» » » » Schimbări climatice – Mecanisme interne

Schimbări climatice – Mecanisme interne

Oamenii de știință definesc, în general, cele cinci componente ale sistemului climatic al Pământului, care includ atmosfera, hidrosfera, criosfera, litosfera (limitat[ la solurile de suprafață, roci și sedimente) și biosfera. Modificările naturale ale sistemului climatic („forța internă”) au ca rezultat o „variabilitate climatică” internă [9]. Exemplele includ tipul și distribuția speciilor și schimbările în circulația oceanului-atmosferă.

Variabilitatea ocean-atmosferă


(Oscilația decadală a Pacificului, 1925 – 2010)

Oceanul și atmosfera pot lucra împreună pentru a genera în mod spontan variabilitatea climatică internă care poate persista de-a lungul anilor până la decenii la un moment dat. [10] [11] Exemple de acest tip de variabilitate includ Oscilația de Sud El Niño, oscilația decadală a Pacificului și oscilația multidecadală a Oceanului Atlantic. Aceste variații pot afecta temperatura medie a suprafeței globale prin redistribuirea căldurii între oceanul adânc și atmosferă [12] [13] și/sau prin modificarea distribuției gheții/vaporilor/gheții mării care pot afecta valoarea totală a energiei pământului. [ 14] [15]

Aspectele oceanice ale acestor circulații pot genera variabilitate la nivel centenar datorită oceanului care are de sute de ori mai multă masă decât atmosfera și astfel inerție termică foarte mare. De exemplu, modificările proceselor oceanice, cum ar fi circulația termohalină, joacă un rol-cheie în redistribuirea căldurii în oceanele lumii. Datorită perioadelor lungi de timp ale acestei circulații, temperatura oceanică la adâncime este în continuare adaptată la efectele Micii ere glaciare [16], care a avut loc între anii 1600 și 1800.

O schemă a circulației termohaline moderne
(O schemă a circulației termohaline moderne. Zeci de milioane de ani în urmă, mișcarea plăcilor continentale a format un spațiu fără pământ în jurul Antarcticii, permițând formarea curentului circumpolar antarctic, care menține apele calde departe de Antarctica.)

Viaţa

Viața afectează clima prin rolul său în ciclurile de carbon și apă și prin mecanisme precum albedo, evapotranspirația, formarea norilor și intemperii. [17] [18] [19] Exemple de moduri în care viața poate afecta climatul includ:

  • glaciația, acum 2,3 miliarde de ani, declanșată de evoluția fotosintezei oxigenice, care a epuizat atmosfera dioxidului de carbon din gazele cu efect de seră și a introdus oxigenul liber [20]. [21]
  • o altă glaciație în urmă cu 300 de milioane de ani a înmormântat pentru mult timp detritele rezistente la descompunere a plantelor vasculare (creând un zonă de carbon și formând cărbunele) [22] [23]
  • terminarea maximului termic de trecere paleocen-eocen cu 55 de milioane de ani în urmă, prin dezvoltarea fitoplanctonului marin [24] [25]
  • inversarea încălzirii globale cu 49 de milioane de ani în urmă cu 800.000 de ani de flori azolale arctice [26] [27]
  • răcirea globală în ultimii 40 de milioane de ani, determinată de extinderea ecosistemelor de iarbă-grazier [28] [29]

Referințe

9) IPCC (2007). „What are Climate Change and Climate Variability?”. IPCC.

10) Brown, Patrick T.; Li, Wenhong; Cordero, Eugene C.; Mauget, Steven A. (2015-04-21). „Comparing the model-simulated global warming signal to observations using empirical estimates of unforced noise„. Scientific Reports. 5: 9957. Bibcode:2015NatSR…5E9957B. ISSN 2045-2322. PMC 4404682 Freely accessible. PMID 25898351. doi:10.1038/srep09957.

11) Hasselmann, K. (1976-12-01). „Stochastic climate models Part I. Theory„. Tellus. 28 (6): 473–485. ISSN 2153-3490. doi:10.1111/j.2153-3490.1976.tb00696.x.

12) Meehl, Gerald A.; Hu, Aixue; Arblaster, Julie M.; Fasullo, John; Trenberth, Kevin E. (2013-04-08). „Externally Forced and Internally Generated Decadal Climate Variability Associated with the Interdecadal Pacific Oscillation„. Journal of Climate. 26 (18): 7298–7310. Bibcode:2013JCli…26.7298M. ISSN 0894-8755. doi:10.1175/JCLI-D-12-00548.1.

13) England, Matthew H.; McGregor, Shayne; Spence, Paul; Meehl, Gerald A.; Timmermann, Axel; Cai, Wenju; Gupta, Alex Sen; McPhaden, Michael J.; Purich, Ariaan (2014-03-01). „Recent intensification of wind-driven circulation in the Pacific and the ongoing warming hiatus„. Nature Climate Change. 4 (3): 222–227. Bibcode:2014NatCC…4..222E. ISSN 1758-678X. doi:10.1038/nclimate2106.

14) Brown, Patrick T.; Li, Wenhong; Li, Laifang; Ming, Yi (2014-07-28). „Top-of-atmosphere radiative contribution to unforced decadal global temperature variability in climate models„. Geophysical Research Letters. 41 (14): 2014GL060625. Bibcode:2014GeoRL..41.5175B. ISSN 1944-8007. doi:10.1002/2014GL060625.

15) Palmer, M. D.; McNeall, D. J. (2014-01-01). „Internal variability of Earth’s energy budget simulated by CMIP5 climate models„. Environmental Research Letters. 9 (3): 034016. Bibcode:2014ERL…..9c4016P. ISSN 1748-9326. doi:10.1088/1748-9326/9/3/034016.

16) Kirk Bryan, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory. Man’s Great Geophysical Experiment. U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration.

17) Spracklen, D. V.; Bonn, B.; Carslaw, K. S. (2008). „Boreal forests, aerosols and the impacts on clouds and climate”. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 366 (1885): 4613–26. Bibcode:2008RSPTA.366.4613S. PMID 18826917. doi:10.1098/rsta.2008.0201.

18) Christner, B. C.; Morris, C. E.; Foreman, C. M.; Cai, R.; Sands, D. C. (2008). „Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall”. Science. 319 (5867): 1214. Bibcode:2008Sci…319.1214C. PMID 18309078. doi:10.1126/science.1149757.

19) Schwartzman, David W.; Volk, Tyler (1989). „Biotic enhancement of weathering and the habitability of Earth”. Nature. 340 (6233): 457–460. Bibcode:1989Natur.340..457S. doi:10.1038/340457a0.

20) Kopp, R. E.; Kirschvink, J. L.; Hilburn, I. A.; Nash, C. Z. (2005). „The Paleoproterozoic snowball Earth: A climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis„. Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (32): 11131–6. Bibcode:2005PNAS..10211131K. PMC 1183582 Freely accessible. PMID 16061801. doi:10.1073/pnas.0504878102.

21) Kasting, J. F.; Siefert, JL (2002). „Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere”. Science. 296 (5570): 1066–8. Bibcode:2002Sci…296.1066K. PMID 12004117. doi:10.1126/science.1071184.

22) Mora, C. I.; Driese, S. G.; Colarusso, L. A. (1996). „Middle to Late Paleozoic Atmospheric CO2 Levels from Soil Carbonate and Organic Matter”. Science. 271 (5252): 1105–1107. Bibcode:1996Sci…271.1105M. doi:10.1126/science.271.5252.1105.

23) Berner, R. A. (1999). „Atmospheric oxygen over Phanerozoic time„. Proceedings of the National Academy of Sciences. 96 (20): 10955–7. Bibcode:1999PNAS…9610955B. PMC 34224 Freely accessible. PMID 10500106. doi:10.1073/pnas.96.20.10955.

24) Bains, Santo; Norris, Richard D.; Corfield, Richard M.; Faul, Kristina L. (2000). „Termination of global warmth at the Palaeocene/Eocene boundary through productivity feedback”. Nature. 407 (6801): 171–4. Bibcode:2000Natur.407..171B. PMID 11001051. doi:10.1038/35025035.

25) Zachos, J. C.; Dickens, G. R. (2000). „An assessment of the biogeochemical feedback response to the climatic and chemical perturbations of the LPTM”. GFF. 122: 188–189. doi:10.1080/11035890001221188.

26) Speelman, E. N.; Van Kempen, M. M. L.; Barke, J.; Brinkhuis, H.; Reichart, G. J.; Smolders, A. J. P.; Roelofs, J. G. M.; Sangiorgi, F.; De Leeuw, J. W.; Lotter, A. F.; Sinninghe Damsté, J. S. (2009). „The Eocene Arctic Azolla bloom: Environmental conditions, productivity and carbon drawdown”. Geobiology. 7 (2): 155–70. PMID 19323694. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00195.x.

27) Brinkhuis, Henk; Schouten, Stefan; Collinson, Margaret E.; Sluijs, Appy; Sinninghe Damsté, Jaap S. Sinninghe; Dickens, Gerald R.; Huber, Matthew; Cronin, Thomas M.; Onodera, Jonaotaro; Takahashi, Kozo; Bujak, Jonathan P.; Stein, Ruediger; Van Der Burgh, Johan; Eldrett, James S.; Harding, Ian C.; Lotter, André F.; Sangiorgi, Francesca; Van Konijnenburg-Van Cittert, Han van Konijnenburg-van; De Leeuw, Jan W.; Matthiessen, Jens; Backman, Jan; Moran, Kathryn; Expedition 302, Scientists (2006). „Episodic fresh surface waters in the Eocene Arctic Ocean”. Nature. 441 (7093): 606–9. Bibcode:2006Natur.441..606B. PMID 16752440. doi:10.1038/nature04692.

28) Retallack, Gregory J. (2001). „Cenozoic Expansion of Grasslands and Climatic Cooling”. The Journal of Geology. 109 (4): 407–426. Bibcode:2001JG….109..407R. doi:10.1086/320791.

29) Dutton, Jan F.; Barron, Eric J. (1997). „Miocene to present vegetation changes: A possible piece of the Cenozoic cooling puzzle”. Geology. 25: 39. Bibcode:1997Geo….25…39D. doi:10.1130/0091-7613(1997)025<0039:MTPVCA>2.3.CO;2.

Summary
Review Date
Reviewed Item
Schimbări climatice - Mecanisme interne
Author Rating
51star1star1star1star1star
Share...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedInShare on RedditShare on StumbleUponShare on TumblrPin on PinterestEmail this to someone

Lasă un Răspuns