúng lưu trữ gần một phần tư tổng lượng carbon trong đất và như vậy…
Khí hậu sẽ ấm lên nhiều như sợ một số người?
Khí hậu sẽ ấm lên nhiều như sợ một số người?
by Steven Sherwood và cộng sự
Chúng ta biết sự thay đổi khí hậu khi nồng độ khí nhà kính tăng lên, nhưng lượng ấm lên chính xác dự kiến ​​vẫn là
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
by Josie Garthwaite
Phát thải khí mêtan trên toàn cầu đã đạt mức cao nhất trong hồ sơ, nghiên cứu cho thấy.
Thế giới đã như thế nào khi mức độ Carbon Dioxide lần cuối ở mức 400ppm
Thế giới đã như thế nào khi mức độ Carbon Dioxide lần cuối ở mức 400ppm
by James Shulmeister
Lần cuối cùng mức carbon dioxide toàn cầu luôn ở mức hoặc trên 400 phần triệu (ppm) là khoảng bốn
Những gì một đại dương ẩn dưới băng Nam Cực tiết lộ về khí hậu trong tương lai của hành tinh chúng ta
Những gì một đại dương ẩn dưới băng Nam Cực tiết lộ về khí hậu trong tương lai của hành tinh chúng ta
by Craig Stevens và Christina Hulbe
Jules Verne đã gửi chiếc tàu ngầm hư cấu của mình, Nautilus, đến Nam Cực qua một đại dương ẩn dưới lớp băng dày

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
by Anthony C. Didlake Jr
Khi Bão Sally tiến vào Bờ Vịnh phía Bắc vào Thứ Ba, ngày 15 tháng 2020 năm XNUMX, các nhà dự báo đã cảnh báo về một…
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
by Shawna Foo
Bất cứ ai đang chăm sóc một khu vườn ngay bây giờ đều biết nhiệt độ cực cao có thể ảnh hưởng đến cây trồng. Nhiệt cũng là một mối quan tâm đối với…
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
by Robert McLachlan
Có phải chúng ta đang hướng tới một thời kỳ có hoạt động Mặt trời thấp hơn, tức là các vết đen? Nó sẽ kéo dài trong bao lâu? Điều gì xảy ra với thế giới của chúng ta…
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
by Marc Hudson
Ba mươi năm trước, tại một thành phố nhỏ của Thụy Điển tên là Sundsvall, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC)…
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
by Josie Garthwaite
Phát thải khí mêtan trên toàn cầu đã đạt mức cao nhất trong hồ sơ, nghiên cứu cho thấy.
tảo bẹ 7 12
Làm thế nào các khu rừng của đại dương thế giới góp phần làm giảm bớt khủng hoảng khí hậu
by Emma Bryce
Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm tảo bẹ để giúp lưu trữ carbon dioxide ở xa dưới bề mặt biển.

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
by Paul Braterman
Thường xuyên bạn bắt gặp một tác phẩm viết đặc biệt đến nỗi bạn không thể không chia sẻ nó. Một trong những phần như vậy là…
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
by Tim Radford
Biến đổi khí hậu thực sự là một vấn đề nhức nhối. Hạn hán và nắng nóng đồng thời ngày càng có nhiều khả năng…
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
by Hào Tân
Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình gần đây đã gây ngạc nhiên cho cộng đồng toàn cầu khi cam kết đất nước của ông không phát thải ròng bằng…
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
by super User
Một khuôn khổ mới cho sự tiến hóa mầm bệnh cho thấy một thế giới dễ bị bùng phát dịch bệnh hơn nhiều so với trước đây…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
Điều gì nói trước đối với Phong trào Khí hậu Thanh niên
by David Tindall
Sinh viên trên khắp thế giới đã trở lại đường phố vào cuối tháng XNUMX cho ngày toàn cầu hành động vì khí hậu lần đầu tiên…
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
by Kerry William Bowman
Các đám cháy ở vùng Amazon vào năm 2019 có sức tàn phá chưa từng có. Hàng ngàn ngọn lửa đã thiêu rụi hơn…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc Cực và làm khô rừng
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
by Tim Radford
Hỏa hoạn giờ bùng cháy dưới tuyết Bắc Cực, nơi từng có những khu rừng nhiệt đới ẩm ướt nhất bị đốt cháy. Biến đổi khí hậu khó có thể mang lại…
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
by Jen Monnier, Enisa
Cải thiện "dự báo thời tiết" cho các đại dương mang lại hy vọng giảm sự tàn phá đối với nghề cá và hệ sinh thái trên toàn thế giới