В какой момент изменения климата мы достигнем переломного момента?

Логика переломного момента — это ошибочный ход мыслей... человеческое мышление наслаждается единственной линией на графике, что, когда что-то выходит за пределы этой точки, все меняется навсегда и уже никогда не вернуться назад! Это на самом деле неправда... это такая динамичная система, что никогда не может быть одной точки «переломного момента», несмотря на то, как сильно мы хотим думать об этом. Таким образом, простой ответ на вопрос «когда мы достигнем переломного момента» звучит так: «переломного момента нет, и это заблуждение человеческого мышления». Земной шар нагревался и охлаждался, покрывался льдом почти как снежный ком и был настолько теплым, что Гренландия поддерживала тропические болота ... он оправился от массивных вулканических и астероидных потрясений и вызванных ими ядерных зим. Ни одно из этих событий не привело Землю к состоянию, подобному Венере...

Две ключевые вещи, которые не позволят Земле быть похожей на Венеру. Океан - это прежде всего ... если эта нить полностью связана с выбросами CO2, заставляющими Землю находиться в условиях, подобных Венере, океаны сильно препятствуют этому, поглощая глупое количество CO2. Океану удается поглощать огромное количество наших выбросов CO2 в процессах, которые мы не совсем понимаем. Океан, скорее всего, станет кислым, если он зайдет слишком далеко, но это ограничивает влияние CO2 на нашу планету. Сдвиг состояний воды между твердым, жидким и газообразным также требует такого большого количества энергии, что он также обеспечивает достаточно температурный буфер.

Второе — тектоника плит. Венера представляет собой единую оболочку вокруг своей мантии, и когда энергии нужно выйти, она выходит наружу в виде гигантских вулканов, выбрасывающих в атмосферу огромное количество серы и СО2. Это очень отличается от Земли, где большая часть этой энергии потребляется движущимися плитами, а не впрыскивается в нашу атмосферу.

Просто чтобы уточнить, это не пост в стиле опровержения GW. Простое указание на гораздо более серьезные события в прошлом не превратило Землю в то, чем является Венера сегодня, а наша среда гораздо более устойчива и постоянно меняется, чем мы думаем. Нет переломного момента, которого мы можем достичь с помощью CO2, который когда-либо привел бы к созданию среды, подобной Венере.

История

Обе$CO_2$концентрация и температура были намного выше нынешних уровней. На самом деле, средний$CO_2$концентрация и температура на Земле были выше, чем сегодня.

Температура Земли и$CO_2$история:

Ни одно из них не приводит к климатическим явлениям «убегания» или «точки невозврата», не говоря уже о превращении планеты в такую, как Венера. Скорее всего, сейчас ничем не отличается от тогда.

Петли обратной связи

С точки зрения контроля тот факт, что климат Земли оставался относительно стабильным на протяжении миллиардов лет, является убедительным доказательством того, что климатическая система в целом представляет собой петлю отрицательной обратной связи (что означает, что она стабильна).

Альтернатива (и это еще одна веская возможность) состоит в том, что климат Земли действительно метастабилен. Это означает, что климат Земли будет иметь тенденцию возвращаться к своему нынешнему базовому уровню, даже если вы введете события, которые оттолкнут его от нормального климата.

Однако, если вы достаточно сильно надавите на один климатический параметр (например, введете больше$CO_2$) климат Земли со временем перейдет в новое метастабильное состояние (вероятно, более высокую температуру).

Климат Земли, вероятно, метастабилен:

Текущие современные климатические модели расходятся с измерениями и друг с другом в отношении того, что может вызвать переход в новое состояние И какая температура этого нового состояния может быть новым средним значением.

Тепличная Земля

Хотя человеческая деятельность может вызвать нежелательное потепление Земли, это, безусловно, возможно (даже вероятно), человеческая деятельность никак не может заставить Землю стать Венерой, как в нынешнюю эпоху. Однако в течение 1,6–2,5 миллиардов лет постепенно светлеющее Солнце нагреет Землю настолько, что океанская вода испарится, что приведет к стремительному росту парниковых газов . Земля достигнет этого переломного момента независимо от того, что делает человечество.

Что-то еще страшнее

В древнем прошлом Земли (более 2 миллиардов лет назад) химический состав поверхности Земли перешел от восстановительной атмосферы (например, с преобладанием метана) к окислительной атмосфере (например, с преобладанием кислорода) . Это убило большую часть жизни на планете.

Свободный кислород токсичен для облигатных анаэробных организмов, и повышение его концентрации могло в то время уничтожить большинство анаэробных обитателей Земли. Таким образом, цианобактерии несут ответственность за одно из самых значительных событий вымирания в истории Земли.

Изменение фундаментального химического состава поверхности планеты было бы гораздо страшнее и опаснее для человечества, чем повышение температуры на пару градусов.

К счастью, мы не видим никаких доказательств того, что это происходит в нынешнюю эпоху.

Биология кислородной среды имеет доступ к гораздо большему количеству энергии, чем организмы, эволюционировавшие для восстановительной атмосферы. Доминирование аэробных организмов создает сильную петлю обратной связи между формами жизни, помогает стабилизировать систему и гарантирует, что, пока Земля объединяется с жизнью, эта жизнь будет работать, чтобы гарантировать, что мы не увидим другого события, подобного Кислородной катастрофе .

Я не думаю, что Земля могла бы стать похожей на Венеру, с такой плотной атмосферой и без воды. Земля имеет активный углеродный цикл с избытком CO2, реагирующим с горными породами и образующим известняк или что-то в этом роде. Техноника активных пластин меняет правила игры: все меняется и может продолжать управлять механизмами обратной связи.

Земля и раньше переживала массовые вымирания, и СО2, образующийся в результате вулканизма, может вызвать катастрофический перегрев (пермское великое вымирание), а также вывести ее из состояния Земли-снежка.

Чтобы вызвать такое изменение, как вы спрашиваете, толчок должен быть сильнее, чем все, что наблюдалось до сих пор, на порядки величины, иначе динамика Земли должна быть уничтожена.

Можно задаться вопросом, почему у Венеры нет тектоники плит, как у Земли: широкомасштабное плавление, а не выделение тепла указывает на более толстую кору или другой состав — здесь ничего не изменится в такой степени. Вы можете спросить, как могли исчезнуть океаны.

Имейте в виду, что это не Земля в беде; это просто наша среда обитания, тонкая ветка живой материи и текущий набор комфортных условий. Каким бы ужасным ни было массовое вымирание, жизнь восстанавливается через 10–20 миллионов лет. Как бы ни был далек от комфортного климат, он снова меняется и восстанавливает многолетнее поведение.

Это может быть наивно, но... весь этот уголь и нефть появились из того, что раньше было атмосферным СО2. Это произошло в каменноугольный период. Итак... каким был климат незадолго до этого, в девонский период? Пойдем посмотрим: https://en.wikipedia.org/wiki/Devonian .

Если мы сожжем все остатки нефти и угля, не получим ли мы климат, похожий на девонский? Было неприятно жарко (на 6°С выше современного уровня), но не невозможно было выжить.

Суть в том, и это честный вопрос, потому что я просто не знаю… разве мы уже не знаем, что переломного момента не существует, потому что эти условия уже случались раньше?

Давайте признаем, что глобальное потепление в значительной степени является антропогенным и катастрофическим по своим масштабам. Теперь предположим, что это 2100 и темп. соответствуют худшим из нынешних моделей или еще хуже. Так что жарко и становится жарче.

Переломного момента еще нет, потому что человек будет активно пытаться изменить окружающую среду. Мы сокращаем наш CO2, метан и т. д., которые способствуют потеплению, не до минимума, например, люди все еще выделяют CO2. Итак, мы начинаем активно высасывать CO2 из окружающей среды — это не невозможно сделать, если вы готовы приложить усилия. Возможно, сочетание увеличения захвата растительности и более технологических средств.

Все еще недостаточно? Измените альбедо Земли, уменьшив в первую очередь количество удерживаемой солнечной энергии.

Меры были бы невероятно дорогими (а возможны и другие, еще более дорогие) -- Но если бы альтернативой была смерть для всех, мы бы потратили ресурсы.

Есть два переломных момента. Тот, который человечеству грозит пройти или который, возможно, уже был пройден. Другого, о котором спрашивает этот вопрос, и близко нет.

Климатологов беспокоит безудержное таяние вечной мерзлоты планеты с сопутствующим выбросом метана. Это петля положительной обратной связи, и считается, что это случалось много раз раньше. В результате Северный Ледовитый океан освободился ото льда, серьезно поднялся уровень моря из-за таяния ледяной шапки Гренландии, а вероятное повышение температуры в тропиках сделало их слишком жаркими для людей и других крупных млекопитающих. Довольно катастрофично, но жизнь и даже человеческая жизнь будет продолжаться.

Тот, который приводит к превращению планеты в версию Венеры, требует, чтобы сначала полностью оттаяла Антарктика. После этого любое дальнейшее повышение глобальной температуры приводит к увеличению испарения с поверхности океанов, увеличению облачности и большему отражению солнечной радиации обратно в космос. Это петля отрицательной обратной связи, которая стабилизирует температуру поверхности в широком диапазоне уровней CO2 в атмосфере. Это также нормальное состояние планеты на протяжении большей части ее геологической истории. Нынешняя ситуация между ледниковыми периодами одновременно необычна и нестабильна.

Отрицательная обратная связь, стабилизирующая теплую и свободную ото льда землю, имеет предел. Если облачность достигает 100%, конец близок. Водяной пар сам по себе является парниковым газом, и обратная связь меняется с отрицательной на положительную. Это вероятная судьба Земли по мере того, как солнце становится горячее, через несколько сотен миллионов лет.

Я не знаю, сможем ли мы спровоцировать конец всей жизни, сжигая все ископаемое топливо. Катастрофические последствия таяния Антарктики, вероятно, серьезно затормозили бы всю деятельность человека, если бы меньшие последствия таяния Арктики не убедили нас прекратить сжигать мусор!